急進高原官兵左心室舒張功能的變化研究*

柴青芬，劉 超，姚勝銀，宋紅瑋，王永輝，王圣明

(中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九八八醫(yī)院超聲科，鄭州 455000)

高原地區(qū)氣壓降低，空氣中氧分壓也隨之降低，隨著動脈氧分壓和氧飽和度降低。一方面三磷酸腺苷(ATP)生成減少，心肌細胞能量供應不足，另一方面酸性代謝產(chǎn)物增加心肌抑制因子的形成，直接抑制心肌，造成心肌損傷[1]，導致心臟功能的改變。用新型組織多普勒(TDI)的速度成像模式檢測二尖瓣環(huán)運動速度來評估左心室舒張功能是一種無創(chuàng)、簡便、直觀的方法，已經(jīng)被廣泛應用[2-4]，但對于急進高原人群左心室舒張功能的研究報道較少。本研究對官兵進藏前后的常規(guī)超聲心動圖參數(shù)、組織多普勒參數(shù)進行比較，旨在評估急進高原前后官兵左心室舒張功能的變化。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2018年6月某部50名官兵,快速進入西藏(羊八井，海拔4 300 m)進行高原訓練，因部分官兵資料不全，最終有43人納入研究，男34例,年齡(32.3±5.9)歲，女9例，年齡(33.0±6.0) 歲，其中年齡小于40歲的33人，年齡大于40歲的11人。均為長期居住在內(nèi)地平原地帶(海拔約65 m)，無高原暴露史，體格檢查、心電圖、肺功能及血常規(guī)、肝功能、腎功能均正常，無心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病。 本研究經(jīng)本院倫理委員會審查通過。

1.2 方法

采用Philips ie ilite和CX50(美國飛利浦公司)彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，探頭頻率1～5 MHz，由同一名醫(yī)生遵照ASE的指南進行操作，測量各個參數(shù)。患者取左側(cè)臥位或平臥位，常規(guī)測量參數(shù)包括：主動脈根部內(nèi)徑(aortic dimension，AO)、左心室長軸切面、舒張末期左心室內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic dimension,LVEDD)、室間隔(inter ventricular septum thickness，IVS)和左心室后壁厚度(left ventricular posterior，LVPW)，在收縮末期測量左心房前后徑(left atrial diameter,LADs),M型超聲測量左心室縮短分數(shù)(fractional shortening,FS)，左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF),計算每搏輸出量和心輸出量。在心尖四腔心切面，收縮末期右心房橫徑(right atrial end-systolic dimension,RADs)，舒張末期右心室橫徑(right ventricular end-diastolic dimension,RVDs),在心尖四腔心切面應用simpson′s方法測量左心房舒張末期容積，計算左心房容積指數(shù)(left atrial volume index LAVI)。心尖四腔心切面,用脈沖多普勒測量二尖瓣E峰血流速度(mitral peak E velocity,E)、二尖瓣瓣A峰血流速度(mitral peak A velocity，A),計算E/A比值。利用脈沖多普勒測量主動脈血流速度(aortic velocity，AV)、大動脈短軸內(nèi)徑測量肺動脈內(nèi)徑(pulmonary artery dimension,PAD),肺動脈射流速度 (pulmonary artery velocity,PV)。合并三尖瓣反流者，用連續(xù)多普勒測量三尖瓣反流峰速，計算反流壓差(△P)并由此計算肺動脈收縮壓(PASP)=△P+5 mm Hg。心尖四腔心切面采用脈沖組織多普勒(pulsed wave tissue doppler imaging,PW-TDI)測定，將取樣容積分別置于二尖瓣前、后葉瓣環(huán)處，取室間隔側(cè)和側(cè)壁側(cè)組織多普勒，舒張早期速度峰值(early diastolic mitral annular motion velocity,e′),舒張晚期速度峰值(late diastolic velocity of the mitral annulus,a′)，記錄二者的平均值，計算E/ e′。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1 常規(guī)超聲心動圖結(jié)果

AO、LADS、LVDd、RADd、AV、PV、FS、LVEF、SV急進高原前后差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。但急進高原后官兵心率明顯增快，心輸出量明顯增加，RVDs、主肺動脈內(nèi)徑(PA)增大，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，其中有2人較平原時右心室明顯擴大，達到4.2、4.4 cm。有10人新增三尖瓣少量反流，5人急進前后均有三尖瓣反流，并取得壓差，估算肺動脈收縮壓明顯升高，見表1。

表1急進高原官兵常規(guī)超聲心動圖參數(shù)

2.2 左心室舒張功能指標

急進高原前后LAVI無明顯變化，進入高原后E值有所降低，A值略有升高,但是差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。進入高原后1個月,E/A 也有所下降，e′,e′/ a′降低，a′升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 急進高原前后左心室舒張功能參數(shù)

2.3 不同年齡官兵的心功能變化

40歲以上組進入高原前E/A<1者占 18%(2/11)，40歲以下組進入高原前無E/A<1者，二者差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。40歲組以上組進入高原后E/A<1者占27%(3/11),40歲以下組進入高原后E/A<1者占6%(2/32)，二者差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。43名官兵進入高原前E/A<1者占4.6%(2/43)，進入高原后占11.6%(5/43)，二者差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。40歲以上組進入高原前e′/a′<1者占27%(3/11)，40歲以下組0人，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。40歲以上組進入高原1個月e′/a′<1者占45%(5/11)，40歲以下6%(2/33)，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。43名官兵進入高原前e′/a′<1者約6.9%(3/43)，進入高原后e′/a′<1者占16.27%(7/43),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 E/A、e′/a′比值統(tǒng)計

40歲以下組進入高原前E/e′為8～14者占9%(3/32)，進入高原后達到31.5%(10/35)，二者差異無統(tǒng)計學意義，1人達到舒張功能心力衰竭標準。40歲以上組進入高原前E/e′為8～14者占27%(3/11)，進入高原后達到63.6%(7/11)，3人達到舒張性心力衰竭標準，見表4。

表4 E/e′比值統(tǒng)計

3 討 論

急進高原后身體呈缺氧狀態(tài)，心臟的反應是交感神經(jīng)興奮，增快心率來增加輸出量。早期特別是在進入高原1周內(nèi)左心房、左心室、右心房相對縮小，本研究是進入高原后1個月進行，官兵身體已經(jīng)有了一定的適應，左心的變化并不明顯，肺動脈相對增寬，肺動脈壓明顯較進入高原前升高，這是由于缺氧引起的肺動脈收縮，肺動脈壓力增高所致，這與研究[1,5]報道一致。

左心室舒張功能是心室收縮后，左心室恢復到原來容量和壓力的能力，根據(jù)常規(guī)超聲心動圖二尖瓣血流頻譜E/A將舒張功能不全分為3種類型[2]，它表示病變由輕至重的3個階段，在病變早期，當左心室弛張功能減退時，由于舒張早期左房室間的壓力階差減少，而舒張晚期心房收縮時射血代償性增多，血流頻譜表現(xiàn)為松弛受損型，E/A<1；隨著病變進一步發(fā)展，出現(xiàn)左心室順應性下降，左心房壓力卻明顯增高，血流頻譜表現(xiàn)為假性正常化，E/A>1；當病變更加嚴重時，左心室的順應性下降，左心房壓力卻明顯增高，血流頻譜表現(xiàn)為舒張限制型，E/A>2。當前，二尖瓣瓣口頻譜E/A是心臟超聲評估左心室舒張功能的常用指標，但E/A也有一定局限性，容易受到取樣血流方向夾角、聲束和容積等因素的影響，并且存在假性正常化[6-7]。本組研究對象E值平均值有所降低，A值平均值有所升高，但是差異無統(tǒng)計學意義。二尖瓣口E/A平均值稍降低，差異有統(tǒng)計學意義，進入高原前后E/A<1者的占比沒有明顯差異，說明二尖瓣口血流確實不適于單獨用來評價舒張功能。進入高原后,e′,e′/a′均降低，a′增高，組間差異明顯，提示可能與左心室早期松弛功能受損，這可能與缺氧心率增快，心室充盈時間縮短，心房收縮代償性加強有關(guān)[8-10]。

2016年美國超聲心動圖學會(ASE)將LAVI，三尖瓣反流速度，e′，E/e′及左心室的質(zhì)量指數(shù)5個指標作為評價左心室舒張功能的指標[11-12]。左心室充盈壓升高是舒張功能不全最主要的病理生理改變，E值受左心室負荷，心肌松弛力及年齡影響，e′受心肌松弛力、左房充盈壓及年齡的影響，E/e′消除了左室心肌松弛力和年齡、前負荷的影響，能更準確地反映左心室充盈壓，是評估左心室充盈壓的最佳指標，健康人E/e′<8，E/e′>14可以獨立預測充血性心力衰竭。E/e′為8～14代表充盈壓升高，舒張功能受損，需要結(jié)合其他指標才能確定是否為充血性心力衰竭[13-14]。在本研究中，官兵進入高原后E/e′增高趨勢明顯，提示左心室充盈壓升高，左心舒張功能受損。因此，急進高原后出現(xiàn)早期左心功能異常，主要表現(xiàn)為舒張功能異常。

有研究者將組織多普勒E/e′和斑點追蹤的方法與導管狀態(tài)下測量的舒張末左心室充盈壓對比，發(fā)現(xiàn)E/e′更加敏感地反映左心室充盈壓升高，再加上組織多普勒操作容易，因此在臨床上應用上應該優(yōu)于二維斑點追蹤[15]。在年齡分組中，40歲以上組，在平原時有一定比例的左心室舒張功能受損，在進入高原后，左心室舒張功能的減低比40歲以下組更加明顯，說明40歲以上人員在高原環(huán)境下舒張功能更易受損，在高原環(huán)境適應上遠低于40歲以下人群。

目前組織多普勒作為超聲設備的標準配置，測量簡單，可通過組織多普勒的各項指標對急進高原官兵的左心室舒張功能進行評估。