三維斑點追蹤成像技術評價尿毒癥腹膜透析患者右心室功能的價值

羅莉，陳建昌， 朱靜，馮勝，高嵐，徐怡，吳燕妮，薛詠霞

(蘇州大學附屬第二醫院，江蘇蘇州 215004)

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三維斑點追蹤成像技術評價尿毒癥腹膜透析患者右心室功能的價值

羅莉，陳建昌， 朱靜，馮勝，高嵐，徐怡，吳燕妮，薛詠霞

(蘇州大學附屬第二醫院，江蘇蘇州 215004)

摘要：目的探討三維斑點追蹤技術評價尿毒癥腹膜透析患者右心室功能的價值。方法選取腹膜透析患者35例(透析組)及同期健康體檢者26例(對照組)。采用常規二維超聲測算對照組、透析組透析前和透析3~6個月(透析后)左心室舒張期末內徑(LVIDd)、左心室收縮期末內徑(LVISd)、室間隔厚度(IVSd)、左心室射血分數(LVEF)、舒張期右心室基底部內徑(basal RVd)、右心室面積變化分數(RVFAC)和肺動脈收縮壓(PASP)；三維斑點追蹤成像技術測算右心室整體縱向收縮期峰值應變(RVGLS)、右心室整體圓周收縮期峰值應變(RVGCS)、右心室整體徑向收縮期峰值應變(RVGRS)、右心室整體面積收縮期峰值應變(RVGAS)、右心室收縮期末容積(RVESV)、右心室舒張期末期容積(RVEDV)及右心室射血分數(RVEF)。結果常規二維超聲測算結果：與對照組比較，透析組透析前LVIDd、LVISd、IVSd、PASP升高(P<0.05或<0.01)，LVEF及右心室大小無明顯變化(P均>0.05)；透析組透析前后比較，以上指標比較差異無統計學意義(P均>0.05)。三維斑點追蹤成像技術測算結果：與對照組比較，透析組透析前RVGLS、RVGAS、RVGCS、RVGRS絕對值明顯降低(P均<0.05)，RVEDV、RVESV明顯升高(P均<0.05)，RVEF無明顯變化(P>0.05)；與透析組透析前比較，透析后RVEDV、RVESV明顯減小(P均<0.05)，RVGLS絕對值明顯升高(P<0.05)。結論應用三維斑點追蹤成像技術可發現尿毒癥患者在RVEF正常時就已經出現右心室RVGLS、RVGRS、RVGCS、RVGAS的顯著降低，及RVEDV、RVESV的顯著增大；RVGLS可作為尿毒癥患者腹膜透析右心室功能早期改善的一項重要指標。

關鍵詞：腹膜透析；右心室功能；三維斑點追蹤成像；尿毒癥

心血管疾病是尿毒癥腹膜透析患者最常見的死亡原因[1]。尿毒癥患者透析前心臟病變已經存在，主要表現為心肌重構和心功能減退，既往對尿毒癥長期腹膜透析患者左心室功能改變的研究較多[2]，對其右心功能改變的研究較少。右心系統形態特殊，心臟磁共振目前被認為是右心功能評價的金標準，但其檢查時間長且數據獲取復雜。二維超聲心動圖對右心功能的評估存在一定局限，實時三維超聲心動圖可實時顯示右心室三維形態結構并對其功能相關數據進行分析。三維斑點追蹤成像技術是在實時三維超聲技術及二維斑點追蹤技術基礎上發展起來的新技術，能更準確地反映心肌的運動和功能，且與心臟磁共振檢查結果有很好的一致性[3]。本研究探討三維斑點追蹤成像技術評價尿毒癥患者腹膜透析患者右心室功能變化的價值。

1資料與方法

1.1臨床資料研究對象為2014年5~9月我院收治的35例尿毒癥腹膜透析患者(透析組)，男20例、女15例，年齡(52±16)歲，原發病為慢性腎小球腎炎12例、糖尿病腎病7例、高血壓腎損害6例、梗阻性腎病4例、多囊腎2例、腎結石2例、原因不明2例。納入標準：尿毒癥患者經常規心臟超聲檢查，左室射血分數(LVEF)>50%，右室射血分數(RVEF)>35%。排除標準：慢性阻塞性肺疾病、間質性肺病、結締組織疾病、慢性血栓栓塞性疾病、左向右分流先天性心臟病、原發性肺動脈高壓、肺動脈狹窄、右室流出道梗阻、右室安置起博器、右室心肌梗死、三尖瓣器質性病變及原發性心肌病等其他可能引起右心室功能不全的因素。選擇同期健康體檢者26例(對照組)，男14例、女12例，年齡(53±16)歲，經體檢、心電圖、胸片、尿常規、生化及超聲心動圖檢查均正常。兩組性別、年齡具有可比性。 透析組均入院行腹膜透析評估(慢性腎功能不全尿毒癥期患者，無腹膜透析相關禁忌證)，行腹透管置入術。采用Y型管透析及百特透析液(葡萄糖透析液，濃度為1.5%或2.5%)，每天透析液交換3~5次，每次腹腔保留透析液2 000 mL，根據患者情況予服用鈣劑、控制血壓及改善貧血等治療。

1.2右心功能檢查

1.2.1經胸超聲心動圖檢查對照組與透析組透析前、透析3~6個月(透析后)采用GE Vivid E9型超聲心動圖儀，二維探頭(M5S)頻率1.7~3.3 MHz，三維探頭(4 V)頻率1.7~3.3 MHz，幀頻25~40幀/s，配有EchoPAC工作站，行經胸超聲顯像。常規二維超聲檢查測定左心室舒張期內徑(LVIDd)、左心室收縮期內徑(LVISd)、室間隔厚度(IVSd)，Simpson法測左心室射血分數(LVEF)、舒張期右心室基底部內徑(basal RVd)、右心室面積變化分數(RVFAC)；根據Bernoulli[4]公式計算肺動脈收縮壓(PASP)。將探頭切換至4 V，設定幀頻為心率的40%左右，從心尖四腔獲得清晰的二維圖像，將右心室置于圖像中央，啟動“4D”成像鍵，采集連續3個心動周期金字塔的動態三維右心室模型，將所有圖形拷貝至DVD光盤中。

1.2.2三維圖像分析將儲存的圖像于EchoPAC工作站中進行分析。將右心室三維狀態下啟動4D LVQ鍵，圖像自動轉換至右心室心尖四腔觀、大動脈短軸觀、心尖兩腔觀及3個水平的右心室短軸切面。手動定位三尖瓣環中點及右心室心尖部，程序以心電圖R波頂點為舒張末期、T波終點為收縮末期自動勾畫右心室內外膜曲線，手動調節曲線，使之與室壁厚度一致。運行程序自動計算出右心室整體縱向收縮期峰值應變(RVGLS)、右心室整體圓周收縮期峰值應變(RVGCS)、右心室整體徑向收縮期峰值應變(RVGRS)，右心室整體面積收縮期峰值應變(RVGAS)，右心室收縮期末容積(RVESV)，右心室舒張期末期容積(RVEDV)及右心室射血分數(RVEF)。

2結果

2.1常規二維超聲心動圖測量結果與對照組比較，透析組腹膜透析前LVIDd、LVISd、IVSd、PASP明顯升高(P<0.05或<0.01)，LVEF、RVFAC、basal RVd無明顯變化(P均>0.05)；透析組透析前后以上指標比較差異均無統計學意義(P均>0.05)；見表1。

表1　兩組常規二維超聲心電圖測量結果比較±s)

注：與對照組比較，*P<0.05，△P<0.01。

2.2三維斑點追蹤成像技術測量結果與對照組比較，透析組RVGLS、RVGAS、RVGCS、RVGRS絕對值明顯減低(P均<0.05)，RVEDV、RVESV明顯增大(P均<0.05)，而RVEF無明顯變化；與透析組透析前比較，透析組透析后RVEDV、RVESV明顯減小(P均<0.05)，RVGLS絕對值明顯增高(P<0.05)，RVEF、RVGAS、RVGCS、RVGRS無明顯變化(P均>0.05)；見表2、圖1。

表2　兩組三維斑點追蹤技術測量結果比較±s)

注：與對照組比較，*P<0.05，△P<0.01；與同組透析前比較，#P<0.05，▲P<0.01。

注：A為透析前；B為透析后。

圖1透析組透析前后RVGLS變化

3討論

右心室腔幾何形態復雜。尿毒癥患者體內容量負荷較重，在未行腹膜透析治療時體循環容量超負荷，在長期高容量負荷狀態下，致右心室前負荷過重，而右心室相對左心室壁心肌較薄，協調性及代償能力較差，當超過右心室代償能力時，舒張期的右心室壁應力增大，引起增生的心肌肌節串聯排列為主，導致心肌細胞增長，右心腔明顯擴大，以適應增大的容量負荷，右心室形態及功能發生改變[5]。透析前尿素癥患者體內毒素已經使心肌變性、壞死、纖維化而出現心肌病變，水鈉潴留等引起的高容量負荷心臟的前負荷增加，導致右心室擴張[6]。本研究腹膜透析后出現右心室容積迅速縮小，右心室幾何構型也隨之發生改變，其原因可能為于腹膜透析使患者體質量恢復干體質量，水鈉潴留明顯減輕，過多的體液被移除體外，心臟前負荷及耗氧量降低。

由三維斑點追蹤技術所得出的右心室應變，是直接測量心肌的變形能力所得，能較好地反映主動形變特征，且不受周圍組織牽拉和心臟整體運動的影響，因而能真正反映室壁運動速度和速度差異[7]。正常心肌同一部位的變形能力是相似的，一旦右心室局部應變和應變率減低說明局部收縮功能受損。尿毒癥患者腹膜透析前RVGLS、RVGAS、RVGCS、RVGRS即明顯減低，說明其存在早期右心室損害。本研究透析組透析后二維超聲檢查左心室、右心室功能均無明顯改變。三維斑點追蹤成像技術測定結果提示早期腹膜透析治療后RVGLS有明顯改善，右心室心肌主要由縱行方向的淺層螺旋狀肌肉為主，收縮期右心室在淺層肌纖維牽拉下心底部移向心尖部并靠向室間隔，同時在室間隔協同下將右心室的血液擠向肺循環，因此評價右心室整體功能時，主要是評價縱向整體功能[8]。

尿毒癥患者右心室縱向心肌收縮形變應變率減低的原因考慮如下：①尿毒癥患者由于貧血、冠狀動脈粥樣硬化、電解質紊亂、鈣磷代謝異常，血液中的各種毒素加重心肌損害，引起右心室心肌結構的變化，從而導致心肌的應變能力受損，影響右心室收縮功能[9]。②肺動脈壓力增高時，肺血管阻力進行性升高，導致右心室后負荷增加，繼而引起右心室心肌細胞肥大，室壁肥厚，右心室心肌需氧量增加，相對供血不足；同時右心室順應性下降，右心室舒張末壓升高而導致右心室擴張[10]。右心室壁以縱行方向的淺層螺旋狀肌纖維為主，克服后負荷主要依靠該肌收縮完成，故更容易受到損害。早期腹膜透析無論從毒素、容量等方便均可迅速減輕此類因素作用于右心室，3~6個月腹膜透析后長軸應變率有明顯改善，經腹膜透析后患者心肌對應力負荷的反應速度增加，心肌的變形能力增強，早期腹膜透析可明顯改善尿毒癥患者右心室長軸應變率，改善尿毒癥患者右心室功能。

本研究發現，尿毒癥患者透析前肺動脈壓較正常對照組明顯升高，而透析前后肺動脈壓力大小無明顯改變，說明透析前后右心室后負荷對右心室影響較小，而對容量負荷影響較大，再行短期腹膜透析后尿毒癥患者的RVGLS較透析前出現明顯改善，我們既往研究提示長期腹膜透析的尿毒癥患者較正常人RVGLS出現明顯降低[11]，而沒有對比腹膜透析前后出現的改變，本文對尿毒癥患者腹膜透析前后進行右心室功能的對比，更能說明腹膜透析對于尿毒癥患者右心室功能的影響。分析本研究結果可得出RVGLS受容量影響較大，對容量負荷變化較為敏感，或許可作為尿毒癥患者是否充分透析的一項評價指標。本研究沒有繼續追蹤腹膜透析患者心功能變化隨著腹膜透析進行后心功能變化情況，也是本研究不足之處。

總之，三維斑點追蹤成像技術可發現尿毒癥患者未行腹膜透析治療前，RVEF保留時，已經出現RVGLS、RVGRS、RVGCS及RVGAS的顯著降低，及RVEDV、RVESV的顯著增大。經早期3~6個月的腹膜透析后右心室容積明顯減小，RVGLS在透析后短期呈顯著改善，RVGLS可作為尿毒癥患者腹膜透析右心室功能早期改善的一項重要指標。

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Application of 3-dimensional speckle tracking imaging in assessing right ventricular function of uremia patients undergoing peritoneal dialysis

LUOLi,CHENJianchang,ZHUJing,FENGSheng,GAOLan,XUYi,WUYanni,XUEYongxia

(TheSecondAffiliatedHospitalofSoochowUniversity,Suzhou215004,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the value of three-dimensional speckle tracking imaging (3D-STI) in evaluating the right ventricular (RV) function of uremia patients undergoing peritoneal dialysis (PD). MethodsThirty-five uremia patients undergoing PD (PD group) and 26 healthy subjects (control group) were enrolled. Left ventricular end-diastolic inner diameter (LVIDd), left ventricular end-systolic inner diameter (LVISd), interventricular septum thickness (IVSd), left ventricular ejection fraction (LVEF), right ventricular diastolic inner diameter of the base (basal RVd), right ventricular fractional area change (RVFAC) and pulmonary artery systolic pressure (PASP) were recorded by conventional ultrasound in the PD group and the control group before dialysis and 3-6 months after dialysis. The right ventricular global longitudinal peak systolic strain (RVGLS), right ventricular global circumferential peak systolic strain (RVGCS), right ventricular global radial peak systolic strain (RVGRS), right ventricular global area peak systolic strain (RVGAS), right ventricular end systolic volume (RVESV), right ventricular end diastolic volume (RVEDV) and right ventricular ejection fraction (RVEF) were measured by 3D-STI. ResultsConventional ultrasound measurements: compared with the control group, LVIDd, LVISd, IVSd and PASP increased in the PD group before dialysis (P<0.05 or P<0.01); LVEF and the volume of right ventricle had no significant changes (all P>0.05); the above indexes of the PD group had no significant differences before and after dialysis (all P>0.05). Three-dimensional speckle tracking calculation results: compared with the control group, the absolute values of RVGLS, RVGAS, RVGCS and RVGRS decreased significantly before dialysis (all P<0.05), RVEDV and RVESV increased in the PD group (all P<0.05), and we did not observed any significant difference in RVEF (P>0.05). In the PD group, RVEDV and RVESV decreased significantly (all P<0.05), and the absolute value of RVGLS increased significantly as compared with those before dialysis (P<0.05). ConclusionsThe application of 3D-STI can facilitate the early detection of decreased GLS, GRS, GCS, GAS and the increased EDV and ESV of the right ventricle in uremic patients when RVEF was normal. RVGLS can be used as an important parameter for right ventricular function improvement in uremic patients undergoing PD.

Key words:peritoneal dialysis; right ventricular function; three-dimensional speckle tracking imaging; uremia

(收稿日期：2015-10-14)

中圖分類號：R459.5

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)04-0025-04

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.04.008

通信作者簡介：陳建昌(1966-)，男，博士，主任醫師，主要研究方向為心力衰竭的基礎與臨床。E-mail： chenjcsz@126.com

作者簡介：第一羅莉(1989-)，女，碩士研究生，主要研究方向為心力衰竭。E-mail: 1053593863@qq.com