孟亦真,李　劼,馬　琳,劉　洋,闞艷敏

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，河北唐山 063000)

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·經(jīng)驗(yàn)交流·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.27.031

超聲心動(dòng)圖診斷右心衰竭的判別分析*

孟亦真,李劼,馬琳△,劉洋,闞艷敏

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，河北唐山 063000)

目的分析超聲心動(dòng)圖各參數(shù)對(duì)右心功能評(píng)價(jià)的效果，尋找最佳判別模型并探討其在診斷右心衰竭中的價(jià)值。方法選取右心衰竭患者45例為病例組，無(wú)右心衰竭者36例為對(duì)照組，應(yīng)用超聲心動(dòng)圖測(cè)量并計(jì)算各參數(shù)：包括右室面積變化率(RVFAC)、三尖瓣環(huán)收縮期位移(TAPSE)、三尖瓣口舒張?jiān)缙诜逯盗魉?E)、三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度(Sm)、舒張?jiān)缙诜逯邓俣?Em)、Tei指數(shù)、三尖瓣環(huán)等容收縮期加速度(IVA)及右室游離壁中間段收縮期應(yīng)變率峰值(SRs)、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率峰值(SRe)。通過(guò)逐步判別分析篩選上述參數(shù)，建立判別模型，對(duì)該模型進(jìn)行交叉驗(yàn)證，比較判別模型與常用單一參數(shù)的診斷效果。結(jié)果與對(duì)照組比較，病例組RVFAC、TAPSE、Sm、IVA、SRs及SRe均較對(duì)照組低，E/Em、Tei指數(shù)均較對(duì)照組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。通過(guò)逐步判別分析將貢獻(xiàn)較大的RVFAC、TAPSE及IVA篩選出，建立判別模型：右心衰竭組F=0.246×FAC+1.356×TAPSE+2.746×IVA-15.587，非右心衰竭組F=0.435×FAC+2.093×TAPSE+4.634×IVA-39.706。留一交叉驗(yàn)證：右心衰竭組正確率為95.6%，非右心衰竭組正確率為97.2%，總正確率為96.2%，該結(jié)果較單一參數(shù)評(píng)價(jià)右心功能的效果理想。結(jié)論通過(guò)參數(shù)RVFAC、TAPSE及IVA建立的判別模型較單一超聲參數(shù)的評(píng)價(jià)效果更理想，該模型在判斷右心衰竭中具有重要臨床意義。

超聲心動(dòng)圖；右心衰竭；多參數(shù)聯(lián)合；判別模型

右心衰竭是指任何原因引起的右室收縮和(或)舒張功能障礙，不足以提供機(jī)體所需要的心輸出量時(shí)所出現(xiàn)的臨床綜合征[1]。國(guó)內(nèi)外研究表明右心功能評(píng)價(jià)對(duì)多種心肺疾病的治療、預(yù)后及轉(zhuǎn)歸起著重要的指導(dǎo)作用[2]。因此，及時(shí)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)右心功能對(duì)疾病的治療、預(yù)后以及患者的生活質(zhì)量都具有重要意義。由于右心的特殊解剖結(jié)構(gòu)及位置，目前超聲心動(dòng)圖對(duì)右心功能的評(píng)價(jià)缺乏一種準(zhǔn)確、理想的方法，單一的超聲參數(shù)評(píng)價(jià)右心功能效果并不理想。因此，本研究通過(guò)分析超聲心動(dòng)圖各參數(shù)評(píng)價(jià)右心功能的效果，旨在尋找理想的評(píng)價(jià)右心功能的方法，為臨床診斷右心衰竭提供更有利依據(jù)。

1　資料與方法

1.1研究對(duì)象選取2014年8月至2015年7月于華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院就診患者，經(jīng)臨床診斷為右心衰竭者45例作為病例組，其中男34例，女11例，平均年齡(60.4±14.4)歲，包括慢性肺源性心臟病14例，冠心病12例，高血壓病5例，缺血性心肌病5例，擴(kuò)張型心肌病4例，心臟瓣膜病2例，先天性心臟病3例。納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床已明確診斷為右心衰竭或具有引起右心功能不全的心、肺疾病，并且具有右心衰竭的癥狀及體征，如勞力性呼吸困難，雙下肢水腫，肝淤血等。排除標(biāo)準(zhǔn)：房顫、三尖瓣重度關(guān)閉不全、中等量以上心包積液、縮窄性心包炎、限制性心肌病、因患者自身原因無(wú)法配合或因肺部疾病影響圖像效果者。另選取經(jīng)一般體檢、X線、心電圖及超聲心動(dòng)圖檢查無(wú)右心衰竭者36例作為對(duì)照組，男15例，女21例，平均年齡(54.9±10.6)歲。

1.2儀器與方法采用GE Vivid E9超聲診斷儀，探頭頻率為1.5～4.5 MHz。受檢者采取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖顯示標(biāo)準(zhǔn)、清晰切面后，取3個(gè)心動(dòng)周期原始動(dòng)態(tài)圖儲(chǔ)存至Echopac工作站，測(cè)量并記錄數(shù)值，所有數(shù)據(jù)均取3個(gè)心動(dòng)周期的平均值。操作及測(cè)量方法參照美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)2010年關(guān)于成人右心超聲心動(dòng)圖評(píng)估準(zhǔn)則[3]及2015年更新的超聲心動(dòng)圖關(guān)于成人心腔定量方法的建議[4]。

1.2.1右室常規(guī)超聲參數(shù)的測(cè)量右心房左右徑(RADd)、右心室中間段左右徑(RVDd)、右室收縮末期面積(RVESa)及右室舒張末期面積(RVEDa)，計(jì)算右室面積變化率(RVFAC)、三尖瓣環(huán)收縮期位移(TAPSE)、三尖瓣口舒張?jiān)缙诜逯盗魉?E)。

1.2.2右室頻譜組織多普勒參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算于心尖四腔心切面，脈沖TVI模式下，取樣容積置于右室側(cè)壁與三尖瓣環(huán)交界處，調(diào)整角度使取樣線與右室長(zhǎng)軸運(yùn)動(dòng)方向盡量一致(夾角小于20°)，記錄該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)頻譜，測(cè)量三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度(Sm)及舒張?jiān)缙诜逯邓俣?Em)，并計(jì)算E/Em。同時(shí)測(cè)量舒張晚期峰值終末至下一舒張?jiān)缙诜逯灯鹗嫉臅r(shí)間間期，以及收縮期峰值的起點(diǎn)至終點(diǎn)時(shí)間間期，并計(jì)算Tei指數(shù)。

1.2.3三尖瓣環(huán)等容收縮期加速度(IVA)于心尖四腔心切面，彩色TVI模式下，啟動(dòng)Q-analyze，將取樣容積置于右室游離壁三尖瓣環(huán)處，獲得速度曲線，測(cè)量等容收縮峰值速度與達(dá)到峰值速度所用的時(shí)間，計(jì)算獲得IVA。

表1　非右心衰竭組與右心衰竭組常規(guī)超聲參數(shù)比較±s)

表2　非右心衰竭組與右心衰竭組右心功能參數(shù)比較±s)

1.2.4應(yīng)變率的測(cè)量于心尖四腔心切面，彩色TVI模式下，啟動(dòng)Q-analyze、Strain Rate，取樣容積置于右室游離壁中間段，取樣容積盡量與右室游離壁平行，獲得組織應(yīng)變率曲線，測(cè)量并記錄收縮期應(yīng)變率峰值(SRs)、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率峰值(SRe)。

2　結(jié)　果

2.1兩組一般資料及常規(guī)超聲參數(shù)比較結(jié)果比較兩組受檢者的年齡、心率及體質(zhì)量指數(shù)，發(fā)現(xiàn)病例組與對(duì)照組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與對(duì)照組比較，病例組RADd、RVDd、RVEDa、RVESa均較對(duì)照組高，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

2.2兩組右心功能參數(shù)比較結(jié)果病例組RVFAC、TAPSE、Sm、IVA均較對(duì)照組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；病例組E/Em、Tei指數(shù)均較對(duì)照組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，病例組SRs及SRe均較對(duì)照組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

2.3判別模型的建立及驗(yàn)證對(duì)兩組研究對(duì)象所測(cè)參數(shù)(包括RVFAC、TAPSE、E/Em、Sm、Tei指數(shù)、IVA、SRs、SRe)進(jìn)行逐步判別分析，以F值作為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入為6，剔除為5，發(fā)現(xiàn)RVFAC、TAPSE及IVA較其他參數(shù)作用大，因此剔除E/Em、Sm、Tei指數(shù)、SRs、SRe，運(yùn)用RVFAC、TAPSE及IVA建立判別模型：病例組F=0.246×FAC+1.356×TAPSE+2.746×IVA-15.587，對(duì)照組F=0.435×FAC+2.093×TAPSE+4.634×IVA-39.706，見(jiàn)表3。對(duì)判別模型進(jìn)行交叉驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)對(duì)照組正確判斷35例，錯(cuò)判1例，正確率為97.7%，錯(cuò)誤率為2.3%；病例組正確判斷43例，錯(cuò)判2例，正確率為95.6%，錯(cuò)誤率為4.4%，兩組整體判別正確率為96.3%。

2.4常用單一超聲參數(shù)與判別模型診斷效果比較分析各參數(shù)及判別模型的診斷效果(表4)，發(fā)現(xiàn)盡管參數(shù)TAPSE的特異度較高，但靈敏度偏低，判別模型的敏感度(95.6%)及特異度(97.2%)均由于單一超聲參數(shù)的診斷結(jié)果。

表3　判別分析函數(shù)系數(shù)

表4　常用超聲參數(shù)與判別模型的診斷結(jié)果比較(%)

3　討　論

右心功能在多種心、肺疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后中起著重要的作用[1]。早期、及時(shí)地對(duì)右心功能進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)可以對(duì)臨床的治療及預(yù)后的評(píng)價(jià)提供有利的依據(jù)。超聲心動(dòng)圖作為首選方法，具有無(wú)創(chuàng)、方便、動(dòng)態(tài)觀察等特點(diǎn)，對(duì)評(píng)價(jià)右心功能起著重要作用。

正常右心室腔是一個(gè)復(fù)雜的新月形結(jié)構(gòu)，且大部分位于胸骨后，超聲心動(dòng)圖無(wú)法直觀的于單一切面完整探查[5]；再加上右心室具有復(fù)雜的小梁部心肌結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)于心內(nèi)膜邊界的確定產(chǎn)生困難。因此，常規(guī)超聲心動(dòng)圖在進(jìn)行右心功能評(píng)價(jià)時(shí)，需要多切面、多參數(shù)相互聯(lián)合應(yīng)用、共同評(píng)價(jià)。尋找一種理想的聯(lián)合方式從而有效的評(píng)價(jià)右心功能是目前大家探討的熱點(diǎn)問(wèn)題。本研究選取目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的評(píng)價(jià)右心功能的超聲參數(shù)[3-4]，包括RVFAC、TAPSE、E/Em、Sm、Tei指數(shù)、IVA。由于國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明右室游離壁中間段應(yīng)變率測(cè)量效果較基底段及心尖段測(cè)量效果好[6]，本研究同時(shí)選取了右室游離壁中間段SRs、SRe。通過(guò)對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)右心衰竭組RVFAC、TAPSE、Sm、IVA、SRs及SRe均較非右心衰竭組低，E/Em、Tei指數(shù)均較非右心衰竭組高(P<0.05)，與國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果相一致[7]。

然而，盡管這些參數(shù)都是有效的評(píng)價(jià)參數(shù)，但是這些參數(shù)評(píng)價(jià)右心衰竭的效果并不相同，經(jīng)分析常用超聲參數(shù)(包括TAPSE、RVFAC、Sm、IVA及Tei指數(shù))評(píng)價(jià)右室功能的結(jié)果中，IVA的敏感度較高，為86.7%，但是特異度較低，僅為86.4%，TAPSE的特異度較高，為97.2%，但是敏感度較低，僅為87.4%。由此可見(jiàn)上述參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果均不太理想，因此為了能夠更加準(zhǔn)確的判斷右室功能，需要通過(guò)多參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用的方法。由于各參數(shù)對(duì)判斷右心功能的貢獻(xiàn)存在差異，所以首先需要對(duì)所用參數(shù)進(jìn)行篩選。

本研究使用的逐步判別分析法是將判別效果好的變量引入分類函數(shù)，將判別效果差的變量篩出，以免影響判別效果[8]。因此將全部參數(shù)帶入后，根據(jù)Wilks λ值的大小將貢獻(xiàn)小的E/Em、Sm、Tei指數(shù)、SRs、SRe去除，最終剩余判別效果較大的RVFAC、TAPSE及IVA。該結(jié)果表明上述3個(gè)參數(shù)是判斷右心衰竭的重要參數(shù)。其中RVFAC可以反映右心室的收縮射血情況，Anavekar等[9]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)超聲心動(dòng)圖測(cè)得的RVFAC與經(jīng)MRI測(cè)得的右室射血分?jǐn)?shù)(RVEF)具有很好的相關(guān)性(r=0.80，P<0.001)。TAPSE反映的是收縮期三尖瓣環(huán)在長(zhǎng)軸方向上的位移，對(duì)右室收縮功能的評(píng)價(jià)具有良好靈敏度和特異度[3]。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)與核素測(cè)量的RVEF比較，TAPSE對(duì)右室收縮功能的評(píng)價(jià)具有良好靈敏度和特異度。IVA對(duì)負(fù)荷的依賴性小，而右室功能是負(fù)荷依賴性的，因此能夠有效地定量評(píng)價(jià)右室收縮功能[10]。Tayyareci等[11]通過(guò)研究慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的右心功能，發(fā)現(xiàn)IVA是新型的、無(wú)創(chuàng)的、能夠早期診斷COPD患者右心衰竭的指標(biāo)。再加上上述3個(gè)參數(shù)的測(cè)量可以在同一切面完成，操作簡(jiǎn)單，技術(shù)相對(duì)成熟，實(shí)用效果好，因此能夠很好地在臨床中應(yīng)用。

通過(guò)RVFAC、TAPSE及IVA建立判別模型，并對(duì)模型進(jìn)行留一交叉驗(yàn)證，將未知分組的患者測(cè)量的參數(shù)值，帶入2個(gè)模型，比較兩個(gè)F值，分?jǐn)?shù)較高的F值代表該患者的診斷結(jié)果。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)該判別模型的靈敏度為95.6%，特異度為97.2%，正確率為96.2%，均高于其他參數(shù)，由此可見(jiàn)該判別模型對(duì)右心衰竭的判別價(jià)值高于其他判別參數(shù)。

盡管該模型的判別效果理想，但是可以發(fā)現(xiàn)上述3個(gè)參數(shù)均是評(píng)價(jià)右室收縮功能的參數(shù)，本模型對(duì)于單純的右室舒張功能減低評(píng)價(jià)效果可能不理想，加上臨床上對(duì)于右心功能的研究較側(cè)重于右室收縮功能的研究，因此關(guān)于右室舒張功能的評(píng)價(jià)還需進(jìn)一步研究及討論。

盡管人們已經(jīng)研究了很多測(cè)量右室功能的參數(shù)，但是單一參數(shù)的評(píng)價(jià)效果不理想，通過(guò)RVFAC、TAPSE及IVA建立的判別模型能夠避免單一參數(shù)評(píng)價(jià)的不足，更加有效、準(zhǔn)確地對(duì)右心功能情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，為疾病的治療、預(yù)后及患者的生活質(zhì)量提供更加可靠的依據(jù)。

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河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究課題計(jì)劃項(xiàng)目(20150529)。作者簡(jiǎn)介：孟亦真(1989-)，在讀碩士，主要從事超聲心動(dòng)圖方向研究。△

，E-mail:malintsh@163.com。

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