三维心脏超声联合心电图特征对肺动脉高压患者心功能损害的诊断价值

高 健,李基璨,谢立萍

(天津市安定医院 功能科,天津300222)

肺动脉高压(PAH)是由多种原因导致肺血管阻力超出正常值的一种病理状态,患者通常表现为活动后气促、疲乏、心绞痛等症状,随着病情发展,右心室压力逐渐增加,功能发生损害,严重时发生心力衰竭[1]。PAH早期诊断困难,治疗棘手,预后差,确诊后多因难以控制的右心衰竭而死亡。据有关研究报道,PAH引发的心力衰竭5年病死率高达50%之多,严重威胁人们生命健康[2]。因此,做好初步筛查及防治工作,尽早诊断PAH患者的心功能情况有助于PAH心功能损害的早期发现,对改善该病的预后具有重要意义。PAH患者早期发生心功能损害无特异性症状,临床常用诊断方法为心电图(ECG)、超声心电图、心脏核磁共振成像(MRI)、右心导管术(RHC)等,诊断方法多样,优劣势不一,尤其是RHC和MRI因有创或价格昂贵限制,其临床普及困难,故寻找一种简单、经济、重复性好的诊断方法一直是临床研究的热点[3-4]。三维心脏超声通常指心脏三维超声心动图检查,是利用三维超声技术,对心脏进行全面检查,可观察心脏结构及功能是否存在异常,已在心脏类疾病的临床诊断中得到广泛运用[5]。ECG是临床明确心律失常和心脏传导阻滞的常用检查方法,对心肌损害和PAH的诊断具有辅助作用[6]。两种方法无创、操作简单且价格实惠,在基层医院广泛开展,但单一使用三维心脏超声或ECG诊断PAH的心功能损害的诊断效能不理想。基于此,本研究将两种方法联合运用于PAH的心功能损害诊断中,以分析联合诊断价值为PAH的心功能损害早期筛查提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年4月-2022年5月期间天津市安定医院收治的PAH患者178例,其中男性101例,女性77例,年龄范围35～75岁,平均年龄(57.68±8.33)岁。纳入标准:(1)符合PAH的诊断标准,左心导管测量静息时平均肺动脉压>25 mmHg或运动时>30 mmHg[7];(2)行三维心脏超声和EGG检查;(3)患者对本研究知情同意;排除标准:(1)有先天性心脏疾病者;(2)肺动脉存在栓塞现象者;(3)合并严重心肌炎、室间隔瘤等器质性心脏病者;(4)甲状腺功能亢进症者;(5)心房颤动者;(6)近期有大型外科手术治疗史者。本研究已经医院伦理委会批准。

1.2 方法

1.2.1三维心脏超声检查 嘱患者平卧位,采用超声诊断仪(飞利浦EPIQ CVx)选用X5-1探头,频率2.5～4.0 MHz,观察心尖四腔心切面和胸骨旁大动脉,然后使用配套分析软件获取右心室功能相关参数,右心室射血分数(RVEF)、右心室收缩压(RVSP)、三尖瓣环收缩期位移(TAPSE),所有数值测量3次取平均值。

1.2.2EGG检查 取患者静态仰卧位,采用GE MACI200多功能EGG机,纸速25 mm/s,标准电压10 mm/mV,按照标准方法连接肢体和胸前导联,记录12导联EGG,由同1名资深医师测量心率(HR)、校正后QT区间(QTc)、QRS电轴、QRS时限、V1导联的R/S、V5导联的R波幅,所有数值测3个周期取平均值。

1.2.3心功能损害判定及分组 以心脏磁共振图像为判定标准[8]:采用GE Signa Infiniy Twin Speed&Excite Technology1.5T超导型磁共振仪以标准四腔心层面为基础定位像扫描,然后将图像信息输入仪器配套软件系统计算各心脏参数。心室舒张末容积<75 mL、收缩末容积<30 mL、RVFF<45%、室间厚度增厚率>60%,同时符合上述标准的即可判断为心功能损害。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 2组临床资料比较

178例患者中有43例发生心功能损害,发生率为24.16%。2组患者临床资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 2组临床资料比较

2.2 2组患者三维心脏超声参数比较

发生组RVEF、TAPSE值低于未发生组,RVSP值则高于未发生组(P<0.05),见表2。

表2 三维心脏超声对PAH患者心功能损害的诊断价值

2.3 2组患者EGG特征比较

2组的HR、QTc、QRS电轴、V1导联R波幅、V1导联S波幅比较,差异无统计学意义(P>0.05),发生组QRS时限、V5导联S波幅大于未发生组,差异具有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 2组患者ECG特征比较

2.4 三维心脏超声和ECG对PAH患者心功能损害的诊断价值

2.4.1三维心脏超声对PAH患者心功能损害的诊断价值 ROC曲线显示,三维心脏超声参数RVEF、RVSP、TAPSE单独诊断PAH发生心功能损害的曲线下面积(AUC)(0.95CI)分别为0.686(0.612～0.753)、0.701(0.628～0.767)、0.735(0.664～0.799),三者联合诊断AUC为0.760(0.691～0.821),诊断效能有所提高(P<0.05),见表4、图1。

图1 三维心脏超声参数对PAH发生心功能损害的ROC曲线

表4 三维心脏超声对PAH患者心功能损害的诊断价值

2.4.2ECG对PAH患者心功能损害的诊断价值

ROC曲线显示,ECG参数QRS时限、V5导联S波幅单独诊断PAH发生心功能损害的AUC(0.95CI)分别为0.730(0.659～0.794)、0.701(0.628～0.767),二者联合诊断AUC为0.835(0.772～0.886),联合诊断效能更高(P<0.05),见表5、图2。

图2 ECG参数对PAH发生心功能损害的ROC曲线

表5 ECG对PAH患者心功能损害的诊断价值

2.4.3三维心脏超声联合ECG对PAH患者心功能损害的诊断价值 ROC曲线显示,三维心脏超声和ECG联合诊断PAH患者心功能损害的灵敏度、特异度、AUC(0.95CI)分别为97.67%、69.63%、0.889(0.857～0.946),高于任一参数,两种方法联合诊断效能更高(P<0.05)。见表6、图3。

图3 三维心脏超声联合ECG参数对PAH发生心功能损害的ROC曲线

表6 三维心脏超声联合ECG联合对PAH患者心功能损害的诊断价值

3 讨论

PAH是肺动脉发生了不可逆的病变的一种肺血管疾病,具有高发病率、高死亡率的特点,其发病机制复杂,发病症状与心脏疾病相似,临床诊断误诊率高[9]。PAH发病时,肺血管阻力持续增高增加右心室的负荷,但早期阶段右心室肥大可能无明显症状,随着疾病的进展,右心功能出现不同程度的损害[10]。右心衰竭是PAH患者住院的主要原因,更是其死亡的首要原因。影像学诊断是检测PAH心功能损害的主要手段,但其受医师主观经验不足的限制,诊断效能相对较低。故而,寻求准确度高的诊断方法对评估PAH患者的病情具有重要的指导意义。

本研究将三维心脏超声运用于PAH患者心功能损害的诊断中发现,发生组RVEF、TAPSE值低于未发生组,RVSP值则高于未发生组。分析其原因,三维心脏超声是在二维超声心动图的基础上,以立体方式显示人体心脏与大血管三维结构的检查手段[11]。RVEF、TAPSE及RVSP是三维心脏超声的常用指标,RVEF降低可引发舒张末期压力升高,使得右心房储备功能降低,而RVSP升高则引起右心室及右心房容积增大,影响心肌运动,TAPSE则是反映右心室纵向收缩功能的参数,三种参数均与心功能关系密切[12-13]。有研究等发现,PAH患者的临床特征与RVEF的关系密切,是预测患者临床预后的重要因素[14]。刘乐等[15]研究表明,PAH患者RVEF、TAPSE值高于健康对照研究对象。上述学者论点证实,RVEF、TAPSE及RVSP对PAH患者的心功能损害具有评估价值。然而,患者肺气或肺部疾病感染对心脏超声图像质量产生干扰,且诊断结果受医师的主观意愿影响较大,故其灵敏度一般,单独诊断效能不高。

本研究结果显示,发生组QRS时限、V5导联S波幅大于未发生组。分析其原因,QRS时限可反映心室收缩能力,V5导联S波幅表示右心室肥厚程度。PAH发展过程中肺动脉压力持续增高,右心室发生肥厚、收缩能力增强,从而压力负荷加大,阻碍右心室血液排除,心肌张力增加最终可能发生失代偿衰竭,在ECG上表现为QRS时限延长、V5导联S波幅升高[16-17]。IGATA等[18]研究发现,PAH患者的V5导联S波幅、QRS电轴大于健康研究对象,说明ECG参数与PAH患者的心功能损伤有一定关系,可反映右心室的重塑及血流动力学。ECG记录时间比较短,心律失常、心动过速等异常变化不易捕捉,且其易受患者自身情绪干扰,因此ECG多与其他影像学手段联合诊断以提高效能。

此外,本研究的经ROC曲线分析发现,三维心脏超声联合ECG诊断PAH心功能损害的AUC为0.889,灵敏度、特异度分别为97.67%、69.63%,均大于二者单一诊断,说明联合诊断可明显提高诊断效能,更有助于患者心功能损害的筛查。ZAKY等[19]研究发现心脏超声、ECG均是监测PAH进展的无创诊断手段。既往研究亦证实,单独一种方法监测PAH心功能损害的准确度相对低,本研究中两种方法综合评价可扬长避短,协同增效,因此,联合诊断效能更高。

综上所述,PAH发生心功能损害与三维心脏超声参数RVEF、TAPSE、RVSP及ECG参数QRS时限、V5导联S波幅有关,且三维心脏超声和ECG均可评估PAH的心功能损害,两种方法联合诊断效能更高。建议临床重点监测PAH患者的三维心脏超声和ECG的筛查,尽早发现心功能损害,有针对性的进行防治,已降低心功能损害的发生率。