實時三維超聲自動左房定量技術評價左室射血分數保留的尿毒癥血液透析患者左房功能

趙 麗 蘇 璇 現麗妮 陳 劍 宋曉蕾 丁云川 王慶慧

心血管并發癥是尿毒癥血液透析患者常見的死亡原因之一［1］，既往對尿毒癥心功能的研究［2］多集中在左室形態與功能的改變，對左房的研究相對較少。持續的左房擴張增加了心臟的容量和壓力負荷，常引起左室壁肥厚，左室充盈壓升高，增加心房顫動（以下簡稱房顫）及腦梗死的風險［3］，甚至加速死亡，因此，準確的左房定量評估對早期臨床干預具有重要意義。常規超聲通常僅測量左房的直徑和容積，難以發現早期細微的心臟損害，尤其是左室射血分數（LVEF）保留的尿毒癥患者。實時三維超聲自動左房定量（LAQ）是新興的一站式評估左房功能的成像技術，使用經胸四維探頭采集全容積數據，通過分析三維數據得出左房的容積、射血分數及應變參數。本研究應用LAQ技術評估LVEF保留的尿毒癥患者左房結構和功能，旨在探討LAQ評價左房形變的可行性及臨床應用價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年8月至2020年4月于我院就診且LVEF正常的尿毒癥患者37例，其中男16例，女21例，年齡20～79歲，平均（51.58±15.98）歲；其中合并高血壓病30例。納入對象的診斷均符合2002年美國腎臟基金會制定的慢性腎臟病臨床實踐指南中慢性腎病V期診斷標準，腎小球濾過率≤15 ml·min·1.73 m-2，行前臂人工血管動靜脈內瘺規律血液透析（每周2～3次）。排除急性腎功能不全、嚴重瓣膜疾病、心律失常、LVEF＜50%和圖像較差者。另選34例健康志愿者作為正常對照組，其中男13例，女21例，年齡25～68歲，平均（42.03±11.50）歲。本研究經我院醫學倫理委員會批準，入選者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用GE Vivid E 95彩色多普勒超聲診斷儀，M5S、4V-D探頭，頻率3.5～5.0 MHz；配備Echo PAC 203工作站。

2.常規超聲檢查：受檢者取左側臥位，同步連接心電圖，常規測量左房前后徑（LAD1）、左房左右徑（LAD2）、左房上下徑（LAD3），雙平面Simpson法測量左房最大容積（LAVmax）、左房最小容積（LAVmin）、左房射血分數（LAEF）；M型超聲測量室間隔舒張末期厚度（LVSd）、左室后壁舒張末期厚度（LVPWd）、左室舒張末期內徑（LVEDd）、LVEF，頻譜和組織多普勒測量二尖瓣口舒張早期和晚期血流速度峰值（E和A）、二尖瓣環舒張早期室間隔及左室側壁組織運動速度（e’），計算E/A、E與室間隔e’和左室側壁e’均值的比值（E/e’）、肺毛細血管楔壓［ePCWP，ePCWP=1.25（E/e’）+1.9］［4］、肺動脈收縮壓（PASP）。

3.LAQ分析：4V-D探頭采集3個心動周期的左房全容積數據并動態存儲，圖像導入Echo PAC 203工作站分析，進入4D-LAQ分析模式，根據二尖瓣環中心設置標記點，編輯左房內膜邊界，獲取左房的三維容積及應變參數：LAVmin、LAVmax、左房收縮前容積（LA VpreA）、左房最大容積指數（LAVImax）、左房射血容量（LAEV）、LAEF、儲存期縱向應變（LASr）、管道期縱向應變（LAScd）、收縮期縱向應變（LASct）、儲存期周向應變（LASr-c）、管道期周向應變（LAScd-c）及收縮期周向應變（LASct-c）。

以上操作均由同一具有5年以上超聲檢查經驗的主治醫師完成，均取3個心動周期分析結果的平均值。

三、統計學處理

結 果

一、兩組一般資料及實驗室檢查指標比較

兩組性別、體表面積、心率比較差異均無統計學意義；年齡、血壓及實驗室檢查指標比較差異均有統計學意義（均P＜0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料及實驗室檢查指標比較

二、兩組常規超聲心動圖參數比較

與正常對照組比較，尿毒癥組LVEDd、IVSd、LVPWd、A峰、E/e’、ePCWP、PASP均增加，LVEF、E/A、室間隔和左室側壁位點的e’均降低，差異均有統計學意義（均P＜0.05）；兩組E峰比較差異無統計學意義。見表2。

表2 兩組常規超聲心動圖參數比較（±s）

表2 兩組常規超聲心動圖參數比較（±s）

LVEDd：左室舒張末期內徑；LVEF：左室射血分數；LVSd：室間隔舒張末期厚度；LVPWd：左室后壁舒張末期厚度；E：二尖瓣口舒張早期血流速度峰值；A：二尖瓣口舒張晚期血流速度峰值；e’：二尖瓣環舒張早期組織運動速度；E/e’：二尖瓣口舒張早期血流速度峰值與二尖瓣環舒張早期室間隔及左室側壁組織運動速度均值的比值；ePCWP：肺毛細血管楔壓；PASP：肺動脈收縮壓。1 mm Hg=0.133 kPa

ePCWP（mm Hg）11.72±1.93 18.00±5.89 6.145 0.000組別正常對照組尿毒癥組t值P值LVEDd（mm）44.09±2.71 49.16±4.28 6.017 0.000 LVEF（%）67.47±3.96 63.41±4.97-3.789 0.000 IVSd（mm）9.09±0.83 11.03±1.34 7.379 0.000 LVPWd（mm）9.24±0.61 10.62±1.09 6.696 0.000 E（cm/s）0.87±0.16 0.86±0.22-0.223 0.824 A（cm/s）0.69±0.19 0.87±0.26 3.339 0.001 E/A 1.37±0.49 1.10±0.51-2.343 0.022室間隔e’（m/s）0.10±0.02 0.06±0.02-8.098 0.000左室側壁e’（m/s）0.13±0.03 0.08±0.02-7.728 0.000 E/e’7.85±1.55 12.88±4.71 6.145 0.000 PASP（mm Hg）27.62±2.52 41.05±11.44 6.961 0.000

三、兩組左房結構和功能參數比較

與正常對照組比較，尿毒癥組二維參數LAD1、LAD2、LAD3、LAVmax、LAVmin和三維 參 數LAVmin、LAVmax、LAV preA、LAVImax、LAEV均增加，LAEF及應變參數LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LAScd-c均降低，差異有統計學意義（均P＜0.05）；兩組LASct-c比較差異無統計學意義。見圖1和表3。

表3 兩組左房結構和功能參數比較（±s）

表3 兩組左房結構和功能參數比較（±s）

LAD1：左房前后徑；LAD2：左房左右徑；LAD3：左房上下徑；LAVmax：左房最大容積；LAVmin：左房最小容積；LAEF：左房射血分數；LAVpreA：左房收縮前容積；LAVImax：左房最大容積指數；LAEV：左房射血容量；LASr：儲存期縱向應變；LAScd：管道期縱向應變；LASct：收縮期縱向應變；LASr-c：儲存期周向應變；LAScd-c：管道期周向應變；LASct-c：收縮期周向應變

組別正常對照組尿毒癥組t值P值組別正常對照組尿毒癥組t值P值組別正常對照組尿毒癥組t值P值二維參數LAD1（mm）29.91±1.76 38.41±4.11 11.482 0.000三維參數LAVmin（ml）14.74±3.58 26.14±8.95 7.152 0.000應變參數（%）LASr 33.74±5.07 22.54±6.14-8.334 0.000 LAD2（mm）37.65±4.53 47.35±6.77 7.035 0.000 LAD3（mm）45.38±5.20 57.46±6.14 8.908 0.000 LAVmax（ml）46.85±10.38 85.84±26.68 8.237 0.000 LAVmin（ml）19.18±6.01 40.62±17.59 6.987 0.000 LAEF（%）59.47±4.51 53.81±5.71-4.603 0.000 LAVmax（ml）37.65±6.46 56.08±13.10 7.612 0.000 LAVpreA（ml）24.21±6.93 41.16±14.03 6.534 0.000 LAVImax（ml/m2）23.12±4.03 33.92±8.54 6.906 0.000 LAEV（ml）22.79±3.97 29.89±5.37 6.289 0.000 LAEF（%）61.09±5.11 54.22±5.97-5.186 0.000 LASct-c-16.94±7.62-13.76±8.35 1.674 0.099 LAScd-20.03±5.21-12.54±5.83 5.684 0.000 LASct-13.56±5.17-10.00±4.93 2.969 0.004 LASr-c 35.29±7.24 28.00±6.61-4.438 0.000 LAScd-c-18.47±8.65-13.27±5.58 2.981 0.004

圖1 尿毒癥組與正常對照組實時三維LAQ分析圖

四、尿毒癥患者左房應變參數與LAEF和LAVImax的相關性分析

LAEF與LASr、LASr-c均呈正相關（均P＜0.05），與LAScd、LASct、LAScd-c均呈負相關（均P＜0.05），與LASct-c無相關性；LAVImax與LASr、LASr-c均呈負相關（均P＜0.05），與LAScd、LAScd-c均呈正相關（均P＜0.05），與LASct、LASct-c無相關性。見表4。

表4 尿毒癥患者左房應變參數與LAEF和LAVImax的相關性分析

討 論

血液透析是尿毒癥患者最常見的替代治療，可延長生存時間，然而長期毒素蓄積引起心肌損傷和心功能異常，最常見的死亡原因是發生心血管事件。研究［5］表明，尿毒癥左房直徑、容積的增加與主要心血管事件密切相關，且舒張功能受損早于左室收縮功能的改變。本研究結果顯示，與正常對照組比較，尿毒癥組常規超聲參數LVEDd、IVSd、LVPWd、A峰、E/e’、ePCWP、PASP均增加，LVEF、E/A、室間隔和左室側壁位點的e’均降低，二維參數左房直徑（LAD1、LAD2、LAD3）及容積（LAVmax、LAVmin）均增加，LAEF降低，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。表明尿毒癥患者左室擴大、左室壁肥厚、左房直徑和容積均增加，左室舒張功能受損，與李英濤等［6］研究結果一致，可能原因是尿毒癥患者長期水鈉潴留、容量超負荷、左室充盈壓升高，通過心房擴張和心肌拉伸代償，激活Frank-Starling機制增強左房排空量，從而維持一定的心搏量［7-8］。LAQ所測的左房三維容積參數較常規超聲增加了LAVpreA、LAVImax、LAEV。本研究尿毒癥組LAVpreA和LAEV均較正常對照組增加，進一步說明尿毒癥患者心臟容量及壓力超負荷、心房重構、左房射血受阻。LAVImax≥32 ml/m2是心血管不良事件的獨立預測因子［9］，本研究中尿毒癥組LAEF雖然在正常范圍，但LAVImax增高［（33.92±8.54）ml/m2］，增加了心源性死亡的可能。

實時三維超聲LAQ技術采用半自動分割算法計算應變，基于每個解剖方向不同線的長度變化，包括儲存期、管道期及收縮期的縱向應變與周向應變。本研究結果顯示，尿毒癥組應變參數LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LAScd-c均較正常對照組降低（均P＜0.05），兩組LASct-c比較差異無統計學意義。分析原因可能是因為尿毒癥損傷心肌，影響左房的儲存、管道及輔助泵功能，具體表現為：左室松弛度和解扭/反向旋轉降低、左房順應性和松弛度降低，影響左房儲存功能；左室充盈壓力升高、舒張延遲和順應性降低，左房管道功能降低；左室重構和舒張功能惡化，最終影響左房的收縮功能［10］。本研究尿毒癥組LVEF、LAEF均較正常對照組降低，但仍在正常范圍內，LAVImax≥32 ml/m2，LASr、LAScd、LASct降低，左房3個時相的縱向應變降低，LASr-c、LAScd-c降低，LASct-c則無明顯差異，說明LVEF保留的尿毒癥患者儲存和管道功能降低，尚未影響輔助泵功能，可能與本研究中尿毒癥組LVEF保留有關，表明應變的改變早于LVEF及LAEF異常。本研究還發現，尿毒癥組LAEF與LASr、LASr-c均呈正相關，與LAScd、LASct、LAScd-c均呈負相關（均P＜0.05）；LAVImax與LASr、LASr-c均呈負相關（均P＜0.05），與LAScd、LAScd-c均呈正相關（均P＜0.05）。其中，LAEF與LASr、LASr-c及LAVImax與LASr的相關性顯著（r=0.71、0.75、-0.63），表明尿毒癥患者的儲存期應變評估早期左房形變、預測心血管事件更敏感。張瑞芳等［11］認為高血壓病患者的左房整體縱向應變、周向應變及徑向應變與LAEF相關性好，本研究結果與之一致。

本研究局限性：①單中心、小樣本研究，需擴大樣本量進一步驗證；②未按照透析時間和透析類型進行分組；③尿毒癥患者并發癥的臨床混雜因素較多，分組相對單一。

綜上所述，尿毒癥血液透析患者的心肌損害早于LVEF降低；實時三維超聲LAQ技術作為一種新的分析方法，所測左房容積與應變參數可全面、準確地評估左房結構和功能的損害。