二维斑点追踪超声心动图评价CTD合并PAH病人危险分层的价值

满达夫 铁宁 赵捷 侯云霞

摘要 目的： 采用二维斑点追踪（2D.STI）超声心动图检查结缔组织病（CTD）合并肺动脉高压（PAH）病人右心功能，评估2D.STI心动图在CTD合并PAH危险分层中的应用价值。 方法： 选取我院2019年1月—2021年12月收治的80例CTD合并PAH病人，将病人分为低风险组、中等风险组和高风险组；纳入同期在医院接受体检的80名健康体检者作为对照组。所有研究对象均接受2D.STI超声心动图检查，获取相关参数［三尖瓣反流速度（TRV）、肺动脉瓣反流面积（ATR）、三尖瓣收缩期位移（TAPSE）、右心室面积变化率（FAC），右心房储备功能（RASr）、右心房管道功能（RASc）、右心房泵功能（RASp）、右心室游离壁纵向应变（RVLSrw）］，并分析各指标与CTD合并PAH危险分层的关系。 结果： 共纳入80例CTD合并PAH病人，经评估低风险组26例（32.50%）、中等风险组38例（47.50%）、高风险组16例（20.00%）。对照组FAC、TAPSE、RASr、RASc、RASp均大于CTD合并PAH病人，RVLSrw、TRV、ATR低于CTD合并PAH病人，FAC、TAPSE、RASr、RASc在低风险至高风险CTD合并PAH病人中处于递减趋势，RVLSrw、TRV、ATR在低风险至高风险CTD合并PAH病人中处于递增趋势（ P ＜0.05）。Kendall′s tau.b相关分析显示，CTD合并PAH病人2D.STI参数RASr、RASc随着危险分层增加而降低（ r 值分别为－0.600，－0.628， P ＜0.05）；RVLSrw随着危险分层增加 而升高（ r ＝0.630， P ＜ 0.05）；RASp与CTD合并PAH危险分层相关性无统计学意义（ r ＝－0.048， P ＞0.05）。 结论： CTD合并PAH不同危险分层病人右心室指标存在差异，其中2D.STI参数RASr、RASr、RVLSrw均与CTD合并PAH危险分层有关。

关键词  肺动脉高压；结缔组织病；心脏核磁共振；超声心动图；二维斑点追踪技术；右心功能

doi：  10.12102/j.issn.1672.1349.2024.10.024

结缔组织病（connective tissue disease，CTD）为风湿性疾病的一大类，常累及皮肤、关节、心、肺及中枢神经等多系统、多器官，不同系统受累时有不同的特征性表现，病人预后存在一定的差异  ［1］ 。肺部血管属于CTD累及的靶器官之一，受累后导致肺动脉高压（pulmonary artery hypertension，PAH）影响病人生活质量，进一步增加死亡风险  ［2］ 。有研究显示，CTD合并PAH预后与PAH危险分层密切相关，尤其病情进展至高风险时病人预后极差，生存质量显著下降  ［3］ 。相关研究指出，PAH主要病机为血管收缩、血管重塑，增加右心室、心房负荷，从而导致右心功能障碍，甚至右心功能衰竭  ［4］ 。因此，通过评估病人右心功能明确CTD合并PAH病情程度，从而进行危险分级，制定有效的干预措施。目前，心脏磁共振成像（MRI）是评估右心功能的主要方式，多方位成像可显示心脑内部结构和肺血管直径，评估心功能和PAH病情  ［5］ 。心脏MRI对三尖瓣反流压差测定的肺动脉收缩压难以反映病人肺动脉压力，且心脏MRI价格昂贵，可重复性差，因此临床应用受限。超声心动图具有无创性、敏感性高、可重复性强等优点，目前常用于评估心脏结构和功能，但评估右心功能均可测量其大小及压力  ［6］ 。二维斑点追踪成像（two.dimensional speckle tracking imaging，2D.STI）为超声定量检测技术，通过测量心肌运动应变率，定量分析心房、心室结构功能，已证实2D.STI在右心功能评估中具有一定的作用  ［7］ 。本研究采用2D.STI超声心动图评估CTD合并PAH病人右心功能，以期通过右心功能变化评估CTD合并PAH危险分层，制定早期干预方案，改善病人预后。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2019年1月—2021年12月在内蒙古医科大学附属医院接受诊治的80例CTD合并PAH病人，并纳入同期在医院接受体检的80名健康体检者作为对照组。纳入标准：PAH符合《中国肺高血压诊断和治疗指南》  ［8］ 中相关诊断，经右心漂浮单管（RHC）检查确诊；接受超声心动图检查；病人下肢功能正常，具备完成危险分层的项目检查条件。排除标准：合并肺部恶性肿瘤；合并心肌梗死、心力衰竭；合并支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系统疾病；合并先天性心脏病；既往有心脏、肺部手术史；其他疾病导致的PAH，如左心相关PAH；CTD累及其他器官或组织，对心肺功能造成影响；正在服用强心药物，影响检测结果。本研究经医院医学伦理委员会批准，所有研究对象或家属均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 CTD合并PAH危险分层

参照相关文献［8］，病人确诊为CTD合并PAH后均参考以下指标均进行危险分层。1）世界卫生组织（WHO）心功能分级：Ⅰ级为病人体力活动不受限制，日常体力活动未导致呼吸困难、乏力、胸痛或接近晕厥；Ⅱ级为病人体力活动轻度受限，休息时无不适症状，日常活动可见呼吸困难、乏力、胸痛或接近晕厥；Ⅲ级为病人体力活动明显受限，休息时无不适症状，低于日常活动可见呼吸困难、乏力、胸痛或接近晕厥；Ⅳ级为病人无法进行体力活动，伴有右心衰竭征象，休息时可见呼吸困难、乏力症状，任何体力活 动均可加重症状。2）6 min步行距离（6WMD）。3）血浆N末端B型利钠肽原（N.terminal type B natriuretic peptide，NT.proBNP） 水平。4）右心房压力（right atrial pressure，RAP）：采用RHC检查获取。5）心指数（cardiac index，CI）：采用RHC检查获取。6）血气指标：混合静脉血氧饱和度（oxygen saturation in mixed venous blood，SVO 2）。PAH危险分层评估标准见表1。

1.2.2 超声心动图检查

采用GE医疗Vivid E95超声诊断仪，配备S5.1探头，频率为1～3 MHz，帧频为50～70帧/s。检查时病人取左侧卧位，保持呼吸平稳，连接肢体导联心电图，采用二维超声检查心脏切面，采集标准心尖四腔切面，获取右心室基底部横径、三尖瓣收缩期位移（TAPSE）、三尖瓣反流速度（tricuspid regurgitation velocity，TRV）、肺动脉瓣反流面积（ATR）、右心室舒张末期面积和收缩末期面积，并计算右心室面积变化率（FAC）。2D.STI参数获取：保存以右心室为中心的心尖四腔动态图像，帧频＞60帧/s，存储3个心动周期，将动态图像以DICOM的格式导入GE EchoPAC BT软件中进行2D.STI分析，手动描记右心室内膜边缘，由软件自动生成感兴趣区（ROI），调整ROI宽度与右心室壁厚度一致，测量病人右心房储备功能（RASr）、右心房管道功能（RASc）、右心房泵功能（RASp）、右心室游离壁纵向应变（RVLSrw）、所有参数均连续测量3次，取平均值。

1.3 临床资料收集

以询问和检查方式收集80例病人临床资料，包括年龄、性别、体质指数（body mass index，BMI）、吸烟史、CTD病程、PAH病程、TRV、ATR、RASr、RASc、RASp、RVLSrw。

1.4 统计学处理

采用PASS 15.0软件 计算样本量，采用SPSS 25.0 统计软件分析数据。定性资料以例数、百分比（%）表示，采用 χ  2检验，多组间率比较采用 χ  2检验，两组间率比较采用Bonferroni方法校正，检验水准α＝0.05/比较次数，即0.05/3＝0.02。采用Shapiro.Wilk正态分布检验定量资料，符合正态分布的定量资料以均数±标准差（ x  ± s ）表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用最小显著差异法（LSD. t ）检验。以 P ＜0.05为差异有统计学意义。右心功能指标与CTD合并PAH危险分层的关系，采用Kendall′s tau.b相关系数检验。

2 结 果

2.1 CTD合并PAH危险分层

共纳入80例CTD合并PAH病人，经评估低风险组26例（32.50%）、中等风险组38例（47.50%）、高风险组16例（20.00%）。

2.2 不同危险分层病人一般资料比较

不同危险分层病人一般资料比较，差异均无统计学意义（ P ＞0.05）。详见表2。

2.3 不同危险分层病人右心功能指标比较

对照组FAC、TAPSE、RASr、RASc、RASp均大于CTD合并PAH病人，RVLSrw、TRV、ATR低于CTD合并PAH病人，FAC、TAPSE、RASr、RASc在低风险至高风险CTD合并PAH病人中处于递减趋势，RVLSrw、TRV、ATR值低风险至高风险CTD合并PAH病人中处于递增趋势（ P ＜0.05）；不同危险分层病人RASp比较差异无统计学意义（ P ＞0.05）。详见表3、表4。CTD合并PAH病人2D.STI超声心动图见图1。

2.4 2D.STI超声心动图检查右心功能指标与CTD合并PAH危险分层的关系

Kendall′s tau.b相关分析显示，CTD合并PAH病人2D.STI参数RASr、RASc随着危险分层增加而降低（ r 值分别为－0.600，－0.628， P ＜0.001）；RVLSrw随着危险分层增加而升高（ r ＝0.630， P ＜0.001）； RASp与CTD合并PAH危险分层无关（ r ＝－0.048， P ＞0.05）。 详见表5。

3 讨 论

右心功能障碍是PAH的主要病理表现，评估右心功能不仅可反映PAH发病风险，并且可对病人病情程度进行分级。超声心动图是评估心功能的常用方法，可弥补CT、MRI等影像学的检查缺陷，得到质量相对较高的心脏动态图像，提高心功能的评估效能  ［9］ 。

超声心动图可显示右心室、右心房形态学改变和收缩功能变化，定性、定量分析病人心房和心室结构变化，从而评估病人心功能  ［10］ 。传统二维超声心动图通过测量FAC、TAPSE等指标反映右心室收缩功能，有助于评估PAH病情进展程度。本研究采用二维超声心动图评估CTD合并PAH病人右心功能发现，不同危险分层病人FAC、TAPSE存在一定的差异。倪卫东等  ［11］ 研究显示，超声心动图评估肺栓塞病人右心功能可反映肺动脉收缩压、右心室Tei指数等指标变化，有利于评估病人病情程度。上述研究结果提示，超声心动图在评估右心功能方面具有一定的价值，但常规超声心动图仅显示心脏内部平面结构，无法进行标准几何模型构建，不能多方位、多角度成像，临床应用受限。因此，在常规超声心动图基础上采用其他技术弥补其缺陷，可进一步提高右心功能的评估效能。

2D.STI技术不受声束夹角、运动方向及角度的影响，通过脱机分析数据，定量分析心肌功能，且受到呼吸、心脏搏动影响相对较小，评估心功能准确度、敏感度均较高  ［12］ 。相关研究显示，2D.STI技术通过多参数（包括纵向、径向、圆周及旋转等）评估右心功能，较常规超声心动图可进一步提高评估效能  ［13］ 。本研究采用2D.STI超声心动图评估CTD合并PAH病人右心功能发现，不同危险分层CTD合并PAH病人RASr、RASc、RVLSrw比较差异有统计学意义。由此可见，采用2D.STI超声心动图评估CTD合并PAH病人右心功能可明确心功能指标变化，反映不同危险分层的CTD合并PAH病人右心功能存在不同程度的损伤。

赵梦峤等  ［14］ 研究显示，采用2D.STI技术评估肺源性心脏病合并PAH病人右心收缩功能，可反映各节段心功能运动情况，评估心功能受损程度，从而评估PAH病情程度。本研究为证实2D.STI超声心动图对CTD合并PAH 病人危险分层的评估效能，经Kendall′s  tau.b相关系数检验显示，RASr、RASr与CTD合并PAH危险分层呈负相关，RVLSrw与CTD合并PAH危险分层呈正相关。RVLSrw是2D.STI评估右心室收缩功能的主要指标，CTD引起右心室心肌细胞发生炎症反应与免疫损伤，从而导致心肌收缩功能障碍，RVLSrw升高。发生PAH时，右心室暴露于压力负荷之下，其形态及功能发生显著改变，如代偿性心肌肥厚、心肌纤维化等，均可导致心室收缩功能障碍。随着PAH进展，长期压力负荷引起心肌灌注失衡，心肌细胞缺血、缺氧程度加重，导致右心功能严重损害，测定的RVLSrw显著升高  ［15.16］ 。由此可见，RVLSrw升高可一定程度反映CTD合并PAH病情加重。马红等  ［17］ 采用2D.STI技术评估CTD合并PAH右心功能发现，RVLSrw可准确评估病人右心收缩功能。

心房为PAH累及的重要区域，具有储备功能（储存心室收缩期内静脉回流的血液）、管道功能（心室舒张早期，将储存的血液送至心室）及泵功能（通过心房收缩向心室泵注15%～30%血流量），在不同病理状态下，心房功能发生不同程度改变  ［18］ 。正常生理状态下右心房容量高、切压力低，有利于血液回流，但PAH状态下右心长期处于负荷状态导致心室舒张功能障碍，收缩末期残余血流增多，导致压力升高  ［19］ 。 因此，舒张期心房进入心室的血液减少，表现为右心房管道功能降低，测得的RASc降低。心房符合Frank.Starling 机制（收缩力的增加与舒张期心肌纤维的拉伸程度成正比），收缩前若心房负荷加重，心肌初长度增加，心房泵功能随之增强，从而增加心室充盈量，右心房主动收缩的泵功能相对较强，此为右心功能障碍的一种代偿机制  ［20.21］ 。由此可见，RASp在中等、高风险分级未明显降低。右室舒张末期压力升高导致回流至心房的血液减少，心房中血流量减少，从而引起心房储备功能降低，RASr降低  ［22］ 。Gaynor等  ［23］ 研究显示，心排血量与心房的导管功能、储备功能呈负相关，认为心房储备功能降低导致心排血量减少，导管功能降低。张学铭等  ［24］ 研究认为，测量RASr、RASc可反映PAH病人右心功能及预后，认为RASr、RASc降低与PAH病情进展有关。上述研究证实，RVLSr、RASr、RASc与CTD合并PAH右心功能有关，采用2D.STI技术测量的RVLSr、RASr、RASc可评估病人病情危险程度。根据临床症状结合2D.STI超声心动图检查结果，可评估CTD合并PAH病人危险分层，为制定 有效干预措施、延缓CTD合并PAH病情进展、改善病人预后提供参考。

综上所述，右心功能指标RVLSr、RASr、RASc存在差异，采用2D.STI超声心动图测量各指标变化有助于评估CTD合并PAH病人病情程度。

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（收稿日期：2023.02.07）

（本文编辑 薛妮）