周胤 謝楠山 羅冬玲 李賀智 張曹進
房間隔缺損(atrial septal defect,ASD)是最常見的先天性心臟病之一。ASD患兒占世界活產(chǎn)新生兒的1.6%[1-2]。由于ASD早期無癥狀或癥狀輕微,幼年時多不易被發(fā)現(xiàn),而常于成年后體檢或出現(xiàn)癥狀時才被診斷。隨著年齡增長,未經(jīng)治療的ASD使肺血管長期暴露于高容量負荷中,可引起肺血管重構、肺動脈壓力增高,最終進展為肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension, PAH),導致右心衰竭甚至死亡[3-4]。既往文獻表明,及時進行封堵治療可明顯改善患者預后[5]。而一旦合并PAH后,患者存活率將明顯降低,5年死亡率高達5%~23%[6]。因此,對于ASD患者,準確把握手術時機至關重要。但是,目前對于肺血管阻力(pulmonary vascular resistance,PVR)較高的ASD-PAH患者的介入治療仍處于“灰色地帶”,需動態(tài)評估患者的血流動力學情況以判斷封堵的可行性及安全性[7]。雖然,右心導管術是目前評價患者血流動力學的金標準,但是反復進行有創(chuàng)的導管檢查不僅增加了患者的痛苦及經(jīng)濟負擔,還可能降低患者治療的信心及就醫(yī)依從性。因此,越來越多的學者開始探討有效評價PAH患者血流動力學的無創(chuàng)檢查[8-11]。
本團隊早期發(fā)現(xiàn),彩色多普勒超聲檢測肺靜脈頻譜對于評估先天性心臟病患者肺血流分布有重要意義[6,12]。為進一步探討肺靜脈血流情況在ASDPAH中的意義,本研究比較接受介入封堵與未封堵患者的肺靜脈血流速度,分析其與血流動力學參數(shù)之間的相關關系,并觀察不同流速患者治療后心臟結構的變化情況,旨在評估這一無創(chuàng)檢查在ASD-PAH中的應用價值。
回顧性分析2008年1月1日至2009年3月30日在廣東省心血管病研究所行彩色多普勒超聲檢測肺靜脈頻譜的成人ASD-PAH患者44例。納入標準:(1)年齡>18歲;(2)經(jīng)超聲心動圖檢查確診為繼發(fā)孔型ASD;(3)右心導管檢測的平均肺動脈壓(mean pulmonary artery pressure, mPAP)≥25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),肺小動脈楔壓<15 mmHg。排除標準:(1)嚴重心肺功能不全患者;(2)中、重度二尖瓣狹窄或反流患者;(3)主動脈瓣或肺動脈瓣狹窄或關閉不全患者;(4)右心室流出道梗阻患者;(5)妊娠期或哺乳期患者;(6)合并其他肺高血壓類型的患者。
所有患者均取左側(cè)臥位,使用Acuson Sequoia C256 (Acuson,美國)或GE Vivid7彩色超聲心動圖診斷儀(GE Vingmed Ultrasound,挪威)進行檢測。在多普勒彩色超聲血流指引下(同步記錄心電圖),在心尖切面探測右下肺靜脈(right lower pulmonary vein,RLPV)和右上肺靜脈(right upper pulmonary vein,RUPV),在胸骨旁短軸或心尖四腔心切面探測左上肺靜脈( left upper pulmonary vein,LUPV)和左下肺靜脈(left lower pulmonary vein,LLPV)。在各肺靜脈左心房開口上行約1 cm處測得對應的血流速度[12],取5~6個心動周期的血流頻譜并計算其平均值。所有超聲心動圖數(shù)據(jù)均存儲在磁光盤上,以供后續(xù)回顧分析。
所有患者取仰臥位,在局部麻醉下經(jīng)右側(cè)股靜脈穿刺插管,按常規(guī)右心導管術操作,分別測量右心房收縮壓(right atrial systolic pressure,RASP)、右心房舒張壓(right atrial diastolic pressure,RADP)、平均右心房壓(mean right atrial pressure,mRAP)、肺動脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure,PASP)、肺動脈舒張壓(pulmonary artery diastolic pressure,PADP)、mPAP、肺小動脈楔壓、混合靜脈血氧飽和度(mixed venous oxygen saturation,SvO2)等參數(shù),計算相應的PVR。同時,根據(jù)Fick原理計算肺循環(huán)與體循環(huán)血流量比值(pulmonary to systemic blood flow ratio,Qp/Qs)。根據(jù)當年指南及專家共識[13],綜合考慮Qp/Qs及PVR,評估患者是否進行介入封堵治療。
根據(jù)患者是否行介入封堵治療分為封堵組及未封堵組,比較兩組患者的基本資料、超聲心動圖及血流動力學結果。同時收集于我院定期隨訪患者的超聲心動圖結果,按照患者術前平均肺靜脈流速進行分組,分為肺靜脈流速>0.7 m/s組和肺靜脈流速≤0.7 m/s組,比較其治療前后心臟結構的變化。
所有數(shù)據(jù)均采用STATA 15.1(StataCorp/SE,College Station,Texas,StataCorp/SE,美國)進行統(tǒng)計學分析。統(tǒng)計檢驗為雙側(cè)檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。計量資料以均數(shù)±標準差或中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示。計數(shù)資料以例數(shù)及百分比表示。獨立樣本t檢驗用于比較兩組患者的一般資料、超聲心動圖結果及血流動力學參數(shù)。配對t檢驗用于比較患者治療前后心臟結構的變化。以Pearson相關分析評價患者肺靜脈流速與血流動力學參數(shù)的相關關系。
44例患者平均年齡(36.98±12.32)歲,mPAP(38.82±24.14)mmHg,PVR(5.27±6.40)Wood Units,Qp/Qs為(1.97±1.00)。兩組患者年齡、心率、性別、收縮壓、舒張壓、左心房內(nèi)徑等比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。封堵組患者mPAP[(27.75±17)mmHg比(68.33±12.54)mmHg,P<0.001]、mRAP[(6.86±1.35)mmHg比(15.33±4.04)mmHg,P<0.001]、PVR[(1.91±0.91)Wood Units比(14.24±6.11)Wood Units,P<0.001]均明顯低于未封堵組,而平均肺靜脈流速 [(0.75±0.10)m/s比(0.60±0.14)m/s,P<0.001]、LLPV流速[(0.74±0.21)m/s比(0.46±0.13)m/s,P<0.001]顯著高于未封堵組,差異均有統(tǒng)計學意義。兩組間其余參數(shù)比較詳見表1及表2。
表1 兩組患者一般資料及超聲心動圖結果
表2 兩組患者血流動力學資料(x-±s)
Pearson相關分析發(fā)現(xiàn),mPAP(β=-0.45,P=0.003)、PVR(β=-0.43,P=0.004)與患者的平均肺靜脈流速存在負相關(表3),且與LLPV流速關系更為密切(mPAP,β=-0.53,P<0.001;PVR,β=-0.43,P=0.005,圖1)。而LLPV流速與患者的SvO2(β=0.51,P<0.001)、心臟指數(shù)(β=0.37,P=0.014)呈正相關。
于我院規(guī)律隨訪的患者共25例,根據(jù)患者術前平均肺靜脈流速將患者分為肺靜脈流速>0.7 m/s組(12例)和肺靜脈流速≤0.7 m/s組(13例)。中位隨訪時間為46(7,63)個月,發(fā)現(xiàn)治療前肺靜脈流速>0.7 m/s組患者左心房內(nèi)徑[(30.42±4.32)mm比(27.25±3.82)mm,P=0.002]、左心室舒張末期內(nèi)徑[(42.42±4.25)mm比(36.50±4.30)mm,P<0.001]、左心室收縮末期內(nèi)徑[(24.67±3.39)mm比(19.33±4.21)mm,P<0.001]較術前增大,而右心房內(nèi)徑[(44.08±6.73)mm比(50.08±6.43)mm,P=0.017]、右心室內(nèi)徑[(49.00±6.63)mm比(54.75±6.69)mm,P=0.011]較術前明顯縮小,差異均有統(tǒng)計學意義。而術前平均肺靜脈流速≤0.7 m/s組患者,雖左心房內(nèi)徑[(33.08±5.36)mm比(29.62±6.29)mm,P=0.015]較術前輕度增大,但左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室收縮末期內(nèi)徑、右心房內(nèi)徑及右心室內(nèi)徑變化均不顯著(表4,圖2)。
常見的肺靜脈解剖包含4根肺靜脈,分別為RUPV、RLPV、LUPV及LLPV,分別從左心房后側(cè)的四個方位匯入左心房[14]。由于LUPV的解剖位置較難暴露,經(jīng)胸超聲心動圖大多只能探測到LLPV、RUPV、RLPV[15]。由于肺靜脈缺乏靜脈瓣,因此在正常情況下,肺血流隨心動周期變化而變化,呈現(xiàn)出雙相或者三相的頻譜特點[16]。但是,在ASD患者中,由于存在左向右分流,左心房壓力降低,導致舒張期肺靜脈的前向血流增多,流速增快,出現(xiàn)單一持續(xù)的前向波,而左心房逆向波減弱甚至消失[16-18]。
越來越多的研究表明,肺靜脈頻譜能有效反映ASD患者的肺血容量情況。通過計算肺靜脈流速時間積分(pulmonary vein-time velocity integral,PVTVI),可用于評估ASD患者的Qp/Qs[16]。一項納入了18例先天性心臟病患兒的研究發(fā)現(xiàn),PV-TVI與PVR存在良好的相關性,在純氧吸入15 min后,隨著PVR的下降,PV-TVI逐漸增加[19]。由此可見,肺靜脈頻譜能敏感地反映PVR的變化。
表3 肺靜脈流速與血流動力學的關系
圖 1 左下肺靜脈流速與平均肺動脈壓(A)及肺血管阻力(B)的關系
表4 術前不同流速患者術前術后心腔大小的比較(x-±s)
圖 2 術前不同肺靜脈流速患者術前術后右心大小變化情況 A.右心房內(nèi)徑變化;B.右心室內(nèi)徑變化
本研究通過比較介入封堵及未封堵患者的肺靜脈流速后發(fā)現(xiàn),封堵組患者術前肺靜脈流速明顯高于未封堵組。同時,平均肺靜脈流速與PVR、mPAP存在明顯相關性。這一發(fā)現(xiàn)說明,肺靜脈流速可作為ASDPAH患者病情評估及手術適應證的重要評價指標。雖然,Saric等[18]學者認為,左側(cè)及右側(cè)上下肺靜脈血流頻譜無明顯差異。 但本研究卻發(fā)現(xiàn),相比于右側(cè)肺靜脈,LLPV血流速度與ASD-PAH患者的PVR及mPAP具有更好的相關性。這可能與肺血容量增多的情況下,LLPV更容易在超聲心動圖下被探及有關[15,18-19]。而且,LLPV更垂直開口于左心房,有利于準確測量其流速[12]。但是,鑒于本研究樣本量較小,該假設仍需進一步研究證實。
一般情況下,ASD封堵術后可有效阻止左向右分流,減少肺血容量,降低PVR,改善右心功能。對于未合并PAH的ASD患者,封堵術后迅速發(fā)生心臟重構,術后24 h甚至更早即可觀察到右心房、右心室容量減少,而且,這種重構將持續(xù)至少1年[6]。但是,對于合并PAH的患者,長期的容量負荷可能已經(jīng)造成不可逆性肺血管重構,即便封堵后肺血容量減少,PVR、mPAP、右心功能也未能得到很好的改善。一項關于ASD封堵術前后PAH情況的系統(tǒng)綜述中,作者發(fā)現(xiàn),術前PVR較高的ASD-PAH患者,即便封堵術后整體的mPAP有所下降,PAH的發(fā)生率也并未減少[1]。因此,2020年歐洲心臟病學成人先天性心臟病指南建議,對肺動脈壓力增高的ASD患者應定期進行隨訪觀察[7]。在本研究中,肺靜脈流速>0.7 m/s的患者術后右心房、右心室內(nèi)徑明顯縮小,而肺靜脈流速≤0.7 m/s的患者,右心房、右心室內(nèi)徑變化不顯著。這提示,肺靜脈血流速度可作為肺血管順應性的重要評價指標,這一指標在隨訪過程中將有助于臨床醫(yī)師評估患者的血流動力學狀況。
肺靜脈血流速度與成人ASD-PAH患者的血流動力學參數(shù)存在明顯相關性,有望成為ASD-PAH手術評判及預后評估的重要指標之一。但是,本研究仍存在不少局限性:(1)由于肺靜脈存在解剖變異,肺靜脈的暴露及辨識存在困難[12,16],需由有經(jīng)驗的超聲科醫(yī)師進行操作。而且,對合并有心房顫動的患者可能存在偏倚。(2)本研究為單中心、回顧性研究,樣本量較小。(3)對隨訪患者未進行肺靜脈頻譜的動態(tài)檢測。(4)部分患者在研究過程中失訪,可能導致不同肺靜脈流速患者術前術后超聲心動圖的變化存在偏倚。盡管如此,本研究的發(fā)現(xiàn)為成人ASD-PAH患者血流動力學的無創(chuàng)評估提供了新思路,為后續(xù)開展更大規(guī)模、多中心、前瞻性臨床研究奠定了基礎。