Tei指数比较两种外科手术关闭儿童室间隔缺损术后早期左室功能

秦 涛，李叶阔， ，王显悦，张 本 ，张卫达 ，马 涛

(1.南方医科大学 第一临床医学院，广东 广州 510515；2.中国人民解放军南部战区总医院 心胸外科，广东 广州 510010)

室间隔缺损(Ventricular septal defect,VSD)是最常见的先天性心脏病之一，在我国发病率约为3.3‰[1]。体外循环(Cardiopulmonary bypass，CPB)心内直视修补是治疗VSD的标准术式，随着微创外科的兴起，经胸微创封堵(Minimally invasive transthoracic occlusion，MITO)治疗VSD近年来在临床逐步推广[2-3]。既往研究对MITO和CPB治疗VSD在疗效、安全性进行比较[4]，但两种手术方式治疗儿童VSD后早期左室(Left ventricular,LV)功能的定量比较尚无相关报道。左室Tei指数是1997年Tei提出的一个评价左室整体收缩和舒张功能的指标，其不依赖于心室几何心态和前负荷的影响[5]，且血浆N端B型利钠肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)在临床已用于心脏功能的定量评估[6]。本研究将儿童VSD关闭前后左室Tei指数与血浆NT-proBNP作相关性分析,并应用Tei指数定量比较MITO与CPB治疗儿童VSD术后早期左室功能变化情况。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选择2018年9月至2019年9月在中国人民解放军南部战区总医院住院并接受手术的VSD儿童为研究对象。本研究共纳入VSD儿童97例，根据手术方式将97例VSD儿童分为A组(MITO组，47例)和B组(CPB组，50例)。A组男22例，女25例，平均年龄(57.77±13.37)月，B组男26例，女24例，平均年龄(54.34±14.69)月。收集两组患者的人口学资料，包括：性别、年龄、体表面积。本研究通过中国人民解放军南部战区总医院伦理委员会批准，所有患儿监护人签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准 MITO封堵VSD纳入标准：患儿体重≥5kg,有血流动力学异常的单纯性VSD(经胸超声心动图初筛右室面缺损口直径≥3 mm)，VSD距三尖瓣隔瓣>3 mm，VSD距主动脉瓣距离不做要求或者VSD上缘距离主动脉右冠瓣≥2 mm，无或有轻度肺动脉高压。CPB心内直视修补VSD纳入标准：有血流动力学异常的单纯性VSD(经胸超声心动图初筛右室面缺研究损口直径≥3 mm),小室间隔缺损合(经胸超声心动图初筛右室面缺损口直径<3 mm)并感染性心内膜炎，干下型VSD合并主动脉瓣脱垂致主动脉瓣不全。手术关闭VSD排除标准：年龄>18岁，合并需要外科手术处理的其他心脏畸形，严重肺动脉高压，出现右向左分流。

1.3 观察指标

1.3.1 系统超声心动图超声检查 术前12～24 h，使用GE Vivid 7彩色多普勒超声诊断仪(GE Medical Systems，Horten,Norway)，研究对象取仰卧位或左侧卧位，根据年龄选用不同频率探头，对增益和对比度进行优化。系统评估儿童心内结构，估测 VSD 右室面大小、确定VSD类型。参照美国超声心动图协会儿童超声心动图心腔定量方法的建议，在胸骨左室段轴切面，二尖瓣瓣尖或腱索水平测量左室舒张期末期内径(Left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)，采用双平面辛普森法测量左室射血分数(Ejection fraction,EF)[7]。采用跨隔压差法测量肺动脉收缩压(Pulmonary artery systolic pressure,PASP)，应用连续多普勒测量室间隔缺损口最大分流速度，利用简化伯努利方程得出室水平跨隔压差，测定肱动脉收缩压为体循环收缩压，故PASP=体循环收缩压-室水平跨隔压[8]。多普勒和M型超声心动图的扫描速度为50 mm/s，所有参数均测量3个心动周期，取其平均值。

1.3.2 左室Tei指数的测量 脉冲多普勒在心尖四腔切面采集二尖瓣血流频谱，测定A峰终止处至下一个心动周期二尖瓣瓣口血流E峰开始处的时间间隔(记为a)，在心尖五腔切面，将取样容积置于主动脉瓣环水平，测定主动脉瓣血流频谱开始至中止处的时间间隔即为心室射血时间(Ejection time,ET，记为b)，a减去b即为等容收缩时间(Isovolumic contraction time,ICT)与等容舒张时间(Isovolumic relaxation,IRT)之和，左室Tei指数=(a-b)/b[9]。

1.3.3 血浆NT-proBNP测定 安静状态下用含抑肽酶的EDTA抗凝管采集外周静脉血3 mL，摇匀后立即在-4 ℃低温离心10 min(4 000 r/min),血浆分离后在-80 ℃条件下保存。NT-proBNP用商用ELISA试剂盒(Uscn life science inc)测定。

1.4 手术经过

1.4.1 A组手术经过 全身麻醉下气管插管，胸骨下段小切口，锯开部分胸骨。进胸后，切开心包并悬吊，显露心脏右室面。于经食管超声下定位，右室面缝制荷包缝线。穿刺针穿刺，经食管超声引导下导入鞘管顺利穿过VSD进入LV后，导入大小合适的记忆合金室缺封堵器(上海形状记忆合金公司)，依次释放室缺封堵器左、右伞面。超声显示室缺封堵器固定牢靠，推拉试验无移位，无残余分流，二、三尖瓣无明显返流，彻底释放封堵器，撤除导丝，收紧荷包缝线打结。

1.4.2 B组手术经过 全身麻醉下气管插管，采用胸骨正中切口，切口心包后肝素化，建立体外循环。使用科室自配改良St.Thomas停搏液冷灌心脏停跳，切开右心房，经三尖瓣口显示VSD，使用牛心包补片修补VSD，检查缝合严密，排气，开放升主动脉，心脏自动复跳。缝合右心房切口，复温至37℃时，停循环，依次拔除心脏各插管。术中食道超声检查有无心室缺残余分流。

1.5 随访 术后监护室使用GE Vivid Q 彩色多普勒超声诊断仪，普通病房及门诊随访使用GE Vivid 7彩色多普勒超声诊断仪。A组、B组分别于术后第1、3、5天,1、3个月测定LV-Tei指数，1h内测定血浆NT-proBNP，观察相应指标变化。

2 结果

2.1 一般资料结果 A组、B组儿童年龄、性别、体表面积、心率、VSD右室面大小、术前超声跨隔压差法估测PASP组间无统计学差异(P>0.05,见表1)。

2.2 手术结果及并发症 A、B组均成功关闭VSD，A组术后1例合并残余分流，B组术后1例合并残余分流、1例合并伤口愈合不良。术后3个月内无死亡病例。

表1 各组一般资料比较

2.3 LVEDD结果 组间比较：术前、术后第1、3、5天,术后1、3个月，A、B两组LVEDD均无统计学差异(P>0.05)。组内比较：A组、B组LVEDD术后第1、3、5天,术后1、3个月较术前均减小(P<0.05,见表2)。

表2 VSD手术前后LVEDD变化

2.4 左室EF结果 组间比较：术前、术后第1 、 3 、 5天,术后1 、 3个月，A组、B组左室EF均无统计学差异(P>0.05)。组内比较：A组、B组左室EF在术前、术后第1 、 3、 5天,术后1 、 3个月均无统计学差异(P>0.05,见表3)。

表3 VSD手术前后左室EF变化

2.5 左室Tei指数结果 组间比较：A组、B组Tei指数术前无统计学差异(P>0.05)，术后第1 、 3 、 5天,1个月B组Tei指数显著大于A组(P<0.01)，术后3个月A组、B组Tei指数无统计学差异(P>0.05)。组内比较：A组、B组Tei指数术后均呈先升高后降低趋势，A组Tei指数在术后第1天达峰值，术后第3～5天恢复至术前水平，且术后1 、3个月小于术前(P<0.05)。B组在术后第1天达峰值，术后第3、5天维持高水平，术后第5天～1个月Tei指数恢复至术前水平，且术后3个月小于术前(P<0.05,见表4)。

表4 VSD手术前后左室Tei指数变化

2.6 NT-proBNP结果 组间比较：A组、B组NT-proBNP术前无统计学差异(P>0.05)，术后第1、3 、5天B组显著大于A组(P<0.01)，术后1 、3个月A组、B组NT-proBNP无统计学差异(P>0.05)。组内比较：A组、B组NT-proBNP术后均呈先升高后降低趋势。A组NT-proBNP在术后第1天达峰值，术后第3～5天恢复至术前水平，且术后1、3个月低于术前(P<0.05)。B组NT-proBNP在术后第1天达峰值，术后第3 、5天维持高水平，术后第5天～1个月恢复至术前水平，且术后3个月低于术前(P<0.05,见表5)。

表5 VSD手术前后NT-pro BNP变化

2.7 左室Tei指数与血浆NT-proBNP相关性 A组术后左室Tei指数随着NT-pro BNP增大显著增加，即呈正相关关系(r=0.74,P<0.01)，B组术后左室Tei指数随着NT-pro BNP增大显著增加，即呈正相关关系(r=0.65,P<0.01,见图1)。

A、B组术后左室Tei指数均与NT-proBNP呈正相关。图1 左室Tei指数与NT-pro BNP线性关系

3 讨论

本研究发现VSD患儿由于左室重构、围手术期强心药物应用可能导致左室EF术前、术后无统计学差异，因而其临床应用价值受限[10]。心肌细胞内外的钙离子决定其舒缩性能，当等容收缩期(ICT)时，其发生内流；当等容舒张期(IRT)时，其发生外流。ICT、IRT、ET均为Tei指数的重要参数，且能反映心脏收缩或舒张功能[11-12]。Tei指数不受心脏活动的影响，表现为左室收缩功能减退时，ICT延长，ET缩短，Tei指数升高；舒张功能减退时，IRT 延长，ET 缩短，Tei指数升高。研究表明，Tei指数是心肌功能障碍严重程度的敏感指标和预后的有力、独立预测因子[13-14]。MITO与CPB关闭儿童VSD后，评价早期左室功能变化的对比研究尚未见报道。本研究旨在定量评估MITO与CPB对左室心肌功能的损伤，并对两种方法对左室功能的影响进行比较。

本研究发现MITO、CPB术后左室Tei指数术后第1天达峰值，之后逐渐恢复至术前，呈先升高后降低趋势，这提示两种术式都会对造成儿童可逆性左室功能损伤，与周小林等的结果一致[14]。上述现象的解释如下：VSD术前由于心室水平左向右分流，肺循环血流量增加，左室前负荷增加[16]。当VSD修补或封堵后，术后第1天左心室适应期存在短暂的血流动力学应激，等容性收缩期左心室压力升高速率明显降低，射血前期延长，ICT延长[17]，左室Tei指数升高，随着左室逐渐适应血流动力学改变，左室Tei指数逐渐降低[18-19]。

本研究也发现CPB组左室Tei指数在术后第1、3、5天、1月大于MITO组，可能为以下原因：①MITO组需建立输送轨道，推送、释放封堵器，封堵器盘面需要嵌入室间隔组织，存在一定程度的心肌损伤[20-21]，但CPB组由于建立体外循环及心脏的直视操作无疑对心肌的直接损伤更为严重；②MITO组规避了体外循环，心脏无需停跳，术中心肌可以得到持续氧合血灌注，而CPB组由于心脏停博，缺血-再灌注损伤及全身炎症反应综合征加剧对心肌的损伤[22-23]；③CPB组恢复血液灌注后，研究发现心肌舒张功能需数天到数周后才能恢复，支持本研究结果[24]。MITO、CPB术后早期左室Tei指数均与血浆NT-proBNP呈正相关，表明通过左室Tei指数可以较好的评估心室功能状态。但术后1个月A、B两组NT-proBNP无差异，而A组左室Tei指数小于B组，可能是VSD关闭后左室容量负荷减小，室壁张力减小，NT-proBNP的分泌减少[25]，且NT-proBNP的半衰期(120 min)较短，而体外循环术后心肌舒张功能恢复时间较久[26-27]。

综上所述，Tei指数是定量评估儿童VSD术后左室功能变化的良好指标。MITO与CPB关闭VSD早期会造成一定儿童左室功能损伤，但CPB损伤较MITO严重。