祁英香 陳曉菲 姜志榮

腎移植術(shù)是目前尿毒癥患者最為有效的治療方式，術(shù)前準(zhǔn)確評價尿毒癥患者心臟功能對于合理選擇受體和移植時間、指導(dǎo)患者治療非常重要［1］。由于心臟為立體結(jié)構(gòu)，常規(guī)超聲心動圖是在二維平面上觀察心臟的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，有一定局限性。三維斑點追蹤（3D-STI）技術(shù)可從三維立體空間結(jié)構(gòu)上跟蹤心肌的活動軌跡，從而評價心臟功能，具有較好的臨床應(yīng)用前景［2］。本研究應(yīng)用3D-STI 技術(shù)檢測腎移植前不同左室構(gòu)型尿毒癥患者左室心肌應(yīng)變，旨在評價其左室整體收縮功能，以期為臨床診療提供參考。

資料與方法

一、研究對象

選取2018 年9 月至2020 年8 月我院擬行腎移植術(shù)的尿毒癥患者85 例，納入標(biāo)準(zhǔn)：①原發(fā)病為腎臟疾??；②規(guī)律血液透析1～3 年，透析前血液肌酐測值＞707 μmol/L。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腎移植術(shù)、心臟手術(shù)史、腎臟手術(shù)史及可能影響心臟結(jié)構(gòu)和功能的手術(shù)史；②陳舊性心肌梗死、心臟瓣膜病變及各類心肌病史；③各種繼發(fā)性腎臟疾病及多囊腎等遺傳性腎臟病史；④超聲圖像不清晰者。根據(jù)左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）和室壁相對厚度（RWT）將85 例尿毒癥患者分為4 組：①左室構(gòu)型正常組19 例（LVN 組），女性LVMI≤95 g/m2，男性LVMI≤115 g/m2，RWT≤0.42；②左室向心性重構(gòu)組24例（LV-CR組），女性LVMI≤95 g/m2，男性LVMI≤115 g/m2，RWT＞0.42；③左室向心性肥厚組19例（LV-CH組），女性LVMI＞95 g/m2，男性LVMI＞115 g/m2，RWT＞0.42；④左室離心性肥厚組23例（LV-EH組），女性LVMI＞95 g/m2，男性LVMI＞115 g/m2，RWT＜0.42。另選同期體檢的健康成人24 例為正常對照組，入選者一般體格檢查、實驗室檢查、心電圖檢查、腎臟超聲檢查及超聲心動圖檢查均無異常。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用Philips iE 33 彩色多普勒超聲診斷儀，二維S1-5 探頭和三維X1-5 探頭，頻率1～5 MHz；配備Tomtec后處理工作站。

2.超聲心動圖檢查：于術(shù)前1 周行超聲心動圖檢查，受檢者取左側(cè)臥位，同步連接心電圖，囑其平靜呼吸，雙手自然上揚放置過肩，使用S1-5 探頭行常規(guī)超聲心動圖檢查，記錄左室舒張末期室間隔厚度（IVST）、左室舒張末期后壁厚度（LVPWT）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDd）及左房收縮末期前后徑（LADd），應(yīng)用Simpson 法測量左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），計算左室質(zhì)量（LVM）、LVMI、RWT。然后更換X1-5 探頭，清晰顯示心尖四腔心切面，適當(dāng)調(diào)節(jié)扇角深度和大小，幀頻＞25幀/s，啟用最佳優(yōu)化模式和諧波，圖像清晰穩(wěn)定后，囑患者屏住呼吸，啟動“Full-4D”，連續(xù)采集4 個心動周期的動態(tài)圖像，然后應(yīng)用Tomtec 后處理工作站軟件進行脫機分析，選擇清晰的圖像，軟件自動追蹤描記左室內(nèi)膜面，手動調(diào)整取樣線位置，使心內(nèi)膜面貼合一致，獲得左室整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）。

3.一般資料收集：記錄所有受檢者的年齡、體質(zhì)量、收縮壓、舒張壓，計算體表面積和體質(zhì)量指數(shù)。

4.一致性分析：隨機選擇15 例患者，由2 名具有2年以上工作經(jīng)驗的超聲醫(yī)師分別行3D-STI 檢查，記錄GLS、GRS、GCS 測量結(jié)果；間隔1 周后由同一超聲醫(yī)師再次對15 例患者行3D-STI 檢查，測量GLS、GRS、GCS。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、各組一般資料比較

各組年齡、體表面積、體質(zhì)量指數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。與正常對照組比較，尿毒癥患者各亞組收縮壓和舒張壓均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；與LVN 組 比 較，LV-CR 組 舒張壓升 高，LV-CH 組 和LV-EH 組收縮壓、舒張壓均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；與LV-CR 組比較，LV-CH 組收縮壓升高、LV-EH 組收縮壓、舒張壓均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；與LV-CH 組比較，LV-EH 組收縮壓、舒張壓略升高，但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 各組一般資料比較

二、各組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

各組LADd、IVST、LVEDd、LVPWT、RWT、LVEF、LVMI 比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。與正常對照組比較，尿毒癥各亞組LADd 均升高（均P＜0.05）；LV-EH 組LVEF 與正常對照組、LVN 組、LV-CR 組、LV-CH 組比較均減低（均P＜0.05）；與LVN 組比較，LV-CR 組 RWT、LVMI，LV-CH 組 LADd、IVST、LVPWT、RWT、LVMI，LV-EH 組LADd、IVST、LVEDd、LVPWT、LVMI 均升高（均P＜0.05）；與LV-CR 組比較，LV-CH 組和LV-EH 組LADd、IVST、LVPWT、LVMI 均升高，LV-CH 組RWT 升高，LV-EH 組LVEDd 升高（均P＜0.05）；與LV-CH 組比較，LV-EH 組LADd、LVEDd均升高，RWT、LVEF均減低（均P＜0.05）。見表2。

表2 各組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較（±s）

表2 各組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較（±s）

與正常對照組比較，ΔP＜0.05；與LVN 組比較，※P＜0.05；與LV-CR 組比較，☆P＜0.05；與LV-CH 組比較，?P＜0.05。LADd：左房收縮末期前后徑；IVST：左室舒張末期室間隔厚度；LVEDd：左室舒張末期內(nèi)徑；LVPWT：左室舒張末期后壁厚度；RWT：室壁相對厚度；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVMI：左室質(zhì)量指數(shù)

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三、各組3D-STI參數(shù)比較

各組GLS、GCS、GRS 比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與正常對照組比較，尿毒癥患者各組GLS，LV-CH 組和LV-EH 組GRS、GCS 均減低（均P＜0.05）；與LVN 組比較，LV-CH 組和LV-EH 組GLS、GRS、GCS均減低（均P＜0.05）；與LV-CR組比較，LV-CH組GLS、GCS 均減低，LV-EH 組GLS、GCS、GRS 均減低（均P＜0.05）；與LV-CH 組比較，LV-EH 組GLS、GCS 均減低（均P＜0.05）。見圖1～5和表3。

表3 各組3D-STI參數(shù)比較（±s） %

表3 各組3D-STI參數(shù)比較（±s） %

與正常對照組比較，ΔP＜0.05；與LVN組比較，※P＜0.05；與LV-CR組比較，☆P＜0.05；與LV-CH 組比較，?P＜0.05。GLS：整體縱向應(yīng)變；GCS：整體圓周應(yīng)變；GRS：整體徑向應(yīng)變

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圖1 3D-STI檢測LVN組GLS（A）、GRS（B）、GCS（C）圖

四、3D-STI參數(shù)評估尿毒癥患者心肌重構(gòu)的ROC曲線分析

以向心性重構(gòu)為界，GLS、GCS、GRS 評估尿毒癥患者心肌重構(gòu)的ROC曲線下面積分別為0.882、0.786、0.684，敏感性分別為86.0%、76.7%、58.1%，特異性分別為84.8%、65.2%、74.2%。見表4和圖5。

圖5 3D-STI 參數(shù)評估尿毒癥患者心肌重構(gòu)的ROC 曲線圖

表4 3D-STI參數(shù)評估尿毒癥患者心肌重構(gòu)的ROC曲線分析

圖5 3D-STI檢測正常對照組GLS（A）、GRS（B）、GCS（C）圖

圖2 3D-STI檢測LV-CR組GLS（A）、GRS（B）、GCS（C）圖

圖3 3D-STI檢測LV-CH組GLS（A）、GRS（B）、GCS（C）圖

圖4 3D-STI檢測LV-EH組GLS（A）、GRS（B）、GCS（C）圖

五、一致性分析

GLS、GCS、GRS 在觀察者內(nèi)和觀察者間均顯示一致性良好。見圖6～8。

圖6 GLS 在觀察者內(nèi)（A）和觀察者間（B）的Bland-Altman分析圖

圖7 GCS 在觀察者內(nèi)（A）和觀察者間（B）的Bland-Altman分析圖

圖8 GRS 在觀察者內(nèi)（A）和觀察者間（B）的Bland-Altman分析圖

討 論

腎移植治療能明顯提高尿毒癥患者的存活率，改善其生活質(zhì)量。術(shù)前準(zhǔn)確評估尿毒癥患者心臟功能對于選擇受體和移植時間非常重要。左室構(gòu)型的變化是左室功能受損的基礎(chǔ)，尿毒癥相關(guān)心臟損傷最顯著的特征為左室肥厚，但左室構(gòu)型早期改變尚不明顯，常規(guī)超聲心動圖對早期收縮功能障礙并不敏感，無法反映心臟功能的微小變化。目前臨床上應(yīng)用較廣泛的二維斑點追蹤技術(shù)無角度依賴性、可多角度評價心肌應(yīng)變，但其局限于二維平面。3D-STI技術(shù)是以心肌形變和心臟運動機械力學(xué)為基礎(chǔ)，可追蹤心肌斑點回聲信號，評價心臟功能的微小變化［3］，同時突破了二維斑點追蹤技術(shù)的平面限制。本研究應(yīng)用3D-STI技術(shù)檢測不同左室構(gòu)型尿毒癥患者心肌應(yīng)變，旨在探討其在左室整體收縮功能評估中的價值。

常規(guī)超聲心動圖參數(shù)評估尿毒癥患者心臟功能有一定局限，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，LVN 組、LV-CR 組、LV-CH 組常規(guī)超聲心動圖均顯示LVEF 正常，但3DSTI 發(fā)現(xiàn)GLS 于LVN 組即出現(xiàn)減低，且隨左室構(gòu)型改變進一步降低。左室構(gòu)型改變是心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞損傷后出現(xiàn)室壁厚度變化、心腔大小改變、組織結(jié)構(gòu)變形等一系列復(fù)雜的病理改變，尿毒癥患者在高血壓及其他復(fù)雜的機體環(huán)境影響下，心肌實質(zhì)細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞均發(fā)生病變，導(dǎo)致心肌重構(gòu)，進而使心肌收縮不同步，收縮功能受損。盡管LVN 組左室構(gòu)型尚未發(fā)生明顯改變，但由于尿毒癥毒素蓄積、血壓升高等原因，使以縱向走行為主的心內(nèi)膜下心肌在長軸方向縮短，并出現(xiàn)纖維化和微血管功能障礙，心內(nèi)膜下心肌因未得到充足的血液灌注出現(xiàn)缺血性改變。隨著病程的延長，左室壓力負(fù)荷與容量負(fù)荷共同作用，心肌重構(gòu)加重，逐漸出現(xiàn)左室心肌肥厚，心內(nèi)膜下心肌對供氧的需求進一步增加，間質(zhì)纖維化明顯，心肌細(xì)胞伸縮性下降，毛細(xì)血管密度降低，縱向收縮功能進一步受損［4］，表現(xiàn)為LV-CR 組、LV-CH 組、LV-EH 組GLS 進一步減低，其中LV-EH 組GLS 減低最明顯，心室收縮失代償。

GCS 為心臟在圓周方向上的運動，主要為中層環(huán)形心肌作用的結(jié)果［5］；GRS 為心肌在短軸上的局部增厚程度。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組比較，LVN組和LV-CR 組GCS、GRS 均無明顯變化，表明尿毒癥患者中層環(huán)形心肌此時尚未受累，并維持左室正常的收縮功能，隨著心肌重構(gòu)程度加重，LV-CH 組和LV-EH組GCS、GRS 均減低，分析原因為隨著病程進展，腎小球濾過率進一步降低，血壓進一步升高，心肌板層間的交相作用刺激心室壁肥厚程度加重，當(dāng)尿毒癥患者進展至向心性肥厚時，左室內(nèi)膜下心肌病變損傷范圍加大、程度加重，中層心肌逐漸受累，導(dǎo)致GCS、GRS均減低。本研究LV-CH 組GCS、GRS 均較LVN 組減低（均P＜0.05），而程銳等［4］研究發(fā)現(xiàn)GRS 的改變早于GCS，分析出現(xiàn)這種差異的原因可能與本研究樣本量少有關(guān)，同時也說明目前3D-STI技術(shù)對徑向及圓周應(yīng)變的意見尚未統(tǒng)一［6］。本研究結(jié)果顯示LV-EH 組心肌受累程度和范圍均大于其余各組，縱行的心內(nèi)膜心肌進一步受損，環(huán)形的中層心肌受損進一步加重，已不能維持正常的LVEF 值，與張群英等［7］研究結(jié)論一致。

本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，3D-STI技術(shù)可以敏感地檢測腎移植術(shù)前患者左室心肌重構(gòu)，GLS 的診斷敏感性、特異性及曲線下面積均最高（分別為86.0%、84.8%、0.882），與既往研究［8-9］結(jié)論一致，原因可能是GLS 反映心內(nèi)膜下心肌應(yīng)變，當(dāng)心臟發(fā)生病變時，心內(nèi)膜下心肌最容易也最直接受累。

本研究的局限性：①樣本量偏少；②未對患者遠(yuǎn)期療效進行隨訪；③3D-STI技術(shù)對二維圖像質(zhì)量要求較高，需要清晰描記心內(nèi)膜，但手動描記會有一定的主觀性；④心臟的扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)對維持心臟功能有重要作用［10］，但本研究未納入相關(guān)參數(shù)。今后研究應(yīng)針對上述不足進一步分析。

綜上所述，3D-STI技術(shù)能夠早期反映不同左室構(gòu)型尿毒癥患者左室整體收縮功能的變化，且具有敏感、無創(chuàng)、重復(fù)性好的優(yōu)點，GLS為最佳指標(biāo)，有助于臨床醫(yī)師早期干預(yù)、合理指導(dǎo)患者的治療，選擇適當(dāng)?shù)哪I移植時間，提高患者生存率。