老年胆道疾病病人围手术期心功能评估客观量化指标评述

张宗明，张翀，刘立民，赵希哲，黄金洪，谢希源

(国家电网公司北京电力医院 首都医科大学电力教学医院，1.普外科，2.心内科，3.心脏血管外科，北京 100073)

根据国家统计局发布的最新信息，我国60岁及以上老年人口数目截至2019年底达到25 388万人，占总人口的18.1%。随着我国社会老龄化的加速，如何开展老年人群的医疗服务，实现“健康老龄化”，不仅是针对当前老年人群的紧迫任务，也是对于未来更大范围老年人群到来的必要准备。老年胆道疾病，作为一种常见、多发疾病[1]，具有手术耐受力差、手术风险大、术后并发症多、病死率高等临床特点[2]。老年胆道疾病手术病人，急性心肌梗死(AMI)、充血性心力衰竭等心脏事件是其围手术期死亡的主要原因[3]，因此积极进行围手术期心功能评估，对于了解病情、指导治疗、评价疗效及估测预后均有重要意义。目前临床常用的心功能评估方法是纽约心脏协会(NYHA)心功能分级[4]，主要根据病人症状与活动能力将心功能分为4级，但因受医生个人判断、病人自觉症状等主观因素影响较大，其客观性、准确性和敏感性存在一定的缺陷[5]。长期以来，人们对于心功能评估进行了一系列探索，诸如超声心动图、心脏MRI、心脏CT、心肌损伤标志物、心力衰竭标志物、门控单光子发射计算机断层扫描(SPECT)心肌灌注显像(GSMPI)等检查方法，虽不断改进，但迄今尚未明确适于老年病人围手术期心功能评估的简单、客观、可靠的量化指标。本文对目前常用的心功能检查方法做一简要评述，以期探讨老年病人围手术期心功能评估客观量化指标。

一、超声心动图

超声心动图是评价心脏形态及功能的主要方法，可以显示心脏各腔室结构及心腔各段形态，同时可以测量心室及各节段功能，用于监测各种心血管疾病病人心脏的进行性改变及变化过程，并以其简便、无创、直观、重复性好等特点，可辅助分析受检者的心功能状态[6]，甚至作为冠心病病人左、右心功能评估的有效方式[7-8]。

超声心动图检测心功能的主要指标是：心室舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、每搏输出量(SV)和射血分数(EF)，可分别检测左、右心室的相应指标，用于评估左、右心室功能。EDV、ESV反映心室容量，是评价心室大小和形态的基本指标。SV是EDV与ESV的差值。EF是SV与EDV的比值。左心室射血分数(LVEF)是评价左心室功能的常用指标，反映的是心肌收缩力、静脉回心血量(前负荷)和动脉血压(后负荷)的综合指标[6]。LVEF的评判标准是>50%为正常，30%～50%为中度异常，<30%为重度异常[9]。有报道以LVEF为主要检测指标，探索重组人脑利钠肽对老年AMI病人经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后心功能的影响，提示LVEF对于评估重组人脑利钠肽改善心肌功能、恢复左心室心肌收缩能力具有重要作用[10]。

目前尚存在超声心动图心功能与临床心功能不匹配问题，重要原因在于忽视了冠心病病人的左室心尖形态及功能评价。而且，超声心动图检测的是心脏的直接变化指标，只有当疾病发展到一定阶段甚至后期才会出现超声所能观察到的改变，因此对早期检测具有较大局限性[5]。

二、心脏MRI

心脏磁共振成像(CMRI)具有无辐射、无创伤、多平面、多参数扫描、较高的空间及时间分辨率等优势，可定量计算出左、右心室的EDV、ESV、SV和EF等功能指标[11]。

CMRI在心室大小、功能评估方面具有重要作用，是测量左右心室容量、心肌质量和射血分数的“金标准”，当超声心动图未能明确心力衰竭的病因和病情进展时，CMRI是最好的替代影像检查[4]。有研究将CMRI与超声心动图进行心功能对比检测，结果显示两种检查方法得出的各项心功能指标差异无统计学意义[12]。但因其检查时间较长，对于难以长时间平卧的心力衰竭病人不适宜，而且由于其技术要求高、无法早期检测、费用昂贵等不足，限制了CMRI的常规应用[5]。需要注意的是，体内植入心脏起搏器等金属器械的病人，也不适宜CMRI检查。

三、心脏CT

心脏CT与超声心动图、CMRI相似，也是主要通过检查心脏射血能力、心肌情况及冠脉血管情况等指标，评估心功能[5]。64排及以上的螺旋CT不仅可以清晰显示冠状动脉解剖学结构和病变，还可对心功能进行检测。有报道[13]采用320排CT测定病人左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室每搏输出量(LVSV)及LVEF等指标，并与超声心动图对比，结果发现320排CT与超声心动图测定的左心室功能各项指标差异无统计学意义，表明320排CT在评价左心室功能方面准确、可靠。

心脏CT血管造影(CCTA)是一种有效的心功能检查方法，特别是当病人有CMRI检查禁忌证或利用超声不能获得满意结果时，可利用螺旋CT获得准确的心脏形态和功能信息，但是需要排除碘过敏、严重心肝肾功能不全、严重甲状腺机能亢进、严重心律不齐等情况。需要明确的是，如果仅仅为了评价心功能而行CCTA检查是不合理的，CCTA心功能检查应在评价冠状动脉的基础上进行，为冠心病的诊断、风险分层、治疗和预后提供增量信息。

近年来，双源CT问世，因其时间分辨率高、无需控制心率等技术优势，单次增强扫描即可一站式综合评估心脏形态学及功能学改变，因此用于老年病人围手术期心脏检查的优势越来越明显，但对心律不齐病人的心功能评估尚有一定难度，自动及半自动心内外膜轮廓边缘检测的准确率尚需进一步提高[14]。

冠状动脉造影：是诊断冠心病的“金标准”，在直观、动态观察冠状动脉有无狭窄基础上，不仅能够在一定程度上评估狭窄程度，而且通过左心室造影能够评估心功能。但冠脉造影术为有创检查，辐射剂量较大，术中需使用普通肝素，因此可能引起术后出血等并发症，而且操作过程中有可能出现急性血栓形成、血管夹层甚至血管破裂等危险情况，因此应谨慎选用，不宜作为常规检查手段。冠脉造影术理论上适用于经药物治疗后仍有心绞痛的病人，合并有症状的室性心律失常或有心脏停搏史病人，无创心脏CT检查提示存在严重心肌缺血的病人。

四、心肌损伤标志物

心肌损伤标志物是指在心肌细胞发生缺血、缺氧、损伤或者心功能发生改变时能快速释放到外周血中的物质，在反映心肌缺血、缺氧等损伤方面有足够的特异度及灵敏度，且能反映心肌损伤的严重程度，是临床广泛用于心肌损伤(异常)的筛查、诊断、评价预后及随访疗效的标志物。目前临床常用的心肌损伤标志物包括3种：肌钙蛋白[肌钙蛋白T(TnT)和肌钙蛋白I(TnI)]、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和肌红蛋白。

1.TnT和TnI 肌钙蛋白是心肌细胞内肌纤维上的一种调节蛋白，由3个亚单位(TnI、TnT、TnC)组成，由于心肌TnC与骨骼肌TnC相同，因此TnC临床检测意义不大，而TnI、TnT则被国内外学者认为是目前最好的心肌损伤标志物，并在预测梗死面积、评估溶栓效果、鉴别不稳定性心绞痛等多个领域有重要价值。TnI被认为是心肌损伤最具特异性的标志物，目前已成为诊断心肌损害特别是心肌梗死的“金标准”[15]。当心肌缺血导致心肌损伤时，首先是胞质中游离的少量TnI和TnT迅速释放进入血液循环，外周血中浓度迅速升高，在发病后4 h内即可测得。随着心肌肌丝缓慢而持续的降解，TnI和TnT不断释放进入血液，TnI升高持续时间为4～10 d，TnT为5～14 d。有报道通过一项国际前瞻性队列研究，对15 065例45岁及以上接受住院非心脏手术病人，以术后前3 d的TnT检测值≥0.03 μg/L为围手术期心肌损伤(PMI)诊断标准，并排除非心源性疾病(如败血症、肺炎、肺栓塞、肾衰竭等[16])造成的TnT升高，结果发现PMI发生率高达8%，并且与术后30 d死亡率相关。

2.CK-MB 肌酸激酶(CK)包括同工酶BB、MB和MM。CK-BB主要存在于脑组织，CK-MM主要存在于骨骼肌，CK-MB主要存在于心肌。当心肌受损时，CK-MB释放入血，4～6 h开始升高，24 h达到高峰，持续2～3 d。CK-MB动态升高可列为AMI确诊指标之一，高峰出现时间与预后有关，出现早者预后较好。由于CK-MB 主要存在于心肌，同时也在骨骼肌少量存在，因而可能出现假阳性现象。

3.肌红蛋白 广泛存在于骨骼肌、心肌和平滑肌，主要经肾脏排泄。心肌受损1 h左右，肌红蛋白开始释放到血液系统中，24 h后又逐渐降低到正常范围，是AMI早期诊断最灵敏的指标之一，广泛用于AMI早期诊断和鉴别诊断。如果肌红蛋白在胸痛发作2～12 h内正常，可基本排除AMI。由于肌红蛋白主要存在于骨骼肌，因此对判断心肌损伤的特异性较差。

五、心力衰竭标志物

心力衰竭标志物具有辅助心力衰竭预测、早期诊断、预后评估和指导治疗作用，新近发表的心力衰竭生物标志物中国专家共识[17]将心力衰竭标志物分为5种：①心肌损伤和心肌负荷标志物，如B型钠酸肽(BNP)、TnI、TnT；②炎症介质及心肌纤维化标志物，如C反应蛋白、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6；③心肌重构标志物，如基质金属蛋白酶及其抑制剂；④神经内分泌激素，如血清去甲肾上腺素和醛固酮；⑤其他标志物，微小RNA和其他非编码RNA在心力衰竭的调节过程中也发挥重要作用，在血清中较为稳定，也可以作为心力衰竭的生物标志物。

BNP是发现最早和应用最广的心力衰竭标志物，其水平受心室负荷影响，负荷增加时升高，脱去N端的信号肽转变为N末端B型钠酸肽(NT-proBNP)。BNP/NT-proBNP是目前最有价值的心力衰竭标志物，可用于心力衰竭与非心力衰竭的鉴别，BNP/NT-proBNP正常几乎可以排除目前有心力衰竭。通常情况下，BNP<100 ng/L、NT-proBNP<300 ng/L时可排除急性心力衰竭，BNP<35 ng/L、NT-proBNP<125 ng/L时可排除慢性心力衰竭，但其敏感度和特异度较急性心力衰竭低。尽管BNP检测自2015年在全国医院已基本普及，但心力衰竭住院病人的检测率有待提高[18]。

心力衰竭发病率与年龄呈正相关，根据心力衰竭标志物对心力衰竭进行早期诊断、预后评估并指导治疗是必要的，虽然近年来已发现多个有应用前景的标志物，但将这些标志物用于指导临床仍然面临很多障碍和挑战。

六、GSMPI

近年来，随着核医学技术快速发展，GSMPI通过检测心肌血流状态，比较灌注异常与灌注正常节段的心肌灌注量化指标(心肌血流量、心肌血容量、达峰时间)，可以获得客观的左心室功能参数。其原理是利用心肌细胞对放射性标记化合物的摄取，由心电图R波触发采集图像，然后通过计算机软件得出反映心肌灌注缺损、左心室重构和左心室功能三方面的定量参数，因此可同时实现对心肌灌注缺损及心室功能的定量评价，并具有准确率高、无创、客观等优势。有报道[19]指出应用GSMPI对非小细胞肺癌病人进行围手术期心功能检查，可有效监测与评估围术期心功能，有助于降低术后并发症发生率，并为手术风险评估、预后判断等提供科学参考依据。另有报道[20]指出静息GSMPI对慢性心力衰竭病人心源性死亡有预测价值。GSMPI的不足之处在于获得的左心室功能参数受心肌灌注缺损面积大小影响，对设备条件要求较高，具有放射性，无法做到早期检测，不够便捷等。

七、老年病人围手术期心功能评估

尽管LVEF被认为是心力衰竭诊断、治疗选择和预后判断的基石[21]，并被作为最常用的心脏泵血功能评估指标之一而在临床广泛应用。基于LVEF的心力衰竭分类，包括射血分数降低(<40%)的心力衰竭(HFrEF)、射血分数保留(≥50%)的心力衰竭(HFpEF)和射血分数中间值(40%～49%)的心力衰竭(HFmrEF)[4]，因此，LVEF不能作为围手术期心力衰竭评估的单一指标应用，需要联合其他指标客观评估老年病人的心力衰竭情况。

随着我国社会老龄化加速，HFpEF发病率逐渐升高，但LVEF对HFpEF病人的心功能评估价值有限，可能与病人出现收缩功能不全之前，往往先出现舒张功能不全相关，使HFpEF病人日益受到临床关注[22]。最初HFpEF被认为是单纯由于左心室舒张功能异常引起的疾病，后逐渐被理解为一种全身性综合征，涉及多个器官系统，可能是由炎症引起的，与衰老、生活方式、遗传易感性等因素有关[23]，由于其病理生理机制尚未充分了解，临床上尚缺乏统一的诊断标准、危险分层及预后评估方法[24]。需要注意的是，有别于围手术期AMI引起的心功能衰竭，PMI造成的心功能异常，以其缺乏心肌缺血症状、只能通过检测肌钙蛋白发现、与死亡率密切相关、尚无安全有效的预防措施等特点，近年受到重视[25]。随着超敏肌钙蛋白Ⅰ用于AMI早期诊断、PMI病因鉴别等相关研究的深入，更多的生物标志物被发现可用于心脏风险评估[26]，但迄今为止尚缺乏业内广泛认可的围手术期心功能评估量化指标，有待于进一步深入研究和探讨。

作者团队通过对老年胆道疾病围手术期安全的系列研究[1-3,27-28]体会到，对于术前并存冠心病的病人，如有心脏功能减退或心律失常，经过药物治疗可以控制，而且心脏代偿功能良好，方可考虑手术治疗；如有AMI 症状，应急查心肌损伤标志物和心力衰竭标志物，以便判断心肌损伤和心功能衰竭的严重程度，并积极防治；如有心肌损伤标志物明显升高，提示AMI诊断，应积极治疗，同时慎重选择或推迟手术。新近我们报道[3]的372例老年胆道疾病病人的资料表明，尽管高龄组(≥80岁)较中低龄组(60～79岁)术前TnI、肌红蛋白、BNP显著升高，而且高龄组较中低龄组发生AMI、心力衰竭等术后并发症的比例显著增多，但两组病人的手术治疗效果无显著差异，提示我们加强围手术期心功能监测和维护具有重要意义，其中围手术期心功能评估起到了关键作用。

综上所述，尽管超声心动图、心脏MRI、心脏CT、心肌损伤标志物、心力衰竭标志物、GSMPI等检查方法在心功能评估方面具有一定作用，但各种检查方法均有一定的优缺点，迄今尚未明确适于老年病人围手术期心功能评估的简单、客观、可靠的量化指标，有待于进一步深入探讨和大宗病例验证，以期明确老年病人围手术期心功能评估的客观量化指标，从而指导围手术期心功能维护，有力保障围手术期安全，进而促进老年胆道疾病病人手术治疗效果进一步提高。