陸敏莉 馬蘇亞 吳安 王瑩瑩 方海峰 元幼女 王月霞 張冬勇 孫海婷
慢性心力衰竭是多種心臟疾病的終末階段,也是心因性死亡的主要原因之一。隨著早期急性心肌梗死救治成功率的提高,心力衰竭發(fā)病率明顯升高。研究發(fā)現(xiàn),射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HF-PEF)多表現(xiàn)為舒張功能障礙,收縮功能尚處于代償狀態(tài),積極的藥物治療可明顯緩解心力衰竭癥狀,甚至逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)的進(jìn)程,改善患者的生存預(yù)后[1-2]。盡管左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)是衡量心力衰竭的主要定量指標(biāo),但是對(duì)HF-PEF的評(píng)估特異度不足[3]。血清B型鈉尿肽前體(B-type natriuretic peptide precursor,pro-BNP)水平也是反映心力衰竭嚴(yán)重程度的靈敏度指標(biāo),但是尚缺乏界定HF-PEF與LVEF下降性心力衰竭的參考范圍,從而限制了臨床應(yīng)用[4]。近期研究認(rèn)為,心肌能量代謝異常在心力衰竭的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,既可能是心力衰竭發(fā)生的促發(fā)因素,也可能是其進(jìn)展的維持因素[5-6]。心肌能量消耗(myocardial energy expenditure,MEE)是評(píng)估心肌耗氧的金標(biāo)準(zhǔn)[7],有直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)煞N方法,直接測(cè)量為有創(chuàng)檢查,臨床應(yīng)用受限。采用超聲心動(dòng)圖定量測(cè)定MEE具有操作簡(jiǎn)便、安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性和可重復(fù)性較好的優(yōu)點(diǎn)[8]。研究表明,MEE隨LVEF升高而降低,隨心功能分級(jí)升高而升高[9-10],與心臟收縮和舒張功能、pro-BNP水平也有較好的相關(guān)性[11]。基于此,本研究探討HF-PEF患者治療前后MEE變化及其與LVEF、pro-BNP的關(guān)系,以期為臨床早期診斷HF-PEF提供參考。
1.1 對(duì)象 選擇2017年6月至2018年6月收治的50例HF-PEF患者為觀察組,其中寧波市第四醫(yī)院30例,寧波市鄞州第二醫(yī)院20例;同期在上述2家醫(yī)院行健康體檢的50例健康者為對(duì)照組,其中寧波市第四醫(yī)院30例,寧波市鄞州第二醫(yī)院20例。兩組對(duì)象基線資料比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見(jiàn)表1。病例納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡 18~75 歲;(2)符合 HF-PEF 診斷標(biāo)準(zhǔn)(表現(xiàn)為慢性心力衰竭癥狀和體征,LVEF≥45%,心臟超聲檢查有舒張功能不全[12],且無(wú)心臟瓣膜病、心包疾病、肥厚型心肌病等疾?。谎錺ro-BNP>220 ng/L);(3)最近3個(gè)月未服用過(guò)改善心肌能量代謝的藥物及抗心力衰竭的藥物。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)急性心力衰竭、心肌梗死;(2)肝腎功能障礙;(3)入院和出院后不能遵醫(yī)囑藥物治療,或同時(shí)參與其他研究者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查通過(guò),所有研究對(duì)象知情同意。
表1 兩組對(duì)象基線資料比較
1.2 治療方法 依據(jù)《中國(guó)心力衰竭診斷和治療指南2014》[13],觀察組治療方案包括2種利尿劑(呋塞米20~80 mg、螺內(nèi)酯20~80 mg),1種血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(福辛普利那5~15 mg)或1種血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(氯沙坦 25~50 mg或纈沙坦 40~120 mg),1種 β受體阻滯劑(酒石酸美托洛爾12.5~50 mg或卡維他洛5~10 mg),1 種強(qiáng)心劑(地高辛 0.125~0.250 mg),1種硝酸酯類藥物(單硝酸異山梨酯20~40 mg),療程為2周。
1.3 心臟彩超檢查 (1)LVEF的測(cè)量:使用美國(guó)GE公司vivid 7型彩色多普勒超聲檢查儀及配套軟件,常規(guī)二維超聲測(cè)量左、右心房及左、右心室舒張和收縮末內(nèi)徑,采用簡(jiǎn)化雙平面Simposon法計(jì)算LVEF[14]。(2)MEE測(cè)量:同步連接肢體Ⅱ?qū)?lián)心電圖,超聲心動(dòng)圖測(cè)量收縮末左心室內(nèi)徑(end systolic left ventricular internal diameter,LVIDs)、收縮末左室后壁厚度(end-systolic left ventricular posterior wall thickness,LVPWTs)、左心室射血時(shí)間(left ventricular ejection time,LVET)和左心室每搏輸出量(left ventricular stroke volume,LVSV),同時(shí)使用血壓計(jì)測(cè)定坐位收縮壓(systolic blood pressure,SBP),依據(jù)公式MEE=左心室收縮末圓周室壁應(yīng)力(left ventricular end-systolic circumferential wall stress,cESS)×LVET×LVSV×心率×4.2×10-4計(jì)算,其中 cESS={SBP×(LVIDs/2)2×[1+(LVIDs/2+LVPWTs)2/(LVIDs/2+LVPWTs/2)2]}/{(LVIDs/2+LVPWTs)2-(LVIDs/2)2}[15]。由2位經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科醫(yī)生共同完成測(cè)量,取平均值。
1.4 血清pro-BNP水平檢測(cè) 采用ELISA法檢測(cè)血清pro-BNP水平,pro-BNP試劑盒購(gòu)自美國(guó)Sigma公司,操作步驟按照說(shuō)明書提示進(jìn)行。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用±s表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),組內(nèi)治療前后比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。MEE指標(biāo)與LVEF、血清pro-BNP水平的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組對(duì)象MEE指標(biāo)比較 觀察組治療后MEE為(156.3±24.8)cal/min,較治療前的(186.9±34.3)cal/min明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);但觀察組治療前、后 MEE 均高于對(duì)照組的(105.6±21.8)cal/min,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。
2.2 HF-PEF患者M(jìn)EE指標(biāo)與LVEF及pro-BNP水平的相關(guān)性 HF-PEF患者LVEF為(48.92±3.24)%,血清pro-BNP水平為(324.12±38.29)ng/L。MEE 指標(biāo)與LVEF呈負(fù)相關(guān)(r=-0.568,P<0.05),與血清 pro-BNP 水平呈正相關(guān)(r=0.623,P<0.05)。
心臟是機(jī)體中高耗氧、高耗能器官之一,三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)是心肌細(xì)胞的主要能量來(lái)源,24 h消耗ATP總量約是自身重量100倍,故能量代謝障礙是多種心臟疾病的重要機(jī)制[16]。心臟舒縮運(yùn)動(dòng)和基礎(chǔ)代謝需要的ATP主要來(lái)源于線粒體氧化磷酸化,而游離脂肪酸和葡萄糖是能量來(lái)源的最主要底物。因此,任何導(dǎo)致能量底物利用和線粒體功能異常的因素均可導(dǎo)致心臟機(jī)械收縮和舒張功能障礙,進(jìn)而誘導(dǎo)心室重構(gòu)[17]。
本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),治療前HF-PEF患者M(jìn)EE明顯高于健康對(duì)照者,經(jīng)增加心肌能量供應(yīng)及抗心力衰竭治療后明顯降低,但仍高于健康對(duì)照者;相關(guān)性分析結(jié)果顯示,HF-PEF患者M(jìn)EE指標(biāo)與LVEF呈負(fù)相關(guān),與血清pro-BNP水平呈正相關(guān)??梢?jiàn),準(zhǔn)確評(píng)估心肌能量代謝變化及程度,有助于了解心力衰竭嚴(yán)重程度,進(jìn)而指導(dǎo)臨床藥物治療[18]。決定心肌耗氧的關(guān)鍵因素是心室壁張力大小,超聲心動(dòng)圖可以精確檢測(cè)每搏輸出量及LVET,根據(jù)公式計(jì)算得出MEE。有學(xué)者指出,MEE隨LVEF升高而降低,隨心功能分級(jí)升高而明顯增加,同時(shí)與心臟收縮/舒張功能、pro-BNP水平有較好的相關(guān)性[19]。MEE主要是從心肌能量代謝方面對(duì)早期心室收縮和舒張功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于HF-PEF患者存在心肌缺血、缺氧病理變化,導(dǎo)致心肌內(nèi)線粒體結(jié)構(gòu)和數(shù)目減少,脂肪酸代謝下降,ATP生成減少、利用率降低,心肌細(xì)胞供能障礙[20]。線粒體功能障礙是心力衰竭發(fā)生以及心肌能量代謝紊亂的核心,鈣離子轉(zhuǎn)運(yùn)失衡進(jìn)一步加重心肌細(xì)胞的損傷,介導(dǎo)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體信號(hào)通路激活,促進(jìn)心肌代謝重構(gòu),調(diào)控心肌間質(zhì)炎癥因子的表達(dá)[21]。心肌脂肪堆積可能是心室重構(gòu)和心功能下降的重要原因。能量代謝藥物可通過(guò)增加葡萄糖氧化率,減少心肌耗氧量,從而延緩病情進(jìn)展。曲美他嗪為脂肪酸氧化抑制劑,左卡尼汀為脂肪酸氧化促進(jìn)劑,雷諾嗪可提高葡萄糖代謝率等,對(duì)改善心肌細(xì)胞能量代謝均有一定的作用[22]。
綜上所述,HF-PEF患者M(jìn)EE明顯升高,與LVEF呈負(fù)相關(guān),與血清pro-BNP水平呈正相關(guān)。