脉冲多普勒与组织多普勒技术对左室舒张功能的诊断价值

赵新涛，田 军

脉冲多普勒与组织多普勒技术对左室舒张功能的诊断价值

赵新涛1,2，田 军2

目的探讨脉冲多普勒（pulse doppler，PD）与组织多普勒技术（tissue doppler technology，TDI）在评价心脏左室舒张功能方面的应用价值。方法选取武警某部医院行超声心动图检查的50例无器质性心脏病者为对照组，51例心脏病患者为研究组，应用PD测量舒张早、晚期二尖瓣血流速度峰值E峰、A峰，并计算E/A值；再应用TDI测量舒张早、晚期二尖瓣环运动速度峰值Em峰、Am峰，并计算Em/Am、E/Em值，再进行两组比较。结果研究组较对照组：E峰降低（t=2.673，P=0.012），A峰升高（t=－5.055，P=0.013），E/A降低（t=5.913，P=0.001）；Em峰降低（t=14.735，P=0.002 ），Em/Am降低（t=24.088，P＜0.05 ）；E/Em升高（t=－8.735，P＜0.05），差异具有统计学意义。结论PD和TDI均可评价左室舒张功能，TDI较PD更准确，可以鉴别假性正常型，二者联合能更好地评价左室舒张功能。

左室舒张功能；超声心动图

在充血性心力衰竭患者中，约1/3为舒张性心力衰竭（diastolic heart failure，DHF），其收缩功能正常或近乎正常，另外，约2/3同时存在收缩和舒张功能障碍。因此，判定是否存在左室舒张功能障碍对心力衰竭的临床诊断和治疗至关重要。近年来，新的DHF诊断手段不断出现，但目前尚无统一的诊断标准，确诊仍然比较困难，多普勒超声心动图是目前评价左室舒张功能的主要方法。本研究应用组织多普勒成像（tissuedoppler imaging，TDI）对心脏病患者和健康人进行二尖瓣环运动频谱检测，并与脉冲多普勒（pulse doppler，PD）检测二尖瓣口血流频谱对比分析，探讨二者评价左室舒张功能的应用价值。

1 对象与方法

1.1对象 选取2015-09至2016-07经武警某医院临床确诊的51例心脏病患者为研究组，其中男29例，女22例，年龄36～81岁，平均（55.84±8.19）岁；包括冠状动脉粥样硬化性心脏病28例，高血压病23例。选取同时期排除器质性心脏病患者50例为对照组，其中男25例，女25例，年龄24～74岁，平均（51.88±11.27）岁。两组性别、年龄方面比较，差异均无统计学意义。1.2仪器和方法 使用彩色多普勒超声诊断仪（生产厂家：GE，型号：vivid E9），M5S-D探头，频率为2.5～3.5 MH。患者采取左侧卧位，平稳呼吸，在心尖四腔切面，将取样容积置于二尖瓣口近瓣尖处，仔细调整探头位置和方向，尽量使声束与瓣口血流方向平行，获取最佳舒张期二尖瓣口前向血流频谱，测量舒张早期和舒张晚期前向血流峰值速度E峰和A峰，并计算E/A值。然后启动TDI，将取样容积先后置于二尖瓣环室间隔及左室侧壁两个部位，测量两个部位的舒张早期和晚期的二尖瓣环运动速度频谱Em峰、Am峰，并计算Em/Am值。以上数据均连续测量五个心动周期，分别取其平均值。1.3统计学处理 采用SPSS 19.0软件进行统计学处理，计数资料以频数表示，组间比较采用χ2检验；计量资料用描述，组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1二尖瓣血流频谱比较 对照组检测二尖瓣血流频谱均在正常范围：E＞A，且1＜E/A＜2。研究组检测二尖瓣血流频谱均出现异常，与对照组比较，E峰减低（t=2.673，P=0.012），A峰升高（t=－5.055，P=0.013），E/A＜1（t=5.913，P=0.001），差异均有统计学意义；研究组有29例E/A＜1（驰张异常型），与对照组比较，差异有统计学意义（t=17.716，P＜0.05）；有20例1＜E/ A＜2（假性正常型），与对照组比较，差异无统计学意义（t=2.662，P=0.092），有2例E/A＞2（限制异常型），因样本量小，未与对照组对比，见表1。

2.2二尖瓣环运动频谱比较 对照组TDI检测二尖瓣瓣环运动频谱在正常范围内：Em＞12 cm/s，Em＞Am。研究组TDI检测二尖瓣环运动频谱均异常，且与对照组比较，Em降低显著（t=14.735，P=0.002），Am 降低不明显（t=－6.325,P=0.310），Em/Am＜1（t=24.088，P＜0.05），差异均有统计学意义；与对照组Em/Am比较，研究组中29例驰张异常型（t=19.623，P=0.001），20例假性正常型（t=1.459，P＜0.05），差异均有统计学意义，见表1。

2.3 PD结合TDI诊断心脏左室舒张功能的价值 检测二尖瓣血流频谱与二尖瓣环运动频谱比值：对照组E/Em＜8，研究组E/Em＞8，两组比较，差异具有统计学意义（t=－8.735，P＜0.05）；与对照组E/Em比较，研究组驰张异常型（t=－6.430，P＜0.05）和假性正常型（t=－10.675，P＜0.05），差异均有统计学意义，见表1。

3 讨 论

DHF是一种在临床上较难诊断的疾病，有40%～50%的心力衰竭是由左室舒张功能异常所引起，其发病率及病死率均较高[1]。DHF又称射血分数（ejection fractions，EF）保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFPEF），主要是由于心肌松弛及心肌顺应性下降所导致，这种EF往往都在正常范围[2]。HFPEF与EF减低的左心室射血分数降低的心力衰竭（heart failure with reduced left ventricular ejection fraction, HFREF）不一样，可以从组织和细胞方面区分二者之间左室重构的差异。Palmiero等[3]也发现舒张功能障碍者多见于长期高血压的女性，2014年《中国心力衰竭诊断和治疗指南》指出本病的流行病人口学特点：大多为老年人，多见于女性，有长期高血压史，一些患者有冠心病、糖尿病、心房颤动、肥胖或代谢综合征、外周血管疾病或脑卒中等[4]。目前，HFPEF在典型心力衰竭病例中占50%，并且随着年龄增加其发生率升高[5]，且据统计HFPEF的患病率正在以1%的速度上升[6]，HFPEF和HFREF各自占心力衰竭的50%[7]。研究发现HFPEF和HFREF的最终结局无差异性[8]。Vaduganathan等[9]研究提示，HFREF较HFPEF 5年生存率差异无统计学意义，其死亡风险略低于HFPEF组5年生存率，但明显低于年龄和性别组成相似的健康人，成为严重的社会负担。HFPEF的准确诊断和最佳药物治疗在临床上仍具有挑战性，需要更多有价值的临床研究来论证[10]。

表1 两组二尖瓣口血流频谱和二尖瓣环运动频谱情况

表1 两组二尖瓣口血流频谱和二尖瓣环运动频谱情况

注：与对照组比较，①P＜0.05；—，表示无该项

组别 脉冲多普勒（PD） 组织多普勒（TDI） PD结合TDI E（cm/s） A （cm/s） E/A Em （cm/s） Am （cm/s） Em/Am E/Em对照组（n=50） 87.42±15.74 59.02±10.22 1.50±0.23 13.53±1.61 8.76±1.55 1.58±0.24 6.46±1.07研究组（n=51） 75.76±18.75① 81.78±19.16① 0.98±0.36① 7.45±1.43① 11.06±1.99 0.68±0.12① 10.38±2.93①驰张异常型（n=29） 64.24±15.02 91.07±19.06 0.71±0.11① 7.10±1.52 11.17±2.27 0.64±0.12① 9.40±2.89①假性正常型（n=20） 89.55±9.87 71.45±9.09 1.26±0.83 7.95±1.23 10.95±1.61 0.73±0.09① 11.68±2.48①限制异常型（n=2） — — — — — — —

目前，评价测定左室舒张功能的金标准是通过导管测定左室内舒张末压，但因有创伤、操作繁琐、风险大等缺点不易被患者所接受。随着超声技术的发展，应用领域也越来越广泛，且精确度也越来越高，超声有易操作、无创、方便、易重复、价廉等优点，是目前评估心功能的主要方法。本研究中高血压及冠心病患者的左室舒张功能均低于正常对照组，可能与冠心病患者冠状动脉供血减少，心肌细胞能量合成减少，导致左室舒张功能障碍；高血压患者主要是因为血压升高导致左室壁及室间隔代偿性增厚以增强左室收缩力，但左室舒张功能出现障碍。Borlaug等[11]指出，钙离子不能及时被肌质网摄取和泵出细胞外，而这两个过程均为耗能过程，所以冠状动脉供血不足时会出现舒张功能障碍。本研究分别给予研究组、对照组超声心动图检查，通过对比分析得出，研究组与对照组比较，E峰、Em值明显降低，A峰、Am值明显升高，且E/A、Em/ Am＜1，从以上结果可以看出，研究组左室舒张功能均较正常组减低，因此超声心动图二尖瓣血流频谱和二尖瓣环运动频谱可以评价左室舒张功能，并且Em/ Am较E/A变化更明显，敏感性更高。

根据不同程度可分为驰张异常型、假性正常型、限制异常型。本研究中有29例E/A＜1，属于驰张异常型，左室松弛力下降，导致充盈压升高，房室压差减小，充盈时间减少，E峰下降，心房内剩余血量增加，左房加强收缩，A峰增加；有20例1＜E/A＜2，属于假性正常型，左室舒张功能进一步降低，左室充盈压随之升高，导致左房压力升高，在左室舒张早期，房室压力阶差增大，E峰增大，出现E峰＞A峰；有2例E/A＞2，属于限制异常型，此时，左室僵硬程度明显增加，舒张功能和收缩功能都进一步降低，导致收缩晚期左室内残余血量增加，进一步增加左室充盈压，压力传导至左房，左房内压力进一步升高，在左室舒张早期压力梯度明显增大，舒张晚期充盈压升高，故E/A＞2，因例数较少，故未进行统计分析。本研究中有20例假性正常型患者，TDI结果Em/Am＜1，可见组织多普勒在鉴别假性正常型方面有重要价值。

E/Em是结合PD和TDI两种方法通过测定舒张早期二尖瓣环运动的变化对左室舒张功能进行评价，主要反映左心室心肌纤维长轴方向的变化，相对于二尖瓣血流频谱的指标，E/Em受左心房压力和左室充盈的影响较小，并且可抵消前后负荷、心率、瓣膜反流等因素的影响。当E/Em＜8时，可排除左室舒张功能不全；E/Em＞15时可诊断舒张功能不全；E/Em在8～15之间需要结合其他指标评价左室舒张功能。本研究中对照组E/Em均小于8，研究组中E/Em在8～15之间，研究组与对照组比较，差异具有统计学意义，可见PD联合TDI在评价左室舒张功能方面具有一定的价值。

另外，据文献[12, 13]报道年龄是左室舒张功能重要影响因素。随着年龄增长，心肌松弛型下降，而顺应性升高，从而致在左室舒张末压尚未升高时，舒张期时间缩短，左室充盈受限，左室舒张早期充盈血流速度减慢，导致E峰下降，而左房内血流增多，在左室舒张末期充盈血流速度增快，A峰升高。当年龄进一步增加，左室舒张末压会升高，进一步导致E峰减低，A峰升高。二尖瓣膜及瓣环也会随着年龄增长而发生钙化、僵硬度增加、关闭不全等变化，也可能致左室舒张功能减低。

传统超声多以E/A作为评价左室舒张功能的指标，但是它容易受前后负荷、心率等因素的影响[14]，而且会出现假性正常型的现象。所以E/A不能非常准确地反映左室舒张功能。TDI技术作为最近几年发展的新技术，通过探测低频移高振幅的运动心肌信号来测定局部心肌的运动速度,并且Em/Am在评价左室舒张功能时受心率、心脏负荷的影响较小，故Em/Am较E/A能更好地评价左室舒张功能，但是临床操作中测量Em、Am较为复杂，且受方向夹角影响较大，且二尖瓣瓣环后间隔与侧间隔部位瓣环运动速度不一致，可能会出现E/Em不同向现象[15,16]，所以在临床中可以结合两种指标增加评价左室舒张功能的准确性。

[1]Chinnaiyan K M, Alexander D, Maddens M,et al. Curriculum in cardiology: integrated diagnosis and management of diastolic heart failure [J]. Am Heart J, 2007, 153（2）: 189-200.

[2]Wan S H, McKie P M, Schirger J A,et al. Chronic peptide therapy with B-type natriuretic peptide in patients with pre-clinical diastolic dysfunction（ stage B heart failure） [J]. JACC Heart Fail, 2016, 4（7）: 539-547.

[3]Palmiero P, Zito A, Maiello M,et al. Left ventricular diastolic function in hypertension: methodological considerations and clinical implications [J]. J Clin Med Res, 2015, 7（3）: 137-144.

[4]中华医学会心血管病学分会, 中华心血管病杂志编辑委员会. 中国心力衰竭诊断和治疗指南2014[J]. 中华心血管病杂志, 2014, 42（2）: 98-123.

[5]Dalén M, Lund L H, Ivert T,et al. Survival after coronary artery bypass grafting in patients with preoperative heart failure and preserved vs reduced ejection fraction [J]. JAMA Cardiol，2016，1（5）: 530-538.

[6]Azad N, Lemay G. Management of chronic heart failure in the older population [J]. J Geriatr Cardiol, 2014, 11（4）: 329-337.

[7]Kallikazaros I E. Heart failure with preserved ejection fraction [J]. Hellenic J Cardiol, 2014, 55（3）: 265-266.

[8]Roger V L. Epidemiology of heart failure [J]. Circ Res，2013，113（6）: 646-659.

[9]Vaduganathan M, Fonarow G C. Epidemiology of hospitalized heart failure: differences and similarities between patients with reduced versus preserved ejection fraction [J]. Heart Fail Clin, 2013, 9（3）: 271-276.

[10]Becher P M, Fluschnik N, Blankenberg S,et al. Challenging aspects of treatment strategies in heart failure with preserved ejection fraction:“ Why did recent clinical trials fail?”[J]. World J Cardiol, 2015, 7（9）: 544-554.

[11]Borlaug B A, Paulus W J. Heart failure with preservedejection fraction: pathophysiology, diagnosis, and treatment [J]. Eur Heart J, 2011, 32（6）: 670-679.

[12]Vinereanu D, Mädler C F, Gherghinescu C,et al. Cumulative impact of cardiovascular risk factors on regional left ventricular function and reserve: progressive long-axis dysfunction with compensatory radial changes [J]. Echocardiography, 2011, 28（8）: 813-820.

[13]Cioffi G, Faggiano P, Lucci D,et al. Left ventricular dysfunction and outcome at two-year follow-up in patients with type 2 diabetes: the DYDA study [J]. Diabetes Res Clin Pract, 2013, 101（2）: 236-242.

[14]雷 芳, 林 毅. 组织多普勒超声对非肥厚性高血压患者左室舒张功能的评价[J]. 西部医学，2011, 23（1）: 152-153.

[15]宋 嫣, 钟小亮. 脉冲组织多普勒技术对正常人及高血压病患者心功能的评价[J]. 放射学实践，2012, 27（10）: 1135-1138.

[16]贺 声, 沈燕华, 李 馨, 等. 左室舒张功能评估中二尖瓣环不同位点对组织多普勒成像波形指标的影响[J]. 临床超声医学杂志, 2011, 13（1）: 4-8.

（2016-09-27收稿2016-11-10修回）

（责任编辑 罗发菊）

Diagnostic value of pulse doppler and tissue doppler technology in evaluating left ventricular diastolic function

ZHAO Xintao1，2and TIAN Jun2. 1. Graduate Office, Xinxiang Medical University, Xinxiang 453000, China; 2. Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Logistics University of Chinese People's Armed Police Force, Tianjin 300162, China
Corresponding author: TIAN Jun, E-mail: 18920659069@163.com

ObjectiveThis study is aimed at discussing the value of pulse doppler (PD) and tissue doppler technology (TDI) on left ventricular diastolic function.Methods101 patients treated with color doppler echocardiography admitted to an armed police hospital were selected as the research subject, in which 50 patients without organic heart disease were chosen as the control group and 51 patients with cardiovascular disease as the study group. PD were performed to measure early (E-wave) and late (A-wave) diastolic mitral blood flow velocities, and E/A was calculated, TDI were performed tomeasure early (Em-wave) and late (Am-wave) mitral valve ring motion velocities, Em/Am and E/Em were calculated, and they were compared between the two groups.ResultsCompared with the control group, E-wave (t=2.673,P=0.012) decreased, A-wave (t=-5.055,P=0.013) increased, and E/A decreased (t=5.913,P=0.001) in the study group; Em-wave (t=14.735,P=0.002), and Em/Am declined (t=24.088,P＜0.05) as compared with the control group; E/Em increased (t=-8.735,P＜0.05).ConclusionsPD and TDI both can provide reliable parameters to evaluate left ventricular diastolic function, but TDI is more accurate and capable of distinguishing pseudonormalized transmitral flow pattern. The combination of them can evaluate left ventricular diastolic function more precisely.

left ventricular diastolic function; echocardiography

R540.45

10.13919/j.issn.2095-6274.2016.12.008

赵新涛，硕士研究生在读，E-mail: 703383113@qq.com

1. 453000，河南省新乡医学院研究生处；2. 300162 天津，武警后勤学院附属医院心内科

田 军，E-mail: 18920659069@163.com