实时三维超声心动图评价先天性心脏病继发肺动脉高压患者右室功能*
2011-02-28王海永
雷 芳 林 毅 陈 辉 王海永
左向右分流型先天性心脏病引起的肺动脉高压(pulmo⁃nary arterial hypertension,PAH)会导致右心功能衰竭,可发生于小儿先天性心脏病演变过程中的各个阶段,是决定先天性心脏病手术时间和手术方式的重要因素。因此早期准确检测患者右心功能具有重要的意义。本研究采用实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE)检测左向右分流先天性心脏病右心功能的变化,探讨RT-3DE在评价左向右分流先天性心脏病患者右心功能方面的价值。
1 对象与方法
1.1 研究对象 2009年4月—2010年1月在我院住院的左向右分流先天性心脏病患者74例,女39例,男35例,年龄3~14岁,平均(8.55±2.51)岁,其中单纯房间隔缺损20例,单纯室间隔缺损14例,单纯动脉导管未闭14例,房间隔合并室间隔缺损10例,房间隔缺损合并动脉导管未闭8例,房室间隔缺损8例。所有患者均为窦性心率,均无房颤及右束支传导阻滞。根据肺动脉收缩压(三尖瓣反流压差+右房压)分为轻度、中度、重度PAH组,其中轻度PAH组(40 mm Hg≤肺动脉收缩压<50 mm Hg,1 mm Hg=0.133 kPa)31例,中度PAH组(50 mm Hg≤肺动脉收缩压<70 mm Hg)21例,重度PAH组(肺动脉收缩压≥70 mm Hg)22例。正常对照组45例,男25例,女20例,年龄4~16岁,平均(8.13±3.23)岁,为同期健康体检者,经体格检查、心电图、超声心动图排除心脏疾病。2组入选年龄(t=0.628)、性别(χ2=0.763)差异无统计学意义。
1.2 方法 采用Hp iE33型彩色多普勒超声诊断仪,S5-1探头,频率为2~5 MHz。实时三维探头X3-1,频率为1~3 MHz,配有QLAB三维图像处理工作站及QLAB 4.0定量分析软件。由一名高年资医师操作,患者左侧卧位,联接胸前三导联心电图,嘱平静呼吸。S5-1探头用于常规经胸二维心脏超声检查。换取实时三维探头X3-1位于心尖部,调整仪器获得满意的心尖四腔图。启动“Full volume”键,调整双平面的图像,嘱患者摒气,启动“Acquire”键采集4个相邻15°×60°的“蛋糕块”立体图像,形成60°×60°的“金字塔”全容积图像。将图像储存于仪器硬盘,刻录于光盘并导入工作站中。采用QLAB 4.0分析软件,分别描记右室舒张末期及收缩末期心内膜边界,计算机自动分析右室容量及收缩功能,见图1。未显示的数据由下列公式求得:射血分数=(舒张末容量-收缩末容量)/舒张末容量。
图1 描绘右室心内膜面
1.3 统计学分析 采用SPSS 13.0统计软件进行分析,测量数据用均数±标准差(±s)表示,多组数据之间的比较采用方差分析,组间两两比较采用LSD-t法。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
与对照组相比,中、重度PAH患者右室舒张末期容积(right ventricular end diastolic volume,RVEDV)、右室收缩末期容积(right ventricular end systolic volume,RVESV)增加,而右室心功能(right ventricular ejection fraction,RVEF)值减低。与轻度PAH比较,中度PAH患者RVEDV、RVEF差异有统计学意义,重度PAH患者RVEDV、RVESV、RVEF差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01),见表1。
3 讨论
PAH是左向右分流先天性心脏病严重的并发症之一,其发病机制与肺血管内皮损伤、增生和功能障碍及肺血管重塑有关[1]。持续升高的肺动脉压力使右室充盈压升高,心肌变性,右室形态改变,从而影响右室功能。重度的PAH可引起肺血管病变而失去手术机会[2],甚至在先天性心脏病术后引起肺血管阻力急剧升高,将导致肺动脉高压危象和低心排综合征。因此对先天性心脏病患者右心功能的准确评论具有重要的临床意义。
表1 各组RT-3DE测量参数比较 ( ±s)
表1 各组RT-3DE测量参数比较 ( ±s)
**P<0.01
组别对照组(1)轻度PAH(2)中度PAH(3)重度PAH(4)F P(1)∶(2)(1)∶(3)(1)∶(4)(2)∶(3)(2)∶(4)n 45 31 21 22 RVEDV(mL)46.22±9.08 52.52±5.64 60.22±11.06 60.77±6.18 6.786**0.121 0.001 0.001 0.032 0.041 RVESV(mL)20.77±7.36 25.22±3.11 28.35±3.35 33.22±5.38 9.567**0.074 0.003<0.001 0.175 0.002 RVEF 0.553±0.026 0.531±0.032 0.486±0.044 0.451±0.036 14.566**0.102<0.001<0.001 0.029<0.001
目前评价右心功能的方法很多,如右心导管法及一氧化氮和高浓度氧的混合气作为右心导管的附加试验,在评估肺动脉高压程度方面具有较高的敏感性和可靠性[3],但也有一定的创伤性,在临床上未能广泛开展。由于右心室结构复杂,呈新月形,肌小梁丰富,而二维超声心动图是基于假设的几何形态来推算其容积,测量不规则的右心室有一定局限性[4]。RT-3DE对于形态不规则的右心腔测量较传统二维超声方法具有明显的优越性。王林等[5]用RT-3DE测量犬右心室搏出量与肺动脉血容量,结果示呈高度正相关(r=0.97)。
左向右分流型先天性心脏病由于长期分流使右心负荷增加,右心室代偿性重构,表现为右心室扩大,右心室壁增厚。根据Frank-Starling机制,右室舒张末期容积将增大,增加心输出量,并且通过增厚的心肌增强心肌收缩力,这2种形式代偿都是以心脏收缩或舒张功能受损为代价的。而临床表现肺动脉高压早期为动力性病变,呈可逆性,因此早期右室功能降低不明显。Zafrir等[6]研究发现RVEF是唯一能够反映患者预后状况的预测性指标。本研究显示左向右分流患者随肺动脉收缩压增加,RVEDV、RVESV略有增加,而RVEF略有下降。轻度肺动脉高压虽致右室容量及心功能改变,但与对照组比较无差异,表明PAH程度不同,对右心功能的影响不同。中度及重度PAH患者与对照组间指标存在差异,提示中度以上的PAH肺循环受到明显限制,右心整体功能明显受损,氧耗量进一步增加,加重了PAH和右心功能不全。有学者认为心内异常通道的大小是左向右分流型先天性心脏病继发PAH的主要因素[9]。在低压腔间分流性心脏病中年龄亦是另一个重要因素,年龄越大越容易出现PAH[10]。
综上,RT-3DE定量测量较传统二维测量具有高度准确性、可信性与重复性的优点,用以探讨左向右分流先天性心脏病合并肺动脉高压患者右室功能的变化,为临床诊断与治疗提供参考价值。
[1]张跃斌,王玉七,刘辉,等.室间隔缺损并发肺动脉高压患儿手术前后血浆心钠素临床研究[J].陕西医学杂志,2009,38(3):306-308.
[2]Galie N,Torbicki A,Barst R,et al.Guidelines on diagnosis and treat⁃ment of PAH.The task force on diagnosis and treatment of pulmo⁃nary arterial hypertension of the European Society of Cardiology[J]. Eur Heart J,2004,25(24):2243-2278.
[3]蔡志雄,蓝斌,陈平,等.先天性心脏病合并肺动脉高压患儿心导管与连续波多普勒法测定对比分析[J].广东医学,2006,27(1):73-74.
[4]Heusch A,Lawrenz W,Olivier M,et al.Transesophageal 3-Dimen⁃sional versus cross-sectional echocardiographic assessment of the volume of the right ventricle in children with atrial septal defects [J].Cardiol Young,2006,16(4):135-140.
[5]王林,邓又斌,武心萍,等.实时三维超声心动图评价犬右心室容量和收缩功能[J].中国医学影像技术,2009,25(6):960-962.
[6]Zafrir N,Zingerman B,Solodky A,et al.Use of noninvasive tools in primary pulmonary hypertension to assess the correlation of right ventricular function with functional capacity and to predict outcome [J].Int J Cardiavasc Imaging,2007,23(2):209-215.
[7]郑然,伍伟锋.左向右分流型先天性心脏病继发肺动脉高压危险因素及右心形态的改变[J].临床心血管病杂志,2008,24(12):919-922.
[8]葛建军,史学功.成人法洛四联症术后右心功能及其影响因素分析[J].实用医学杂志,2007,23(8):1181-1183.