超聲斑點追蹤技術評價慢性腎功能不全患者血肌酐水平與心功能受損的相關性

楊道玲　　王戲丹　　陳靜婉　　章義利　　殷潔

[摘要] 目的 采用超聲二維斑點追蹤技術，探討慢性腎功能不全患者血肌酐水平與心功能受損的相關性。 方法 選取2019年1—12月在我院治療的左心室射血分數（LVEF）正常的慢性腎功能不全患者58例作為觀察組，另選取年齡及性別相匹配的健康志愿者30例作為對照組。測定受試者血肌酐（Scr）水平及肌酐清除率（Ccr），并采用IE33彩色多普勒超聲診斷儀對受試者行超聲心動圖檢查，采用QLAB軟件進行斑點追蹤技術分析。比較兩組血肌酐水平及左心室心肌應變值。 結果 觀察組患者血肌酐（Scr）水平顯著高于對照組，觀察組肌酐清除率（Ccr）顯著低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）;觀察組患者左室縱向應變（LS）、圓周應變（CS）低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）;觀察組LS、CS與Ccr呈正相關（r=0.521，P<0.05;r=0.356，P<0.05）;LS、CS與Scr呈負相關（r=-0.732，P<0.05;r=-0.698，P<0.05）。 結論 慢性腎功能不全患者高水平血肌酐對心肌有毒性作用，血肌酐水平異常升高與心功能受損有明顯相關性;超聲二維斑點追蹤技術可為慢性腎功能不全患者心肌功能損害提供客觀定量的依據。

[關鍵詞] 斑點追蹤;超聲心動圖;應變;慢性腎功能不全

[中圖分類號] R445.1;R541? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2021）13-0103-04

Evaluation of the correlation between serum creatinine level and cardiac function impairment by ultrasound speckle tracking technology in the patients with chronic renal insufficiency

YANG Daoling1? ?WANG Xidan1? ?CHEN Jingwan1? ?ZHANG Yili2? ?YIN Jie3

1.Department of Ultrasonography， Affiliated Jinhua Hospital of Zhejiang University School of Medicine， Jinhua? ?321000， China; 2.Health Management Centre，Affiliated Jinhua Hospital of Zhejiang University School of Medicine， Jinhua 321000， China; 3.Department of Radiology， Affiliated Jinhua Hospital of Zhejiang University School of Medicine， Jinhua 321000， China

[Abstract] Objective To investigate the correlation between blood creatinine levels and impaired cardiac function in patients with chronic renal insufficiency using ultrasound two-dimensional speckle tracking technology. Methods A total of 58 patients with chronic renal insufficiency and normal left ventricular ejection fraction（LVEF） treated in our hospital from January to December 2019 were selected as the observation group. 30 healthy volunteers with matching age and gender were selected as the control group. The subjects' blood creatinine（Scr） level and creatinine clearance（Ccr） were measured， and the IE33 color Doppler ultrasound diagnostic apparatus was used to perform echocardiography on the subjects. QLAB software was used for speckle tracking technology analysis. The blood creatinine levels and left ventricular myocardial strain values were compared between the two groups. Results The serum creatinine（Scr） level in the observation group was significantly higher than that in the control group， the creatinine clearance rate（Ccr） in the observation group was lower than that in the control group， and the differences were statistically significant（P<0.05）; the left ventricular longitudinal strain（LS） and circumferential strain（CS） in the observation group were lower than those in the control group，and the differences were statistically significant（P<0.05）. Ccr level in the observation group was positively correlated with LS and CS values（r=0.521， P<0.05; r=0.356， P<0.05）; Scr level in the observation group was negatively correlated with LS and CS values（r=-0.732， P<0.05; r=-0.698， P<0.05）. Conclusion High levels of serum creatinine in the patients with chronic renal insufficiency have a toxic effect on myocardium. Abnormal increase in blood creatinine level is obviously related to impaired heart function; two-dimensional ultrasound speckle tracking technology can provide an objective quantitative basis for myocardial dysfunction in patients with chronic renal insufficiency.

[Key words] Speckle tracking; Encocardiography; Stress; Chronic renal insufficiency

慢性腎功能不全（Chronic renal failure，CRF）患者常伴有嚴重的心血管并發癥，而心血管疾病又是影響CRF患者預后的重要因素，是CRF患者死亡的主要原因。國外研究表明，終末期腎衰患者心血管病死亡率是正常人群的10～20倍[1-3]。CRF患者最典型的臨床表現是血肌酐水平的持續升高，本研究擬利用超聲二維斑點追蹤技術定量評價CRF患者心肌損害及其與血肌酐水平的關系，旨在提高CRF患者早期心肌功能受損的檢出率，為CRF患者心功能異常的早期檢出提供更充分的科學依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1—12月在我院收治的左室射血分數正常的CRF患者58例作為觀察組，其中男31例，女27例，年齡29～78歲，平均（42.56±8.35）歲。納入標準：①原發病為腎臟疾病且未經過血液透析治療者;②血肌酐值（Scr）>133 μmol/L者;③M型超聲心動圖檢測左心功能正常者。排除標準：有原發性心血管疾病史者。另選取年齡及性別相匹配的健康志愿者30例作為對照組，其中男16例，女14例，年齡23～78歲，平均（49.93±6.73）歲，均無心臟病、高血壓和腎臟病史。兩組患者的一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究已經我院醫學倫理委員會批準，已向受試者說明研究目的、過程及方案，并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 標本采集與檢測? 采集所有受試者靜脈血3 mL，低溫離心機分離獲取血清，采用AU5800全自動生化分析儀（美國羅氏有限公司），檢測受試者血肌酐（Scr）、肌酐清除率（Ccr）水平。所有儀器均定期校準，嚴格按照標準化操作執行，確保實驗結果的準確可靠。

1.2.2 心肌應變分析 使用IE33彩色多普勒超聲診斷儀，配有Qlab分析軟件，探頭頻率為2.5～5.0 MHz。受試者連接心電圖，取左側臥位，囑受檢者呼氣末屏氣，連續采集3個心動周期標準心尖四腔、左室長軸、左室兩腔切面以及短軸二尖瓣水平、乳頭肌水平、心尖水平的二維灰階動態圖像，幀頻50～60 幀/s，儲存圖像。同時測量所有受試者左心室射血分數（Left ventricular ejection fraction， LVEF）。

脫機后，使用Qlab軟件選取心內膜最清晰的一幀凍結圖像，通過手動勾劃左心室心內膜，系統將自動生成包括心肌內膜、中層和心外膜的感興趣區，并將左心室分為前間隔、前壁、側壁、后壁、下壁、后間隔，各室壁分為基底段、中段、心尖段并進行跟蹤分析，自動顯示16個節段與心動周期各時相點對應的應變曲線。選取左室縱向應變（Longitudinal strain， LS）、徑向應變（Radial strain，RS）及圓周應變（Circumferential strain，CS）指標進行分析。所有測量值均取3個心動周期的平均值。

1.3 統計學方法

采用SPSS 22.0統計學軟件對各參數進行分析，符合正態分布的計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用獨立樣本t檢驗，采用Pearson相關性分析法，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩組年齡、Scr及Ccr比較

兩組年齡比較，差異無統計學意義（P>0.05），觀察組Scr明顯高于對照組，觀察組Ccr明顯低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2兩組左室心肌應變指標比較

兩組LVEF、左室徑向應變（RS）比較，差異無統計學意義（P>0.05）;觀察組左室縱向應變（LS）、圓周應變（CS）明顯低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.3 觀察組Scr、Ccr分別與LS、CS的Pearson相關性分析

LS、CS與Ccr呈正相關（r=0.521，P<0.05;r=0.356，P<0.05），隨著Ccr的增加，LS、CS均逐漸增加;LS、CS與Scr呈負相關（r=-0.732，P<0.05;r=-0.698，P<0.05），隨著Scr的增加，LS、CS均逐漸減低。

3 討論

近20年慢性腎衰在人類主要死亡原因中占第5位至第9位，是人類生存的重要威脅。而心臟損害是CRF患者的常見并發癥，亦是尿毒癥死亡的主要原因[4]。CRF對心臟的影響，既有整體結構的影響（以左室擴大、左室肥厚為主），又有局部心肌功能的影響。

近年來研究發現，CRF患者心肌的結構和功能在較早期就會受到影響[5]，可能機制是由于內環境的異常，腎功能基本喪失后大量毒性代謝產物堆積、水電解質紊亂及酸堿失衡的直接病理作用。多項研究表明，高水平血肌酐與慢性腎衰患者心臟疾病的死亡率具有一定的相關性[6-10]，特別是當血肌酐含量高于133 μmol/L時，即有明顯的心肌損害加重趨勢，可能是高水平血肌酐會使心肌細胞膜完整性破壞，從而損傷心肌細胞[11]。

心臟彩色多普勒超聲是評價心臟舒縮功能最常用方法。但是常規超聲心動圖僅能檢出晚期CRF患者心臟擴大、心臟結構的改變，而心功能尤其是左室收縮功能在很長一段時間內保持正常，導致患者臨床癥狀出現晚，發現心臟損害晚，直到晚期患者出現嚴重心衰或心律失常才能引起重視[12-13]。因此早期發現及診斷CRF患者心肌功能受損，幫助臨床醫師極早干預治療，防治或延緩心臟結構和功能進一步惡化成為目前迫切需要解決的問題。斑點追蹤技術是一項嶄新的測量心肌應變及應變率的方法。在二維超聲圖像的基礎上通過斑點匹配法及自相關搜索，在心動周期中逐幀掃描某個像素的位置，通過運算重建心肌組織實時運動和變形，可定量測量任何可視角度心肌的徑向、縱向或圓周應變及應變率[14-19]。具有無創、客觀、無角度依賴以及不受牽拉影響等特點，可準確反映心肌細微功能的變化，為心肌局部及整體功能的定量研究開辟了新的途徑[20-21]。

本研究通過采用超聲二維斑點追蹤技術，探討CRF患者血肌酐水平與心功能受損的相關性，結果顯示左心室射血分數（LVEF）正常的CRF患者，左室心肌LS、CS應變值低于對照組（P<0.05），提示CRF患者早期在LVEF正常時即出現心肌損害。常規心臟超聲LVEF提供的心肌收縮功能信息是有限的，不能敏感地反映出患者心肌功能的早期損害。本研究對CRF患者肌酐清除率、血肌酐水平與LS、CS值進行相關性分析，結果顯示LS、CS與Ccr呈正相關（r=0.521，P<0.05;r=0.356，P<0.05），隨著Ccr的增加，LS、CS均逐漸增加;LS、CS與Scr呈負相關（r=-0.732，P<0.05;r=-0.698，P<0.05），隨著Scr的增加，LS、CS均逐漸減低。

綜上所述，超聲二維斑點追蹤技術可早期識別CRF患者受損心肌，斑點追蹤技術與血肌酐水平的檢測相結合，能夠在LVEF正常時更早發現CRF患者心肌功能損害，及時指導臨床醫生采取合理有效的預防與治療措施。對改善心功能、提高患者的生存期具有重要的臨床意義，同時也為研究CRF患者局部心肌功能損害提供了嶄新的前景。

[參考文獻]

[1] Kelly L，Matsumoto CL，Schreiber Y，et al. Prevalence of chronic kidney disease and cardiovascular comorbidities in adults in First Nations communities in northwest Ontario：A retrospective observational study[J]. CMAJ Open，2019，7（3）：568-572.

[2] Quoc Hoang TA，Tam V，Thang HV. Plasma asymmetric dimethylarginine and its association with some of cardiovascular disease risk factors in chronic kidney disease[J]. Med J Malaysia， 2019，74（3）：209-214.

[3] Eckardt KU，Bansal N，Coresh J，et al. Improving the prognosis of patients with severely decreased glomerular filtration rate（CKD G4+）：Conclusions from a kidney disease：Improving Global Outcomes （KDIGO） Controversies Conference[J]. Kidney Int， 2018，93（6）：1281-1292.

[4] Rangaswami J，Bhalla V，Blair JEA，et al. Cardiorenal syndrome：Classification，pathophysiology，diagnosis，and treatment strategies：A scientific statement from the American Heart Association[J]. Circulation，2019，139（16）：e840-e878.

[5] 陳媚聰，賈節.慢性腎臟病患者左室整體縱向應變與腎功能的相關性研究[J].臨床超聲醫學雜志，2020，22（4）：266-269.

[6] 邸平，孫京花，張帆. 血清學指標檢測在慢性腎功能不全疾病早期診斷和臨床分期中的應用價值[J]. 中國醫學裝備，2019，16（6）：76-79.

[7] 邢忠海，邱巍，張秀香，等. 慢性腎功能不全患者甲狀旁腺素、鈣磷測定的臨床研究[J]. 檢驗醫學與臨床，2019，16（2）：79-81.

[8] Huang JC，Yi-Chun T，Wu PY，et al. Independent association of overhydration with all-cause and cardiovascular mortality adjusted for global left ventricular longitudinal systolic strain and E/E ratio in maintenance hemodialysis patients[J]. Kidney & Blood Pressure Research，2018， 43（4）：1322-1332.

[9] 血液凈化急診臨床應用專家共識組.血液凈化急診臨床應用專家共識[J].中華急診醫學雜志，2017，26（1）：24-36.

[10] 張丹，張炯.非對稱性二甲基精氨酸在慢性腎病中的研究進展[J].醫學研究生學報，2018，31（1）：83-87.

[11] 王凱，鄭穎穎，唐俊楠，等. 血肌酐水平對腎功能正常的冠心病PCI術后患者預后的影響[J]. 鄭州大學學報：醫學版，2020，55（3）：308-311.

[12] 馬雨琴，張波. 三維斑點追蹤技術評估慢性腎臟病患者左心收縮功能的進展[J]. 中國醫學影像技術，2018， 34（5）：791-795.

[13] 李穎，黃曉玲. 二維斑點追蹤技術評估慢性腎病患者左心室功能應用進展[J]. 中國介入影像與治療學，2019， 16（1）：61-64.

[14] Fredholm M，J？觟rgensen K，Houltz E，et al. Load-dependence of myocardial deformation variables：A clinical strain-echocardiographic study[J]. Acta Anaesthesiol Scand，2017，61（9）：1155-1165.

[15] Nikdoust F，Bolouri E，Tabatabaei SA，et al. Early diagnosis of cardiac involvement in systemic lupus erythematosus via global longitudinal strain（GLS） by speckle tracking echocardiography[J]. J Cardiovasc Thorac Res，2018，10（4）：231-235.

[16] 李英濤，劉偉剛，馬蘭，等.二維斑點追蹤成像評價尿毒癥患者左房功能的研究[J]. 臨床超聲學雜志，2019，21（2）：115-118.

[17] 石艷萍，李丹一，趙智玲，等.二維斑點追蹤成像評價阻塞性呼吸睡眠綜合征左房功能和同步性[J]. 中國超聲醫學雜志，2019，35（1）：14-17.

[18] 羅玲，尹立雪，郭智宇.超聲分層應變成像技術可視化評價系統性紅斑狼瘡患者左心室機械力變化[J].中華超聲影像學雜志，2019，28（7）：581-587.

[19] 范一寧，任衛東，姜克新，等. 三維斑點追蹤成像技術評價早期慢性腎病患者左室局部收縮功能[J].中國臨床醫學影像雜志，2019，30（6）：409-412，440.

[20] 孫敏敏，郭瑤，曹學森，等. 分層二維斑點追蹤顯像技術評價血液透析對左心室應變的影響[J]. 中華超聲影像學雜志，2017，26（6）：461-466.

[21] 陳曉沛，姜志榮，王小凡，等. 實時三維超聲聯合二維斑點追蹤技術評價原發性高血壓患者左心房功能[J].中國醫學影像技術，2019，35（6）：843-847.

（收稿日期：2020-12-04）