嚴重主動脈瓣狹窄患者主動脈瓣流量、狹窄程度與全身耗氧量的相關性研究

張穎 王博靜 王敏 李澤含 曲室先

主動脈瓣狹窄是發達國家常見的瓣膜性心臟病，隨著我國居民生活水平的不斷提高，其發病率在我國逐年提高[1-3]。它通常是逐漸進行的退行性疾病，導致主動脈瓣葉的鈣化進而導致從左心室到主動脈的血流阻塞，導致左心室后負荷增加[4-6]。主動脈瓣狹窄作為最常見的瓣膜性心臟病，在臨床檢查期間通常利用跨瓣壓力梯度(cross-valve pressure gradient，TPG)和主動脈瓣流量(aortic valve flow，AVSV)來評估其嚴重性，需要心臟導管插入術或通過多普勒超聲心動圖確定[7]。平均主動脈壓梯度(MTPG)從未被證實可以作為嚴重主動脈瓣狹窄患者死亡的預測因素。有學者持續性跟蹤主動脈瓣狹窄患者過程中注意到，全身耗氧量隨著病情加重持續下降，但仍然不清楚全身耗氧量如何受脈瓣狹窄影響，是否可以將全身耗氧量列為評估主動脈瓣狹窄疾病的一個指標[8,9]。本研究通過考察嚴重主動脈瓣狹窄(severe aortic stenosis，SAS)患者的AVSV、主動脈壓力梯度(aortic pressure gradient，TPG)與全身耗氧量(body oxygen consumption，SOC)的相關性，探討SOC是否可以作為一種無損傷檢測嚴重主動脈狹窄病情的指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年12月至2018年11月，年齡≥18歲的患者被診斷為≥輕度AS[主動脈瓣鈣化，受限制的收縮運動和主動脈瓣口面積(AVA)<2 cm2]和LVEF≥50%的患者被前瞻性鑒定并包含在電子數據庫中。根據其基線壓力梯度TPG將患者回顧性分為3組：第1組為TPG≥40 mm Hg的嚴重主動脈瓣狹窄患者(n=100)；第2組為TPG<40 mm Hg的主動脈瓣狹窄患者(n=100)；第3組為對照組(n=100)，無主動脈瓣狹窄者)。入選標準：(1)性別不拘；(2)年齡40～70歲；(3)AVA≤1 cm2和(或)AVA標準化為體表面積(BSA)≤0.6 cm2/m2和TPG≥40 mm Hg。排除標準：(1)患有輕度主動脈和(或)二尖瓣關閉不全的患者；(2)患有人工瓣膜，先天性心臟病(二尖瓣主動脈瓣除外)，瓣膜上或瓣下AS，或動態LV流出道梗阻的患者。本研究獲得醫院醫學倫理委員會批準，且受試者均已簽署書面知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 主動脈瓣流量測定方法：患者均使用加拿大超聲醫療技術有限公司生產的彩色多普勒超聲診斷儀器進行全面的多普勒超聲心動圖研究[10-12]。在胸骨旁長軸視圖中測量主動脈瓣流出道，同時放大主動脈瓣。在頂端5室視圖中記錄主動脈瓣流出道速度時間積分(TVI，m)。在幾個聲學窗口(頂端5室，右側胸骨旁，胸骨上和上腹部視圖)中系統地測量主動脈管腔橫截面積(CSA，cm2)，并且考慮最高記錄值。使用連續性方程ASVA(cm3)=主動脈管腔橫截面積(CSA)×主動脈瓣流出道速度時間積分(TVI)，計算主動脈瓣流量ASVA。脈沖的對齊并且連續波多普勒被優化為與流動平行。當患者處于竇性心律時，對所有測量值平均3個心動周期。對于心房顫動患者，平均5個心動周期。使用舒張末期和收縮末期的前沿方法，通過二維引導的M模式從胸骨旁長軸視圖評估主動脈管腔橫截面積(CSA)。使用Simpson的雙平面法計算CSA。見圖1。

圖1 彩色多普勒超聲診斷的多普勒超聲心動圖

1.2.2 全身耗氧量測定方法：患者均使用美國GE通用電氣醫療系統集團生產的Datex-Ohmeda呼出氣體監測儀器進行耗氧量測定研究。Datex-Ohmeda氣體監測儀連續監測各組患者呼氣末CO2濃度、每分鐘呼出氣體量(Ve)和吸呼氧濃度。計算吸呼氧濃度差(Fi-eO2)，耗氧量(ml/min)=每分呼出氣量Ve(ml/min)×吸呼氧濃度差(Fi-eO2)[13,14]。

2 結果

2.1 患者一般情況 300例患者中，男154例，女146例，平均年齡(63.8±7.2)歲。3組患者一般情況(年齡、男性比例、體表面積、主動脈瓣面積、射血分數、左心房容積指數及收縮期肺動脈壓)比較，年齡、男性比例、體表面積、左心房容積指數和收縮期肺動脈壓差異無統計學意義(P>0.05)；與對照組比較，主動脈瓣狹窄組和嚴重主動脈瓣狹窄組的主動脈瓣面積差異有統計學意義(P<0.05)；與對照組比較，嚴重主動脈瓣狹窄組射血分數差異有統計學意義(P<0.05)。根據經主動脈壓力梯度(TPG)調整嚴重主動脈瓣狹窄人群(n=300)的全因死亡率曲線。見表1，圖2。

圖2 根據經主動脈壓力梯度(TPG)調整嚴重主動脈瓣狹窄人群(n=300)的全因死亡率曲線 分為3組(虛線：TPG 40～50 mm Hg；大虛線：TPG 50～59 mm Hg；實線：嚴重主動脈瓣狹窄)

表1 3組患者一般資料比較 n=100

2.2 3組患者主動脈流量比較 對照組的主動脈管腔橫截面積(CSA)和主動脈瓣流出道速度時間積分(TVI)與主動脈瓣狹窄組比較，差異無統計學意義(P>0.05)；對照組與嚴重主動脈瓣狹窄組比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組患者主動脈瓣流量比較

2.3 3組患者全身耗氧量比較 與對照組比較，主動脈瓣狹窄組和嚴重主動脈瓣狹窄組呼氣末CO2濃度、每分鐘呼出氣體量差異無統計學意義(P>0.05)；主動脈瓣狹窄組吸呼氧濃度與對照組比較，差異無統計學意義(P>0.05)；嚴重主動脈瓣狹窄組吸呼氧濃度與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)；主動脈瓣狹窄組和嚴重主動脈瓣狹窄組吸呼氧濃度差與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表 3 3組患者全身耗氧量比較

2.4 嚴重主動脈瓣狹窄患者的主動脈瓣流量、主動脈瓣狹窄程度與全身耗氧量的相關性 嚴重主動脈瓣狹窄患者的主動脈瓣狹窄程度與全身耗氧量呈負相關(P<0.05)；嚴重主動脈瓣狹窄患者的主動脈瓣狹窄程度與主動脈瓣流量呈正相關(P<0.05)；嚴重主動脈瓣狹窄患者的主動脈瓣流量與全身耗氧量呈負相關(P<0.05)。見表4～6。

表4 3組全身耗氧量與主動脈瓣狹窄程度的相關性

表5 3組患者主動脈瓣流量與主動脈瓣狹窄程度的相關性

表6 3組患者全身耗氧量與主動脈瓣流量的相關性

3 討論

嚴重主動脈狹窄由于“人口老齡化”的原因，已成為一種日益普遍瓣膜疾病。最常見的原因包括退行性鈣化、先天性和風濕病。歐洲心臟瓣膜病研究顯示，主動脈狹窄是年齡>65歲的患者中最常見的瓣膜疾病[15,16]。在美國一項針對1 797例>60歲患者的研究中，AS是僅次于二尖瓣返流的第二大最常見的瓣膜疾病，男性的AS患病率更高[14]。因為作為老年人越來越成為一種疾病,很可能伴有其他并發癥包括心臟(冠狀動脈疾病、收縮期和舒張功能不全的各種病因,心律失常如心房纖顫和傳導疾病),以及進行非心臟腎臟功能障礙等疾病、肺部疾病。

非侵入性診斷和新型微創治療模式的巨大進步促進了醫學工作者對AS診斷治療的理解。超聲心動圖是主動脈瓣狹窄診斷和評估的主要工具。因為臨床決策基于超聲心動圖評估主動脈瓣狹窄的嚴重程度，因此采用一些標準和規范來保持超聲心動圖實驗室的準確性和一致性是至關重要的。主動脈瓣狹窄的最常見的病因是三葉瓣瓣膜鈣化狹窄、具有重疊鈣化的二葉式主動脈瓣以及風濕性瓣膜病。由于先天性單瓣主動脈瓣狹窄在成年人中罕見，通常具有明顯的異常特征，包括嚴重的增厚和鈣化，并伴有顯著的主動脈瓣反流(AR)。

TPG是嚴重AS患者的有力預后因素[12]。超聲心動圖測量TPG被認為比SVA更穩健，以評估在正常跨瓣血流存在時AS的嚴重程度。先前的研究專注于通過主動脈瓣Vmax作為嚴重程度的標志和結果的預測因子[17,18]。美國心臟病學會/美國心臟協會指南定義了“非常嚴重的主動脈瓣狹窄”，Vmax≥5 m/s和(或)TPG≥40 mm Hg。歐洲心臟病學會指南使用不同的Vmax截止值。嚴重主動脈瓣狹窄的預測能力在調整已知為主要預后因素的因素后保持不變，如年齡、性別、高血壓、冠狀動脈疾病、心房顫動和主動脈瓣手術[13]。

全身耗氧量能夠較傳統的TPG和AVSA值更迅敏地反映嚴重主動脈瓣狹窄的狀況。本研究發現。結果發現：嚴重主動脈瓣狹窄患者的壓力梯度與全身耗氧量呈負相關；嚴重主動脈瓣狹窄患者的主動脈瓣流量與全身耗氧量呈負相關；嚴重主動脈瓣狹窄患者的壓力梯度與主動脈瓣流量呈正相關。Reynolds等[14,15]報道主動脈瓣狹窄患者中，低全身耗氧量組的隨訪死亡率高于正常全身耗氧量組，其數值減小代表了左心室收縮功能的下降。Ussia等[16,17]認為低全身耗氧量主動脈瓣狹窄患者在隨訪期二尖瓣環的位移降低，提示在隨訪期左心室收縮功能減低，低全身耗氧量主動脈瓣狹窄患者由于瓣膜、血管和心肌病變的綜合變化及心肌收縮力的降低，導致了一個低壓力階差的病程改變，與高壓力階差、正常搏出量患者比較預后較差。Reynolds等[18]將主動脈瓣狹窄患者分為臨床有癥狀組和無癥狀組，研究發現低全身耗氧量患者皆為有癥狀組，且其左室收縮功能受損，心肌的扭轉減小，在應變和應變率降低的節段，心肌纖維化較明顯。因此，對主動脈瓣狹窄患者常規測量全身耗氧量，彌補了常規超聲僅以壓力階差或瓣口面積來評估主動脈瓣狹窄的局限性[19]。所以除了主動脈瓣流量和壓力梯度外，還可將全身耗氧量作為對主動脈瓣狹窄患者的評估參數。

綜上所述，全身耗氧量與嚴重主動脈瓣狹窄患者的主動脈瓣流量和壓力梯度具良好的相關性，全身耗氧量評估可以成為嚴重主動脈瓣狹窄患者治療決策過程的一個重要因素。