超聲心動圖用于監(jiān)測腎移植術后左心室結構和功能變化進展

李 敏,范靖東,孫 陽

(重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院超聲科,重慶 400010)

中國腎臟疾病網(wǎng)絡(China kidney disease network, CK-NET)數(shù)據(jù)顯示,2016年我國慢性腎臟病患者存量約為1.3億,其中280萬尿毒癥患者正在接受腎替代治療[1]。腎移植是改善尿毒癥患者生活質量和提高其生存率的首選方法[2],而術后左心功能不全是造成移植物失功和腎移植受者死亡的重要原因之一[3]。在移植后長期管理過程中,針對受者高危因素及不良生活習慣進行臨床干預,有助于降低其心血管疾病相關不良臨床結局[4]。

1 腎移植術后左心室結構和功能改變

對于腎移植受者而言,除常規(guī)心血管疾病危險因素,如高血壓、糖尿病、血脂異常及吸煙等外,術前心肌纖維化、血液透析用動靜脈瘺,術后肌酐偏高及應用免疫抑制藥物等因素均可增加術后左心功能不全風險;監(jiān)測左心室結構和功能變化對評估腎移植受者預后具有重要臨床意義。

腎移植術后常規(guī)免疫抑制藥物治療包括糖皮質激素及鈣神經(jīng)蛋白抑制劑等,可通過引起或加重胰島素抵抗、血脂異常、糖代謝異常及高血壓等增加受者罹患心血管疾病風險[5]。腎移植受者糖尿病患病率可達40%[6],高血壓患病率可高達90%[7]。實驗研究[8]發(fā)現(xiàn),予小鼠他克莫司24 h后其心肌細胞即可受損,且損傷程度與藥物濃度相關。

相比腎移植前,移植術后患者尿量增加,隨之心臟毒性物質減少、左心室容量負荷降低,這些變化有助于左心室功能恢復;但多數(shù)受者術前已存在心肌纖維化,且術后肌酐仍略高于正常,不利于其左心室心肌功能恢復[9];且腎移植術后常規(guī)未結扎血液透析用動靜脈瘺,可致心輸出量持續(xù)增加而加大左心室肥厚風險,故術后保留動靜脈瘺患者左心室質量指數(shù)(left ventricular mass index, LVMI)及左心室肥厚占比高于閉合動靜脈瘺者[10]。

2 超聲評估腎移植術后左心室結構和功能

超聲具有無創(chuàng)、無放射性、價廉及可重復等優(yōu)點,是臨床監(jiān)測心臟結構和功能的首選影像學手段。通過超聲心動圖測量心室大小、室壁厚度、瓣膜變化、血流情況、左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)及心肌應變等,可綜合評估左心室結構和功能。

2.1 二維超聲心動圖(two-dimensional echocardiography, 2DE) 2DE可于不同切面動態(tài)觀察心臟解剖結構和心肌、瓣膜運動情況,測量左心室內徑及室壁厚度,評估LVMI、左心室容量及LVEF等,是監(jiān)測心臟結構和功能改變的基礎。

左心室肥厚是尿毒癥常見心臟改變,也是心血管疾病的獨立危險因素之一。LVMI為評估左心室肥厚的常用指標。JHINGER等[11]發(fā)現(xiàn)腎移植術后3個月及6個月左心室內徑及容積均小于術前,且術前、術后3個月及6個月LVMI呈遞減、而LVEF呈遞增趨勢,表明移植術后患者左心室重構減輕、收縮功能改善。MASUDA等[12]評估左心室肥厚兒童腎移植術后相關參數(shù)變化,發(fā)現(xiàn)與術前相比,術后1年左心室內徑及左心室壁厚度無明顯變化而LVMI明顯降低。PICKUP等[13]納入19篇應用超聲心動圖評估LVMI觀察腎移植相關左心室結構和功能變化的文獻進行系統(tǒng)回顧和薈萃分析,其中16篇文獻報道腎移植術后LVMI下降但變化幅度差異較大,3篇認為術后LVMI變化不明顯。

2.2 多普勒超聲成像 利用脈沖多普勒測量舒張期早期二尖瓣血流速度(E)及舒張期晚期二尖瓣血流速度(A)以計算E/A,以及采用組織多普勒成像測定二尖瓣環(huán)舒張早期運動速度E'并計算E/E'均可用于評估左心室舒張功能[14]。

目前針對腎移植術后左心室舒張功能變化趨勢尚未完全達成共識。BORDA等[15]發(fā)現(xiàn)腎移植受者術后E/A較健康對照組減低;HAMIDI等[16]認為腎移植術后1個月E/E'較術前無明顯變化,提示左心室舒張功能恢復不佳。RAVERA等[17]報道,尿毒癥組術前E/E'高于健康對照組,而腎移植術后組間E/E'差異無統(tǒng)計學意義,提示腎移植術后左心室舒張功能有所恢復。

2.3 三維超聲心動圖(three-dimensional echocardiography, 3DE) 利用3DE可從多角度觀察心臟立體結構及室壁活動等,免于二維超聲心動圖所受幾何假設的影響,便于測量左心室容積及左心室質量、分析局部左心室功能,提供更為豐富的診斷信息。

2.4 斑點追蹤超聲心動圖(speckle tracking echocardiography, STE) STE可通過實時追蹤ROI內由超聲-心肌組織相互作用產(chǎn)生的心肌斑點空間運動位置而獲得縱向、環(huán)向及徑向3個方向的心肌應變及應變率參數(shù),其測值無角度依賴性,可客觀定量評估整體及局部心肌功能。3D-STE技術則能于三維立體空間內追蹤心肌斑點運動軌跡,自動分析心臟全容積圖像,更真實地反映心肌運動和變形,從而更準確地評價左心室功能[20]。

STE已廣泛應用于評估腎移植術后左心功能;整體縱向應變(global longitudinal strain, GLS)為其評估左心室收縮功能的有效指標。BRCZI等[21]發(fā)現(xiàn)腎移植受者GLS低于健康對照組,而組間LVEF差異無統(tǒng)計學意義,認為GLS可早期發(fā)現(xiàn)射血分數(shù)保留的左心室功能減低。唐君儀等[22]利用3D-STE技術定量評價腎移植術后3個月內左心室整體應變,發(fā)現(xiàn)GLS在腎移植術后7天、1個月及3個月期間呈上升趨勢但均低于術前,可能與術后早期他克莫司血藥濃度較高致心肌組織進一步受損引起術后左心室功能暫時下降有關。LASSEN等[23]應用2D-STE評價腎移植術前與術后的左心室舒張功能變化,發(fā)現(xiàn)以E/舒張早期應變率(e' strain rate, e'SR)的比值可早期發(fā)現(xiàn)腎移植術后左心室舒張功能改善,而常規(guī)多普勒指標E/E'術前與術后比較未見明顯差異。

2.5 超聲心肌做功 既往研究證實STE具有負荷依賴性[24]。腎移植術后患者尿量增加、水鈉潴留減輕,心臟前、后負荷均發(fā)生變化,僅以STE評價其心臟功能具有一定局限性。超聲心肌做功技術在2D-STE基礎上結合左心室后負荷(血壓)構建無創(chuàng)左心室壓力-應變環(huán),可克服負荷依賴性,更準確地定量評估左心室局部和整體心肌功能,已用于評估多種心臟疾病治療效果及預后[25]。RUSSELL等[26]分別以無創(chuàng)與有創(chuàng)方法評估犬左束支傳導阻滯模型及心肌病患者左心室功耗比,發(fā)現(xiàn)結果具有良好一致性和相關性。

超聲心肌做功技術用于評價左心室功能的指標主要包括整體有用功(global constructive work, GCW)、整體無用功(global wasted work, GWW)、整體做功指數(shù)(global work index, GWI)及整體做功效率(global work efficiency, GWE)。XIAO等[27]應用超聲心肌做功技術觀察兒童腎移植術后3個月內左心室功能變化,發(fā)現(xiàn)術后GWI、GCW及GWW均較術前有所改善,尤其GCW和GWI已恢復至與健康對照組同等水平,而左心室GLS無明顯變化,認為心肌做功在評價兒童腎移植術后左心室功能恢復方面優(yōu)于GLS;提示對于腎移植術后心肌做功改善不明顯者應及時調整治療策略,以減少嚴重不可逆轉心肌損傷。李慶等[28]以超聲心肌做功技術評價腎移植術后左心室功能,發(fā)現(xiàn)相比健康對照組,移植組GLS、GWE較低而GWW較高,但LVEF組間差異無統(tǒng)計學意義;以GWE<95.5%預測左心室心肌受損的敏感度為82.9%、特異度為89.6%,即診斷效能較好;超聲心肌做功參數(shù)能客觀反映左心室心肌受損程度,是評價腎移植術后左心室功能的靈敏且可靠的定量指標。

3 小結

腎移植術后心血管疾病是導致移植物失功及受者死亡的重要原因之一,及時且準確評估術后左心室結構與功能損傷至關重要。超聲心動圖能便捷、有效地監(jiān)測心臟結構和功能改變;綜合應用3DE、STE及心肌做功等新技術可早期識別腎移植術后亞臨床心功能不全,為個體化治療提供客觀依據(jù)。

利益沖突:全體作者聲明無利益沖突。

作者貢獻:李敏查閱文獻,撰寫和修改文章;范靖東修改文章;孫陽指導、審閱文章、經(jīng)費支持。