劉國文 李嶸娟 肖 瑤 朱光發(fā) 謝謹(jǐn)捷 楊 婭

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種常見的以持續(xù)氣流受限為特征的可以預(yù)防和治療的疾病，氣流受限以不完全可逆、進(jìn)行性發(fā)展為特征，與氣道和肺臟對有毒顆粒或氣體的慢性炎性反應(yīng)有關(guān)[1]。隨著病程進(jìn)展，COPD的主要并發(fā)癥為進(jìn)行性肺動脈高壓、右心結(jié)構(gòu)和功能受損等，提示患者預(yù)后不良，晚期出現(xiàn)肺源性心臟病。及時(shí)、準(zhǔn)確的評估此類患者的右心功能對改善其預(yù)后具有重要的臨床意義。

超聲心動圖具有廉價(jià)、快捷、無輻射的優(yōu)點(diǎn)，是早期發(fā)現(xiàn)肺動脈高壓和評價(jià)右心功能的主要技術(shù)[2-3]。本研究使用超聲心動圖技術(shù)檢測COPD患者的肺動脈壓及右心室收縮功能,旨在探討右心室二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價(jià)COPD患者右心室收縮功能的應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

1. 一般資料及病例選擇 入選本院 2015年 10月至 2017年 11月，臨床診斷為COPD的患者37例為研究對象，其中男性23例，女性14 例。按肺動脈收縮壓是否>40mmHg (1mmHg=0.133kPa)將COPD患者分為無肺動脈高壓組(patients with no pulmonary hypertension，NPH)和肺動脈高壓組(patients with pulmonary hypertension，PH)。所有患者均符合中國循證指南共識 《慢性阻塞性肺疾病診治指南》2013 年修訂版(中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組) 的診斷標(biāo)準(zhǔn)，均進(jìn)行肺功能及超聲心動圖檢查。同時(shí)選取19例健康成人為對照組，其中男性12例，女性7例。所有研究對象均排除COPD急性期；高血壓；冠心??；明確患有COPD以外的其他呼吸系統(tǒng)疾病，如哮喘、支氣管擴(kuò)張等；嚴(yán)重肝腎功能障礙、意識障礙；先天性心臟病，瓣膜病，心肌病等可導(dǎo)致右心系統(tǒng)病變而影響測量結(jié)果者。

2. 研究方法 采用 Philip IE33 彩色多普勒超聲診斷儀,S5-1探頭，頻率 2.0～4.0 MHz，配有TomTec定量分析軟件。所有研究對象均采取左側(cè)臥位，平靜呼吸，并同步連接心電圖， 記錄及存儲心尖四腔切面二維灰階動態(tài)圖像，以便脫機(jī)后分析。測定參數(shù)包括:①心腔大小指標(biāo): 右心室基底徑，右心室中間徑，右心室長軸徑，右心房舒張末面積；②右心室收縮功能指標(biāo): 右心室面積改變分?jǐn)?shù)(fractional area change，F(xiàn)AC)，三尖瓣環(huán)平面收縮期移位 (three tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)；組織多普勒測三尖瓣環(huán)收縮期的運(yùn)動速度S’ (DTI-Derived Tricuspid Lateral Annular Systolic Velocity, S’-wave velocity)；右心室心肌做工指數(shù)(RV index of myocardial performance, RIMP)；③肺動脈壓指標(biāo):三尖瓣反流最大壓差，肺動脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure，PASP)。靜息狀態(tài)下估測右房壓：下腔靜脈寬度<2.1cm且吸氣時(shí)塌陷率>50%,右房壓約為3mmHg(范圍0～5mmHg)；下腔靜脈寬度>2.1cm且吸氣時(shí)塌陷率<50%,右房壓約為15mmHg(范圍10～20mmHg)；下腔靜脈寬度和塌陷率與上述不同時(shí),右心房壓約為8mmHg(范圍5～10mmHg)；④右心室二維斑點(diǎn)追蹤參數(shù)：縱向右心室游離壁應(yīng)變(right ventricle free wall longitudinal strain, RVFW-LS)；縱向右心室室間隔應(yīng)變(right ventricle septum longitudinal strain, RVSep-LS)；徑向右心室游離壁應(yīng)變(right ventricle free wall radial strain, RVFW-RS)；徑向右心室室間隔應(yīng)變(right ventricle septum radial strain, RVSep-RS)；縱向右心室整體心內(nèi)膜應(yīng)變(right ventricle endocardial globle longitudinal strain, Endo-GLS)；縱向右心室整體心肌應(yīng)變(right ventricle myocardium globle longitudinal strain, RVMyo-GLS)，徑向右心室整體心肌應(yīng)變(right ventricle myocardium globle radial strain, RVMyo-GRS)。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用 SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多組間均數(shù)比較采用單因素 ANOVA 方差分析，兩兩比較采用 LSD檢驗(yàn)和Tamhane檢驗(yàn)，評價(jià) COPD 各組與對照組之間右心室收縮功能參數(shù)差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.患者的一般臨床特征 三組患者之間年齡、性別、血壓、體質(zhì)量指數(shù)、體表面積及左心室射血分?jǐn)?shù)，均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。

2.三組右心室收縮功能比較 三組間比較FAC，TAPSE，RIMP，RVFW-LS，RVSep-LS，RVFW-RS，RVSep-RS，Endo-GLS，Myo-GLS，Myo-GRS，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。COPD患者NPH組和PH組的FAC，RVSep-LS，RVSep-RS，Endo-GLS均小于對照組(P<0.05)；PH組的RVFW-LS，RVSep-LS，Endo-GLS均小于NPH組(P<0.05)；PH組的RVFW-LS，RVFW-RS，Myo-GLS，Myo-GRS均小于對照組(P<0.05，圖1～3)。

圖1 COPD患者合并肺動脈高壓右心室應(yīng)變 注：RVFW-LS：-13.1%；RVSep- LS：-9.6%；Endo-GLS:-13.0%；RVFW-RS：16.4%；RVSep-RS：18.8%

項(xiàng)目無肺高壓組(n=18)肺高壓組(n=19)對照組(n=19)P值男性8(44.4)14(73.7)12(63.1)0.192年齡66±6.767±5.464±4.10.203BMI/(kg/m2)24.57±3.1023.97±3.7825.46±2.290.054體表面積/m21.67±0.171.74±0.211.80±0.140.236收縮壓/(mm-Hg)124±3.6123±7.0123±7.60.073舒張壓/(mm-Hg)68±8.871±12.673±5.20.058LVEF/%65±5.762±5.663±6.70.734

注：LVEF，左心室射血分?jǐn)?shù)

表2 三組右心室收縮功能指標(biāo)比較

注：與對照組相比，※P<0.05，與肺高壓組相比，△P<0.05

討 論

COPD 特征性的病理學(xué)改變存在于氣道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管，其中肺血管改變的特征是血管壁增厚。長期慢性缺氧可導(dǎo)致肺血管廣泛收縮和肺動脈高壓，常伴有血管內(nèi)膜增生、血管發(fā)生纖維化和閉塞，導(dǎo)致肺循環(huán)的結(jié)構(gòu)重組。慢阻肺晚期出現(xiàn)肺動脈高壓，進(jìn)而產(chǎn)生慢性肺源性心臟病及右心衰竭[4]。

因右心結(jié)構(gòu)不規(guī)則，臨床工作中對右心功能的評價(jià)仍主要基于患者的臨床癥狀和體征，對右心功能的量化評估是臨床亟需解決問題。COPD患者因病程長、年齡偏高、合并疾病多，常常面臨就診時(shí)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，多排螺旋 CT、磁共振等檢查的費(fèi)用高、有放射性，需要患者閉氣配合及體內(nèi)不能有金屬物等，限制了臨床應(yīng)用。目前最為常用的評估右心功能的技術(shù)手段是超聲心動圖。本研究對每1例入組患者均進(jìn)行詳細(xì)的超聲心動圖圖像采集，當(dāng)患者出現(xiàn)明顯的圖像不清楚時(shí)，囑患者在左側(cè)臥位的基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用左側(cè)前傾臥位，使心臟更加接近體表，從而提升圖像質(zhì)量，每個(gè)切面均多次重復(fù)采集圖像，但仍有部分患者圖像無法達(dá)到理想效果，則予以排除。本研究在參照美國超聲心動圖學(xué)會制定的評估右心功能指南的基礎(chǔ)上，研究超聲心動圖評估右心功能的二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，從而更加早期、準(zhǔn)確的評估COPD患者右心室收縮功能。超聲應(yīng)變(strain，S)成像近些年出現(xiàn)的評估心肌功能的新技術(shù)，能夠無創(chuàng)、定量地評價(jià)心肌整體或局部功能。S 是指物體受外力的相對形變，心肌局部組織受力產(chǎn)生形變。根據(jù) Lagrangian 公式：S=△L/ L0=(L-L0)/L0，S 表示應(yīng)變，△L 表示心肌長度的改變量，L0 為心肌的初始長度，L 為測量時(shí)心肌的瞬時(shí)長度。S 正值表示心肌長軸方向上的伸長或短軸方向上的增寬；S 負(fù)值則相反[5]。本研究包括評估右心室收縮功能的傳統(tǒng)指標(biāo)，如右心室面積改變分?jǐn)?shù)，三尖瓣環(huán)平面收縮位移；組織多普勒測三尖瓣環(huán)收縮期的運(yùn)動速度；右心室心肌做工指數(shù)等，同時(shí)進(jìn)一步研究新的評價(jià)右心室收縮功能的二維斑點(diǎn)追蹤參數(shù)，如，縱向右心室游離壁應(yīng)變，縱向右心室室間隔應(yīng)變；徑向右心室游離壁應(yīng)變；徑向右心室室間隔應(yīng)變；縱向右心室整體心內(nèi)膜應(yīng)變；縱向右心室整體心肌應(yīng)變，徑向右心室整體心肌應(yīng)變等。

Avin等[6]研究了35例肺動脈高壓患者的右心室功能，其結(jié)果顯示肺動脈高壓患者的縱向右心室基底和中間部應(yīng)變明顯低于健康對照組；Satoshi等[7]研究了36例肺動脈高壓患者，所有患者均進(jìn)行右心導(dǎo)管和超聲心動過圖檢查，其結(jié)果顯示右心室游離壁的應(yīng)變值與肺動脈壓和肺血管阻力呈明顯負(fù)相關(guān)；本研究結(jié)果中RVEndo-GLS和 RVSep-LS在三組間及三組內(nèi)均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且PH組右心室應(yīng)變明顯低于NPH組和對照組，結(jié)果與上述研究一致，而右心室的整體應(yīng)變相比局部應(yīng)變更能反應(yīng)出右心室的真實(shí)收縮功能，本研究結(jié)果顯示COPD患者的右心室收縮功能相比正常人低，而同時(shí)伴有肺動脈高壓的患者其收縮功能則進(jìn)一步減低。Koya等[8]對28例肺動脈高壓患者的右心室游離壁進(jìn)行二維斑點(diǎn)分層應(yīng)變研究，其研究認(rèn)為，右心室游離壁心內(nèi)膜的應(yīng)變值在反應(yīng)右室收縮功能方面相比整體和外層更準(zhǔn)確；本研究中右心室整體心肌的縱向和徑向應(yīng)變均只有PH組與對照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與其研究結(jié)果一致，但限于入組例數(shù)太少，需要進(jìn)一步證實(shí)。傳統(tǒng)的用于評價(jià)右心室收縮功能的參數(shù)中，僅有FAC和RIMP的結(jié)果顯示PF組和對照組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而本研究納入的二維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變參數(shù)均能反應(yīng)出PH組與對照組間的差異且三組之間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此本研究結(jié)果表明二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)相比傳統(tǒng)超聲心動圖參數(shù)更容易發(fā)現(xiàn)COPD患者的右心室收縮功能異常[9]。

綜上所述，超聲心動圖二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以用于評價(jià)COPD患者右心室收縮功能，COPD患者的右心室收縮功能低于健康人，伴有肺動脈高壓的COPD患者其右心室收縮功能進(jìn)一步降低。二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)相比常規(guī)的用于評價(jià)右心室收縮功能的超聲心動圖參數(shù)更加敏感。

本研究的局限性：納入的研究對象少，缺少評估右心功能的金標(biāo)準(zhǔn)，缺少患者的隨訪資料。