血清BNP及胸阻抗法监测先天性心脏病术后心功能研究

孟保英，王 涛，孟详春，彭 乐，张 青，马 超，潘晓兰，王元祥

（深圳市儿童医院心血管科，广东深圳 518026）

随着心外科手术技术的不断完善，婴幼儿心内直视手术得到广泛开展，术后心力衰竭（低心排综合征）仍然是死亡的主要原因。因此，术后早期诊断心力衰竭是及时治疗、防止病情恶化的前提。本研究拟通过探讨血浆脑利尿钠肽（B-type natriuretic peptide，BNP）及胸阻抗法监测对婴幼儿心脏术后心功能的评估，以期准确、动态、特异性地指导临床心功能不全的诊断和治疗，提高治愈率，减少死亡率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2009年7～12月在我科住院的先天性心脏病（先心病）婴幼儿45例为实验组，取同期住院普通手术患儿20例为对照组，其中，男 35例，女 30例；年龄 10 d～12个月，平均（4.35±0.73）个月。实验组中，动脉导管未闭3例，单纯室间隔缺损10例，室间隔缺损合并肺动脉高压27例，右室双出口3例，完全性肺静脉异位引流2例。对照组中，肛门闭锁8例，巨结肠12例。实验组与对照组年龄及性别差异无统计学意义（P＞0.05）。根据纽约心脏学会（NYHA）心功能分级标准，将所有患儿进行心功能分级，其中，对照组心功能均为Ⅰ级；实验组中，心功能Ⅱ级（N1组）14例，Ⅲ级（N2组）24例，Ⅳ级（N3组）7例。

1.2 研究方法

1.2.1 血清BNP测定 入院后第2天清晨及术后1、6、24、48 h，空腹、安静状态下分别抽取桡动脉血2 ml，注入含乙二胺四乙酸（EDTA）的试管，混合均匀，待血液凝固后，采用3000 r/min、4℃超速离心机离心5 min，取血清，置于-70℃冰箱中保存备用。采用双单抗夹心ELISA检测血清BNP水平，试剂盒由美国LUASBIO公司提供，严格按照说明书操作。

1.2.2 Tei指数及左心室射血分数（LVEF）测定 入院后第2天清晨及术后 1、6、24、48 h，睡眠状态下，采用 SIEMENS Acuson Sequoia 512型，探头频率6.0 MHz，按照美国超声学会指南，做常规M超及二维心脏超声检查，在心尖四腔观切面，取样容积置于距二尖瓣瓣尖水平，脉冲多普勒采集二尖瓣血流频谱，测定A峰终点到下一心动周期E峰起点的时间间隔（a），在心尖五腔观切面，将取样容积置于主动脉瓣环水平，脉冲多普勒采集主动脉瓣血流频谱，测定收缩期主动脉瓣血流频谱起点至终点的时间间隔（b），a减b即为左室等容收缩时间（ICT）与左室等容舒张时间（IRT）之和，故左心室Tei指数＝（a－b）/b，即 Tei指数＝（ILT+IRI）/射血时间（ET）[1]。每一个指标连续记录3个心动周期，取其平均值。随机抽取研究对象20例，由2位心脏超声医生分别进行2次测量，评价Tei测量的可重复性。

1.2.3 胸阻抗法监测 胸阻抗法无创血流动力学检测采用德国尼克（NICCO）CSM3000无创血流动力检测仪，电极采用香港千帆医疗仪器有限公司提供的盘状银－氯化银电极，进行阻抗法心功能测定，待信号稳定后，分别于术后1、6、24、48 h安静状态下连续5 min监测心脏指数CI及左心室射血期LVET，分别采集10个数值，取其平均值。随机抽取研究对象20例，由2位专职监护医生分别进行2次测量，评价LVET及CI测量的可重复性。

1.3 统计学分析

采用SPSS 13.0软件进行分析，组内多样本计量资料用单因素方差分析，相关分析采用直线相关分析。所有计量资料以均数±标准差（）表示，以 P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同时点各组血清BNP水平、左心室Tei指数及CI及LVET比较

不同时点各组心功能分级血清BNP水平、左心室Tei指数、LVET及CI比较结果见表1。术后1 h实验组血清BNP水平及左心室 Tei指数较术前轻度增高（P＜0.01）；术后 6、24、48 h实验各组血清BNP及左心室Tei指数较术前逐渐降低（P＜0.01）； 术后 1、6、24、48 h LVET 逐渐减低，CI逐渐增高（P＜0.01），以术后 6、24、48 h 最为明显，差异有高度统计学意义（P＜0.01）。对照组术前及术后各时点血清BNP水平、左心室 Tei指数及 LVET、CI无明显变化（P＞0.05）。

表1 不同时点各组血清BNP水平与左心室Tei指数、LVET、CI比较（）Tab.1 Comparison of the serum BNP,Tei-index of left ventricular,LVET and CI of each group at different times()

表1 不同时点各组血清BNP水平与左心室Tei指数、LVET、CI比较（）Tab.1 Comparison of the serum BNP,Tei-index of left ventricular,LVET and CI of each group at different times()

与对照组比较，△P＜0.01Compared with control group,△P＜0.01

时间 检测指标 术前 术后1 h术后6 h术后24 h术后48 h对照组BNP（ng/L）6.04±1.316.04±1.316.09±1.215.98±1.196.06±1.24 Tei指数0.35±0.020.34±0.020.36±0.010.35±0.010.36±0.02 CI[L/（min·m2）]-4.25±0.334.28±0.214.26±0.184.24±0.28 LVET（ms）-155.14±4.21157.74±3.48156.15±2.71156.09±3.04 N1组BNP（ng/L）18.52±4.3825.52±2.72△62.94±6.12△85.29±6.23△8.17±1.08△Tei指数0.45±0.170.49±0.08△0.53±0.02△0.61±0.03△0.39±0.05△CI[L/（min·m2）]-2.88±0.23△3.18±0.17△1.63±0.23△3.68±0.18△LVET（ms）-175.51±3.78△168.32±2.08△235.14±5.21△158.27±3.14△N2组BNP（ng/L）48.73±3.1219.32±1.12△37.14±5.12△50.34±4.71△12.55±3.41△Tei指数0.50±0.090.46±0.10△0.50±0.03△0.52±0.03△0.44±0.08△CI[L/（min·m2）]-2.05±0.24△2.45±0.18△2.15±0.17△3.32±0.25△LVET（ms）-211.54±6.17△198.75±4.56△201.54±6.17△163.51±3.27△N3组BNP（ng/L）72.47±5.4712.17±1.56△21.04±5.38△33.78±5.33△19.41±4.64△Tei指数0.56±0.050.42±0.03△0.47±0.09△0.49±0.04△0.45±0.09△CI[L/（min·m2）]-3.42±0.14△2.75±0.14△2.42±0.16△2.82±0.11△LVET（ms）-161.51±3.08△179.24±3.58△193.14±4.17△172.19±3.81△

2.2 相关性研究

直线相关性分析结果见表2。血清BNP水平与左心室Tei指数、LVET、CI的相关性分析显示，血清BNP与左心室Tei指数、术前NYHA分级、LVET具有良好的正相关关系（r1＝0.72，r2＝0.63，r3＝0.60，P＜0.01），血清 BNP 水平与 CI具有负相关关系（r＝-0.59，P＜0.01），即血清 BNP 水平越高，左心室Tei指数越高，LVET越高，CI越低，NYHA分级越高。

2.3 重复性检验

2位心脏超声医生及两位专职监护医生在双盲情况下分别测量10对左心室 Tei指数及LVET、CI数值，分别计算平均误差率为（3.74±1.85）%、（3.21±1.27）%，同一操作者在不同时间分别测量10对左心室Tei指数，平均误差为（3.41±1.45）%，同一操作者在不同时间分别测量10对LVET、CI数值，平均误差为（3.82±1.16）%，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 血清BNP水平与超声指标及NYHA分级相关性分析Tab.2 The correlated analysis of the serum BNP,color Doppler ultrasonography and grade of NYHA

3 讨论

随着体外循环、心肌保护及外科手术技术的不断完善，婴幼儿心内直视手术在国内得到广泛开展，随着手术年龄的不断减小，低体重及危重患儿增多，对婴幼儿心脏术后重症监护水平要求亦不断提高，尤其是心功能监测，如何客观、迅速、动态、无创伤地监测心功能仍在不断探索中。

血流动力学监测是心脏术后临床治疗评估的重要内容，是评价患者预后和调整治疗方案的重要依据。传统心导管术监测血流动力学是心功能评价的“金标准”，但是创伤较大，操作复杂。随着计算机技术的飞速发展，心阻抗微分图等无创性心功能监测方法以其操作简便、结果可靠、可以连续观察等优点，逐渐进入心脏病和重症监护室，心脏指数CI等血流动力学参数的测定对评估危重患者的循环状态有重要意义，对病情判断及指导治疗起积极的指导作用[2-3]。无创性心功能监测是通过间接方法测量心动周期各个时相的特点，间接反映心脏的功能状态，其简单方法是在颈部和胸部安放4对电极片，其中，2对电极产生电子信号，另外2对电极检测电子信号，这样电子信号经过胸腔整流后出现的即时变化可以被检测出来。由于心动周期过程中胸腔阻抗的变化主要由胸主动脉体积和血容量的变化引起，结合心电图并与阻抗图进行微分计算即可得到相关血流动力学参数、心脏功能参数。LVET及CI可以准确反映心脏收缩功能，是判断心功能的敏感指标，临床证实可以通过无创血流动力学监测系统准确获得，但是其应用有一定的限制，如脓毒性休克、主动脉瓣反流和间隔缺损、严重主动脉硬化、主动脉修复后、严重高血压[MAP＞130 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）]、心率高达250次/min的心动过速、主动脉瘤或主动脉瘤泵影响其测量准确度，不易应用。

Tei指数又称心肌功能指数，定义为等容收缩时间（isovolumic contraction time，ICT）与等容舒张时间（isovolumic relaxation，IRT）的和与射血时间（ejection time，ET）的比值，即 Tei指数=（ICT+IRT）/ET，是综合评估心脏收缩及舒张功能的超声指标[4]，可准确反映心室收缩及舒张功能的变化，与心导管测定的各指标显著相关[5-7]，作为一个综合性评价心功能的指标，能全面、更准确地评估心功能状态，但是术后应用受到限制。笔者认为婴幼儿心力衰竭的病因和病理生理机制与成年人有很大差别，婴幼儿出现心功能不全或心力衰竭时常常以左心衰为主，故本研究以左心室Tei指数及LVET作为评估心功能的对比指标。

BNP是一种由32个氨基酸组成的多肽类容量敏感性激素，主要由心室肌合成和分泌，反映心室功能，在正常情况下，心房、心室中储备都很少，当心室的容量负荷和压力负荷及室壁张力增高时，BNP爆发式合成并分泌。出生后第1天BNP水平显著升高，至生后1周BNP即明显下降，生后3个月时由于动脉导管闭合，BNP降至接近成人水平。BNP水平是反映患儿心功能损害和心力衰竭严重性的敏感性且特异性指标，而与心脏损伤的病因类型没有关系。Sayar等[8]的研究表明，血浆BNP浓度与Tei指数相比，同样是评价心脏舒张及收缩功能的有效标志物。已有多项研究证实，心力衰竭时血浆中的BNP浓度随心力衰竭程度加重而升高。欧洲心脏病学会的心力衰竭指南已将血浆BNP作为诊断心力衰竭的客观指标之一。左心室容量负荷及室壁张力增加，导致BNP暴发性合成并释放，导致血清BNP浓度增加；容量负荷越大，室壁张力越高，血清BNP浓度越高，心功能越差。本研究证实，心脏术后1 h各实验组血清BNP及左心室Tei指数较术前轻度增高，笔者认为是由心脏术后1 h心肌缺血及再灌注损伤、心功能较术前有所减低所致；术后6、24、48 h各实验组血清BNP及左心室Tei指数较术前逐渐降低（P＜0.01），术后 1、6、24、48 h LVET 逐渐减低，CI逐渐增高（P＜0.01），其中均以术后6、24、48 h最为明显，表明随着心肌缺血及再灌损伤逐渐减轻，心内畸形完全纠正，心功能逐渐改善。本研究亦表明，随NYHA分级增高而血清BNP、Tei指数及LVET增高，CI减低，即血清BNP与左心室 Tei指数、LVET、NYHA分级呈正相关，与CI呈负相关。本研究表明，BNP是评价术后心功能的有效、敏感及特异性标志物，是诊断心力衰竭的客观指标之一，而胸阻抗法无创血流动力学监测系统亦可准确监测LVET及CI，动态反映血流动力学变化情况，具有无创、方便、易操作等优点。术后通过监测血清BNP变化，采用胸阻抗法无创血流动力学检测系统监测LVET及CI，二者相结合，即通过血液生化指标及血流动力学方面准确、特异性反映术后心功能，对病情判断及指导治疗起积极的指导作用，提高危重患儿的治愈率，降低术后低心排的发生率及死亡率。

通过本研究，笔者认为血清BNP是术后评价心室功能不全良好的血液生化指标，具有高度特异性及敏感性；胸阻抗法无创血流动力学监测系统操作简便，结果可靠，可以连续观察，可以广泛应用于心脏术后监护，二者相结合，可以提高诊断准确性，利于判断病情、指导治疗、评价疗效以及评估预后，值得临床推广。

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