應用組織多普勒成像技術評價單次透析對尿毒癥患者左室功能的急性作用

張秉宜 平 杰 張 玲 林 媛 高 揚 邢博緣 楊子姝

三峽大學人民醫院超聲科，湖北宜昌443003

應用組織多普勒成像技術評價單次透析對尿毒癥患者左室功能的急性作用

張秉宜 平 杰 張 玲 林 媛 高 揚 邢博緣 楊子姝

三峽大學人民醫院超聲科，湖北宜昌443003

目的探討應用組織多普勒成像技術（TDI）評價單次透析對尿毒癥患者左室收縮及舒張功能的急性作用。方法選取2014年4～9月在三峽大學人民醫院透析中心治療且符合納入標準的尿毒癥患者31例，所有患者無臨床心功能障礙表現，于透析前后30min內各行1次超聲心動圖檢查，使用TDI測量二尖瓣環運動速度，分別用收縮期波峰（S）、舒張早期波峰（Em）及舒張晚期波峰（Am）表示。比較透析前后常規超聲及TDI指標結果的差異。結果①常規超聲結果：單次透析后，左室收縮功能（LVEF）無顯著性改變（P＞0.05），但左室舒張功能（E/A）卻顯著降低（P＜0.01）。②TDI測量結果：單次透析后，患者S值顯著降低（P＜0.01），Em及Em/Am值亦顯著減低（P＜0.01）。③左室側壁Em及Em/Am與透析移除液量呈顯著負相關（rEm=-0.60，P＜0.05；rEm/Am=-0.69，P＜0.01）。結論單次透析過程與尿毒癥患者左室收縮及舒張功能急性受損密切聯系，可以使用TDI對此進行評價。這種可逆性的改變被認為是心臟的代償功能，并且這種改變與透析液量相關。對尿毒癥透析患者來說，以較少的透析液量透析對左室功能具有保護效應。

組織多普勒成像術；尿毒癥；單次透析；左室功能

行透析治療的尿毒癥患者普遍存在左心衰及冠狀動脈疾病，常伴有高的心血管疾病病死率［1］。貧血、高血壓、鈣磷代謝異常、尿毒素等諸多因素均與尿毒癥心血管損害有關。透析治療能改善患者心臟功能，表現在血容量、動脈壓力、心電活動及交感神經-體液平衡等方面［2］。然而，透析對尿毒癥患者左室舒張功能影響如何，目前的研究結論尚不統一［3］。為了進一步探究透析對左室功能的改變，本研究使用了組織多普勒成像技術（tissue Doppler imaging，TDI）對此進行研究。TDI被公認為是一種能有效用于早期檢測左室功能障礙的診斷工具，并可用于評價左室功能的即刻變化。本研究旨在應用傳統心臟超聲及TDI評價單次透析對無心衰的尿毒癥患者左室功能的急性影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2014年4～9月在三峽大學人民醫院血液透析中心治療的尿毒癥患者33例，排除非腎源性心臟病、先天性心臟病、心臟瓣膜病或心肌病患者；嚴重高血壓［收縮壓＞180 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和/或舒張壓＞100 mm Hg］；左室射血分數（LVEF）臆49%；近期有急性心梗或心衰發作者；妊娠、哺乳期婦女；超聲心動圖圖像不清晰者。按標準排除2例患者，1例LVEF臆49%，1例圖像質量差。最終納入符合標準的研究對象共31例，男20例，女11例；年齡35～78歲，平均（59±11）歲；每次透析時間為210～240 min，1周行3次透析；透析史5～190個月（中位數36個月），使用高生物相容性透析膜。所有患者透析后均達到干體重，移除液量（2.0±0.9）L，透析劑量用每周尿毒清除指數（Kt/V）進行評價，Kt/V＞1.3。所有患者均未出現臨床過度脫水表現，即所有患者未出現雙下肢水腫，呼吸困難或胸片顯示有肺水腫等征象。本研究經醫院倫理委員會通過，所有患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 臨床資料收集記錄透析前后血壓及心率變化，測定透析前體表面積（BSA），測定透析前后體重并記錄透析移除液量（L）。

1.2.2 血生化檢查在透析開始及透析結束后即刻行血液采集取樣。血肌酐、血紅蛋白、鉀、鈉、鈣均使用標準方法測得。

1.2.3 常規超聲檢查在透析前后30min內各行1次心臟超聲檢查，采用GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S二維心臟探頭（頻率1.5～4.3 MHz），掃描角度＜60°，幀頻60～90幀/s。受檢者取左側臥位，平靜呼吸，同步心電圖顯示。超聲心動圖評價遵循美國超聲心動圖指南進行［4］。常規超聲測量左室舒張末期內徑（LVDD）、左室收縮末期內徑（LVDS）、室間隔舒張末期厚度（IVSD）、左室后壁舒張末期厚度（LVWPD），以橢圓形面積公式法計算左室短軸縮短率（FS），以改良Simpson法測量LVEF。根據Devereux公式計算左室心肌重量（LVM）、左室心肌重量指數（LVMI），LVMI= LVM×BSA-1，LVM=1.04×［（LVDD+IVSD+LVPWD）3-LVDd3］-13.6。使用脈沖多普勒超聲測量二尖瓣口舒張期血流流速曲線E、A峰，并計算E/A。同時測量等容舒張時間（IVRT），測量方法是使用脈沖多普勒在左室流出道處同時顯示二尖瓣口血流及主動脈瓣口血流的頻譜得到。

1.2.4 TDI測量TDI模式下，于心尖四腔觀切面將取樣容積置于二尖瓣環室間隔位點及左室側壁位點，測量該處室壁運動速度。將TDI的脈沖多普勒取樣容積調至4 mm，調整Niquist極限至15～20 cm/s，使用低通濾波調整至最適增益，將取樣容積置于心肌中心部位，獲取二尖瓣環收縮期峰值速度（S）、舒張早期峰值速度（Em）、舒張晚期峰值速度（Am），并計算Em/Am。

所有數據測量均采取連續5個心動周期測值取平均值得出。所有數值測量均由同一位操作者分析所得。

1.3 統計學方法

使用SPSS 18.0軟件進行統計學分析，計量資料均用均值±標準差（x依s）表示，透析前后各結果比較采用配對樣本t檢驗，相關性分析采用Pearson相關分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 透析前后患者一般臨床參數及血清學結果比較

單次透析后患者的收縮壓、舒張壓、體重、Cr、K+顯著下降（P＜0.01），而心率、Na+、Ca2+則顯著上升，差異有統計學意義（P＜0.01或P＜0.05）。見表1。

表1 透析前后一般臨床參數及血清學結果比較（依s）

表1 透析前后一般臨床參數及血清學結果比較（依s）

注：Cr：肌酐；Hb：血紅蛋白；Na+：鈉離子；K+：鉀離子；Ca2+：鈣離子；1 mm Hg=0.133 kPa

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2.2 透析前后常規超聲心動圖結果比較

單次透析后，LVDD、LVMI顯著降低（P＜0.01），而IVS、LVWPD透析前后差異無統計學意義（P＞0.05）。左室整體收縮功能（FS、LVEF）及舒張功能（E、A、E/A、IVRT）透析前后差異均無統計學意義（均P＞0.05）。見表2。

表2 透析前后常規超聲心動圖結果比較（x依s）

2.3 透析前后心肌運動頻譜結果及組織多普勒成像

TDI測量數據在透析前后發生顯著變化：透析后患者呈現出較低的S值及Em值（P＜0.01），此外Em/Am亦顯著降低（P＜0.01），上述結果同時出現在二尖瓣環室間隔及左室側壁位點上，而Am值在透析前后差異無統計學意義（P＞0.05），見表3～4、圖1。

表3 透析前后二尖瓣環左室側壁位點心肌運動頻譜結果比較（依s）

表3 透析前后二尖瓣環左室側壁位點心肌運動頻譜結果比較（依s）

注：S：二尖瓣環收縮期峰值速度；Em：二尖瓣環舒張早期峰值速度；Am：二尖瓣環舒張晚期峰值速度

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表4 透析前后二尖瓣環室間隔位點心肌運動頻譜結果比較（依s）

表4 透析前后二尖瓣環室間隔位點心肌運動頻譜結果比較（依s）

注：S：二尖瓣環收縮期峰值速度；Em：二尖瓣環舒張早期峰值速度；Am：二尖瓣環舒張晚期峰值速度

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圖1 尿毒癥透析患者組織多普勒成像

2.4 二尖瓣環左室側壁位點Em及Em/Am與移除液量的相關性

二尖瓣環左室側壁位點Em及Em/Am與透析移除液量（透析率）呈顯著負相關（rEm=-0.60，P＜0.05；rEm/Am=-0.69，P＜0.01）。見圖2、3。

圖2 二尖瓣環左室側壁位點Em與移除液量的相關性

圖3 二尖瓣環左室側壁位點Em/Am與移除液量的相關性

3 討論

應用超聲心動圖評價左室舒張功能已普遍應用于臨床，從舒張期二尖瓣血流頻譜、肺靜脈血流頻譜檢測到TDI對二尖瓣環運動速度的評價。研究證明TDI對二尖瓣環運動速度的檢測是評價左室舒張功能最有效的指標之一［6］。本研究發現，單次透析后患者TDI參數的改變與左室舒張功能出現急性損害的改變是一致的。

既往應用TDI對尿毒癥患者左室功能的研究發現，單次透析后患者左室的舒張功能可出現不同的改變。Dincer等［6］、Agmon等［7］學者發現，單次透析后由TDI測得的左室舒張功能指標出現顯著下降，而Bauer等［8］卻提出截然不同的觀點，尿毒癥患者的左室舒張功能并未受單次透析所影響。Hayshi等［9］指出，單次透析后患者的左室舒張功能出現了顯著的改善。為何會出現這些不同的結論，筆者分析后認為，上述矛盾結論的得出可能與研究方法的不同，患者心率的變化，心臟前、后負荷的差異以及患者所處的臨床狀態（合并的臨床疾病）不同有關。

Ie等［4］比較了10例尿毒癥患者透析前、后左室舒張功能后發現，透析前如果患者的容量負荷過大可能會低估其左室舒張功能受損的程度。因此，左室舒張功能在測量的時候必須保持一個相對正常的體液平衡狀態，也就是說在透析后測量左室舒張功能會比較準確一些。本研究結論與此一致，因為單次透析后，過量的體液移除可致左室舒張功能受損加劇。本研究發現即便患者并未出現任何心衰的臨床癥狀及體征，單次透析仍可導致患者左室舒張功能受損加劇。TDI參數可作為尿毒癥患者心肌功能障礙的指標之一，其他指標還有心肌細胞膠原蛋白含量、心肌細胞組織水容量、心肌細胞的大小、心肌細胞的排列狀態等［10］。

單次透析后，TDI參數為何會出現急劇的變化，對此筆者認為可能存在如下機制，正是因為這些機制的存在決定了由左室結構改變而產生的舒張功能受損：機制一：透析中患者的血清離子化鈣濃度出現變化，血清鈣離子濃度升高，心肌細胞內可利用的鈣離子濃度降低，兩者共同作用可致左室心肌細胞的收縮及舒張功能受損［11］。機制二：可能與透析過程中患者交感神經興奮性過高有關。這種過高且不平衡的交感神經興奮性可能與透析中過量的體液移除有關，并和透析移除液量的多少（透析率）密切相關。體液代謝及神經-激素調節機制可解釋腎上腺素激活的出現，而激活的腎上腺素則可以進一步促進心血管系統的異常［12］。機制三：可能與透析患者冠脈儲備量下降有關，其原因可能因冠脈循環中阻力血管病變所致。冠脈循環的阻力主要來源于小血管病變，例如心外膜下冠狀動脈的狹窄，且這種狹窄尚未引發心肌缺血。除非當冠脈狹窄非常嚴重以致出現心肌氧需求量的急劇增加，而冠脈儲血量的急劇耗竭［13］，當冠脈循環中小的阻力血管大面積病變時，冠脈血流的儲備量可能會急劇下降。

本研究中，左室心內膜下心肌可能會首先出現缺血表現。因內膜下心肌呈縱向分布，且該處心肌對缺血非常敏感［14］，加之左室心肌的縱向功能是左室整體功能的主要貢獻者。上述機制可解釋本研究中左室長軸方向上心肌運動速度下降的結論。這些機制也可以用來解釋與多普勒測得心肌運動速度下降相關的心肌重構，心肌重構是因心肌間質纖維化所導致的。TDI測得的心肌運動速度與心肌間質纖維化之間存在強烈的相關性，這是被以往的研究所證實了的，該研究包含左室局部受損心肌活檢及TDI相關性分析［15］。

總之，本研究表明，單次透析導致尿毒癥患者左室心肌的急性收縮及舒張功能障礙與透析中濾過的體液量密切相關。此外，對于患者心臟功能的評價在透析后會更加準確。透析過程中，盡量保持較小的透析液量對于患者的心臟功能具有保護效應。

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Acute effects of single hemodialysis on left ventricular function of patients w ith urem ia evaluated by tissue Dopp ler imaging

ZHANG Bingyi PING Jie ZHANG Ling LIN Yuan GAO Yang XING Boyuan YANG Zishu
Department of Ultrasonography,Renmin Hospital of China Three Gorges University,Hubei Province,Yichang 443003, China

Objective To evaluate the acute effects of single hemodialysis on left ventricular function of patients with uremia evaluated by tissue Doppler imaging(TDI).M ethods 31 cases of patientswith uremia treated in Dialysis Center of Renmin Hospital of China Three Gorges University from April to September 2014 and metwith the inclusion criteria were chosen.All the patients had nomanifestations of cardiac dysfunction,ultrasonic cardiogram was examined for one time within 30min before and after hemodialysis,mitral annulus velocity was detected by TDI,which was expressed by ventricular systolic peak(S),early diastolic peak(Em)and advanced diastolic peak(Am)respectively.The differences of indicators of conventional ultrasound and TDIbefore and after hemodialysis were compared.Resu lts①Conventional ultrasound results:after single hemodialysis,left ventricular systolic function(LVEF)were not significantly changed(P＞0.05),but left ventricular diastolic function(E/A)were significantly reduced(P＜0.01).②TDImeasuring results:after single hemodialysis,the value of peak Swas significantly reduced(P＜0.01),the values of peak Em and Em/Am were significantly reduced(P＜0.01).③Peak Em and Em/Am ratios of the lateralwall were negatively related to ultrafiltration volume(rEm=-0.60,P＜0.05;rEm/Am=-0.69,P＜0.01).Conclusion Single hemodialysis is closely associated with acute deterioration of left ventricular systolic and diastolic function of patients with uremia,which can be assessed by TDI,these reversible changes can be considered as a cardiac stunning that seems to be related to the ultrafiltration volume.For hemodialysis patients with uremia,low ultrafiltration volume has cardiac protective effects for left ventricular function.

Tissue Doppler imaging;Uremia;Single hemodialysis;Left ventricular function

R692

A[文獻標識碼]1673-7210（2015）06（c）-0153-05

2015-02-06本文編輯：張瑜杰）

張秉宜（1980-），男，博士研究生；研究方向：超聲心動圖新技術的臨床應用。