超声心动图定量评价在系统性红斑狼疮患者肺血管阻力与右室功能相关性中的应用研究

潘勇康，潘习彰，黄 叶，林厚强，杨 欢，蒋柳结 (广西桂东人民医院超声科，广西 梧州 543001)

结缔组织病(CTD)是肺动脉高压(Pulmonary Arterial Hypertension, PAH)的常见病因之一，几乎所有的CTD均可并发PAH，尤以系统性硬化病(SSc)、混合性CTD(MCTD)、系统性红斑狼疮(SLE)最为常见。SLE是一种复杂的多因素的以抗原抗体免疫复合物沉积为特点的自身免疫性炎症性结缔组织病，常累及多器官，SLE的肺部及心脏病变损害最常表现为PAH和右心功能改变。PAH是一种以肺血管阻力进行性增高而使肺循环血流动力学进行性恶化的临床综合征，最终可导致右心衰竭和死亡，是SLE患者重要的死亡原因之一[1]。SLE-PAH患者具有起病隐匿、进展快、肺血管病变不可逆的特征。右心室功能和肺血管阻力(PVR)的评估是决定SLE-PAH患者预后的关键因素。本研究通过应用超声心动图技术检测PVR和右心功能等定量参数,评估正常对照组人群、无肺动脉高压SLE组及合并肺动脉高压SLE组患者的表现，旨在寻求反映SLE患者PAH和右心室功能异常的敏感指标，评价SLE患者右室功能受损的程度同PVR及肺动脉收缩压升高的程度相关性，探讨PVR升高是否为SLE患者PAH和右心室功能受损的重要预测因素，为临床早期干预降低PAH风险提供重要依据。

1 资料与方法

1.1一般资料：选择2015年6月～2018年3月在广西桂东人民医院收治住院的SLE患者66例，并经临床诊断、血清学检查、肾组织活检病理等确诊，符合美国风湿病学会修订的SLE诊断标准，所有患者均除外先天性心脏病、心瓣膜病、冠心病心肌梗死、左心系统疾病、慢性阻塞性肺疾病等其他基础性心肺疾患。按照肺动脉收缩压(pulmonary arterial systolic pressure，PASP)的高低将患者分为SLE无PAH组(NO-PAH)和SLE合并PAH组(SLE-PAH)，SLE无PAH组41例中，男3例，女38例，平均(30.37±12.9)岁，PASP≤30 mm Hg(1 mmHg=0.133 3 kPa)。SLE合并PAH组25例中，男3例，女22例，平均(36.76±15.4)岁，PASP>30 mm Hg。另选取同期来本院体检的31例健康志愿者作为健康对照组，均行超声心动图检查，其中男7例，女24例，平均(32.84±11.9)岁，性别及年龄与SLE组相匹配，经临床及相关检查证实均无心、肺疾病，排除SLE疾病。

1.2仪器与方法：采用PHILIPS IE ELITE超声心动图仪，S5-1探头，频率1～5 MHz，进行常规超声心动图检查。测量指标：①采用肺血管阻力(PVR)多普勒超声测算公式1(PVRecho1=TRVmax/VTIRVOT×10+0.16 当TRVmax/VTIRVOT≤0.275)及公式2(PVRecho2=TRVmax2/VTIRVOT×5.19-0.4 当TRVmax/VTIRVOT>0.275)分别计算PVR[2]，见图1。②四腔心切面右心室面积变化率(FAC)；③M超模式测量右室侧壁三尖瓣瓣环位移(TAPSE)；④右室心肌做功指数(MPI)；⑤PASP；剑突下切面，于下腔静脉靠近右房入口处测量下腔静脉吸气时最大内径，呼气末内径。估测右房压(PRA)，成人患者，下腔静脉内径(IVC)≤18 mm，PRA=5 mm Hg；IVC>18 mm，呼气末IVC塌陷≥50%，PRA=10 mm Hg；IVC>18 mm，呼气末，IVC塌陷<50%，PRA=15 mm Hg。PASP=4V2+PRA( V为三尖瓣反流峰值速度)。⑥三尖瓣跨瓣血流频谱E峰及A峰的峰值速度，计算E/A比值；⑦应用组织多普勒成像模式(TDI)于心尖四腔切面测量右室侧壁三尖瓣环收缩期峰值运动速度(Sm)、舒张期早期运动峰速(Em)、舒张期晚期运动峰速(Am)、并计算Em/Am、E/Em比值。

随着多普勒超声技术的发展，国内外众多研究报道表明多普勒超声心动图无创测量PVR的结果，与心导管所测PVR值间呈高度正相关，可以比较准确地估测PVR[2]。心内介入右心导管检查(RHC)可以直接地测量PVR、PASP，是确诊PAH的金标准，但因其为创伤性检查，具有一定的危险性，技术操作相对复杂，临床应用受到很大限制，因而无创的PVR超声心动图定量检测应用更具有早期筛查及重复筛查的技术优势。美国超声心动图学会推荐的用于评价右室收缩功能的指标中，FAC与RHC和放射性核素心血管显像得出的RVEF值具有良好的相关性[3]，故评价中以FAC<35%作为判断右室收缩功能减退的参照标准。二维四腔心切面FAC计算方法：FAC=(右室舒张末期面积-收缩末期面积)/舒张末期面积×100%。而TDI模式下MPI指标的测量计算方法，见图2。

图1 SLE患者肺血管阻力(PVR)多普勒超声测算公式

图2 SLE患者右室侧壁TDI模式MPI计算公式：a：三尖瓣环舒张期运动频谱止点到下一舒张期运动频谱起点时间；b：三尖瓣环收缩期运动频谱持续时间

2 结果

2.1PVR在健康对照组、SLE无PAH组、SLE合并PAH组间进行方差分析和相互两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析显示，PVR与PASP和FAC呈高度相关，显著性均P<0.01。见表1。PVR对PASP增高程度的评估，根据ROC曲线分析结果显示，以PVR>1.94wood作为预测PASP>30 mm Hg的阈值，曲线下面积为0.777，标准误为0.061，P<0.001。

2.2SLE无PAH组与健康对照组的TAPSE、FAC、MPI比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；SLE合并PAH组与健康对照组的TAPSE、FAC、MPI、PASP、Em、Em/Am比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；SLE合并PAH组与SLE无PAH组的FAC、PASP、Em/Am比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。

2.3右室三尖瓣环侧壁处组织多普勒成像，SLE无PAH组的Em、Em/Am比值均较健康对照组降低，但两组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)；SLE合并PAH组的Em值较SLE无PAH组也有所降低，但两组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)；Sm及E/Em两项指标在三组间两两比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表1 PVR与PASP及FAC的 Pearson相关性分析

项目PVRPASPFACTAPSERV-TeiPVRPearson 相关性1.884①-.635①-.452①.473①显著性(双侧).000.000.000.000FACPearson 相关性-.635①-.601①1.609①-.499①显著性(双侧).000.000.000.000

注：①在0.01水平上显著相关

组别例数PVR(wood)TAPSE(mm)FAC(%)MPI(RV-Tei)PASP(mm Hg)Sm (cm/s)Em (cm/s)Em/AmE/Em对照组311.62±0.1821.35±2.0549.79±5.500.47±0.0924.97±4.2812.44±2.0412.93±3.411.27±0.624.79±1.15NO-PAH组411.85±0.27①18.69±2.72①44.35±6.94①0.61±0.17①25.32±3.0212.88±2.4811.83±3.711.04±0.48①5.18±1.49SLE-PAH组253.78±3.56①②18.65±3.95①37.84±14.07①②0.69±0.21①47.12±19.0①②12.93±3.0410.73±3.55①0.80±0.38①②5.69±3.20

注：与健康对照组比较，①P<0.05；与SLE无PAH组比较，②P<0.05

3 讨论

系统性红斑狼疮患者肺部及心血管病变损害最常表现为PAH和右心功能改变，这在国内外的广泛研究报道中已经得到明确的共识。然而PAH病变早期所出现的轻微的症状及体征常被忽略或误诊，更常被误认为呼吸系统疾病，如哮喘、呼吸道感染等，致使狼疮性心血管损害难以早期评价和早期临床干预。而当患者出现更严重的如胸痛、晕厥等症状时，往往已处于疾病晚期。因此，以往对右心功能的评价常在出现PAH后，然而PAH一旦出现，常形成右心力衰竭，增加病死率[4]。

本研究显示在SLE无PAH组患者与健康对照组的PVR、FAC、TAPSE、MPI参数比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；SLE合并PAH组与SLE无PAH组的PVR、FAC、PASP比较，差异均具有统计学意义(P<0.05)。SLE患者在出现PAH前其PVR指标已经出现异常，说明SLE患者肺血管病理改变在代偿阶段已经产生[5]，由于自身免疫复合物沉积在肺或胸膜的毛细血管壁，肺内早期血管炎和血管周围炎，进而破坏肺实质造成肺泡炎，补体活化释放中性粒细胞趋化因子，导致氧化应激损伤，以及胶原广泛沉积导致不可逆性肺间质纤维化等机制，早期即可导致PVR升高，而此时尚未出现PH，随着弥漫性间质性肺疾病的进一步发展，肺纤维化、肺血管炎、血栓形成、肺栓塞和血管痉挛等相关机制，PVR持续升高，同时，伴随着反映右室收缩功能及整体做功指数的FAC、TAPSE、MPI指标亦存在异常，通过Pearson相关分析分析显示，PVR与PASP和FAC呈高度相关，其中与RVEF高度相关的右室收缩功能减退指标FAC在健康对照组、SLE-NOPAH组、SLE-PAH组各组间两两比较，差异均具有统计学意义(P<0.05)。最终在多因素机制共同作用下，SLE患者肺循环阻力进行性增加并出现PAH，随着PAH、右室充盈压的持续增高，右房、室增大，心肌缺氧敏感性增加，心肌收缩力和心脏储备能力降低，进而发生右心衰。PAH是以肺血管受累为起点，以右心衰竭为终点的一类疾病，决定PAH最终预后的是右心功能的受损程度和肺血管阻力(PVR)的高低[6]，PVR 能更好地反映肺循环功能及肺血管结构改变的程度，PVR 增高将加重右心室后负荷，诱发右心功能衰竭，是患者死亡的独立预测因子[7-9]。右心功能的状态决定了临床状况，PVR是判断患者肺血管病变程度的重要标准，这两方面对PAH的治疗和预后都十分重要。

本研究中，SLE无PAH组Em/Am比值、Em均较健康对照组降低，Em/Am比值组间比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，但Em组间比较差异无统计学意义(P>0.05)，提示SLE患者早期右室顺应性减低，回心血流充盈能力出现降低。SLE合并PAH组Em/Am比值进一步降低，分别与SLE无PAH组及健康对照组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，三尖瓣环侧壁处E/Em比值增高，但各组间比较差异无统计学意义(P>0.05)，说明随着PAH的出现，右室充盈压增高，SLE患者的右室的舒张功能进一步损害。因此，TDI模式下定量检测三尖瓣环侧壁处Em/Am比值是反映SLE患者右心室舒张功能异常的敏感指标。

MPI是一种整体评价右心室收缩与舒张功能的指标，其操作方法可重复性强，对右心室整体功能的评估具有较好价值。本研究结果显示SLE患者MPI升高，在SLE无PAH组与健康对照组比较、SLE合并PAH组与健康对照组比较，差异均具有统计学意义(P<0.05)，提示SLE患者的右心室整体功能降低。SLE合并PAH组的MPI较SLE无PAH组进一步升高，两组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

综上所述，SLE患者肺血管阻力增高伴右室收缩功能有不同程度降低及舒张功能损害，且在SLE患者早期未出现PAH时，其右室收缩功能受损表现明显，PVR升高是SLE患者PAH和右心室功能受损的独立影响因素[10]。TDI所测三尖瓣环侧壁处的Em/Am比值可准确反映SLE患者右室舒张功能异常，Em/Am是反映SLE患者右室舒张功能异常的敏感指标。随着SLE患者PASP的增高，心肌收缩力和心脏储备能力降低，MPI是反映右心室整体功能有效的定量指标；应用超声心动图技术可以准确、无创、定量评价SLE患者的PVR和右室功能，PVR的评估是SLE患者PAH及右室功能病变损害临床诊断中的重要和应有内容。