四維自動右心室定量分析技術在評價肺切除術后右心功能的應用

摘要：目的 "利用四維自動右心室定量分析技術（4D Auto RV）評價肺切除術后患者的早期右心室容積和功能變化情況。方法 選取2021年1月～2022年12月在中國科學技術大學附屬第一醫院行胸腔鏡下肺結節肺切除術的患者51例，其中單純肺段或肺楔形切除25例，肺葉切除26例。在進行肺切除的術前和術后1月內行超聲心動圖檢查，利用4D Auto RV技術評估肺切除術后右心室容積和功能的變化，右心室容積參數包括右室舒張末期容積（EDV）、右室收縮末期容積（ESV）、每搏輸出量等。右心室功能參數包括右心室射血分數（RVEF）、三尖瓣環縱向位移（TAPSE）、面積變化分數（FAC）及右心室整體縱向應變（RV-GPLS）、游離壁側縱向應變（RV-FWPLS）。結果 胸腔鏡下肺切除術后早期右心室容積增加，具體表現為手術前后的EDV、ESV發生變化（Plt;0.05），每搏輸出量在手術前后的變化無統計學意義（Pgt;0.05）。右心室功能參數FAC、RV-GPLS、RV-FWPLS在手術前后的差異有統計學意義（Plt;0.05），其對手術引起的右心室功能改變較敏感，而RVEF和TAPSE在手術前后的變化差異無統計學意義（Pgt;0.05）。單純肺段/楔形切除術與肺葉切除術兩種手術切除范圍對患者術后右心容積和功能參數變化差異無統計學意義（Pgt;0.05）。結論 肺切除術后早期階段，盡管患者可能未表現出明顯的臨床癥狀，但通過4D Auto RV技術發現術后右心室擴張，早期出現右心室輕度功能障礙，表現為FAC、RV-GPLS和RV-FWPLS減低。

關鍵詞：超聲心動圖新技術；肺切除術；右心室功能；斑點追蹤

The application of application four?dimensional automatic right ventricular quantitative analysis in the evaluation of right heart function after pulmonary resection

LIU Hongjiao， LI Weihong， YANG Dongmei

Department of Echocardiography， The First Affiliated Hospital of the University of Science and Technology of China， Hefei 230002， China

Abstract： Objective To employ the advanced four?dimensional automated right ventricular quantification （4D Auto RV） technique as a tool for evaluating the early postoperative alterations in RV volume and function among patients who have undergone lung resection surgery. Methods A total of 51 patients who underwent thoracoscopic lung resection for pulmonary nodules in the First Affiliated Hospital of University of Science and Technology of China from January 2021 to December 2022 were selected， including 25 patients with simple segmental or wedge resection and 26 patients with lobectomy. Echocardiography was performed before and within 1 month after lung resection，and the change a in right ventricular volume and function after lung resection were assessed using the 4D Auto RV technique. Right ventricular volume parameters included end-diastolic volume （EDV）， end-systolic volume （ESV）， and stroke volume （SV）. Right ventricular function parameters included right ventricular ejection fraction （RVEF）， tricuspid annular plane systolic excursion （TAPSE）， fractional area change （FAC）， and right ventricular longitudinal strain values [global longitudinal strain （RV?GPLS）， free wall longitudinal strain （RV?FWPLS）]. Results Following early stages post-thoracoscopic lung resection， there was a significant increase in right ventricular volume， manifesting as statistically significant changes in both EDV and ESV before and after surgery （Plt;0.05）. However， the change in stroke volume pre- and post-surgery did not reach statistical significance （Pgt;0.05）. Upon further analysis of right ventricular functional parameters， there were significant statistical changes in FAC， RV-GPLS， and RV-FWPLS before and after surgery （Plt;0.05）， indicating that these parameters were more sensitive to the alterations in right ventricular function induced by the surgery. The changes in RVEF and TAPSE did not achieve statistical significance pre- and post-surgery （Pgt;0.05）. The differences in post?operative right ventricular volume and functional parameter changes between patients undergoing either limited resection such as segmentectomy/wedge resection versus lobectomy were not statistically significant （Pgt;0.05）. Conclusion In the phase following lung resection， despite the possible absence of overt clinical symptoms， the utilization of 4D Auto RV technology has revealed a phenomenon of right ventricular dilation， indicative of early onset of mild right ventricular dysfunction. This dysfunction manifests as decrements in FAC， RV-GPLS and RV-FWPLS.

Keywords： new technology of echocardiography; lung resection; right ventricular function; speckle tracking

肺循環和右心功能緊密關聯，肺切除術后右心功能的變化對患者預后具有重要影響。右心室功能障礙的發生可能會顯著增加患者術后住院并發癥的風險，同時還可能增加患者的死亡率，從而對患者的整體康復和生存質量構成嚴重威脅［1-3］，因此準確評估肺切除術后患者的右心功能具有重要的臨床意義。目前常用的二維超聲心動圖評估參數少，缺乏可靠的、能夠實時且全面的參數來監測右心功能的動態變化［4-6］。本研究采用最新的四維自動右心室定量分析技術（4D Auto RV），該技術可對右心室實時三維立體成像，動態監測右心室功能變化，克服傳統二維超聲心動圖在右心功能評估中的局限性［7， 8］。有研究采用該技術評估肺動脈高壓、心肌病等患者的右心功能，表現出明顯優勢［9， 11］；但目前尚未有采用該技術評估肺切除術后右心功能的研究資料。本研究旨在利用4D Auto RV技術評估胸腔鏡下肺切除患者的右心功能變化，以期為胸外科術后管理提供科學依據，減少并發癥，改善患者預后，并推動胸外科微創技術和術后康復管理方面的進步。

1 "資料與方法

1.1 "一般資料

選取2021年1月～2022年12月在中國科學技術大學附屬第一醫院行電視輔助胸腔鏡手術（VATS）下肺結節肺切除術患者共51例，其中男23例，女28例，年齡28～74（56.8±11.5）歲。本研究通過醫院倫理委員會審批（審批號：2023-RE-427）。納入標準：臨床診斷肺結節擬行VATS的患者。排除標準：排除心肌病、瓣膜病、先天性心臟病，圖像顯示質量不佳者。

1.2 "前期研究準備

選擇36例患者分別在兩種不同型號的檢查儀器上完成圖像采集，進行后處理，檢驗一致性。儀器型號和后處理軟件分別為：飛利浦Eipc 7c超聲診斷儀和4D Auto RV技術、GE 95超聲診斷儀和心臟超聲影像定量系統（QAS）。

1.3 "儀器及操作流程

飛利浦Eipc 7c超聲檢查儀器，X5?1探頭（1～5 MHz）。術前和術后1月行超聲心動圖檢查，按照標準化方案進行圖像采集［11］。其中右心的三維圖像選擇右室聚焦的心尖四腔心切面，啟動3D，打開HMQ模式，獲取full volume圖像。圖像采集完成后進行后處理成像，4D Auto RV技術是使用斑點追蹤技術跟蹤整個心臟周期。根據動態表面模型進行三維容積的數值計算，得出右心容積和功能的相關參數，包括右室舒張末期容積（EDV）、EDVi、右室收縮末期容積（ESV）、ESVi、每搏輸出量（SV）和右心室射血分數（RVEF）。此外，表面模型與右室聚焦的四腔心切面相交，從相同的幾何形狀中獲得標準的二維測量值，包括右心室整體縱向應變（RV-GPLS）、右心室游離壁側縱向應變（RV-FWPLS）、三尖瓣環縱向位移（TAPSE）、右心室面積變化分數（FAC）。

1.4 "手術方法

擬行VATS肺切除術，按照手術實際的切除范圍分為肺葉切除、肺段切除和/或肺楔形切除。

1.5 "統計學分析

運用MedCalc軟件繪制Bland-Altman圖，計算測量結果差值的95%一致性界限（LoA）和95% CI，評價兩種方法的一致性。采用SPSS25.0軟件進行統計學分析，計量資料以均數±標準差表示，采用配對t檢驗比較手術前后的數據，采用獨立樣本t檢驗比較兩種手術方式的差異。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 "結果

2.1 "手術結果

無患者死亡，術后均未出現嚴重并發癥。術中單純肺段或肺楔形切除25例，肺葉切除26例（包括同側肺葉、肺段切除3例，雙側肺葉肺段切除1例）。切除肺病變組織的病理結果：其中肺癌45例，良性病變6例。術后2例患者輔助化療，1例出現少許心包積液，1例出現心動過速，合并房性早搏，4例患者出現一過性肺動脈高壓。

2.2 "前期研究一致性檢驗結果

2.2.1 "使用兩種不同型號儀器檢測右心功能參數 " 36例患者分別采用4D Auto RV法和QAS法測量右心室容積參數結果（表1）。

2.2.2 "兩種方法計算的右心功能參數比較 " Bland-Altman圖顯示EDV、EDVi沒有點超出LoA 95% CI；ESV有1例在LoA之外（2.8%），ESVi、SV和EF各有2例在LoA之外（5.6%），但所有的測值均沒有落在LoA的95% CI之外。LoA的95% CI均位于專業上允許的最大差異線之內，兩種方法測定結果一致性較好。點的分布均勻離散，回歸線與零刻度平行，未發現明顯的規律性，數據滿足Bland-Altman分析的條件。綜合分析數據結果，兩種方法測量值的差異無統計學意義（表2、圖1）。

2.3 "肺切除手術前、后右心容積和功能參數比較

手術前后EDV、EDVi、ESV、ESVi的差異有統計學意義（Plt;0.05），SV的差異無統計學意義（Pgt;0.05）。手術前后FAC、RV-GPLS、RV-FWPLS的差異有統計學意義（Plt;0.05），RVEF和TAPSE的差異無統計學意義 " " " " （Pgt;0.05，表3）。

2.4 "切除范圍不同患者術后容積和功能參數比較

根據肺組織實際切除范圍的不同分為單純肺段或肺楔形切除術組（統稱為肺段切除組）和肺葉切除術組，兩組手術后容積和功能參數差異無統計學意義（Pgt;0.05，表4）。

3 "討論

右心室功能作為心胸外科手術預后的關鍵因素，其表現對術后早期恢復及長期生存質量均有顯著影響。此外，肺部手術后的患者也面臨右心室功能障礙的風險。多項研究資料顯示，肺切除術后右心室射血分數RVEF顯著降低15%～25%，右心功能的變化加劇了術后并發癥的潛在風險，臨床醫生需要關注與重視并發癥的識別與預防［12， 13］。

本研究采用超聲心動圖領域最新技術進行深入分析，在研究初期階段，通過對比試驗，系統分析了兩種不同儀器及其配套的分析軟件在量化右心容積和功能指標方面的表現，結果顯示兩種儀器與分析軟件在評估右心功能時展現出高度的一致性，均可認為有效且可靠的評價右心功能。其中QAS系統計算結果依賴于關鍵點位的信息，檢查人員要在固定體位下獲得全部圖像，并逐個確認關鍵點位信息，操作相對繁瑣，故未采用該方法。

與既往研究一致，本研究顯示肺切除術后右心室擴張，表現為EDV和ESV增加，而SV保持相對穩定［2， 14］。這提示在右心室后負荷的急劇上升的背景下，右心室心肌通過Frank-Starling機制（即心室舒張末期容積增加導致心肌初長度增加，從而增強心肌收縮力）有效維持了每搏輸出量的穩定，避免心輸出量下降［4］。

本研究顯示術后FAC、RV-GPLS及RV-FWPLS降低，RVEF和TAPSE相對穩定，反映右心室收縮功能可能存在輕度的功能障礙。有研究顯示術后RVEF穩定，但TAPSE變化顯著，從術前24 mm下降至術后18 mm［2］。而本研究術后TAPSE無明顯變化，分析原因，可能由于切除范圍以及手術方式差異所致，該研究資料為開胸手術下大肺切除，本研究采用VATS下小范圍肺切除手術。另外，可以認為FAC和RV-GPLS和RV-FWPLS在檢測RV功能變化上更為敏感。既往有研究對比超聲心動圖評估右心室功能參數和心臟磁共振（CMR）發現，TAPSE、S'和RV-GPLS與RVEF（CMR）具有良好的相關性，RV-FWPLS和 RVFAC 與 RVEF（CMR）之間存在密切相關性［15］。這也與另一研究［16］一致，該研究顯示肺切除術后， RV-GPLS和RV-FWPLS相較于傳統RV收縮功能評估參數，不僅能更有效地預測RV功能障礙，且與CMR測量的RVEF具有高度相關性。本研究顯示相對于其它評。研究發現，右心室縱向應變在全肺切除組更加明顯，應變值可比術前降低50%以上［17］。另有研究顯示，全肺切除術后出現肺動脈高壓且伴有不良臨床預后［18］。本研究觀察到術后僅有少數患者出現一過性肺動脈高壓，在后續觀察中恢復正常，這可能也與手術切除范圍有關。有研究顯示，切除不超過1個肺葉通常會導致早期功能障礙，隨后恢復［19］。肺功能的永久性功能損失很?。ā?0%），運動能力僅略有下降或無變化。另一方面，全肺切除術會導致早期永久性肺動脈損失約33%，運動能力損失約20%。因此，本研究肺切除術后盡管存在后負荷增加，但右心室尚能通過適應性機制維持泵血功能。

在胸外科領域，關于小肺癌的最佳切除范圍，即肺段切除術與肺葉切除術之間的選擇，長期以來一直是學術爭論的焦點［20-23］。值得注意的是，現有研究資料中鮮有深入探討這兩種術式對術后右心容積和功能參數影響的直接對比。鑒于此，本研究進一步通過對比分析兩種不同術式患者右心容積和功能參數的動態變化情況，以評估不同范圍肺組織切除對右心功能的潛在影響。本研究結果顯示，盡管兩組患者在手術切除的肺組織范圍上存在差異，但術后右心容積及功能參數的對比并未出現顯著差異，可能歸因于以下幾點：首先，兩組中切除的肺葉組織量均相對較少，因此術后肺毛細血管網絡的總體減少并不顯著，這有助于維持足夠的肺動脈灌注壓；其次，剩余肺組織的代償能力較強，能夠有效緩解因部分肺組織缺失而可能引發的血流動力學變化；最后，微創技術的應用與圍術期管理的優化也可能對減輕右心功能損傷起到了積極作用［5， 24， 25］。

有研究顯示胸外科手術圍手術期發病率可高達15%～42%［26， 27］，常伴隨右心功能障礙風險［28］。一項關于肺切除術后的大樣本資料顯示，術后需入住重癥監護病房的總體發生率為2.3%［29］。然而，本研究患者在整個圍手術期未出現明顯右心功能障礙（FAC、TAPSE和RVEF均在正常范圍內），且無一例需轉入重癥監護室。對比研究對象可發現，本研究患者大多以肺結節入院，年齡較輕，術前心臟大小和功能評估均在正常范圍內，且排除了部分圖像質量受影響的肺心病患者。而該研究中高齡患者多、存在潛在的心肺合并癥且行開胸手術的患者較多。有研究表明，開胸手術組相比VATS手術，對右心室功能的損害更顯著［30， 31］。因此，在胸外科手術患者的圍術期管理中，應充分考慮患者的個體差異，采取針對性的預防措施。雖然患者術后耐受性良好，但是右心功能參數FAC、RV-GPLS和RV-FWPLS均有所減低，提示術后早期出現輕微功能障礙，臨床可能要繼續關注，警惕合并癥導致病情加重。

綜上所述，肺切除術后早期階段，盡管患者可能未表現出明顯的臨床癥狀，但右心室擴張，術后早期出現右心室輕度功能障礙，表現為FAC、RV-GPLS和RV-FWPLS減低。在小肺癌的治療策略中，無論是選擇肺段切除術還是肺葉切除術，對術后右心功能的直接影響可能相對有限。本研究的局限性在于研究術后1月內的右心結構和功能變化情況，由于患者術后表現良好，因此在隨后的3月、6月復查中逐漸失訪，未獲取完整的遠期隨訪資料。未來研究應擴大樣本量、加強長期隨訪，以提供更準確、可靠的臨床指導。

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（編輯：林 "萍）