陳財(cái)銘 陳源 陳怡 張小紅 萬建新

·論著·

非透析慢性腎臟病患者左心室結(jié)構(gòu)和功能的改變及其影響因素分析

陳財(cái)銘 陳源 陳怡 張小紅 萬建新

目的分析非透析慢性腎臟病(non-dialysis chronic kidney disease，ND-CKD)患者左心室結(jié)構(gòu)和功能的改變及其影響因素。方法回顧性收集福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2013年1月至2014年7月住院的ND-CKD患者的臨床資料和心臟彩色多普勒超聲檢查結(jié)果，比較不同慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)分期患者的左心室結(jié)構(gòu)和功能改變，并分析左心室結(jié)構(gòu)和功能改變與臨床及生化指標(biāo)之間的關(guān)系。結(jié)果共337例ND-CKD患者納入分析，其中CKD 1期71例，2期37例，3期28例，4期36例，5期165例。隨著CKD 進(jìn)展，體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、血鈣逐步下降(P<0.05)，血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、血磷、全段甲狀旁腺素(intact parathyroid hormone，iPTH)、胱抑素C逐步上升(P<0.05)；25-羥維生素D 逐漸下降(P<0.05)，N-端骨鈣素、β-膠原特殊序列(β-C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen，β-CTX)、總Ⅰ型前膠原氨基末端前肽逐漸上升(P<0.05)；左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic dimension，LVDd)、左心室收縮末期內(nèi)徑、左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index，LVMI)數(shù)值逐漸增大(P<0.05)，而左室相對室壁厚度(relative wall thickness，RWT)各期CKD之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。每搏輸出量(stroke volume，SV)隨著CKD 進(jìn)展而逐漸增大(P<0.05)，而心搏出量、左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)、短軸縮短率、二尖瓣口舒張?jiān)缙谘魉俣?舒張晚期血流速度(transmitral diastolic early peak inflow velocity/transmitral diastolic late peak inflow velocity，E/A)值各期CKD之間均無明顯差異(P>0.05)；但E/A隨著CKD進(jìn)展而逐漸下降，且在CKD 2期以后均值均小于1。左室正常構(gòu)型占各自CKD 1～5期例數(shù)的百分比逐漸下降，分別為84.5%、70.3%、64.3%、44.4%、38.2%。多元線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，年齡和血磷是RWT的危險(xiǎn)因素，BMI是LVDd的危險(xiǎn)因素，血β-CTX是LVMI的危險(xiǎn)因素，血胱抑素C是SV的危險(xiǎn)因素，iPTH是LVEF的危險(xiǎn)因素，年齡、女性、血鈣和BUN是E/A的保護(hù)因素。結(jié)論ND-CKD患者的左心室結(jié)構(gòu)和功能隨著CKD 進(jìn)展而惡化，年齡、腎功能、血磷、血鈣、iPTH、BMI、血β-CTX與左心室結(jié)構(gòu)和功能改變相關(guān)。

慢性腎臟?。恍呐K結(jié)構(gòu)；心臟功能

我國慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)的發(fā)病率高達(dá)10.8%[1]，心血管并發(fā)癥是CKD患者死亡的主要原因。透析患者心血管病的年病死率近9%，在矯正年齡、性別、種族、糖尿病等因素后，透析患者心血管病的病死率是普通人群的10～30倍[2]。本文通過心臟彩色多普勒超聲測量CKD 1～5期患者的心臟結(jié)構(gòu)與功能，并進(jìn)一步分析其發(fā)生改變的相關(guān)影響因素。

資料與方法

一、一般資料

收集2013年1月至2014年6月在我院住院且有完整資料的非透析慢性腎臟病(non-dialysis chronic kidney disease，ND-CKD)患者共337例，其中男198例，年齡范圍19～91歲，平均年齡(58.6±15.0)歲；女139例，年齡范圍18～88歲，平均年齡(60.1±15.8)歲。有高血壓病史275例(占81.4%)。CKD的定義和分期參照2012年KDOQI指南，其中估算腎小球?yàn)V過率 (estimated glomerular filtration rate，eGFR)采用CKD-EPI公式計(jì)算[3]。CKD 1期71例，CKD 2期37例，CKD 3期28例，CKD 4期36例，CKD 5期165例。收集所有患者性別、年齡、身高、體質(zhì)量及體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)[BMI=體質(zhì)量/身高2(kg/m2)]。

二、實(shí)驗(yàn)室檢查

所有患者均于清晨空腹采血用生化檢測儀檢測血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、血鈣、血磷。Elecsys2010電化學(xué)發(fā)光全自動免疫分析儀(瑞士羅氏)測量血清全段甲狀旁腺素(intact parathyroid hormone，iPTH)。ADVIA2120血細(xì)胞分析儀檢測血常規(guī)。采用西門子公司生產(chǎn)的ADVIA 2400測定外周血胱抑素C，Roche Cobase 601測定外周血25羥維生素D3、N端骨鈣素(N-Osteocalcin，NOC)、β-膠原特殊序列(β-C-terminal telopeptide of type Ⅰ collagen，β-CTX)、總Ⅰ型前膠原氨基末端前肽(N-terminal peptide of type Ⅰ procollagen，TP1NP)。血鈣在低血清白蛋白(Alb)時(shí)進(jìn)行糾正鈣計(jì)算后納入分析，公式為：糾正鈣=測鈣值+(40-Alb)×0.02。

三、心臟彩色多普勒超聲檢查

所有患者同期行心臟彩色多普勒超聲檢查，根據(jù)美國超聲心動學(xué)學(xué)會推薦[3]，采用M型超聲顯像儀測量所有數(shù)據(jù)并納入指標(biāo)左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic dimension，LVDd)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end systolic dimension，LVDs)，并計(jì)算左室相對室壁厚度(relative wall thickness，RWT)、左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index，LVMI)，應(yīng)用機(jī)內(nèi)自帶軟件系統(tǒng)算得左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)、短軸縮短率(fractional shortening，F(xiàn)S)、每搏輸出量(stroke volume，SV)、每分心輸出量(cardiac output，CO)，同時(shí)采用彩色多普勒超聲顯像儀測量二尖瓣口舒張?jiān)缙谘魉俣?PVE)、二尖瓣口舒張晚期血流速度(PVA)。根據(jù)公式：體表面積(body surface area，BSA)(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×體質(zhì)量(kg)-0.1529；左心室質(zhì)量指數(shù)LMVI(g/m2)=LMV(g)/BSA(m2)；左室相對室壁厚度RWT(mm)=(IVST+LVPWT)/LVDd；E/A=PVE/PVA。(室間隔厚度：interventricular septal thickness，IVST；左心室后壁厚度：left ventricular posterior wall thickness，LVPWT)左心室構(gòu)型可以分為4種：①左室正常型：LVMI>125 g/m2(男)或<120 g/m2(女)，RWT<0.45；②向心性重構(gòu)型：LVMI>125 g/m2(男)或<120 g/m2(女)，RWT ≥0.45；③向心性肥厚型：LVMI>125 g/m2(男)或>120 g/m2(女)，RWT>0.45；④離心性肥厚型：LVMI>125 g/m2(男)或>20 g/m2(女)，RWT<0.45。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，正態(tài)分布資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，計(jì)量資料2組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)，各組間比較采用方差分析。采用逐步法多元線性回歸分析CKD患者心臟結(jié)構(gòu)及功能與各生化指標(biāo)間的關(guān)系，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、各期CKD患者一般資料和臨床生化指標(biāo)的比較

隨著CKD 的進(jìn)展，BMI、血鈣逐步下降，BUN、SCr、無機(jī)磷、iPTH、胱抑素C逐步上升；25羥維生素D 逐步下降，NOC、β-CTX、TP1ND逐步上升，且上述差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中維生素D 正常14例(25-羥維生素D≥30 ng/ml)，維生素D不足89例(15 ng/ml≤25-羥維生素D<30 ng/ml)，維生素D 缺乏234例(25-羥維生素D<15 ng/ml)[4]。(表1)

二、各期CKD患者心臟結(jié)構(gòu)和功能改變的比較

隨著CKD 進(jìn)展，LVDd、LVDs、LVMI數(shù)值逐漸增大，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而RWT差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。E/A值在CKD各組之間無差異(P=0.192)，但E/A值隨著CKD進(jìn)展而逐漸下降，且在CKD 2期時(shí)均值<1。SV隨著CKD 進(jìn)展而逐漸增大，且組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表現(xiàn)為CKD 5期和CKD 1、2、4期比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而 CO、LVEF、FS指標(biāo)在CKD各組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(表2)

三、各期CKD患者左心室構(gòu)型

左室正常型隨著CKD進(jìn)展百分比逐漸下降；左室異常型的比例隨著CKD 進(jìn)展逐漸增大，尤其是CKD 5期達(dá)到高峰。(表3)

表1 CKD各期患者一般資料和生化指標(biāo)的比較

表2 CKD各期患者心臟超聲檢查結(jié)果的比較

表3 CKD各期患者左心室構(gòu)型比較(例)

四、左心室結(jié)構(gòu)和功能與臨床及生化指標(biāo)之間的關(guān)系

選取代表左心室結(jié)構(gòu)和功能的心臟彩超指標(biāo)RWT、LVDd、LVMI、SV、LVEF、E/A作為因變量，將所有收集的臨床資料和生化指標(biāo)作為自變量進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：年齡和血磷是RWT的危險(xiǎn)因素；BMI是LVDd的危險(xiǎn)因素；血β-CTX是LVMI的危險(xiǎn)因素；血胱抑素C是SV的危險(xiǎn)因素；iPTH是LVEF的危險(xiǎn)因素；年齡、女性、血鈣和血BUN是E/A的保護(hù)因素。(表4)

討 論

心血管疾病是終末期腎病患者死亡的首要原因，CKD患者發(fā)生心臟結(jié)構(gòu)和功能改變可能的原因包括傳統(tǒng)的心血管病高危因素及CKD所特有的高血壓、尿蛋白、貧血、水鈉潴留及骨-礦物質(zhì)代謝紊亂等[5]。

心臟彩超結(jié)果提示隨著CKD進(jìn)展，LVDd、LVDs、LVMI數(shù)值逐漸增大，而RWT各期CKD之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SV隨著CKD 進(jìn)展而逐漸增大，而CO、LVEF、FS、E/A值各期CKD之間均無明顯差異；但E/A隨著CKD進(jìn)展而逐漸下降，且在CKD 2期以后均值均小于1。進(jìn)一步多元線性回歸分析發(fā)現(xiàn)年齡和血磷是RWT的危險(xiǎn)因素；BMI是LVDd的危險(xiǎn)因素；血β-CTX是LVMI的危險(xiǎn)因素；血胱抑素C是SV的危險(xiǎn)因素；iPTH是LVEF的危險(xiǎn)因素；年齡、女性、血鈣和BUN是E/A的保護(hù)因素。以上結(jié)果表明，影響CKD患者心臟結(jié)構(gòu)和功能改變是一個(gè)綜合因素作用的結(jié)果。因此，CKD合并心血管疾病的相關(guān)影響因素及其心臟彩超表現(xiàn)、臨床結(jié)局是復(fù)雜的。目前的研究發(fā)現(xiàn)伴有CKD的心血管疾病患者對保護(hù)心血管的治療效果欠佳[6]。

研究發(fā)現(xiàn)，新型的骨代謝指標(biāo)與心臟結(jié)構(gòu)和功能改變有一定的相關(guān)性。Magni等[7]發(fā)現(xiàn)低骨鈣素是心血管事件的高危因素。Verheyen等[8]在分析一組155例病例中發(fā)現(xiàn)P1NP是LVEF的獨(dú)立預(yù)測因子，骨鈣素和骨性堿性磷酸酶是心彩超側(cè)壁組織多普勒E峰的獨(dú)立預(yù)測因子，而β-CTX僅與E峰相關(guān)，但無預(yù)測價(jià)值。Al Mheid等[9]在一組554例健康人群中發(fā)現(xiàn)，25羥維生素D缺乏和動脈硬度增加和內(nèi)皮功能紊亂相關(guān)。目前研究認(rèn)為，心肌肥厚伴隨著心肌維生素D受體表達(dá)增加[10]，而維生素D受體活躍對心肌細(xì)胞可以有抗肥厚和抗增殖的作用[11]，同時(shí)維生素D可以下調(diào)促進(jìn)心肌肥厚相關(guān)基因的表達(dá)[11]。本文顯示隨著CKD 進(jìn)展，25羥維生素D 逐漸下降，NOC、β-CTX、TP1NP逐漸上升，且差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但進(jìn)一步行多元線性回歸分析時(shí)僅發(fā)現(xiàn)血β-CTX是LVMI的危險(xiǎn)因素，其余指標(biāo)并未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性，這與CKD患者CVD的病因較為復(fù)雜有關(guān)，是傳統(tǒng)的危險(xiǎn)因素和非傳統(tǒng)的CKD獨(dú)有的危險(xiǎn)因素相互作用的結(jié)果。

表4 左心室結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo)與各生化指標(biāo)相關(guān)性分析

CKD早、中期即存在不同程度的動脈粥樣硬化、左室肥厚、瓣膜病變等，晚期患者常伴有充血性心力衰竭和明顯的左心室重構(gòu)[6]。研究發(fā)現(xiàn)在eGFR>30 ml/min的病例中約16%～31%存在左心室肥厚，而在腎臟替代治療前期迅速升至60%～75%，在進(jìn)入透析初始可升至90%[12]。目前認(rèn)為，左室肥厚是心律失常和心源性猝死的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[13]。有學(xué)者對一組123例維持性血液透析患者隨訪10年發(fā)現(xiàn)，左室肥厚是猝死的最強(qiáng)預(yù)測因子，其中LVMI每增加1 g，心源性猝死的風(fēng)險(xiǎn)增加2%。左室肥厚可以表現(xiàn)延長QT間期和增加QT離散度而引起猝死[14]。本文顯示CKD 1期左室構(gòu)型異常比例為15.5%，而CKD 5期左室構(gòu)型異常比例為61.8%，符合大部分研究。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，向心性肥厚導(dǎo)致最高的心血管病死率(31%)和非致死性心血管事件(11%)。目前認(rèn)為，冠心病和心肌病比較容易出現(xiàn)離心性肥厚，高血壓、瓣膜病變和主動脈硬化更容易出現(xiàn)向心性肥厚，而糖尿病或代謝綜合征更易出現(xiàn)向心性重構(gòu)[15]。Paoletti等[16]在一組445例CKD 2～5期患者中發(fā)現(xiàn)左室肥厚患者349例(56.0%)，其中離心性肥厚124例，向心性肥厚125例。本文顯示，在不同CKD分期內(nèi)，不同的左室構(gòu)型異常分型之間的比例不同，而進(jìn)入CKD 5期后左室構(gòu)型異常中的離心性肥厚為向心性肥厚的2倍(53例比25例)，這與國外報(bào)道不同，可能和種族、基礎(chǔ)疾病狀態(tài)和診治經(jīng)過、藥物影響、入組人群的選擇等有關(guān)，需要更多病例的研究。

總之，本文發(fā)現(xiàn)ND-CKD患者的心臟左心結(jié)構(gòu)和功能改變隨著CKD 進(jìn)展而惡化，和傳統(tǒng)的高血壓和糖尿病相關(guān)的心臟改變相比具有一定的特殊性，影響因素較為復(fù)雜，臨床實(shí)踐的關(guān)鍵在于綜合監(jiān)測和管理。

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Thechangesofleftcardiacstructureandfunctioninthepatientswithnon-dialysischronickidneydiseaseandinfluencingfactors

CHENCai-ming,CHENYuan,CHENYi,ZHANGXiao-hong,WANJian-xin.

DepartmentofNephrology,theFirstAffiliatedHospitalofFujianMedicalUniversity,Fuzhou350005,China

WANJian-xin,E-mail：wanjx@263.net

ObjectiveTo analyze the changes of left ventricular structure and function in the patients with non-dialysis chronic kidney disease (ND-CKD) and the influencing factors.MethodsThe ND-CKD patients were enrolled from Jan. 2013 to July 2014 in our hospital. All patients were subjected to echocardiography and the indexes were collected. Also the clinical data were collected. The indexes of left ventricular structure and function among different CKD groups were analyzed, and the correlation between the changes of cardiac structure and function were clinical data were also analyzed.Results337 ND-CKD patients were enrolled, including 71 patients with CKD 1 stage, 37 patients with CKD 2 stage, 28 patients with CKD 3 stage, 36 patients with CKD stage 4 and 165 patients with CKD stage 5. In pace with the progression of CKD, the data revealed that body mass index (BMI) and serum calcium were gradually declined (P<0.05), while blood urea nitrogen (BUN), serum creatinine (SCr), serum phosphorus, intact parathyroid hormone (iPTH) and Cystatin C gradually ascended (P<0.05). New bone metabolic markers revealed that in pace with the progression of CKD, 25-(OH)-VitD gradually declined (P<0.05), but N-Osteocalcin(NOC), β-C-terminal telopeptide of typeⅠcollagen(β-CTX) and N-terminal peptide of typeⅠprocollagen (P1NP) gradually ascended (P<0.05). Echocardiographic indexes revealed that in pace with the progression of CKD, left ventricular end diastolic dimension (LVDd), left ventricular end systolic dimension (LVDs), and left ventricular mass index (LVMI) gradually ascended (P<0.05) in cardiac structure, and SV gradually ascended (P<0.05) in cardiac function, while relative wall thickness (RWT), cardiac output (CO), left ventricular ejection fraction (LV-EF), fractional shortening (FS), and transmitral diastolic early peak inflow velocity/transmitral diastolic late peak inflow velocity(E/A) had no statistically significant difference, but E/A gradually declined and was less than 1 after CKD 2. Left ventricular geometric remodeling revealed that the normal LV geometry group gradually declined from CKD 1 to CKD 5, with 84.5%, 70.3%, 64.3%, 44.4% and 38.2% respectively. The abnormal LV geometry groups gradually ascended from CKD 1 to CKD 5, and there were 32.1% with eccentric hypertrophy, 15.2% with concentric hypertrophy, and 14.5% with concentric remodeling. Multiple linear regression revealed that the risk factors of RWT were age and serum phosphorus, the risk factor of LVDd was BMI, the risk factor of LVMI was β-CTX, the risk factor of SV was Cystatin C, and the protective factors of E/A were age, gender(female), Ca and BUN.ConclusionsThe left ventricular structure and function in the patients with ND-CKD were aggravated in pace with the progression of CKD. Age, renal function, serum phosphorus, serum calcium, iPTH, BMI and β-CTX were related to the changes of left ventricular structure and function.

Chronic kidney disease; Cardiac structures; Cardiac function

10.3969/j.issn.1671-2390.2017.12.004

吳階平醫(yī)學(xué)基金會臨床科研課題基金(No.320.6750.16059)

350005 福州，福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院腎內(nèi)科

萬建新，E-mail：wanjx@263.net

2017-08-30

2017-11-21)