谷冰雨 張 霞
慢性阻塞性肺疾?。–OPD)患病率高,多表現(xiàn)為咳嗽、咳痰,但可進(jìn)行預(yù)防與治療改善患者癥狀,減少病死率[1]。COPD 患者的臨床癥狀可能是肺動(dòng)脈高壓和心血管并發(fā)癥引起[2],而右心室室壁薄,順應(yīng)性較大,理論上更易受壓力負(fù)荷影響[3],所以評(píng)估右心室功能十分必要。二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)(2D-STI)是一種評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)細(xì)微變化的新興技術(shù),通過(guò)圖像處理算法追蹤感興趣區(qū)域的心肌斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)變化反應(yīng)心肌的變形能力,對(duì)心室功能進(jìn)行定量評(píng)估[4]。本文采用2D-STI 技術(shù)以期更早發(fā)現(xiàn)COPD 患者的右心功能損害,結(jié)合更貼近臨床的慢性阻塞性肺疾病評(píng)估測(cè)試(CAT),探討CAT 分?jǐn)?shù)與右心功能的相關(guān)性以及對(duì)COPD 患者右心功能的預(yù)測(cè)價(jià)值,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 一般資料 收集2020 年9 月至2021 年12 月在皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院門(mén)診及住院治療的COPD患者80 例,篩選后納入COPD 患者67 例和與之匹配的健康對(duì)照組30 例。根據(jù)CAT 評(píng)分[5],將COPD患者分為輕中度COPD 組33 例(1~20 分),重度COPD 組34 例(21~40 分)。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(guò),批件號(hào):(2019)輪審研第(88)號(hào),所有研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。
1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) 臨床上,有長(zhǎng)期咳嗽、咳痰等癥狀且使用支氣管舒張劑后,第1 秒用力呼氣容積/用力肺活量<70%(FEV1/FVC<70%),排除其他持續(xù)氣流受限疾病后診斷為COPD,本次研究納入臨床確診COPD 的患者[6]。
1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) (1)嚴(yán)重影響右心功能的疾病,如左心室功能衰竭、心肌梗死等;(2)其他肺組織疾病,如肺結(jié)核、肺栓塞;(3)嚴(yán)重先天性心臟病、房顫、心肌??;(4)免疫系統(tǒng)疾病,如類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、骨髓瘤等;(5)圖像質(zhì)量差,2D-STI 不能準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量;(6)不能配合本次檢查,未能獲取CAT 分?jǐn)?shù)的患者。
2.1 儀 器 機(jī)器型號(hào)為Philips EPIQ 7C,配備S5-1 探頭和Qlab10.5 工作站。
2.2 資料收集 收集患者基本信息,身高、體質(zhì)量、年齡,并進(jìn)行CAT 量表的填寫(xiě),由1 名呼吸科醫(yī)師講解評(píng)分規(guī)則,患者進(jìn)行獨(dú)立評(píng)分,保證評(píng)分客觀(guān)準(zhǔn)確性。
2.3 常規(guī)超聲心動(dòng)圖 囑患者取左側(cè)臥位,同時(shí)連接動(dòng)態(tài)心電圖,按照超聲心動(dòng)圖測(cè)量指南對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量[7],獲得右心室前后徑(RVD)、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、心率(HR)、主肺動(dòng)脈內(nèi)徑(MPAD)、右心室基底段內(nèi)徑(RVD1)、右心室中間段內(nèi)徑(RVD2)、右心室面積變化率(FAC)、三尖瓣環(huán)縱向峰值位移(TAPSE)、組織多普勒測(cè)定三尖瓣環(huán)收縮期峰值速率(S’)、心肌功能指數(shù)(Tei 指數(shù))。
2.4 二維斑點(diǎn)追蹤 囑患者屏氣,優(yōu)化圖像質(zhì)量,獲取右心室為主的四腔心切面,充分暴露右心室游離壁和心尖,儲(chǔ)存四個(gè)心動(dòng)周期的圖像。通過(guò)aCMQ 軟件離線(xiàn)對(duì)圖像進(jìn)行分析,手動(dòng)定義右心室心內(nèi)膜邊界,動(dòng)態(tài)觀(guān)察調(diào)整心肌邊界和厚度,確保右心室和室間隔完全被追蹤,軟件自動(dòng)跟蹤感興趣區(qū)所有心肌組織,右心室游離壁和室間隔均被劃分為三個(gè)節(jié)段,分別為基底段、中間段、心尖段,然后得到每個(gè)節(jié)段應(yīng)變值(見(jiàn)圖1~3),三者的平均值則分別為右室游離壁縱向應(yīng)變(RVFWLS)、室間隔應(yīng)變(IVSLS),六個(gè)節(jié)段的平均值則為右室整體縱向應(yīng)變(RVGLS),得到的應(yīng)變均以絕對(duì)值表示。
圖1 二維斑點(diǎn)追蹤測(cè)量健康對(duì)照組的右心室游離壁縱向應(yīng)變、室間隔應(yīng)變
圖2 二維斑點(diǎn)追蹤測(cè)量輕中度慢性阻塞性肺疾病患者的右心室游離壁縱向應(yīng)變、室間隔應(yīng)變
圖3 二維斑點(diǎn)追蹤測(cè)量重度慢性阻塞性肺疾病患者的右心室游離壁縱向應(yīng)變、室間隔應(yīng)變
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s) 表示,三組間的比較使用方差分析。非正態(tài)分布的計(jì)量資料用中位數(shù)(四分位數(shù)間距)[M(P25,P75)]表示,三組間的比較使用Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用百分比表示,三組間的比較使用χ2檢驗(yàn)。CAT 分?jǐn)?shù)與參數(shù)之間的相關(guān)性用Pearson 相關(guān)分析。不同超聲醫(yī)生的一致性檢驗(yàn)用Kendall’s W 分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 三組研究對(duì)象一般資料比較 三組間年齡、性別、心率、體質(zhì)指數(shù)等一般資料比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表1。
表1 三組研究對(duì)象一般資料比較
3.2 三組研究對(duì)象構(gòu)型數(shù)據(jù)比較 三組間MPAD、RVD、RVD2 比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與健康對(duì)照組比較,輕中度COPD 組、重度COPD 組RVD1 增加(P<0.05),見(jiàn)表2。
表2 三組研究對(duì)象構(gòu)型數(shù)據(jù)比較
3.3 三組研究對(duì)象功能數(shù)據(jù)比較 三組間LVEF、TAPSE、S’比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與健康對(duì)照組比較,輕中度COPD 組、重度COPD 組FAC減低(P<0.05),Tei 指數(shù)增高(P<0.05)。與健康對(duì)照組、輕中度COPD 組比較,重度COPD 組IVSLS 絕對(duì)值減低(P<0.05)。健康對(duì)照組、輕中度COPD 組、重度COPD 組RVFWLS 絕對(duì)值和RVGLS 均逐漸減低,三組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。
表3 三組研究對(duì)象功能數(shù)據(jù)比較
3.4 COPD 患者CAT 分?jǐn)?shù)與心功能參數(shù)相關(guān)性分析 FAC 與CAT 分?jǐn)?shù)之間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.211),Tei指數(shù)與CAT 分?jǐn)?shù)之間呈正相關(guān)(r=0.114),IVSLS 絕對(duì)值與CAT 分?jǐn)?shù)之間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.249),RVFWLS絕對(duì)值與CAT 分?jǐn)?shù)之間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.621),RVGLS 絕對(duì)值與CAT 分?jǐn)?shù)之間呈負(fù)相關(guān)(r=-0.454),見(jiàn)圖4~8。
圖4 右心室面積變化率與慢性阻塞性肺疾病評(píng)估測(cè)試分?jǐn)?shù)之間的Pearson 相關(guān)性散點(diǎn)圖
圖5 心肌功能指數(shù)與慢性阻塞性肺疾病評(píng)估測(cè)試分?jǐn)?shù)之間的Pearson 相關(guān)性散點(diǎn)圖
圖6 室間隔應(yīng)變絕對(duì)值與慢性阻塞性肺疾病評(píng)估測(cè)試分?jǐn)?shù)之間的Pearson相關(guān)性散點(diǎn)圖
圖7 右心室游離壁縱向應(yīng)變絕對(duì)值與慢性阻塞性肺疾病評(píng)估測(cè)試分?jǐn)?shù)之間的Pearson 相關(guān)性散點(diǎn)圖
圖8 右心室整體縱向應(yīng)變絕對(duì)值與慢性阻塞性肺疾病評(píng)估測(cè)試分?jǐn)?shù)之間的Pearson 相關(guān)性散點(diǎn)圖
3.5 一致性分析 從COPD 患者和健康對(duì)照組中共隨機(jī)抽取30 人,由另1 位超聲醫(yī)師采用2D-STI 技術(shù)分別對(duì)IVSLS 絕對(duì)值、RVFWLS 絕對(duì)值進(jìn)行測(cè)量。測(cè)得IVSLS 絕對(duì)值的一致性系數(shù)為0.943,RVFWLS絕對(duì)值的一致性系數(shù)為0.863。
COPD 是一種高發(fā)的呼吸系統(tǒng)疾病,長(zhǎng)期的病程會(huì)增加抑郁癥風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響患者身心健康,增加社會(huì)負(fù)擔(dān)[8]。COPD 患者右心功能受損的機(jī)制主要為慢性氣流受限和肺部炎癥反應(yīng)。慢性氣流受限可引起肺小血管收縮和重塑,產(chǎn)生肺動(dòng)脈高壓,損害右心室舒縮功能[9]。肺部炎癥反應(yīng)可進(jìn)展至全身,增加動(dòng)脈僵硬度、心血管并發(fā)癥和血栓形成風(fēng)險(xiǎn)[10]。早期COPD 患者右心室發(fā)生代償性肥厚,當(dāng)肥厚失代償時(shí),右心室發(fā)生擴(kuò)張及增加心率來(lái)保持心輸出量,右心室功能逐漸受損,最終可進(jìn)展為右心室功能衰竭。因此需要早期發(fā)現(xiàn)右心室功能變化,及時(shí)進(jìn)行臨床處理,避免嚴(yán)重心血管不良事件的發(fā)生。
臨床上有多種方法評(píng)價(jià)COPD 患者情況,改良版英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)(mMRC)呼吸困難問(wèn)卷、CAT等為常用方法[5],CAT 涵蓋了COPD 患者肺內(nèi)與肺外癥狀,每個(gè)項(xiàng)目間相關(guān)性好,與多種問(wèn)卷存在高度一致性,簡(jiǎn)便易懂且重復(fù)性高。Tu 等[11]對(duì)78 例急性加重期COPD 患者研究發(fā)現(xiàn),CAT 與COPD 炎癥變化有關(guān),且比mMRC 呼吸困難問(wèn)卷更敏感。Rassouli等[12]發(fā)現(xiàn),CTA 分?jǐn)?shù)與病情惡化風(fēng)險(xiǎn)也相關(guān),每增加1 分,風(fēng)險(xiǎn)增加8%,故本文利用CAT 量表評(píng)價(jià)COPD 患者情況。
本研究中,三組間LVEF 比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但LVEF 正常的COPD 患者可發(fā)現(xiàn)右心室收縮功能受損,Cuttica 等[13]對(duì)74 例非重度COPD患者進(jìn)行研究也發(fā)現(xiàn),左室收縮功能正常的COPD 患者右心室結(jié)構(gòu)發(fā)生變化??赡苁荂OPD 影響左右心室的機(jī)制不同,且右心室本身壓力低且僅需很小的壓力差就可完成向肺動(dòng)脈射血,這種特點(diǎn)使得右心室對(duì)壓力負(fù)荷更加敏感,使右心室舒張功能先受損。
右心功能數(shù)據(jù)中三組間TAPSE、S’比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),TAPSE 和S’是對(duì)基底部的某一點(diǎn)心肌進(jìn)行測(cè)量,僅反應(yīng)縱向功能且存在角度依賴(lài)性,所以TAPSE 和S’有時(shí)不能準(zhǔn)確反映右心室整體收縮功能。與對(duì)照組比較,輕中度COPD 組和重度COPD 組RVD1、Tei 指數(shù)和FAC 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但都未能敏感地發(fā)現(xiàn)臨床癥狀加重時(shí)COPD 患者右心功能的變化。Tei 指數(shù)受血流影響較小且不受右心室?guī)缀涡螤畹挠绊懀煞从秤倚氖业氖婵s功能,COPD 患者可發(fā)生右心室早期舒張壓輕微升高,三尖瓣開(kāi)放延遲,從而使Tei 指數(shù)增加[14]。FAC和RVD1 發(fā)生變化,可能因?yàn)镃OPD 患者右心室結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,而功能仍處在代償階段。
2D-STI 是一項(xiàng)通過(guò)追蹤心肌的運(yùn)動(dòng)路徑,在二維圖像上得到局部和整體的心肌應(yīng)變,可準(zhǔn)確地反映心肌運(yùn)動(dòng)能力的新技術(shù),在心功能研究中展現(xiàn)了良好的前景。本研究中三組間RVGLS、RVFWLS 比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明對(duì)于右心室功能變化2D-STI 技術(shù)比常規(guī)指標(biāo)更敏感,且隨著CAT 分?jǐn)?shù)的增加,患者臨床癥狀逐漸加重,右心功能損害也逐漸加重。Li 等[15]對(duì)53 例肺動(dòng)脈高壓患者也發(fā)現(xiàn),RVFWLS 比常規(guī)指標(biāo)可更好地反映肺動(dòng)脈高壓嚴(yán)重程度。而IVSLS 中輕中度COPD 組和對(duì)照組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),Masson Silva 等[16]對(duì)91例穩(wěn)定期COPD 進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)納入室間隔應(yīng)變時(shí)對(duì)右心功能不全的預(yù)測(cè)降低。這可能是因?yàn)橛倚氖抑饕湛s為心內(nèi)膜的縱向心肌,縱向心肌大部分位于游離壁,所以RVFWLS 可發(fā)生嚴(yán)重受損。室間隔由左右心室共享,且左心室收縮主導(dǎo)了室間隔的運(yùn)動(dòng),RVGLS 惡化同時(shí)也可部分反映了左室功能受損。
相關(guān)性分析中,RVFWLS 與CAT 分?jǐn)?shù)相關(guān)性最高。與常規(guī)指標(biāo)相比,RVFWLS 對(duì)COPD 患者右室功能障礙診斷性最好,且是唯一可與所有功能參數(shù)表現(xiàn)出良好相關(guān)性的指標(biāo)[16]。且本研究?jī)晌怀曖t(yī)師利用2D-STI 技術(shù)測(cè)量的數(shù)據(jù)顯示了良好的一致性,表明該技術(shù)用于評(píng)價(jià)右室功能具有可靠性。
綜上所述,COPD 患者在未有明顯臨床癥狀時(shí),右心室功能已發(fā)生損害,隨著CAT 分?jǐn)?shù)的增加,損害更加嚴(yán)重,2D-STI 可以早期發(fā)現(xiàn)COPD 患者右心室功能的改變,可作為評(píng)價(jià)右心室功能的一種新技術(shù),利用CAT 對(duì)患者臨床癥狀進(jìn)行評(píng)估更加貼近臨床生活,可成為一種判斷COPD 患者右心室功能的簡(jiǎn)便方法。但由于我們的研究以老年男性為主且未能進(jìn)行大樣本量及多中心研究,故結(jié)果可能存在偏差。