徐楠， 吳偉春， 牛麗莉，萬琳媛，張茗卉，黃麗，王浩，何建國

臨床研究

肺動脈高壓患者心室重構(gòu)的超聲心動圖指標與肺阻力的相關(guān)性研究

徐楠， 吳偉春， 牛麗莉，萬琳媛，張茗卉，黃麗，王浩，何建國

目的：應用經(jīng)胸二維及三維超聲心動圖技術(shù)研究肺動脈高壓患者的雙心室重構(gòu)形態(tài)特點與肺小動脈阻力的相關(guān)性，探討心室形態(tài)指標對肺小動脈阻力升高大于8.5 Wood的預測價值。

高血壓，肺性；超聲心動描記術(shù);導管插入術(shù)

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:161.)

肺動脈高壓被定義為靜息狀態(tài)下患者經(jīng)右心導管測量，平均肺動脈壓力升高至≥25 mmHg（1mmHg=0.133 kPa），是由各種不同原因促使肺血管的結(jié)構(gòu)和（或）功能發(fā)生改變，導致以肺血管阻力進行性增高為特點的臨床綜合征[1，2]。隨著肺動脈壓力的增加，右心室后負荷持續(xù)加重，最終可導致右心擴大、右心功能衰竭甚至死亡。揭示右心室與肺血管病變之間的關(guān)系對研究本病的病理生理機制意義重大，已有的研究證實右心室對壓力后負荷的改變敏感，長期后負荷升高右心室將逐步發(fā)生心室擴張、室壁肥厚、室間隔左移這三種主要的重構(gòu)改變[3，4]。右心導管測量所得的肺小動脈阻力是目前臨床上評價肺血管病變程度的重要指標[5]，能夠反映肺動脈高壓患者右心室和肺循環(huán)的后負荷。本研究旨在探討超聲心動圖評價肺動脈高壓患者左右心室重構(gòu)形態(tài)特點的相關(guān)指標與肺小動脈阻力之間的相關(guān)性，嘗試為無創(chuàng)評估肺血管病變的程度提供簡便易行的參考指標。

1 資料與方法

研究對象：為2012-10至2014-01間在我院接受右心導管檢查明確診斷為肺動脈高壓的患者61例（肺動脈高壓組）。具體入選標準：（1）簽署課題知情同意書；（2）有右心漂浮導管檢查適應證；（3）確診為2009年歐洲心臟病學會（ESC）肺動脈高壓指南分類中的特發(fā)性肺動脈高壓、先天性心臟病相關(guān)性肺動脈高壓術(shù)后1年以上、結(jié)締組織病相關(guān)性肺動脈高壓、慢性血栓栓塞性肺動脈高壓。排除標準：（1） 除上述病因之外的其他類型肺動脈高壓；（2）患者不能簽署知情同意書或配合研究試驗；（3）由于病情加重或其他急慢性器質(zhì)性疾病導致患者不能完成研究中所要求的必查項目；（4）妊娠、哺乳。

肺動脈高壓組年齡14歲～66歲，平均年齡（32.61±10.75）歲，其中女性46例，男性15例，本組患者平均右心導管測量肺動脈收縮壓為（91.89±25.92）mmHg，平均肺小動脈阻力為（994.45±539.00）Wood。肺動脈高壓病因包括：特發(fā)性肺動脈高壓54例，結(jié)締組織病相關(guān)性肺動脈高壓2例，遺傳性出血性毛細血管擴張癥2例，先天性門靜脈閉鎖1例，睡眠呼吸暫停綜合征1例，慢性血栓栓塞性肺動脈高壓1例。招募體檢正常的健康志愿者作為正常對照組24例，年齡32歲～50歲，平均年齡（45.17±4.03）歲，其中女性15例，男性9例。

儀器與方法：（1）儀器：采用Philip公司IE33超聲儀，二維經(jīng)胸探頭S5-1，頻率3.5MHZ，三維經(jīng)胸探頭X5-1Matrix，頻率2～5MHz。（2）右心導管檢查：檢查均在局麻下完成，測量肺動脈收縮壓、肺小動脈阻力，熱稀釋法測量心指數(shù)。導管檢查后一周內(nèi)進行超聲心動圖檢查。（3）超聲心動圖檢查：患者左側(cè)臥位采集二維及三維全容積圖像。肺動脈高壓組中通過使用連續(xù)波多普勒技術(shù)測量三尖瓣返流壓差，測量右心房面積，分別記錄吸氣末及呼氣末下腔靜脈內(nèi)徑，按照美國超聲心動圖學會右心評價指南[6]估測右心房壓，估算肺動脈收縮壓=三尖瓣返流壓差+右心房壓；于胸骨旁乳頭肌水平心室短軸切面測量舒張末左心室隔側(cè)徑（SPD）和前后徑（APD）、收縮末期右心室前后徑（RVADs）、左心室前后徑（LVADs）；于心尖四腔心切面房室瓣環(huán)水平測量舒張末期左、右心室左右徑（LVTDd、 RVTDd），收縮末期左、右心室左右徑（LVTDs 、RVTDs）。分別計算左心室離心指數(shù)[7，8]LVEId=APD/SPD，右心室與左心室內(nèi)徑比值：RVADs/LVADs、RVTDd/LVTDd及 RVTDs/LVTDs；使用Philip公司Qlab10.1軟件分析三維測量右心室舒張末期容積（3DRVEDV）。 將右心導管測得肺動脈收縮壓、肺小動脈阻力與上述超聲心動圖指標進行相關(guān)性分析。

統(tǒng)計學分析：所有數(shù)據(jù)采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。各測量值數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差表示，均數(shù)比較采用成組資料t檢驗。各因素間相關(guān)性檢驗采用Pearson分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。使用ROC曲線評價超聲心動圖指標LVEId 、RVADs/LVADs對肺小動脈阻力>8.5Wood的預測價值。

2 結(jié)果

肺動脈高壓組與正常對照組比較，左右心室形態(tài)均有明顯差別（表1）。肺動脈高壓組LVEId、RVTDd/LVTDd、RVTDs/LVTDs、RVADs/LVADs均明顯高于正常對照組（P<0.01）。肺動脈高壓組3DRVEDV測定結(jié)果較正常對照組增加（P<0.05）。

表1 肺動脈高壓組與正常對照組超聲心動圖測量值比較結(jié)果（）

表1 肺動脈高壓組與正常對照組超聲心動圖測量值比較結(jié)果（）

注：LVEId：舒張末期左心室離心指數(shù)；RVADs/LVADs：收縮末期右心室前后徑與左心室前后徑之比；RVTDd/LVTDd：舒張末期右心室左右徑與左心室左右徑比值； RVTDs/LVTDs：收縮末期右心室左右徑與左心室左右徑比值；3DRVEDV：三維右心室舒張末期容積

變量 正常對照組(n=24)肺動脈高壓組(n=61) t值 P值LVEId 1.05±0.56 1.68±0.36 8.47 0.000 RVADs/LVADs 0.59±0.11 2.18±0.99 7.73 0.000 RVTDd/LVTDd 0.92±0.12 1.49±0.39 7.02 0.000 RVTDs/LVTDs 0.89±0.12 1.46±0.43 6.33 0.000 3DRVEDV(ml) 70.59±13.76 83.88±23.85 2.56 0.012

超聲心動圖方法測量肺動脈高壓患者肺動脈收縮壓力與右心導管測量的肺動脈收縮壓力呈高度相關(guān)（r=0.99，P=0.000）。超聲心動圖測量心室重構(gòu)指標與右心導管測量的肺小動脈阻力間有不同程度的正相關(guān)性：LVEId、RVADs/LVADs均與肺小動脈阻力呈強的正性相關(guān)（r=0.670、0.666，P<0.01）。RVTDd/LVTDd、RVTDs/LVTDs與肺小動脈阻力呈弱的正相關(guān)（r=0.352、0.403，P<0.01）；3D RVEDV與肺小動脈阻力呈弱的正相關(guān)（r=0.304，P<0.05）。

分別使用LVEId及RVADs/LVADs預測肺小動脈阻力>8.5Wood，所得到受試者工作特征曲線下面積AUC分別為0.876、0.805，P均<0.001。LVEId>1.48時預測肺小動脈阻力>8.5Wood的敏感度86.5%，特異度73.7%；RVADs/LVADs>1.71時預測肺小動脈阻力>8.5Wood的敏感度73.0%，特異度78.9%。

3 討論

肺動脈高壓可由多種復雜因素導致，其血流動力學改變各有特點[9]，但其起始病變均為肺血管本身不同程度上出現(xiàn)了病理學的特征性改變：肺動脈內(nèi)膜增生、中膜肥厚及特征性叢樣病變[10]。右心導管作為評價肺動脈壓力和肺血管阻力以及心功能最直接的手段，一直是臨床評價肺動脈壓力和血管病變及心室功能的金標準，肺阻力為反映肺血管病變程度的重要指標[5，10]，最新文獻報道肺小動脈阻力>8.5Wood患者預后不良[11]。在長期壓力后負荷的作用下右心室逐步重構(gòu)，即發(fā)生一系列代償性改變（腔室擴大，室壁肥厚，室間隔向左心室偏曲），在肺血管病變進展的不同階段，右心室進行代償?shù)某潭群推涔δ茏兓g的關(guān)系尚沒有完全被揭示，在臨床上不同患者病情進展過程有較大的個體差異[12.13]。右心功能的代償能力是影響肺動脈高壓患者預后的重要因素，近年來越來越多的學者把右心室與肺循環(huán)作為一個整體來探索肺動脈高壓的機制[14]。

本組研究對象均為毛細血管前肺動脈高壓患者（肺毛細血管嵌壓<15 mmHg），絕大部分為特發(fā)型肺動脈高壓（占93.4%）。左心室離心指數(shù)及左右心室不同內(nèi)徑比值均與正常對照組有顯著差異。早在1985年Ryan等[7]提出在右心室處于容量或壓力負荷加重的狀態(tài)下可使用LVEId來定量評價室間隔移動的程度。由于肺血管病變程度越重可通過肺循環(huán)回流入左心系統(tǒng)的血流量越少，左心室重構(gòu)程度是反映肺血管病變程度的敏感指標。LVEId從左心室重構(gòu)形態(tài)的角度體現(xiàn)了肺動脈高壓患者左右心室間的相互作用，通過室間隔擺動的方向和幅度可反映出兩側(cè)心室間的壓力關(guān)系，本研究結(jié)果與以往研究一致[7，8，15，16]，肺動脈高壓患者的LVEId明顯高于正常，在本組病例中LVEId與肺小動脈阻力高度相關(guān)，LVEId>1.48可幫助臨床篩選出肺血管病變嚴重，肺小動脈阻力>8.5Wood的患者。

本研究結(jié)果證明了右心室內(nèi)徑與左心室內(nèi)徑比值作為定量評估肺動脈高壓患者心室代償性重構(gòu)的有效指標也可對肺血管病變情況具有一定預測價值，其原因是這類指標同時反映了右心室擴大及壓力負荷導致室間隔偏移這兩重代償機制。其中收縮末期右心室與左心室前后徑比值明顯優(yōu)于兩心室左右徑比值可能是由于前后徑是在心室乳頭肌水平心室進行測量，受房室瓣環(huán)影響，心室中間段比基底段對于心室容量變化的代償能力更大，反應更加靈敏；另一方面，在右心室壓力負荷加重的情況下室間隔在收縮末期向左側(cè)移動的幅度最大，因此這個新參數(shù)在理論上具有重要的臨床價值[17]，在本研究中RVADs/LVADs與肺小動脈阻力高度相關(guān)，且RVADs/LVADs>1.71時預測肺小動脈阻力>8.5Wood的敏感度73.0%，特異度78.9%。結(jié)合簡化后的指標LVEId>1.5和RVADs/LVADs>1.7可便于在超聲心動圖檢查過程中無創(chuàng)快速地篩查出肺血管病變嚴重的高?；颊摺?/p>

本研究證實三維指標3DRVEDV與肺小動脈阻力具有正相關(guān)性，與這一指標的相關(guān)性并不優(yōu)于二維指標。導致這種結(jié)果可能是由于實時三維圖像幀頻有限，Qlab軟件需要手動描繪心內(nèi)膜進行測量，辨認心內(nèi)膜位置及勾畫手法這些因素均可能對右心室容積的測量造成誤差；此外這個指標僅可體現(xiàn)右心室擴大這一種代償機制，在理論上優(yōu)越性不如其它指標[18]。

本研究的不足之處在于樣本量偏小，病因相對集中，尚不能對所有類型的肺動脈高壓患者展開深入全面的研究。右心導管與超聲心動圖檢查之間有3～7天左右的時間間隔可能會對壓力估測及相關(guān)性評價造成偏差。本研究為橫斷面對照研究，如能長期隨訪患者各參數(shù)的變化及其關(guān)系可得到更加真實可靠、說服力強的研究結(jié)果。

隨著實時三維超聲心動圖、三維應變及心室聲學造影等新技術(shù)的不斷發(fā)展，以及相關(guān)軟件的不斷完善，相信在不遠的未來我們將可以綜合運用超聲心動圖技術(shù)準確、全面地獲取肺動脈高壓患者的心臟結(jié)構(gòu)及血流動力學信息，為提高肺動脈高壓的臨床救治水平添磚加瓦。

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Relationship Between Echocardiographic Parameters of Ventricular Remodeling and Pulmonary Arterial Resistance in Patients of Pulmonary Artery Hypertension

XU Nan, WU Wei-chun, NIU Li-li, WAN Lin-yuan, ZHANG Ming-hui, HUANG Li, WANG Hao, HE Jian-guo.
Department of Echocardiography, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China. Co-corresponding Authors: WANG Hao, Email: hal6112@163.com and HE Jian-guo, Email: hejianguofw@163.com

Objective: To study the relationship between ventricular remodeling features and pulmonary arterial resistance (PVR) in pulmonary artery hypertension (PAH) patients by 2-D, 3-D transthoracic echocardiography, and to explore the predictive value of ventricular morphological parameter for PVR>8.5 Wood unit in relevant patients.Methods: Our research included in 2 groups: PAH group, n=61 patients admitted in our hospital from 2012-10 to 2014-01 with right heart catheterization (RHC) confirmed diagnosis and Control group, n=24 normal subjects. LVEId, the ratios of RVADs/LVADs, RVTDd/LVTDd and RVTDs/LVTDs were measured by 2-D transthoracic echocardiography; 3DRVEDV was measured by 3-D transthoracic echocardiography. Correlation analysis was conducted between echocardiography parameters and RHC measured PVR parameters; the strongly related echocardiography parameters were studied by ROC curve to assess their predictive value of PVR>8.5 Wood unit.Results: Compared with Control group, PAH group had increased LVEId, RVADs/LVADs, RVTDd/LVTDd and RVTDs/LVTDs, P<0.01; elevated 3DRVEDV, P<0.05. LVEId and RVADs/LVADs were strongly related to PAH (r=0.670 and r=0.666, both P<0.01); 3DRVEDV was weakly related to PAH (r=0.304, P<0.05). LVEId and RVADs/LVADs for predicting PVR>8.5 Wood unit were as AUC=0.876 and 0.805, both P<0.001.Conclusion: 2-D and 3-D transthoracic echocardiography may evaluate ventricular remodeling by simple and convenient parameters in PAH patients; LVEId, the ratios of RVADs/LVADs, RVTDd/LVTD, RVTDs/LVTD and 3DRVEDV were positively related to PVR, noninvasive echocardiography could preliminarily determine pulmonary vessel lesion levels.

Hypertension pulmonary ; Echocardiography; Catheterization

2016-05-25）

（編輯：汪碧蓉）

國家科技支撐計劃：肺循環(huán)疾病及其心功能的研究（2011BAI11B15）

100037 北京市，中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院 超聲影像中心（徐楠、吳偉春、牛麗莉、萬琳媛、張茗卉、王浩），肺血管病中心（黃麗、何建國）

徐楠 主治醫(yī)師 碩士 主要從事心血管疾病的超聲影像診斷研究 Email:xuean2002@163.com 共同通訊作者：王浩 Email:Hal6112@163.com何建國 Email:hejianguofw@163.com

R541

A

1000-3614（2017）02-0161-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.02.012

方法：收集2012-10至2014-01間在我院接受右心導管檢查明確診斷為肺動脈高壓的患者61例（肺動脈高壓組），正常對照組24例。采集完整的經(jīng)胸超聲心動圖二維及三維圖像，二維測量舒張末左心室離心指數(shù)（LVEId）、收縮末期右心室前后徑與左心室前后徑比值（RVADs/LVADs）、舒張末期右心室左右徑與左心室左右徑比值（RVTDd/ LVTDd）、收縮末期右心室左右徑與左心室左右徑比值（RVTDs/LVTDs）；三維測量右心室舒張末期容積（3D RVEDV）。將右心導管指標肺小動脈阻力與上述超聲心動圖形態(tài)學指標進行相關(guān)性分析，選取強相關(guān)的超聲心動圖指標進行受試者工作曲線（ROC）曲線分析，預測肺小動脈阻力>8.5 Wood。

結(jié)果：肺動脈高壓組LVEId、RVADs/LVADs、RVTDd/LVTDd、RVTDs/LVTDs與正常對照組相比均有明顯升高（P<0.01）；肺動脈高壓組3D RVEDV較正常對照組明顯升高（P<0.05）。LVEId 、RVADs/LVADs與肺小動脈阻力有強相關(guān)性（r=0.670、 r=0.666，P均<0.01）；RVTDd/LVTDd、 RVTDs/LVTDs與肺小動脈阻力有弱相關(guān)性（r=0.352、r=0.403，P均<0.01）；3D RVEDV與肺小動脈阻力有弱相關(guān)性（r=0.304，P<0.05）。應用LVEId及RVADs/LVADs預測肺小動脈阻力>8.5 Wood的曲線下面積（AUC=0.876、0.805，P均<0.001）。

結(jié)論：應用經(jīng)胸二維及三維超聲心動圖技術(shù)可通過多種簡便指標評價肺動脈高壓患者的心室重構(gòu)形態(tài)，二維測量LVEId、RVADs/LVADs、RVTDd/LVTDd、 RVTDs/LVTDs及三維方法3D RVEDV均與肺小動脈阻力有正相關(guān)性，通過無創(chuàng)超聲心動圖指標可初步判斷肺血管病變程度。