王 偉, 閆 平, 魯 榮, 張 楠

舒張性心力衰竭(diastolic heart failure,DHF)是一種常見(jiàn)的心力衰竭類型,以左心室充盈壓升高為特征,其病理生理機(jī)制與收縮性心力衰竭不同,涉及炎癥、代謝紊亂、心肌微血管功能障礙等多個(gè)環(huán)節(jié),且對(duì)神經(jīng)激素拮抗劑治療反應(yīng)性差,缺乏有效的治療方法[1-2]。DHF可伴或不伴有心力衰竭癥狀和體征,同時(shí)具備左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)>50%、N端前B型利鈉肽(N-terminal pre-B natriuretic peptide,NT-proBNP)水平升高和心臟結(jié)構(gòu)改變或舒張參數(shù)異常,但部分DHF患者臨床癥狀隱匿,NT-proBNP水平升高不明顯,靜息多普勒超聲心動(dòng)圖檢查提示無(wú)心室舒張功能障礙,導(dǎo)致DHF診斷相對(duì)困難,容易出現(xiàn)漏診和治療延誤[3-4]。有創(chuàng)心導(dǎo)管測(cè)量左室舒張末壓(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)、肺毛細(xì)血管楔形壓(pulmonary capillary wedge pressure,PCWP)升高是DHF診斷的金標(biāo)準(zhǔn),但該方法有創(chuàng),患者接受度低[5-6]。因此需要探尋無(wú)創(chuàng)、靈敏的檢測(cè)方法和標(biāo)志物,以提高輔助診斷DHF的效能。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲心動(dòng)圖可同時(shí)評(píng)估運(yùn)動(dòng)和負(fù)荷狀態(tài)下相關(guān)血流動(dòng)力學(xué)變化,有助于臨床心臟疾病的診斷,指導(dǎo)臨床治療和預(yù)測(cè)患者預(yù)后[7-8]?？扇苄灾铝鲆种扑?(soluble suppression of tumorigenesis 2,sST2)是心力衰竭診斷和預(yù)后預(yù)測(cè)的標(biāo)志物,血清sST2水平在DHF以及非DHF患者中均可出現(xiàn)不同程度增高,難以鑒別DHF和非DHF[9]。左心房容積指數(shù)(left atrial volume index,LAVI)可反映左心室舒張功能變化,LAVI增大與左心室舒張功能障礙導(dǎo)致的左心室充盈壓升高有關(guān)[10]。sST2/LAVI比值在sST2基礎(chǔ)上加入LAVI進(jìn)行校正后可能有助于準(zhǔn)確評(píng)估左心室舒張功能,利于鑒別DHF和非DHF。鑒此,本研究旨在探討運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲心動(dòng)圖參數(shù)聯(lián)合sST2/LAVI比值診斷DHF的效能,以期為臨床提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 招募2020年10月至2022年10月我院收治的120例慢性心力衰竭患者,根據(jù)DHF發(fā)生情況將其分為DHF組(53例)和非DHF組(67例)。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合《中國(guó)心力衰竭診斷和治療指南(2018)》[11]中關(guān)于心力衰竭的診斷標(biāo)準(zhǔn),病程持續(xù)3個(gè)月以上;(2)病情穩(wěn)定,可行運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn);(3)入組前1周未接受抗心力衰竭藥物治療。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并心包疾病、瓣膜性心臟病、肺心病、先天性心臟病;(2)近60 d內(nèi)發(fā)生心肌梗死、肺動(dòng)脈高壓或慢性心房顫動(dòng);(3)合并慢性腎衰竭、肝臟疾病、癌癥;(4)合并自身免疫性疾病、急慢性感染。本研究獲醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批號(hào):20516)。

1.2DHF診斷標(biāo)準(zhǔn) 參考《舒張性心力衰竭診斷和治療專家共識(shí)》[12]中的診斷標(biāo)準(zhǔn):(1)存在典型的心力衰竭癥狀和體征;(2)LVEF>50%;(3)NT-proBNP水平升高(>125 pg/ml);(4)心導(dǎo)管檢測(cè)左心室充盈壓增高(LVEDP≥16 mmHg,PCWP≥15 mmHg)。符合以上4條可診斷為DHF。

1.3運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲心動(dòng)圖檢查 所有患者于入組當(dāng)日采用Philips IE33超聲診斷儀(X3-1探頭,頻率:1～3 MHz)行二維成像、多普勒和脈沖組織多普勒超聲檢查。在靜息狀態(tài)下于胸骨旁長(zhǎng)軸測(cè)量LVEF,以雙平面面積-長(zhǎng)度法測(cè)量LAVI。多普勒超聲心動(dòng)圖:于心尖四腔心切面測(cè)量二尖瓣口舒張期流速(E);脈沖組織多普勒:于心尖四腔心切面測(cè)量二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谄骄\(yùn)動(dòng)速度(e′),計(jì)算E/e′比值。取樣容積設(shè)置為5～10 mm,放置于室間隔、左室側(cè)壁二尖瓣瓣環(huán)水平處。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn):采用功率自行車(荷蘭LODO)、心臟負(fù)荷測(cè)試系統(tǒng)(美國(guó)QuintonQ-Stress)進(jìn)行體表心電圖和血壓監(jiān)測(cè)。采取由小到大循序漸進(jìn)的負(fù)荷方案,起始負(fù)荷量設(shè)置為15 W,以5 W/min功率遞增,觀察心率達(dá)100～110次/min或出現(xiàn)呼吸困難癥狀時(shí)則停止。于最大負(fù)荷時(shí)完成超聲圖像采集,并測(cè)量上述超聲指標(biāo)參數(shù)。計(jì)算負(fù)荷和靜息狀態(tài)下E/e′變化幅度(△E/e′),△E/e′比值=負(fù)荷E/e′比值-靜息E/e′比值。所有指標(biāo)參數(shù)均測(cè)量3次,取平均值。以上檢查和測(cè)量由我院超聲科醫(yī)師在不知曉患者病情前提下進(jìn)行,患者對(duì)所屬組別亦不知情。

1.4實(shí)驗(yàn)室檢測(cè) 所有患者于入組次日晨(治療前)通過(guò)干燥試管采集靜脈血3 ml,室溫下靜置至血液凝固,取上層液,應(yīng)用M1324微量高速離心機(jī)(瑞沃德生命科技有限公司)離心15 min(2 000 r/min,離心半徑10 cm),取上清液。應(yīng)用FAME全自動(dòng)酶聯(lián)免疫分析儀(瑞士Hamilton公司)通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法檢測(cè)血清sST2水平,所用試劑盒購(gòu)自廣州奧瑞達(dá)生物科技有限公司。計(jì)算sST2/LAVI比值。采用e601型全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(德國(guó)羅氏Cobas公司)經(jīng)化學(xué)發(fā)光免疫分析法檢測(cè)NT-proBNP水平。

1.5心導(dǎo)管檢查 腹溝區(qū)備皮,穿刺部位予1%～2%利多卡因行局部麻醉,Seldinger技術(shù)穿刺右股靜脈,建立靜脈通路,置入導(dǎo)絲,沿導(dǎo)絲送入血管擴(kuò)張鞘,插入Swan-Ganz右心導(dǎo)管,依次將導(dǎo)管頭端送至下腔靜脈近端、右房下部、上腔靜脈近端,連接心電監(jiān)護(hù)儀連續(xù)測(cè)壓。Swan-Ganz右心導(dǎo)管置入右心房和楔入肺動(dòng)脈遠(yuǎn)端,測(cè)量PCWP。6F豬尾導(dǎo)管行左心導(dǎo)管檢查并測(cè)量LVEDP。

1.6一般臨床資料收集 通過(guò)醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)收集患者年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù),以及高血壓病、糖尿病、高脂血癥、冠心病、腦卒中發(fā)生情況。

2 結(jié)果

2.1兩組一般資料比較 DHF組年齡大于非DHF組,男性人數(shù)比例、NT-proBNP水平低于非DHF組,LVEF、LVEDP、PCWP水平高于非DHF組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2兩組靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)、sST2及LAVI比較 DHF組負(fù)荷狀態(tài)下的E/e′比值顯著高于靜息狀態(tài)(P<0.05),非DHF組靜息和負(fù)荷狀態(tài)下的E/e′比值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。DHF組靜息狀態(tài)E/e′比值、負(fù)荷狀態(tài)E/e′比值、△E/e′比值、LAVI水平高于非DHF組,sST2水平、sST2/LAVI比值低于非DHF組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)、sST2及LAVI比較

2.3靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)、sST2、LAVI與PCWP、LVEDP的相關(guān)性分析結(jié)果 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,靜息E/e′比值、負(fù)荷E/e′比值、△E/e′比值和LAVI與PCWP、LVEDP均呈正相關(guān)(P<0.05),sST2和sST2/LAVI比值與PCWP、LVEDP均呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)、sST2、LAVI與PCWP、LVEDP的Pearson相關(guān)分析結(jié)果

2.4靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)診斷DHF的效能分析結(jié)果 ROC曲線分析結(jié)果顯示,負(fù)荷E/e′比值、靜息E/e′比值以及△E/e′比值均具有診斷DHF的應(yīng)用價(jià)值(P<0.05),且以△E/e′比值診斷效能最高[AUC(95%CI)=0.837(0.758～0.898)],最佳截?cái)嘀禐?.50,其對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度分別為83.02%、83.58%。見(jiàn)表4,圖1。

2.5sST2、LAVI及sST2/LAVI比值診斷DHF的效能分析結(jié)果 ROC曲線分析結(jié)果顯示,sST2、LAVI以及sST2/LAVI比值均具有診斷DHF的應(yīng)用價(jià)值(P<0.05),且以sST2/LAVI比值診斷效能最高[AUC(95%CI)=0.804(0.722～0.871)],最佳截?cái)嘀禐?.75,其對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度分別為81.13%、80.60%。見(jiàn)表5,圖2。

表4 靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)診斷DHF的ROC曲線分析結(jié)果

圖1 靜息與負(fù)荷狀態(tài)下超聲心動(dòng)圖指標(biāo)診斷DHF的ROC曲線圖

表5 sST2、LAVI及sST2/LAVI比值診斷DHF的ROC曲線分析結(jié)果

圖2 sST2、LAVI及sST2/LAVI比值診斷DHF的ROC曲線圖

2.6△E/e′比值聯(lián)合sST2/LAVI比值診斷DHF的效能分析 ROC曲線分析結(jié)果顯示,△E/e′比值聯(lián)合sST2/LAVI比值具有較好診斷DHF的效能[AUC(95%CI)=0.950(0.895～0.982),P<0.001],其靈敏度和特異度分別為94.34%、95.52%,高于單獨(dú)△E/e′比值、sST2/LAVI比值的診斷效能(Z=3.052、3.512,P<0.05)。見(jiàn)圖3。

圖3 三種指標(biāo)診斷DHF的ROC曲線圖

3 討論

3.1DHF被認(rèn)為是因心排血量與代謝需求之間不平衡導(dǎo)致的左心室充盈壓升高。E/e′比值是超聲心動(dòng)圖脈沖組織多普勒成像技術(shù)的衍生指標(biāo),臨床多用于評(píng)估心肌收縮、舒張功能及左室充盈壓。既往研究認(rèn)為E/e′比值增高可提示左心室充盈壓升高,是診斷左心室舒張功能不全的可靠指標(biāo)[13]。但也有研究表明,E/e′比值并不能完全反映運(yùn)動(dòng)過(guò)程中左心室充盈壓的增加,部分患者E/e′比值升高程度與臨床癥狀和實(shí)驗(yàn)室檢查不匹配[14]。本研究結(jié)果顯示DHF組靜息E/e′比值高于非DHF組,與LVEDP、PCWP呈弱相關(guān),靜息狀態(tài)下E/e′比值診斷DHF的診斷效能一般(AUC=0.584),臨床參考價(jià)值有限。

3.22016年歐洲心血管影像學(xué)會(huì)和美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)提出對(duì)于可疑DHF患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)[15],運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲心動(dòng)圖應(yīng)用超聲心動(dòng)圖對(duì)比觀察負(fù)荷狀態(tài)與靜息狀態(tài)下血流動(dòng)力學(xué)變化,以評(píng)估患者心血管系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的反應(yīng),無(wú)創(chuàng)評(píng)估左室舒張功能,為DHF診斷提供可靠的證據(jù)[16]。本研究DHF組負(fù)荷狀態(tài)E/e′比值顯著高于非DHF組,且DHF組負(fù)荷狀態(tài)E/e′比值較靜息狀態(tài)下顯著增高,而非DHF組的E/e′比值無(wú)顯著變化,提示DHF患者運(yùn)動(dòng)后左室充盈壓升高,而非DHF患者左室充盈壓未發(fā)生顯著改變,負(fù)荷狀態(tài)E/e′比值更能反映運(yùn)動(dòng)過(guò)程中左心室充盈壓的增加。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),DHF組△E/e′比值顯著高于非DHF組;Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,△E/e′比值與LVEDP、PCWP呈強(qiáng)相關(guān),負(fù)荷狀態(tài)E/e′比值與LVEDP、PCWP呈中等相關(guān),表明△E/e′比值與DHF存在更密切關(guān)系。ROC曲線分析結(jié)果顯示,△E/e′比值診斷DHF的效能高于負(fù)荷和靜息狀態(tài)的E/e′比值,靈敏度和特異度均在80%以上。Obokata等[17]報(bào)道指出,靜息狀態(tài)E/e′比值僅能識(shí)別34%～60%的DHF,增加負(fù)荷狀態(tài)E/e′比值后其靈敏度提高至90%。分析原因?yàn)?心臟舒張功能正常個(gè)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)二尖瓣血流速度和瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度同步、成比例升高,E/e′比值不隨運(yùn)動(dòng)和負(fù)荷的變化而變化。當(dāng)左室舒張功能障礙時(shí),左室心肌舒張功能受損,并依賴于左室充盈壓。當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí),左室充盈壓不斷升高以代償性增加心輸出量以滿足機(jī)體血液供應(yīng),左室充盈壓增高導(dǎo)致二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)與二尖瓣口血流不同步增加,因此DHF患者E/e′比值、△E/e′比值顯著增高。

3.3sST2是白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-33的非功能性誘餌受體,由血管內(nèi)皮下的成纖維細(xì)胞產(chǎn)生并釋放進(jìn)入外周血循環(huán),sST2通過(guò)與IL-33結(jié)合參與炎癥、細(xì)胞損傷和心肌纖維化過(guò)程,促進(jìn)心臟病理性重構(gòu)和心力衰竭的發(fā)生[18]。高水平sST2被認(rèn)為是心力衰竭診斷及危險(xiǎn)分層的標(biāo)志物[19]。sST2與DHF患者血清NT-proBNP、LAVI水平呈正相關(guān),是DHF患者死亡或因心力衰竭住院的危險(xiǎn)因素[20]。LAVI是經(jīng)體表面積標(biāo)化的左心房容積參數(shù),當(dāng)左心室舒張功能減退時(shí),左心房壓力和房壁張力不斷增高,引起心房心肌細(xì)胞伸展,導(dǎo)致心房容積增大,以維持足夠的左心室充盈。因此,LAVI與左心室充盈壓和舒張功能有著密切的聯(lián)系,使用LAVI對(duì)左心房進(jìn)行容積分析是評(píng)估左心室充盈壓力在一定時(shí)間內(nèi)累積效應(yīng)的有效方法[21]。本研究結(jié)果顯示,DHF組血清sST2水平顯著低于非DHF組,LAVI顯著高于非DHF組;sST2與LVEDP、PCWP呈弱相關(guān),LAVI與LVEDP、PCWP呈中等相關(guān),提示sST2、LAVI與DHF患者左室充盈壓增高有關(guān)。ROC曲線分析結(jié)果顯示,單獨(dú)sST2、LAVI診斷DHF的效能較弱,而sST2/LAVI比值校正了sST2、LAVI與左心室舒張功能障礙的關(guān)系,與LVEDP、PCWP呈強(qiáng)相關(guān),診斷DHF的效能較好,更能反映DHF患者左心室充盈壓改變;而聯(lián)合△E/e′比值與sST2/LAVI比值診斷DHF效能進(jìn)一步提高,可為臨床診斷提供參考。

綜上所述,與非DHF患者比較,DHF患者△E/e′比值顯著增高,sST2/LAVI比值顯著降低,且均與LVEDP、PCWP呈強(qiáng)相關(guān),聯(lián)合△E/e′比值與sST2/LAVI比值可進(jìn)一步提高診斷DHF的效能,可為臨床診斷DHF提供輔助參考。