李 穎,黃曉玲

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科，重慶 400016)

慢性腎臟病(chronic kidney disease， CKD)患者中，心血管疾病死亡率是普通人群的10～30倍[1-2]。M型超聲下測量左心室射血分數(shù)(ejection fraction, EF)通過對心室進行幾何假設(shè)估算左心室收縮功能，當左心室局部心肌功能出現(xiàn)異常時，難以準確反映左心室收縮功能。二維斑點追蹤成像(two-dimensional speckle tracking imaging， 2D-STI)通過逐幀追蹤心肌組織聲學(xué)斑點的運動軌跡而克服了角度依賴性，能夠更準確地評價局部心肌功能，同時得到心肌組織的運動速度、應(yīng)變、應(yīng)變率及心臟旋轉(zhuǎn)等參數(shù)，可檢出EF正常的CKD患者局部心肌功能異常[3-4]，評價心肌不同步運動[5]。此外，根據(jù)左心室心肌應(yīng)變也可預(yù)測患者全因死亡率、心血管疾病患病率、室性心律失常，在心血管風(fēng)險分層管理中有重要作用。

1 2D-STI原理

2D-STI通過追蹤心肌組織聲學(xué)斑點的運動軌跡，克服了心臟整體運動和鄰近心肌節(jié)段被動牽拉對局部心肌運動速率以及應(yīng)變的影響，不依賴于室壁運動方向和聲束方向間的角度關(guān)系．可完整地評價局部和整體心肌功能；常用測量指標有應(yīng)變、應(yīng)變率、達峰時間、旋轉(zhuǎn)與解旋角度。

2D-STI在左心室心肌功能測定中應(yīng)用最為廣泛。左心室心肌呈不同方向螺旋狀排列，故收縮期左心室整體呈“擰毛巾”樣扭轉(zhuǎn)運動。左心室心肌應(yīng)變可分解為圓周、徑向、縱向3個方向，通常以“牛眼圖”顯示測量結(jié)果，美國超聲心動圖學(xué)會推薦將左心室分為17個節(jié)段，可對左心室心肌功能進行節(jié)段性評價。此外，2D-STI可分層評價心肌功能，在手動描記ROI后，軟件自動將心肌劃分為心內(nèi)膜下層心肌、中層心肌及心外膜下層心肌，且可分別獲得每層心肌的相關(guān)參數(shù)。

2 2D-STI評價CKD患者左心室收縮功能

目前，臨床主要采用EF和室壁運動評估左心室收縮功能，其中EF反映左心室整體收縮能力。多項研究[3-4,6]表明，EF值尚處于正常范圍的CDK患者中，左心室心肌應(yīng)變已出現(xiàn)異常。2D-STI可發(fā)現(xiàn)亞臨床心功能異常。對于左心室肥厚、長期維持性透析、接受動靜脈造瘺術(shù)等患者，2D-STI可更準確地評價其左心室局部功能受損。

2.1 左心室構(gòu)型異?；颊?慢性腎功能不全患者體內(nèi)相關(guān)毒素累積，可對心肌細胞造成損害。尿毒癥心肌病的主要影像學(xué)表現(xiàn)包括左心室質(zhì)量增加、左心室重構(gòu)及瓣膜鈣化等。2D-STI可評價不同左心室構(gòu)型患者心肌受累程度。黃冬梅等[7]采用2D-STI評價CKD患者中的左心室肥厚組、左心室構(gòu)型正常組和健康對照組的左心室心肌功能，發(fā)現(xiàn)與健康對照組比較，左心室構(gòu)型正常組心內(nèi)膜下心肌收縮期縱向峰值應(yīng)變(peak systolic longitudinal strain, SLS)減低(P<0.05)；左心室肥厚組3層心肌SLS減低(P<0.05)，表明相比左心室構(gòu)型正常者，左心室肥厚CKD患者受累心肌更多。與此同時，孫夢瑤等[8]認為左心室肥厚的CKD患者心肌圓周方向收縮功能并未受損。為進一步研究左心室肥厚及形變對局部功能的影響，鄭逸等[9]觀察67例尿毒癥心肌病患者，分析左心室形變與局部心肌功能的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)心肌肥厚及球形化在2D-STI中均表現(xiàn)為心肌局部生物力學(xué)參數(shù)明顯下降，心肌應(yīng)變、應(yīng)變率、旋轉(zhuǎn)角度和心肌位移減少，且減少程度與心肌肥厚相關(guān)。即使未發(fā)生明顯心肌肥厚及球形化，根據(jù)局部生物力學(xué)參數(shù)下降也可預(yù)測尿毒癥心肌病患者心功能損害，應(yīng)及早治療，積極糾正左心室重構(gòu)的發(fā)展。

2.2 維持性血液透析患者 有研究[10]對未透析患者、接受腎移植患者、維持性透析患者進行比較，發(fā)現(xiàn)維持性透析患者左心室縱向應(yīng)變、左心室收縮期徑向應(yīng)變、應(yīng)變率均低于其他兩組；左心室心肌應(yīng)變、應(yīng)變率與腎功能損害相關(guān)性更高。李曉燕等[11]分析透析患者與未透析患者的左心室心肌應(yīng)變，發(fā)現(xiàn)未透析組徑向應(yīng)變較透析組降低，可能與透析后容量負荷降低、電解質(zhì)紊亂糾正有關(guān)。利用2D-STI技術(shù)還可觀察單次透析對患者左心室心肌功能的影響。孫敏敏等[12]的研究顯示，對照組、透析前組、透析后組左心室各層圓周應(yīng)變、縱向應(yīng)變依次變小(P<0.01)。超濾量與左心室縱向應(yīng)變差值相關(guān)，可能因慢性腎病患者心臟代償功能較差，大量液體移除后，心輸出量下降導(dǎo)致心肌灌注量下降；另一方面，左心室縱向應(yīng)變是前負荷依賴的變量。Ibrahim等[13-14]觀察透析前后患者左心室心肌應(yīng)變的變化，發(fā)現(xiàn)左心室整體縱向應(yīng)變在透析后均明顯降低。因此，應(yīng)用左心室縱向應(yīng)變評價左心室收縮功能時，需將患者左心室前負荷納入評估范圍。

2.3 動靜脈造瘺術(shù)后患者 準確評價動靜脈瘺對心功能的影響是術(shù)后患者心血管風(fēng)險分級及管理的關(guān)鍵。錢大鈞等[15]對尿毒癥患者動靜脈內(nèi)瘺術(shù)后血漿腦鈉尿肽水平及左心室心肌分層應(yīng)變參數(shù)的變化進行分析，發(fā)現(xiàn)術(shù)后第2周起心肌縱向應(yīng)變值均下降(P均<0.05)，且心內(nèi)膜應(yīng)變值下降更明顯(P<0.01)，術(shù)后第3、4周心肌縱向應(yīng)變值與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示對于評價內(nèi)瘺術(shù)后患者左心室功能，應(yīng)變值是一個較為敏感的指標。康曉研等[16]采用2D-STI定量評價尿毒癥患者動靜脈內(nèi)瘺術(shù)后的心肌應(yīng)變，觀察容量負荷改變后左心室心肌收縮力的變化情況，以左心室舒張末期容積指數(shù)(left ventricular end diastolic volume index， LVEDVI)評價左心室容量負荷，發(fā)現(xiàn)LVEDVI=80 ml/m2時左心室縱向應(yīng)變最大，LVEDVI<80 ml/m2時左心室縱向應(yīng)變隨容量負荷增加而增大，LVEDVI>80 ml/m2時左心室縱向應(yīng)變隨容量負荷增加而減?。蝗萘吭龃蠼M左心室節(jié)段及整體應(yīng)變測值均高于容量正常組，故推測心肌收縮力在一定范圍內(nèi)隨容量負荷增加而增強，左心室縱向應(yīng)變與左心室前負荷相關(guān)。

3 2D-STI評價CKD患者左心室舒張功能

左心室舒張功能受損可能出現(xiàn)在收縮功能損傷之前。目前評價左心室舒張功能不全的指標主要為二尖瓣口舒張早期血流速度/二尖瓣環(huán)舒張早期組織運動速度平均值(E/e')；透析患者出現(xiàn)體液負荷過重時，常規(guī)方法可能出現(xiàn)假陰性結(jié)果，而左心室舒張期應(yīng)變率則可更準確地評價舒張功能。de Bie等[17]采用E峰與左心室等容舒張期整體舒張應(yīng)變率(global diastolic strain rate during isovolumic relaxation， SRIVR)的比值評價CKD患者的左心室舒張功能，以E/e'≥15.0為標準，33.7%(30/89)患者出現(xiàn)左心室舒張功能受損，以E/SRIVR≥236為標準，則41.6%(37/89)患者出現(xiàn)左心室舒張功能受損。

左心房功能變化是影響左心室舒張功能的重要因素之一，左心房心肌應(yīng)變可作為評價左心室舒張功能的指標。Abid等[18]觀察透析前后患者左心房整體峰值應(yīng)變與心臟常規(guī)指標的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)左心房整體應(yīng)變與e'有較好的相關(guān)性(r=0.557,P=0.001)。

4 2D-STI評價CKD患者左心室同步性

CKD患者存在心肌局部收縮功能異常的同時可能合并左心室收縮不同步，通過2D-STI獲得的旋轉(zhuǎn)運動參數(shù)可以評價心肌同步運動。李曉燕等[11]采用2D-STI，以各節(jié)段達峰時間差與各節(jié)段達峰時間最大差值作為評價指標，發(fā)現(xiàn)未透析組各節(jié)段達峰時間差與達峰時間最大差值均較透析組顯著延長，提示未透析患者同步性較透析者差。左心室縱向峰值應(yīng)變離散度(peak strain dispersion, DPS)也可評價患者左心室同步性。黑晶晶等[5]比較透析患者及正常對照的左心室DPS，發(fā)現(xiàn)透析患者DPS高于正常對照組(P<0.001)，表明DPS可早期、定量評價左心室收縮同步性。

Lagies等[14]比較患者透析前后的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)透析后16.7%(2/12)患者出現(xiàn)左心室同步性下降，25.0%(3/12)患者出現(xiàn)左心室旋轉(zhuǎn)延遲，提示可能存在透析相關(guān)心肌缺血，而反復(fù)心肌缺血可引起心肌抑頓，增加心肌不可逆損傷及纖維化的風(fēng)險。

5 2D-STI預(yù)測CKD患者的轉(zhuǎn)歸

5.1 預(yù)測全因死亡率 全因死亡率指一定時期內(nèi)各種原因?qū)е碌目偹劳鋈藬?shù)與該人群同期平均人口數(shù)之比。左心室心肌應(yīng)變對預(yù)測CKD患者全因死亡率有重要價值。Sung等[19]收集EF正常的透析患者，比較心肌肌鈣蛋白T(cardiac troponin T, cTnT)和左心室整體縱向應(yīng)變對患者死亡率的預(yù)測價值，發(fā)現(xiàn)cTnT與左心室整體縱向應(yīng)變有較好的相關(guān)性(rs=0.44，P<0.001)，cTnT升高則與新發(fā)心肌抑頓有關(guān)；矯正臨床數(shù)據(jù)后，cTnT每升高0.01 ng/ml和左心室整體縱向應(yīng)變絕對值小于15%在預(yù)測全因死亡率的風(fēng)險率分別是1.13和3.09，但兩者間無明顯相關(guān)性，提示對于預(yù)測全因死亡率，cTnT和左心室整體縱向應(yīng)變是兩個獨立因素。Krishnasamy等[20]通過隨訪447例CKD患者，提出左心室縱向應(yīng)變是CKD重要的預(yù)測指標，其他指標如血磷等也是影響應(yīng)變的重要指標。Pressman等[21]對48名非洲裔美國人進行隨訪，發(fā)現(xiàn)左心室整體縱向應(yīng)變與死亡率明顯相關(guān)(危險比1.15)：左心室整體縱向應(yīng)變每降低1%，死亡率增加15%；在包括臨床危險因素的矯正模型中，左心室整體縱向應(yīng)變?nèi)杂蓄A(yù)測價值[95%CI(1.10,1.56)]；以此為標準，矯正年齡、性別及臨床危險因素后，左心室整體縱向應(yīng)變絕對值小于16%的患者死亡風(fēng)險率為對照組的8.2倍。

5.2 預(yù)測心血管疾病發(fā)病率 一項納入106例無心血管病史的CKD患者的隊列研究[22]結(jié)果顯示，左心室整體縱向應(yīng)變與主動脈脈搏波速度是CKD患者心血管疾病發(fā)病率的獨立預(yù)測因素之一，左心室整體縱向應(yīng)變[危險比1.12,95%CI(1.02,1.29),P=0.041]和主動脈脈搏波速度[危險比1.31,95%CI(1.05，1.41),P=0.021]均有較好的預(yù)測價值，提示左心室整體縱向應(yīng)變可成為預(yù)測心血管事件的亞臨床指標。

5.3 預(yù)測室性心律失常 CKD患者合并室性心律失常時，植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(implantable cardioverter defibrillator， ICD)可能對患者有益；但在CKD患者中，ICD相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率也很高。對于CKD室性心律失常及心源性猝死風(fēng)險，左心室機械指數(shù)及左心室縱向應(yīng)變可能是新的預(yù)測指標。Hensen等[23]隨訪250例CKD患者(中位隨訪時間28個月，16～53個月)，16例出現(xiàn)心源性猝死或室性心律失常，左心室整體縱向應(yīng)變[AUC=0.79,95%CI(0.68,0.89)]和左心室機械分數(shù)[AUC=0.71,95%CI(0.61,0.80)]有更高預(yù)測價值，而EF值的預(yù)測價值較低[(AUC=0.60,95%CI(0.41,0.78)]。

6 小結(jié)與展望

2D-STI在CKD患者中的應(yīng)用尚處于初級階段，仍有許多不足，如左心室心肌應(yīng)變正常值尚無統(tǒng)一標準，對左心房、右心房、右心室心肌功能評價還不成熟，但左心室心肌應(yīng)變在患者心血管風(fēng)險分層管理中有很好的臨床價值和前景，值得深入探索。