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慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種嚴(yán)重危害人類健康,甚至?xí)?dǎo)致死亡的一種常見疾病,預(yù)計(jì)在2030年將成為全球第3大死亡原因[1]。COPD是一種以持續(xù)氣流受限為特征的慢性肺部疾病,其氣流受限呈不完全可逆性的進(jìn)展,晚期可引起肺源性心臟病以及右心衰竭,病死率較高[2]。該病以小氣道損傷、黏液分泌過多和肺實(shí)質(zhì)破壞為病理特征,是一種由T淋巴細(xì)胞參與,與炎癥及自身異常免疫反應(yīng)相關(guān)的疾病[3]。研究表明,COPD病人的肺組織、肺血管或者胸廓的病變,常常導(dǎo)致肺結(jié)構(gòu)和功能的異常,從而使肺循環(huán)的阻力進(jìn)一步增加及右心室負(fù)荷阻力的增大,最終導(dǎo)致右心功能下降[4]。右室功能衰竭和肺動(dòng)脈高壓是COPD的主要合并癥,因此,及時(shí)、準(zhǔn)確、方便地檢測、評(píng)估COPD病人的右室功能有助于診治和預(yù)后評(píng)估[5]。超聲心動(dòng)圖(Echocardiography)是臨床首選的便捷、有效的心臟影像學(xué)檢查手段,但因右心室立體形態(tài)不規(guī)則,難以采用簡化的幾何模型來擬合[6]。2010年美國超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)(ASE)頒布了針對(duì)成人的右心功能超聲心動(dòng)圖指南,為該難點(diǎn)的解決指明了方向[7]。本研究參照該指南評(píng)估超聲心動(dòng)圖在COPD病人右心功能評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值,以期為COPD的臨床診療提供一定依據(jù)。
1.1 臨床資料 選取2014年11月—2016年3月我院收治的37例COPD病人作為觀察組。COPD病人納入標(biāo)準(zhǔn)[8]:①符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南》(修訂版)中關(guān)于COPD的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn);②年齡<80歲。排除標(biāo)準(zhǔn)[9]:①合并先天性心臟病、左心衰竭或全心衰竭、冠心病、風(fēng)濕性心臟病、高血壓病、糖尿病、高脂血癥、惡性腫瘤及慢性腎功能不全等可能影響心臟結(jié)構(gòu)以及功能的病人;②各種原因?qū)е碌某曅膭?dòng)圖檢查過程中透聲條件差以及圖像質(zhì)量無法達(dá)到定量分析要求者。同時(shí)匹配選取同期于我院體檢中心進(jìn)行健康體檢的健康者33人作為對(duì)照組。觀察組,男18例,女19例;年齡41歲 ~ 76歲(69.8歲±9.4歲)。對(duì)照組,男14名,女19名;年齡40 歲~ 77歲(70.4歲±7.9歲)。兩組性別、年齡等一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1.2 方法 采用GE Vivid 7(M4S探頭,美國通用電氣公司)及IE33(M5S探頭,荷蘭皇家飛利浦公司)超聲心動(dòng)診斷儀檢測右心功能,二維斑點(diǎn)追蹤分析軟件分別為AFI(美國通用電氣公司)及QLab(荷蘭皇家飛利浦公司)。受檢者均取左側(cè)臥位,平靜呼吸,同步連接心電圖,切面包括左室長軸、短軸、四腔心和劍突下四腔心切面,以右室為圖像中心。TDI調(diào)整至高幀頻,每秒143幀~ 268幀,平均175幀。
1.3 檢測指標(biāo)[10]
1.3.1 右心腔徑線 以心尖四腔心切面在心室收縮末期測量右心房左右徑、上下徑以及右心房面積;在舒張末期測量右心室基底段內(nèi)徑以及右心室面積;以胸骨旁長軸切面(PLAX)測量右心室流出道(RVOT)近端內(nèi)徑;以胸骨旁大動(dòng)脈短軸切面(PSAX)測量RVOT內(nèi)徑和主肺動(dòng)脈內(nèi)徑(PAD);以劍突下切面在舒張末期測量右心室側(cè)壁厚度(RVWT)。
1.3.2 右心室收縮功能 包括右心室面積變化率(FAC)、右房室瓣環(huán)收縮期位移(TAPSE)、右房室瓣環(huán)側(cè)壁收縮期組織速度(DTIS)及右心室側(cè)壁基底段的縱向應(yīng)變(RV-strain)。
1.3.3 右心室整體功能 包括右心室心肌做功指數(shù)(Tei指數(shù))。
1.3.4 右心室舒張功能 包括心室舒張晚期組織多普勒的a波峰值(DTIa)、右房室瓣環(huán)右心室側(cè)壁舒張期組織多普勒的e波峰值(DTIe)、右房室瓣舒張晚期的A波峰值(TVA)、右房室瓣舒張?jiān)缙诘腅波峰值(TVE)以及TVE/TVA(E/A)、TVE/DTIe(E/e)。
1.3.5 其他指標(biāo) 包括肺動(dòng)脈瓣口的血流速度(PAV)、肺動(dòng)脈瓣口頻譜多普勒的血流加速時(shí)間(PAACT)、左心室的舒張末期內(nèi)徑(LVDd)、下腔靜脈(IVC)內(nèi)徑以及深吸氣塌陷指數(shù)(CI)。
2.1 兩組右心腔徑線比較 觀察組右心房左右徑、右心房上下徑、右心室基底段內(nèi)徑、右心房面積、右心室面積、PLAX-RVOT近端內(nèi)徑及PSAX-RVOT近端內(nèi)徑、PAD、劍突下RVWT均明顯大于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。超聲心動(dòng)圖顯示,觀察組COPD病人較正常人的右心房及右心室均明顯擴(kuò)大,而下腔靜脈塌陷率明顯降低。詳見圖1、表1。
表1 兩組右心腔徑線結(jié)果比較(±s)
A為對(duì)照組胸骨旁長軸,B為心尖四腔心切面,C為劍突下腔靜脈切面;D為觀察組胸骨旁長軸,E為心尖四腔心切面,F(xiàn)為劍突下腔靜脈切面圖像。
2.2 兩組右心室收縮功能及整體功能比較 兩組FAC及DTIS比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);觀察組TAPSE及RV-strain絕對(duì)值均明顯小于對(duì)照組,而Tei指數(shù)則明顯大于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。
表2 兩組右心室收縮功能及整體功能比較(±s)
2.3 兩組右心室舒張功能比較 觀察組E/A明顯小于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而兩組的DTIe、DTIa、TVE、TVA及E/e比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表3。
表3 兩組右心室舒張功能比較(±s)
2.4 兩組右心功能其他指標(biāo)比較 觀察組PAV與對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);而觀察組PAACT、LVDd及CI較對(duì)照組明顯減少,IVC內(nèi)徑比對(duì)照組明顯增大,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳表4。
表4 兩組右心功能其他指標(biāo)比較(±s)
已有研究表明,COPD病人由于長期氣道阻塞,造成肺泡缺氧及二氧化碳潴留,使肺血管嚴(yán)重收縮,從而引起肺動(dòng)脈壓升高及右心負(fù)荷增加,而右室后負(fù)荷增加會(huì)使右室發(fā)揮自身代償能力,克服肺動(dòng)脈壓力升高所形成的阻力[11];隨著COPD的發(fā)展,肺動(dòng)脈壓力的持續(xù)升高,當(dāng)肺動(dòng)脈壓力超過右心室的代償能力時(shí),收縮末期殘存血量的增加以及舒張末期壓力的增高均使右心室增大[12]。此外,COPD病人肺部反復(fù)感染所導(dǎo)致的炎癥狀態(tài)及內(nèi)皮功能紊亂也會(huì)導(dǎo)致病人的肺動(dòng)脈壓升高。由于長期缺氧及高碳酸血癥,導(dǎo)致COPD病人細(xì)胞內(nèi)的Ca2+異常,從而影響冠狀動(dòng)脈對(duì)心肌的正常供血,因此COPD病人的射血分?jǐn)?shù)(EF)明顯減少,收縮功能降低;心肌細(xì)胞供能不足及能量利用障礙,使得心肌整體收縮力明顯下降,右室收縮功能明顯降低,若進(jìn)展為右心功能衰竭則伴有較高死亡率[13]。研究證實(shí),即使是輕度COPD也會(huì)引起右心功能變化,Cuttica等[14]研究認(rèn)為,右室功能在COPD病人鍛煉耐受及預(yù)后中起關(guān)鍵作用;而穩(wěn)定期COPD病人雖未造成明顯肺動(dòng)脈高壓,但盡早發(fā)現(xiàn)右心功能降低可在一定程度上指導(dǎo)臨床診療,對(duì)改善病人預(yù)后起到積極作用[15]。因此,對(duì)COPD病人準(zhǔn)確評(píng)估其右心功能具有重要意義。
目前,影像學(xué)檢查對(duì)于心臟功能的評(píng)價(jià)非常重要[16]。磁共振成像(MRI)時(shí)間分辨率高,能夠準(zhǔn)確獲得收縮末期及舒張末期的動(dòng)態(tài)圖像,一般認(rèn)為是測量心臟功能最準(zhǔn)確的方法,即所謂的“金標(biāo)準(zhǔn)”[17],但對(duì)于體內(nèi)安裝了起搏器、金屬植入物及有幽閉恐懼癥的病人難以進(jìn)行MRI掃描,且長時(shí)間仰臥及反復(fù)屏氣會(huì)加重COPD病人的心力衰竭和呼吸困難,并對(duì)圖像質(zhì)量造成影響。螺旋CT可通過容積掃描得到心臟的三維數(shù)據(jù),但對(duì)得到動(dòng)態(tài)圖像目前尚難達(dá)到[18]。Echocardiography具有簡便、可重復(fù)性高、價(jià)格低廉及無輻射等優(yōu)點(diǎn),能夠克服兩者的不足,目前已成為臨床評(píng)估COPD病人右心結(jié)構(gòu)和功能的重要檢查手段[19]。
本研究采用二維Echocardiography斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)估COPD病人的右心結(jié)構(gòu)和功能,探討Echocardiography在評(píng)價(jià)COPD病人右心功能中的價(jià)值。結(jié)果表明,觀察組COPD病人較對(duì)照組右心房內(nèi)徑、右心室內(nèi)徑及面積均明顯增大,PAD及IVC明顯增寬,CI減小,提示COPD病人由于長期肺動(dòng)脈壓力增高,導(dǎo)致右心室后負(fù)荷增加及右房室瓣反流增多,右心房及上下腔靜脈的壓力增加,進(jìn)而導(dǎo)致右心房以及右心室的擴(kuò)大。本研究表明,觀察組FAC及DTIS與對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而TAPSE明顯小于對(duì)照組,表明TAPSE能夠反映出COPD病人右心收縮功能較健康者下降。觀察組RV-strain的絕對(duì)值小于健康者,可作為評(píng)價(jià)右心收縮功能具有潛力的指標(biāo)之一。觀察組Tei指數(shù)明顯大于對(duì)照組。Tei指數(shù)能夠在一定程度上反映右心室在等容舒張以及等容收縮期時(shí)占右心室射血時(shí)間的比值,若Tei指數(shù)增加表示等容舒張和等容收縮所占的時(shí)間增加,而心室射血的時(shí)間則相對(duì)減少,進(jìn)而說明心臟功能降低。右心室舒張功能各指標(biāo)比較發(fā)現(xiàn),觀察組E/A與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示E/A是較為敏感的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。
綜上所述,Echocardiography可以定量評(píng)估COPD病人的右心結(jié)構(gòu)和功能,其中TAPSE、RV-strain及Tei指數(shù)可作為評(píng)價(jià)右心收縮功能較好的指標(biāo),而E/A可作為評(píng)價(jià)右心舒張功能較好的指標(biāo)。