整體縱向應變及峰值應變離散度評價不同透析時間的終末期腎病患者左心室收縮功能

郭雯,朱好輝,袁建軍

(河南省人民醫院 超聲科,河南 鄭州 450000)

終末期腎病患者最常見的死亡原因是心血管事件,因此早期發現透析患者心臟功能的改變對于糾正患者的心臟功能具有重要意義,基于斑點追蹤技術的縱向應變參數對心臟收縮功能的改變具有較高的敏感性且重復性較好,國內外已有多項研究證實了該參數具有良好的重復性、敏感性以及較高的預測不良心血管事件的價值[1-6]。本研究旨在應用整體縱向應變(global longitudinal strain,GLS)及峰值應變離散度(peak strain time dispersion,PSD)參數評價不同透析時間的終末期腎病患者左心室功能的變化。

1 資料與方法

1.1 研究對象

2019年1月至2022年12月于在河南省人民醫院選取82例規律透析的終末期腎病患者,入組的患者心電圖均未提示異常。按照透析時間分為A、B、C 3組,A組38例(透析時間<1 a),B組24例(1 a≤透析時間≤2 a),C組20例(2 a<透析時間<5 a)。選取同時期30例既往無高脂血癥、高血壓、糖尿病、血液疾病、心臟病、大量吸煙及飲酒史者作為正常組,且其肝腎功能、心電圖、胸部正位片及常規超聲心動圖等檢查均無異常。

1.2 儀器與方法

儀器:GE Vivid E95型彩色多普勒超聲診斷機,二維探頭M5S,幀頻50～70幀·s-1,頻率2.0～4.5 MHz。配備EchoPAC203工作站。

圖像采集:連接同步心電圖后囑患者平靜呼吸、左側臥位。測量左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall dimensions,LVPWD)、左心室間隔壁厚度(interventricular septal thickness at diastole,IVSD)、左心室舒張末期內徑(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左心房內徑(diameter of left atrial ,LAD)、運用計算公式推導出相對室壁厚度(relative wall thickness,RWT),運用Simpson雙平面法測量左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)。選擇二維探頭M5S,連續采集5個心動周期的心尖兩腔心切面、四腔心切面以及三腔心切面的二維灰階動態圖像并存儲。

1.3 圖像分析

在EchoPAC203的工作站中導入所采集的原始圖像,點擊進入Q-analysis/2Dstrain顯示界面,逐次手動描計所采集的心尖兩腔心、三腔心及四腔心的心內膜,將感興趣區調節至合適范圍后獲得各階段心肌的應變曲線和應變值。得到左室整體縱向應變(global longitudinal strain,GLS)和縱向峰值應變離散度(peak strain dispersion,PSD)2個參數。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 一般資料

本研究中A、B、C 3組的身高、體重、體表面積與正常組差異無統計學意義(P>0.05);A、B、C 3組的舒張壓、收縮壓均高于正常組(P<0.01)。見表1。

表1 A、B、C組與正常組一般資料比較

2.2 常規超聲心動圖參數及分層應變參數

A、B、C 3組的LVEF值較正常組相比,差異有統計學意義(P<0.01),但是A、B、C 3組的LVEF的值仍處于正常值范圍內;A、B、C 3組的LVEDD、LAD、GLS、PSD與正常組相比,差異有統計學意義(P<0.01)。A、B、C 3組的RWT與正常組相比,差異無統計學意義(P>0.05)。見表2,圖1。

表2 常規超聲心動圖參數及分層應變參數比較

圖1 分層應變參數

3 討論

終末期腎病進行血液透析治療的患者死亡率是普通人群的2倍,其中38%的死亡原因是心血管事件[7]。腎臟和心臟是互相影響的2個器官,即腎臟急性或慢性的改變會導致心臟出現相應的急性或慢性的變化,并通過一系列的病理生理改變引發“心腎綜合征”,這一病理生理特點于2005年提出[8],2008年Ronco等[9]將其分為 5種亞型:Ⅰ型為急性心腎綜合征;Ⅱ型為慢性心腎綜合征;Ⅲ型為急性腎心綜合征;Ⅳ型為慢性腎心綜合征;Ⅴ型為繼發性心腎綜合征。急性或慢性腎損傷導致心臟的病變分別屬于Ⅲ型及Ⅳ型。有研究顯示,透析患者死亡的主要原因是心血管疾病,包括心臟驟停、心律失常、心肌病及腦血管疾病等[10-11]。終末期腎病患者長期進行透析治療,具有貧血、慢性腎病礦物質骨病、代謝性酸中毒、炎癥和營養不良、急性腎損傷、尿毒癥毒素和內分泌系統等改變。這些變化會進一步誘發心力衰竭,反之,心力衰竭也會加重腎功能的衰竭。雖然終末期腎病的患者通過血液透析治療來改善心臟功能,但此人群具有心血管疾病的高死亡率[12]及心血管疾病風險的高發生率[13-15],有研究提示明確診斷的心力衰竭5 a內的死亡率約為50%[16]。因此,早期發現終末期腎病接受透析治療的患者左室心功能的改變對于改善此類患者的生活質量和生存率具有重要意義。

傳統的LVEF值的測定存在很多局限性,例如,同一個醫生在同一時間內對同一個患者進行左室收縮功能的測量,得到的結果會有很大的差異。因此,LVEF值并不能準確反映透析患者真實的左心室功能,由于左室心肌是由縱行的內層心肌、環形的中層心肌以及外層的斜行心肌構成,心室的縮短依賴于內層和外層心肌,而心室的擴張是中層心肌收縮所致。基于這種獨特的解剖學特性,各種病理因素對每層心肌的影響也不盡相同。LVEF值的測量是根據整體的心肌運動所得到的數值,當局部心肌受損時也可能測量得到正常的LVEF值[17]。一些研究提示LVEF用于評價心功能不全患者的左室收縮功能具有局限性[18-19]。因此,準確評估左心室功能對于心臟疾病的預后具有重要的意義。二維斑點追蹤技術可以逐幀追蹤心肌的組織運動,對左心室的每一層心肌進行分析,心內膜下左室心肌的70%為縱行心肌纖維[20],心內膜下和心外膜下心肌的縮短和延長即為縱向應變[21],得到的縱向應變參數可以評價左心室的功能的亞臨床改變。

本研究中,A、B、C 3組的LVEF值與正常組間雖然差異是有統計學意義的,但是A、B、C 3組的左心室的整體室壁運動是正常的,如果依據LVEF值來判斷A、B、C 3組的左心室功能,并不能說明A、B、C 3組的左心室功能受損。因此,LVEF值并不能評價左心室收縮功能的亞臨床改變,這也印證了以往的研究[22-24]。本研究中B組GLS的絕對值高于A組,且差異具有統計學意義,說明透析時間為1～2 a的患者隨著透析時間的延長,透析患者的左室心肌的收縮功能較透析時間<1 a的患者相比,左心室功能得到了一定的改善,而C組較B組相比,差異無統計學意義。但是透析時間在1～2 a內的患者的GLS絕對值較正常組來說仍然處于減低的狀態,差異有統計學意義,分析原因為透析期間體外超濾及容量的積累在一定程度上使受損的心肌在臨床變現上得到了一定的好轉,然而,由于人工的透析方法是一種非生理性的液體的清除,勢必在一定程度上對心血管系統產生不良影響,比如誘發全身炎癥、破壞血流動力學穩定等。

終末期腎病患者的規律透析治療可能會導致患者體內溶質濃度的不平衡,嚴重者會造成患者的心律失常,甚至是心臟驟停。Pun等[25]的研究中約有60%的患者曾有心臟驟停的病史,其原因可能為透析液中的低鈣離子影響了心臟的電活動,從而影響了左心室運動的同步性。基于二維斑點追蹤技術衍生的PSD參數可以評價整個左室運動的同步性[26],對于早期發現左心室功能的異常同樣具有重要的意義,PSD是由左心室的各個節段峰值應變的標準差計算所得,這一步驟在機器的自帶軟件中可以自動得出[27]。本研究中A、B、C 3組的PSD值高于正常組,且差異有統計學意義,說明PSD同樣可以在LVEF正常的情況下發現左心室同步性的變化,A、B、C 3組組間比較,C組的PSD值高于B組,差異有統計學意義,說明隨著規律的血液透析時間進一步的延長,患者左心室心肌運動的協調性并沒有提高。A、B、C 3組的LVEDD、LAD與正常組及組間相比差異有統計學意義,說明左心室可能發生了重構,其中A組的LVEDD、LAD的均值高于B、C組,B組的LVEDD、LAD的均值是A、B、C 3組中最小的,說明透析時間為1～2 a的患者左心室的重構要優于透析時間<1 a及透析時間>2 a但<5 a的。

4 結論

透析患者首要的死亡原因是心血管事件[28],及早發現心功能的改變,盡早改善患者左室心肌的亞臨床狀態,對于改善患者的左心功能,提高患者的生存質量及預后具有重要的臨床價值和意義。GLS及PSD作為左心室收縮功能改變的敏感指標,可以為臨床的治療和診斷提供有意義的價值。

本研究的局限性,總體樣本量較少且為單中心研究,本研究是對心臟的縱向收縮功能的評價,而心臟在圓周及徑向也存在運動,尚未研究隨著透析時間的延長,心臟的圓周及徑向運動是否會出現變化,以及三者之間出現變化的順序如何,后續會進一步擴大樣本量補充研究。