整体纵向应变及峰值应变离散度评价不同透析时间的终末期肾病患者左心室收缩功能

郭雯,朱好辉,袁建军

(河南省人民医院 超声科,河南 郑州 450000)

终末期肾病患者最常见的死亡原因是心血管事件,因此早期发现透析患者心脏功能的改变对于纠正患者的心脏功能具有重要意义,基于斑点追踪技术的纵向应变参数对心脏收缩功能的改变具有较高的敏感性且重复性较好,国内外已有多项研究证实了该参数具有良好的重复性、敏感性以及较高的预测不良心血管事件的价值[1-6]。本研究旨在应用整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)及峰值应变离散度(peak strain time dispersion,PSD)参数评价不同透析时间的终末期肾病患者左心室功能的变化。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2019年1月至2022年12月于在河南省人民医院选取82例规律透析的终末期肾病患者,入组的患者心电图均未提示异常。按照透析时间分为A、B、C 3组,A组38例(透析时间<1 a),B组24例(1 a≤透析时间≤2 a),C组20例(2 a<透析时间<5 a)。选取同时期30例既往无高脂血症、高血压、糖尿病、血液疾病、心脏病、大量吸烟及饮酒史者作为正常组,且其肝肾功能、心电图、胸部正位片及常规超声心动图等检查均无异常。

1.2 仪器与方法

仪器:GE Vivid E95型彩色多普勒超声诊断机,二维探头M5S,帧频50～70帧·s-1,频率2.0～4.5 MHz。配备EchoPAC203工作站。

图像采集:连接同步心电图后嘱患者平静呼吸、左侧卧位。测量左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall dimensions,LVPWD)、左心室间隔壁厚度(interventricular septal thickness at diastole,IVSD)、左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左心房内径(diameter of left atrial ,LAD)、运用计算公式推导出相对室壁厚度(relative wall thickness,RWT),运用Simpson双平面法测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)。选择二维探头M5S,连续采集5个心动周期的心尖两腔心切面、四腔心切面以及三腔心切面的二维灰阶动态图像并存储。

1.3 图像分析

在EchoPAC203的工作站中导入所采集的原始图像,点击进入Q-analysis/2Dstrain显示界面,逐次手动描计所采集的心尖两腔心、三腔心及四腔心的心内膜,将感兴趣区调节至合适范围后获得各阶段心肌的应变曲线和应变值。得到左室整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)和纵向峰值应变离散度(peak strain dispersion,PSD)2个参数。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 一般资料

本研究中A、B、C 3组的身高、体重、体表面积与正常组差异无统计学意义(P>0.05);A、B、C 3组的舒张压、收缩压均高于正常组(P<0.01)。见表1。

表1 A、B、C组与正常组一般资料比较

2.2 常规超声心动图参数及分层应变参数

A、B、C 3组的LVEF值较正常组相比,差异有统计学意义(P<0.01),但是A、B、C 3组的LVEF的值仍处于正常值范围内;A、B、C 3组的LVEDD、LAD、GLS、PSD与正常组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。A、B、C 3组的RWT与正常组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2,图1。

表2 常规超声心动图参数及分层应变参数比较

图1 分层应变参数

3 讨论

终末期肾病进行血液透析治疗的患者死亡率是普通人群的2倍,其中38%的死亡原因是心血管事件[7]。肾脏和心脏是互相影响的2个器官,即肾脏急性或慢性的改变会导致心脏出现相应的急性或慢性的变化,并通过一系列的病理生理改变引发“心肾综合征”,这一病理生理特点于2005年提出[8],2008年Ronco等[9]将其分为 5种亚型:Ⅰ型为急性心肾综合征;Ⅱ型为慢性心肾综合征;Ⅲ型为急性肾心综合征;Ⅳ型为慢性肾心综合征;Ⅴ型为继发性心肾综合征。急性或慢性肾损伤导致心脏的病变分别属于Ⅲ型及Ⅳ型。有研究显示,透析患者死亡的主要原因是心血管疾病,包括心脏骤停、心律失常、心肌病及脑血管疾病等[10-11]。终末期肾病患者长期进行透析治疗,具有贫血、慢性肾病矿物质骨病、代谢性酸中毒、炎症和营养不良、急性肾损伤、尿毒症毒素和内分泌系统等改变。这些变化会进一步诱发心力衰竭,反之,心力衰竭也会加重肾功能的衰竭。虽然终末期肾病的患者通过血液透析治疗来改善心脏功能,但此人群具有心血管疾病的高死亡率[12]及心血管疾病风险的高发生率[13-15],有研究提示明确诊断的心力衰竭5 a内的死亡率约为50%[16]。因此,早期发现终末期肾病接受透析治疗的患者左室心功能的改变对于改善此类患者的生活质量和生存率具有重要意义。

传统的LVEF值的测定存在很多局限性,例如,同一个医生在同一时间内对同一个患者进行左室收缩功能的测量,得到的结果会有很大的差异。因此,LVEF值并不能准确反映透析患者真实的左心室功能,由于左室心肌是由纵行的内层心肌、环形的中层心肌以及外层的斜行心肌构成,心室的缩短依赖于内层和外层心肌,而心室的扩张是中层心肌收缩所致。基于这种独特的解剖学特性,各种病理因素对每层心肌的影响也不尽相同。LVEF值的测量是根据整体的心肌运动所得到的数值,当局部心肌受损时也可能测量得到正常的LVEF值[17]。一些研究提示LVEF用于评价心功能不全患者的左室收缩功能具有局限性[18-19]。因此,准确评估左心室功能对于心脏疾病的预后具有重要的意义。二维斑点追踪技术可以逐帧追踪心肌的组织运动,对左心室的每一层心肌进行分析,心内膜下左室心肌的70%为纵行心肌纤维[20],心内膜下和心外膜下心肌的缩短和延长即为纵向应变[21],得到的纵向应变参数可以评价左心室的功能的亚临床改变。

本研究中,A、B、C 3组的LVEF值与正常组间虽然差异是有统计学意义的,但是A、B、C 3组的左心室的整体室壁运动是正常的,如果依据LVEF值来判断A、B、C 3组的左心室功能,并不能说明A、B、C 3组的左心室功能受损。因此,LVEF值并不能评价左心室收缩功能的亚临床改变,这也印证了以往的研究[22-24]。本研究中B组GLS的绝对值高于A组,且差异具有统计学意义,说明透析时间为1～2 a的患者随着透析时间的延长,透析患者的左室心肌的收缩功能较透析时间<1 a的患者相比,左心室功能得到了一定的改善,而C组较B组相比,差异无统计学意义。但是透析时间在1～2 a内的患者的GLS绝对值较正常组来说仍然处于减低的状态,差异有统计学意义,分析原因为透析期间体外超滤及容量的积累在一定程度上使受损的心肌在临床变现上得到了一定的好转,然而,由于人工的透析方法是一种非生理性的液体的清除,势必在一定程度上对心血管系统产生不良影响,比如诱发全身炎症、破坏血流动力学稳定等。

终末期肾病患者的规律透析治疗可能会导致患者体内溶质浓度的不平衡,严重者会造成患者的心律失常,甚至是心脏骤停。Pun等[25]的研究中约有60%的患者曾有心脏骤停的病史,其原因可能为透析液中的低钙离子影响了心脏的电活动,从而影响了左心室运动的同步性。基于二维斑点追踪技术衍生的PSD参数可以评价整个左室运动的同步性[26],对于早期发现左心室功能的异常同样具有重要的意义,PSD是由左心室的各个节段峰值应变的标准差计算所得,这一步骤在机器的自带软件中可以自动得出[27]。本研究中A、B、C 3组的PSD值高于正常组,且差异有统计学意义,说明PSD同样可以在LVEF正常的情况下发现左心室同步性的变化,A、B、C 3组组间比较,C组的PSD值高于B组,差异有统计学意义,说明随着规律的血液透析时间进一步的延长,患者左心室心肌运动的协调性并没有提高。A、B、C 3组的LVEDD、LAD与正常组及组间相比差异有统计学意义,说明左心室可能发生了重构,其中A组的LVEDD、LAD的均值高于B、C组,B组的LVEDD、LAD的均值是A、B、C 3组中最小的,说明透析时间为1～2 a的患者左心室的重构要优于透析时间<1 a及透析时间>2 a但<5 a的。

4 结论

透析患者首要的死亡原因是心血管事件[28],及早发现心功能的改变,尽早改善患者左室心肌的亚临床状态,对于改善患者的左心功能,提高患者的生存质量及预后具有重要的临床价值和意义。GLS及PSD作为左心室收缩功能改变的敏感指标,可以为临床的治疗和诊断提供有意义的价值。

本研究的局限性,总体样本量较少且为单中心研究,本研究是对心脏的纵向收缩功能的评价,而心脏在圆周及径向也存在运动,尚未研究随着透析时间的延长,心脏的圆周及径向运动是否会出现变化,以及三者之间出现变化的顺序如何,后续会进一步扩大样本量补充研究。