高繼康 梅旭峰 陳曉冰 惠姍姍 張雨濛

有研究認(rèn)為，慢性腎病患者的死亡原因中心血管并發(fā)癥大約占50%，其中尿毒癥心肌病是透析患者的首位死因[1]。由于左心室心肌功能不全的出現(xiàn)要早于整體心功能不全，因此，早期診斷左心室心肌功能不全越來越被重視。以往評(píng)價(jià)左心室心肌功能的手段有組織多普勒[2]和二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)[3]，這兩種技術(shù)準(zhǔn)確性和重復(fù)性較差，四維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)被認(rèn)為是目前較先進(jìn)的心肌運(yùn)動(dòng)定量工具[4]，但用于維持性血液透析尿毒癥患者左心室心肌功能評(píng)價(jià)的研究較少。筆者采用該技術(shù)評(píng)價(jià)維持性血液透析尿毒癥患者的左心室心肌縱向、環(huán)向、徑向收縮運(yùn)動(dòng)，旨在了解患者左心室心肌收縮功能，為臨床進(jìn)行合理的血液透析治療、預(yù)防整體心功能不全等提供幫助，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2020年1至12月杭州市余杭區(qū)第一人民醫(yī)院進(jìn)行血液透析治療的尿毒癥患者74例（血液透析組），其中男46例，女28例，年齡39～84（63.95±12.43）歲；普通低通量透析45例，高通量透析15例，血液透析濾過14例；采用的血管通路為上肢動(dòng)-靜脈瘺59例，頸內(nèi)靜脈長期置管15例；血液透析時(shí)間（67.04±55.74）個(gè)月；實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果：血紅蛋白（110.43±17.56）g/L，血甲狀旁腺素（366.30±182.05）pg/ml，β2微球蛋白（21.44±7.09）ng/L，同型半胱氨酸（41.70±28.01）μmol/L，肌酐（800.90±293.72）μmol/L，尿素氮（20.44±8.49）mmol/L。所有患者均無慢性阻塞性肺疾病、肝硬化和血液系統(tǒng)疾病等，常規(guī)心電圖檢查均排除心肌梗死及心律失常表現(xiàn)。同時(shí)選取本院健康體檢者45例作為正常對(duì)照組，其中男27例，女18例，年齡29～81（62.44±13.78）歲；均無高血壓、冠心病、肺心病、慢性腎病、糖尿病等病史，常規(guī)心電圖檢查未見明顯心肌缺血及心律失常。兩組對(duì)象除收縮壓之外，年齡、性別、身高、體重、舒張壓、心率等比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批，所有受試患者均知情同意。

表1 兩組對(duì)象一般資料的比較

1.2 方法

1.2.1 超聲心動(dòng)圖檢查 采用美國GE Vivid E9型彩色多普勒超聲診斷儀，探頭采用4V型心臟四維容積探頭，脫機(jī)分析采用EchoPac V203型軟件。所有受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步連接心電圖，先取胸骨旁左心室長軸切面，利用M型超聲測(cè)量左心室舒張末期內(nèi)徑（LVDd）、室間隔舒張末期厚度（IVSd）、左心室舒張末期后壁厚度（LVPWd），自動(dòng)計(jì)算左心室質(zhì)量（LVM）；手工計(jì)算相對(duì)室壁厚度[RWT，RWT=(IVSd+LVPWd)/LVDd）]。隨后顯示心尖四腔切面，切換進(jìn)入四維模式，選擇6個(gè)心動(dòng)周期，幀頻范圍大于心率的30%，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)左心室四維全容積圖像。

1.2.2 脫機(jī)分析 將存儲(chǔ)資料導(dǎo)入EchoPac工作站，進(jìn)行脫機(jī)分析。打開左心室四維全容積動(dòng)態(tài)圖像，進(jìn)入測(cè)量菜單，選擇容積模式，軟件自動(dòng)同時(shí)顯示心尖部左心室二腔、三腔、四腔切面的二維動(dòng)態(tài)圖像，于舒張期及收縮期分別在二尖瓣環(huán)水平中點(diǎn)及左心室心尖部心內(nèi)膜面標(biāo)記2點(diǎn)，軟件自動(dòng)勾畫左心室心內(nèi)膜線，手動(dòng)校正心內(nèi)膜位置后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算顯示左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVSDV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左心室每搏輸出量（LVSV）、心輸出量（CO）；繼續(xù)選擇四維應(yīng)變模式后，系統(tǒng)新添收縮期左心室心外膜線，手動(dòng)修正心外膜線后，軟件自動(dòng)進(jìn)行四維應(yīng)變分析，顯示左心室縱向應(yīng)變（LS）、圓周應(yīng)變（CS）、面積應(yīng)變（AS）、徑向應(yīng)變（RS）曲線。測(cè)量左心室心肌LS包括前壁中段縱向應(yīng)變（ALSm）、下壁中段縱向應(yīng)變（ILSm）、前間隔中段縱向應(yīng)變（ASLSm）、后間隔中段縱向應(yīng)變（PSLSm）、前側(cè)壁中段縱向應(yīng)變（ALLSm）；后側(cè)壁中段縱向應(yīng)變（PLLSm）、心尖部縱向應(yīng)變（APLS）、整體心肌縱向應(yīng)變（GLS）；測(cè)量心肌CS包括前壁中段圓周應(yīng)變（ACSm）、下壁中段圓周應(yīng)變（ICSm）、前間隔中段圓周應(yīng)變（ASCSm）、后間隔中段圓周應(yīng)變（PSCSm）、前側(cè)壁中段圓周應(yīng)變（ALCSm）；后側(cè)壁中段圓周應(yīng)變（PLCSm）、心尖部圓周應(yīng)變（APCS）、整體心肌圓周應(yīng)變（GCS）；測(cè)量心肌AS包括前壁中段面積應(yīng)變（AASm）、下壁中段面積應(yīng)變（IASm）、前間隔中段面積應(yīng)變（ASASm）、后間隔中段面積應(yīng)變（PSASm）、前側(cè)壁中段面積應(yīng)變（ALASm）；后側(cè)壁中段面積應(yīng)變（PLASm）、心尖部面積應(yīng)變（APAS）、整體心肌面積應(yīng)變（GAS）；測(cè)量心肌RS包括前壁中段徑向應(yīng)變（ARSm）、下壁中段徑向應(yīng)變（IRSm）、前間隔中段徑向應(yīng)變（ASRSm）、后間隔中段徑向應(yīng)變（PSRSm）、前側(cè)壁中段徑向應(yīng)變（ALRSm）；后側(cè)壁中段徑向應(yīng)變（PLRSm）、心尖部徑向應(yīng)變（APRS）、整體心肌徑向應(yīng)變（GRS）。

2 結(jié)果

2.1 兩組對(duì)象左心室結(jié)構(gòu)和四維心功能參數(shù)測(cè)值的比較 與正常對(duì)照組比較，血液透析組LVEDV、LVESV、LVEF和LVM、LVDd、IVSd、LVPWd、RWT的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），而LVSV、CO的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表2。

表2 兩組對(duì)象左心室結(jié)構(gòu)和四維心功能參數(shù)測(cè)值的比較

2.2 兩組對(duì)象左心室心肌四維應(yīng)變測(cè)值比較 血液透析組GLS、GCS、GAS、GRS均小于正常對(duì)照組（P＜0.01）；血液透析組除PSCSm外，ALSm、ILSm、ALLSm、ASLSm、PLLSm、PSLSm、ACSm、ICSm、ALCSm、ASCSm、PLCSm、AASm、IASm、ALASm、ASASm、PLASm、PSASm、ARSm、IRSm、ALRSm、ASRSm、PLRSm、PSRSm均小于正常對(duì)照組（均P＜0.01）；血液透析組APCS、APRS均大于正常對(duì)照組（均P＜0.01），兩組間APLS、APAS的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。見表3、圖1-2。

圖1 血液透析組整體心肌徑向應(yīng)變（G RS）曲線圖（G RS為14%）

圖2 正常對(duì)照組整體心肌徑向應(yīng)變（G RS）曲線圖（G RS為51%）

表3 兩組對(duì)象左心室心肌四維應(yīng)變測(cè)值比較（%）

2.3 相關(guān)性分析 LS參數(shù)中ALSm、ASLSm、PLLSm、PSLSm、APLS、GLS與LVEF均呈正相關(guān)（r=0.20、0.29、0.40、0.36、0.44、0.48，均P＜0.05），其中GLS與LVEF相關(guān)性較高，其直線回歸方程為Y=0.212X+1.718，見圖3。CS參數(shù)ICSm、ALCSm、ASCSm、GCS與LVEF均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.22、-0.23、-0.26、-0.24，均P＜0.05），其中ASCSm與LVEF相關(guān)性較高，其直線回歸方程為Y=-0.187X+27.502，見圖4。AS參數(shù)中AASm、IASm、ALASm、ASASm、PLASm、PSASm、APAS、GAS與LVEF均呈正相關(guān)（r=0.35、0.20、0.44、0.44、0.55、0.59、0.44、0.70，均P＜0.05），其中GAS與LVEF相關(guān)性較高，其直線回歸方程為Y=0.457X-1.355，見圖5。RS參數(shù)中APRS、GRS與LVEF均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.42、-0.34，均P＜0.05），APRS與LVEF相關(guān)性較高,其直線回歸方程為Y=-2.989X+284.386，見圖6。

圖3 血液透析組整體心肌縱向應(yīng)變（GLS）與左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）的散點(diǎn)圖

圖4 血液透析組前間隔中段圓周應(yīng)變（ASCSm）與左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）的散點(diǎn)圖

圖5 血液透析組整體心肌面積應(yīng)變（GAS）與左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）的散點(diǎn)圖

圖6 血液透析組心尖部徑向應(yīng)變（APRS）與左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）的散點(diǎn)圖

2.4 ROC曲線分析 參照正常對(duì)照組，根據(jù)ROC曲線分析，不同左心室心肌四維應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)血液透析組存在左心室心肌收縮功能不全，見表4。LS參數(shù)中PSLSm診斷效能較高，當(dāng)界值為-17.50%時(shí)（負(fù)號(hào)代表心肌運(yùn)動(dòng)方向），AUC為0.850，靈敏度和特異度分別為0.824、0.756，見圖7；AS參數(shù)中GAS診斷效能較高，當(dāng)界值為-29.50%時(shí)，AUC為0.876，靈敏度和特異度分別為0.743、0.911，見圖8；CS參數(shù)中ICSm診斷效能較高，當(dāng)界值為-13.50%時(shí)，AUC為0.755，靈敏度和特異度分別為0.716、0.711，見圖9；RS參數(shù)中ARSm診斷效能較高，當(dāng)界值為50.50%時(shí)，AUC為0.801，靈敏度和特異度分別為0.743、0.822，見圖10。

圖7 后間隔中段縱向應(yīng)變預(yù)測(cè)維持性血液透析尿毒癥患者左心室心肌功能不全的ROC曲線

圖8 整體心肌面積應(yīng)變預(yù)測(cè)維持性血液透析尿毒癥左心室心肌功能不全的ROC曲線

圖9 下壁中段圓周應(yīng)變預(yù)測(cè)維持性血液透析尿毒癥患者左心室心肌功能不全的ROC曲線

圖10 前壁中段徑向應(yīng)變預(yù)測(cè)維持性血液透析尿毒癥左心室心肌功能不全的ROC曲線

表4 血析透析組不同左心室心肌四維應(yīng)變參數(shù)診斷界值

2.5 一致性分析 左心室心肌LS、AS、CS、RS參數(shù)的觀察者內(nèi)ICC：觀察者內(nèi)LS、CS、AS、RS分別為0.75±0.13、0.75±0.11、0.83±0.06、0.78±0.08（均P＜0.01）；觀察者間LS、CS、AS、RS分別為0.79±0.09、0.80±0.10、0.81±0.11、0.77±0.12（均P＜0.01），在所有參數(shù)中，GLS的ICC最高，觀察者內(nèi)為0.938，觀察者間為0.960，均P＜0.01。

3 討論

3.1 四維應(yīng)變參數(shù)評(píng)價(jià)維持性血液透析尿毒癥患者左心室心肌收縮功能的臨床意義 心肌由縱行纖維（70%）和環(huán)行纖維（30%）構(gòu)成，縱行纖維與心肌縱向運(yùn)動(dòng)有關(guān)，環(huán)行纖維與心肌徑向、環(huán)向運(yùn)動(dòng)有關(guān)，LS、CS、RS分別反映縱向、環(huán)向、徑向心肌收縮功能[5]。對(duì)于縱向、圓周、徑向運(yùn)動(dòng)的測(cè)量，本研究采用四維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)，該技術(shù)是實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖與斑點(diǎn)追蹤技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，能夠快速地在三維空間上追蹤回聲斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，相比二維斑點(diǎn)追蹤顯像局限于二維平面的回聲斑點(diǎn)跟蹤技術(shù)，能夠更真實(shí)、準(zhǔn)確地定量評(píng)價(jià)心臟整體、局部功能及心肌各節(jié)段的力學(xué)狀態(tài)[6]。

血液透析治療雖然可以直接清除部分尿毒癥毒素（如尿素氮、肌酐等），糾正電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡失調(diào)、減輕心臟前負(fù)荷，從而改善心功能[1]。但是未清除完的毒素（如本研究中的肌酐、尿素氮、β2微球蛋白、同型半胱氨酸、血甲狀腺素等測(cè)值遠(yuǎn)高于參考值）等仍會(huì)對(duì)心臟進(jìn)行持續(xù)影響。本研究發(fā)現(xiàn)，左心室心肌GLS、GCS、GAS、GRS以 及ALSm、ILSm、ALLSm、ASLS、PLLSm、PSLSm、ACSm、ICSm、ALCSm、ASCSm、PLCSm、AASm、IASm、ALASm、ASASm、PLASm、PSASm、ARSm、IRSm、ALRSm、ASRSm、PLRSm、PSRSm均小于正常對(duì)照組（均P＜0.01），這說明維持性血液透析狀態(tài)下，左心室無論是縱向還是環(huán)向的整體心肌和絕大多數(shù)節(jié)段心肌收縮功能是減退的，其原因推測(cè)如下：首先，β2微球蛋白、同型半胱氨酸等分子毒素在體內(nèi)的聚集可使患者出現(xiàn)微炎癥狀態(tài)，血管鈣化，動(dòng)脈彈性消失，順應(yīng)性降低，脈率加快，收縮壓增高[7]，造成后負(fù)荷增大，心肌收縮射血受阻，從而使心肌形變減低。其次，過多的肌酐、尿素氮可使心肌膽堿脂酶活動(dòng)度受抑制，心肌收縮力下降；甲狀旁腺素通過甲狀旁腺素相關(guān)蛋白受體作用于心肌細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，激活蛋白激酶c，引起代謝異常及心肌肥大，同時(shí)繼發(fā)性腎性高血壓也會(huì)引起左心室肥厚，而心肌細(xì)胞的肥大和肌纖維增粗，可使左心室心肌間質(zhì)灶性纖維化，毛細(xì)血管相對(duì)密度減低，進(jìn)而引起心肌缺血、缺氧，心肌的僵硬度增加[7]，心肌收縮力減弱；另外，慢性貧血可引起心肌長期缺氧，退行性變性，心臟貯備功能減退[7]，這些因素均可使心肌自身收縮性能減低，心肌應(yīng)變測(cè)值降低。

對(duì)于維持性血液透析狀態(tài)下尿毒癥患者的左心室心肌功能不全的具體程度，結(jié)合本文ROC曲線分析，筆者初步擬定了以下診斷標(biāo)準(zhǔn)，僅供參考。當(dāng)GLS＜-17.50%時(shí)，可診斷左心室整體心肌出現(xiàn)縱向收縮功能不全；當(dāng)GCS＜-18.50%時(shí)，可診斷左心室整體心肌出現(xiàn)環(huán)向收縮功能不全；當(dāng)GRS＜49.50%時(shí)，可診斷左心室整體心肌出現(xiàn)徑向收縮功能不全；對(duì)于局部心肌的收縮功能評(píng)價(jià)，當(dāng)PSLSm＜-17.50%，可診斷左心室節(jié)段心肌存在縱向收縮功能不全；當(dāng)ICSm＜-13.50%可診斷左心室節(jié)段心肌存在環(huán)向收縮功能不全；當(dāng)ARSm＜50.50%時(shí)，可診斷左心室節(jié)段心肌出現(xiàn)徑向收縮功能不全。

3.2 維持性血液透析尿毒癥患者左心室心尖部心肌環(huán)向、徑向收縮功能增強(qiáng) 本研究發(fā)現(xiàn)，血液透析組APLS與正常對(duì)照組的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），APCS、APRS均大于正常對(duì)照組（均P＜0.05），這說明左心室心尖部心肌縱向收縮功能受損不明顯，而其環(huán)向、徑向收縮功能增強(qiáng)。其原因可能如下：首先，由于β2微球蛋白增高，可造成淀粉樣變物質(zhì)沉積于心肌，該物質(zhì)會(huì)首先沉積于心內(nèi)膜下心肌，該物質(zhì)對(duì)心肌LS的影響，文獻(xiàn)顯示其規(guī)律為早期心尖區(qū)LS在正常值范圍內(nèi)，而心基底部及心中間部受累，心肌功能受損情況呈心尖區(qū)-心基底部階梯狀加重，即典型的“心尖部應(yīng)變保留征象”[8]，故本文的LS與正常對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；其次，血液透析患者，動(dòng)靜脈內(nèi)瘺和貧血可造成回心血量增多，前負(fù)荷增加[7]，本研究顯示，血液透析組LVEDV略高于正常對(duì)照組（P＜0.01），根據(jù)長度-張力曲線，在最適初長度范圍內(nèi)，心肌纖維隨初長度增加可增強(qiáng)心肌收縮[6]，因此，前負(fù)荷增加對(duì)維持性血液透析患者心肌收縮還是具有正性作用。雖然在絕大多數(shù)節(jié)段心肌，此正性作用無法抵消后負(fù)荷增加和心肌自身收縮性能下降這兩者負(fù)性因素，而在心尖部可能由于是冠狀動(dòng)脈末稍供血，心肌纖維可能受尿毒癥毒素侵襲較輕以及心尖離主動(dòng)脈較遠(yuǎn)，需主動(dòng)收縮克服增大的后負(fù)荷來維持泵血所發(fā)揮的角色較弱，故心尖部各應(yīng)變測(cè)值未低于正常對(duì)照組。由于縱行肌成份多于環(huán)行肌纖維，毒性物質(zhì)侵襲縱行肌可能較重，環(huán)行肌相對(duì)較輕，故環(huán)行肌正性作用大于負(fù)性作用，故CS和RS測(cè)值增高，其收縮功能環(huán)向和徑向收縮功能顯示增強(qiáng)。

3.3 維持性血液透析尿毒癥患者的AS能較早反映左心室整體心功能減退 AS測(cè)量的是左心室內(nèi)膜面面積縮小的百分率，該參數(shù)反映所分析節(jié)段或整體心內(nèi)膜面積隨心肌運(yùn)動(dòng)而改變的程度，反映的是心肌在縱向、環(huán)向、徑向上的綜合運(yùn)動(dòng)[9]。相比于LS、CS、RS，AS參數(shù)更能全面反映左心室收縮功能[10]。本研究顯示GAS和左心室壁中間段所有心肌面積應(yīng)變參數(shù)均與左心室整體收縮功能指標(biāo)-LVEF呈正相關(guān)（GAS與LVEF相關(guān)性最高，達(dá)0.702；節(jié)段性心肌中，PSASm相關(guān)性最高達(dá)0.589，均P＜0.05），相關(guān)性較LS、CS、RS參數(shù)要高，相關(guān)節(jié)段數(shù)也較其它參數(shù)多。這說明心肌面積應(yīng)變能更好地反映左心室整體功能，隨著左心室心肌收縮功能不全的出現(xiàn)，心肌面積應(yīng)變值降低，傳統(tǒng)心功能評(píng)價(jià)指標(biāo)LVEF較其初始狀態(tài)也開始下降，然而本研究血液透析組的LVEF平均值達(dá)（55.86±11.11）%，絕大多數(shù)患者LVEF超過50%，左心室收縮功能在正常范圍，未達(dá)到整體心功能不全的程度，因此心肌面積應(yīng)變參數(shù)能更早地反映左心室整體心功能開始減退。根據(jù)ROC曲線分析，當(dāng)GAS＜-29.50%、PSASm＜-27.50%時(shí)可說明維持性血液透析尿毒癥患者左心室整體和局部心肌功能出現(xiàn)不全，其整體心功能也開始出現(xiàn)了相應(yīng)地衰退。綜上所述，四維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能夠定性和定量評(píng)價(jià)維持

性血液透析尿毒癥患者左心室整體心肌和不同節(jié)段心肌的收縮功能，且通過心肌面積應(yīng)變參數(shù)能反映整體心功能變化。但本研究仍存在局限性：肥胖、胸廓畸形、肺部疾病等患者所采集的四維全容積圖像清晰度較差，一定程度會(huì)影響四維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)分析結(jié)果；另外，本研究選擇樣本略顯不足，希望今后開展針對(duì)更多病例、更深層次的研究。