孫佳英,黃云洲,陳元祿,任書堂
(天津醫(yī)科大學(xué)心血管病臨床學(xué)院,泰達(dá)國(guó)際心血管病醫(yī)院,天津300457)
各種原因引起的肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension,PH)可引起右室收縮和舒張功能障礙,右房功能在右室功能障礙時(shí)對(duì)維持右室充盈可能起重要作用。研究發(fā)現(xiàn),右房?jī)?nèi)徑是原發(fā)性PH患者死亡率和預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[1]。因此,正確評(píng)價(jià)PH時(shí)的右房功能具有重要的臨床意義。但由于方法學(xué)的限制,右房功能的研究較少。本研究應(yīng)用組織多普勒應(yīng)變及應(yīng)變率成像技術(shù)觀察PH患者右房功能的改變。
1.1 研究對(duì)象 正常組33例,男性10例,女性23例,年齡13~57歲,平均(38.09±13.84)歲,均無心血管病史,經(jīng)一般檢查排除冠心病、高血壓、瓣膜病等心血管疾病及其他全身性可能影響心功能的疾病。PH組50例,男性17例,女性33例,年齡16~62歲,平均(40.50±16.41)歲,其中原發(fā)性PH或肺血管疾病13例,先天性心臟病26例,瓣膜病5例,其他6例。
1.2 研究方法 使用GE公司生產(chǎn)的Vivid7彩色多普勒超聲診斷儀,探頭頻率1.0MHz~4.0MHz。內(nèi)置Echopac工作站,包括組織多普勒應(yīng)變及應(yīng)變率定量分析及后處理能力。所有入選者均在安靜狀態(tài)下取左側(cè)臥位,連接心電圖采集連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期圖像存儲(chǔ)于光盤,以備分析。測(cè)量數(shù)據(jù)均測(cè)量3次取平均值。所有數(shù)據(jù)均由1個(gè)觀察者測(cè)量以減少觀察者之間的誤差。
常規(guī)超聲測(cè)量右室射血分?jǐn)?shù)(RVEF)、右室Tei指數(shù)、三尖瓣E峰、A峰峰值及E/A比值。根據(jù)三尖瓣返流壓差估測(cè)肺動(dòng)脈收縮壓(PASP),并以PASP> 32mmHg確定為PH。
右房功能傳統(tǒng)參數(shù):于心尖四腔心切面以單平面Simpson法測(cè)量右房最大容積(Vmax)、右房最小容積(Vmin)并于心電圖P波起始處測(cè)量右房收縮前容積(Vpre),計(jì)算右房每博量(RASV)=Vmax-Vmin、右房被動(dòng)排空容積(RAPEV)=Vmax-Vpre、右房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)(RAPEF)=(Vmax-Vpre)/Vmax、右房主動(dòng)排空容積(RAAEV)=Vpre-Vmin、右房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)(RAAEF)=(Vpre-Vmin)/Vpre,并計(jì)算右房射血力(RASF)=0.5*ρ*TVA*A2[2]。其中ρ為血流密度1.06g/cm3,TVA為舒張期三尖瓣口面積,A為三尖瓣血流頻譜A峰峰值;TVA=πd2/4(d為三尖瓣瓣環(huán)徑)。其中,容積參數(shù)和RASF均以體表面積校正為相應(yīng)指數(shù)(VImax、VImin、VIpre、RASVI、RAPEVI、RAAEVI和RASFI)。
右房功能應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù):取心尖四腔心切面,扇角<80°,將取樣點(diǎn)置于右房側(cè)壁距三尖瓣環(huán)6~8mm處,獲取應(yīng)變曲線和應(yīng)變率曲線。在應(yīng)變曲線上,將起始點(diǎn)設(shè)置為心電圖P波之前測(cè)量右房應(yīng)變峰值(ASS),見圖1、2;在應(yīng)變率曲線上測(cè)量右房側(cè)壁舒張?jiān)缙趹?yīng)變率E峰峰值(ESR)、房縮期應(yīng)變率A峰峰值(ASR)和收縮期應(yīng)變率S峰峰值(SSR),見圖3、4。以上數(shù)值均取其絕對(duì)值。
圖1 正常組右房側(cè)壁應(yīng)變Fig 1 Strain profile of RA wall of control group
圖2 PH組右房側(cè)壁應(yīng)變Fig 2 Strain profile of RA wall of PH group
圖3 正常組右房側(cè)壁應(yīng)變率Fig 3 Strain rate profile of RA wall of control group
圖4 PH組右房側(cè)壁應(yīng)變率Fig 4 Strain rate profile of RA wall of PH group
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。各參數(shù)均以±s表示;兩組間定量資料的比較用非配對(duì)t檢驗(yàn);各參數(shù)間相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 參數(shù)比較
2.1.1 一般情況及常規(guī)超聲參數(shù) 兩組間性別、年齡、身高、體重和體表面積均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均> 0.05)。PH組RVEF低于對(duì)照組(0.48±0.12vs 0.66± 0.04),右室Tei指數(shù)高于對(duì)照組(0.75±0.58vs 0.24± 0.11),三尖瓣口血流A峰峰值高于對(duì)照組(0.59± 0.15vs 0.41±0.07),E/A比值低于對(duì)照組(0.10±0.27vs 1.54±0.25)(P均<0.05),E峰峰值有降低趨勢(shì),但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.1.2 右房功能參數(shù) PH組 VImax、VImin和VIpre(42.42±21.41、20.03±14.14、33.44±18.39)均高于對(duì)照組(17.91±3.48、6.98±1.98、10.38±2.57),P均<0.05。右房功能傳統(tǒng)參數(shù)列于表1,應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)列于表2。與對(duì)照組比較,PH組右房管道功能參數(shù)RAPEF和ESR降低,右房收縮功能參數(shù)RAAEVI、RAAEF、RASFI、ASS和ASR升高,右房?jī)?chǔ)器功能參數(shù) RASVI和SSR升高(P均<0.05)。RAPEVI在兩組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
2.2 相關(guān)性分析
2.2.1 右房功能應(yīng)變、應(yīng)變率參數(shù)與傳統(tǒng)參數(shù)之間(1)右房管道功能參數(shù):ESR與RAPEF呈正相關(guān)(r=0.70,P<0.01)。ESR與RAPEVI無明顯相關(guān)性。(2)右房收縮功能參數(shù):ASS與RAAEVI、RAAEF和RASFI均呈正相關(guān)(r值分別為0.72、0.49、0.53,P< 0.01);ASR與RAAEVI、RAAEF、RASFI均呈正相關(guān)(r值分別為0.64,0.46,0.49,P<0.01)。(3)右房?jī)?chǔ)器功能參數(shù):SSR與RASVI呈正相關(guān)(r=0.54,P<0.01)。
2.2.2 右房功能參數(shù)與PASP之間 RAPEF、ESR、RAAEVI、RAAEF、RASFI、ASS、ASR、RASVI和SSR與PASP均有相關(guān)性(r值分別為-0.65、-0.58、0.61、0.40、0.56、0.74、0.67、0.52、0.75,P均<0.01)。其中相關(guān)性較好的是RAPEF、ASS、ASR和SSR。
表1 右房功能傳統(tǒng)參數(shù)比較(±s)Tab 1 Traditional echocardiographic parameters of RA function
表1 右房功能傳統(tǒng)參數(shù)比較(±s)Tab 1 Traditional echocardiographic parameters of RA function
與正常組比較,△P<0.05
組別正常組PH組n 3350RAPEVI(mL/m2)7.53±1.958.97±3.99RAPEF(%)0.42±0.080.22±0.07△RAAEVI(mL/m2)3.40±1.1413.41±5.78△RAAEF(%)0.33±0.090.42±0.08△RASFI(dynes/m2)2105±5948634±4960△RASVI(mL/m2)10.93±2.4822.39±8.87△
表2 右房功能應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)比較(±s)Tab 2 Strain/strain rate parameters of RA function
表2 右房功能應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)比較(±s)Tab 2 Strain/strain rate parameters of RA function
與正常組比較,△P<0.05
ASR(s-1) 2.72±0.886.10±1.37△組別正常組PH組n 3350ESR(s-1) 5.13±1.132.48±1.13△ASS(%) 19.43±4.7138.18±5.98△SSR(s-1) 2.64±0.604.35±0.84△
右房與左房相似,具有3個(gè)主要功能:舒張?jiān)缙诘墓艿拦δ?;舒張晚期的主?dòng)收縮功能及收縮期的儲(chǔ)器功能[3]。以往的研究表明:PH時(shí),右房管道功能減低,主動(dòng)收縮功能和儲(chǔ)器功能增強(qiáng)[2,4-8]。但更多的是從整體方面研究右房功能,需要對(duì)心內(nèi)膜做繁瑣的手工描記。組織多普勒近年來逐漸被用于評(píng)價(jià)心功能,但其中的組織速度成像不能區(qū)分心肌的主動(dòng)收縮和相鄰心肌對(duì)它的牽拉[10]。而應(yīng)變及應(yīng)變率成像不受心臟整體運(yùn)動(dòng)和相鄰節(jié)段牽拉的干擾,更能真實(shí)地反應(yīng)局部心肌的功能狀態(tài)[9-10]。Sirbu等[11]的研究表明用應(yīng)變及應(yīng)變率成像評(píng)價(jià)心房功能是可能的。
右房心肌的應(yīng)變率曲線表現(xiàn)為2個(gè)負(fù)向波(舒張?jiān)缙诘腅SR和舒張晚期的ASR)和1個(gè)正向波(收縮期的SSR)。心房的3個(gè)功能分別可以在應(yīng)變率曲線上表現(xiàn)出來:ESR反映管道功能,ASR反映主動(dòng)收縮功能,SSR反映儲(chǔ)存器功能[12]。在應(yīng)變曲線上將起始點(diǎn)設(shè)置為心電圖P波之前,此后出現(xiàn)的峰亦反映右房主動(dòng)收縮功能,其峰值即ASS。
在舒張?jiān)缙冢曳恐饕惺构艿拦δ?,其作用力主要源于右室主?dòng)舒張的抽吸力。PH時(shí),右室舒張功能減低,右室主動(dòng)舒張的抽吸力減低,導(dǎo)致右房管道功能減低。本研究中RAPEF和ESR在PH組均較正常組減低,提示右房管道功能減低;RAPEF和ESR均與PASP相關(guān),說明它們均隨PH變化而發(fā)生一定程度的變化。而在陳曉雪等[8]的研究中ESR在PH組與對(duì)照組間并無明顯差異。ESR評(píng)價(jià)右房管道功能的意義還需進(jìn)一步研究證明。RAPEVI在兩組間無明顯差異,考慮原因可能是RAPEVI除受右室舒張功能影響外,還受右房、右室壓力的影響。
在舒張晚期,右房主動(dòng)收縮使血液進(jìn)一步排入右室。Cioffi等人[2]的研究表明,F(xiàn)rank-Starling定律同樣適用于右心房。PH時(shí),右室主動(dòng)舒張的抽吸力減低導(dǎo)致Vpre增加。根據(jù)Frank-Starling定律:右房心肌初長(zhǎng)度即右房容積增加,可引起右房心肌收縮力增強(qiáng),進(jìn)而使右房主動(dòng)收縮功能增強(qiáng)。本研究中VIpre在PH組高于正常組,且RAAEVI、RAAEF、RASFI、ASS和ASR在PH組高于正常組,提示PH組右房主動(dòng)收縮功能增強(qiáng),驗(yàn)證了上述定律。上述右房功能參數(shù)均與PASP成正相關(guān),其中相關(guān)性最好的是ASS和ASR,說明這兩個(gè)參數(shù)能較敏感的反映右房主動(dòng)收縮功能。
右室收縮時(shí),右房?jī)?chǔ)存腔靜脈血流及能量,以備其后的心房排空和心室充盈。在本研究中,PH組SSR與RASVI均較正常組升高,說明右房?jī)?chǔ)器功能增強(qiáng)。SSR和RASVI均與PASP呈正相關(guān),而SSR優(yōu)于RASVI,提示SSR能更敏感地反映右房?jī)?chǔ)器功能隨PASP的變化。右房?jī)?chǔ)器功能增強(qiáng)理論上講應(yīng)該增高右房壓從而增加舒張?jiān)缙谂湃胗沂业难浚@與本研究結(jié)果中右房管道功能下降不一致,考慮原因是PH時(shí)右房?jī)?chǔ)器功能的增強(qiáng)不足以代償右室舒張功能的顯著下降對(duì)舒張?jiān)缙谂叛康挠绊憽?/p>
本研究局限性:(1)應(yīng)變率信號(hào)中存在較大噪聲,本研究通過取3個(gè)心動(dòng)周期的平均值減少噪聲干擾。(2)當(dāng)聲束與心肌運(yùn)動(dòng)方向夾角較大時(shí),測(cè)量誤差較大,應(yīng)盡量使聲束方向與心肌運(yùn)動(dòng)方向一致。(3)僅對(duì)心房心肌長(zhǎng)軸方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了研究。(4)缺乏對(duì)心腔壓力的直接測(cè)量及其與心房功能的聯(lián)系的分析。
總之,本研究不僅證實(shí)了PH患者右房管道功能減低,收縮功能和儲(chǔ)器功能增強(qiáng);而且發(fā)現(xiàn):應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)與傳統(tǒng)的右房功能參數(shù)有很好的相關(guān)性,ASS、ASR、SSR與PASP的相關(guān)性優(yōu)于右房傳統(tǒng)功能參數(shù),說明這幾項(xiàng)參數(shù)能較敏感地反映右房功能隨PASP的變化,應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)可成為評(píng)價(jià)右房功能的新指標(biāo)。
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