二维超声斑点追踪显像技术评估肝硬化患者左心室功能及其与RPR、APRI关系分析

杨寸芯 张贺彬 黄国庆 高枫 胡佩佩

肝硬化性心肌病（cirrhotic cardiomyopathy,CCM）是肝硬化患者的并发症之一。研究显示，合并CCM的肝硬化患者失代偿风险明显增加，且CCM与腹水、肝肾综合征的发生密切相关，并会增加侵入性手术的风险[1-2]。为了解肝硬化患者CCM的发生及进展情况，本研究采用二维超声斑点追踪显像技术（two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI）对肝硬化患者左心室功能进行评估。由于肝硬化以肝组织弥漫性纤维化为组织学特征，红细胞分布宽度（RDW）与PLT比值（RPR）、AST与PLT比值（APRI）等指标与肝硬化进展密切相关[3-4]。本研究应用2D-STI评估肝硬化患者左心室功能，同时分析其与RPR、APRI的关系，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2017年9月至2019年8月杭州师范大学附属医院临床确诊的肝硬化患者70例为肝硬化组，男 48 例，女 22 例；年龄 34～87（48.7±12.6）岁；酒精性肝硬化9例，肝炎肝硬化44例，血吸虫肝硬化10例，药源性肝硬化2例，隐源性肝硬化5例；终末期肝病模型（model for end-stage liver disease，MELD）评分≤9分32例，＞9～＜20分26例，≥20分12例。排除标准：高血压，既往器质性心脏病（冠心病、心肌病、心脏瓣膜病等），严重心律失常，慢性肺病，慢性肾病，糖尿病，重度贫血，自身免疫性疾病，甲状腺功能异常，近1个月内有上消化道出血史。选取同期本院体检的23例健康者为健康对照组，男17例，女6例；年龄25～71（46.7±13.9）岁。两组对象性别、年龄比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。本研究经医院医学伦理委员会审查通过[审批文号：2018（伦 02）-ks-010]，所有患者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 超声心动图检查 使用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪和X5-1心脏超声探头，频率1～5 MHz，配有QLAB 10.8定量分析软件。受检者取左侧卧位，平静呼吸，同步记录心电图，行常规经胸超声心动图检查，测量左心房内径（LAd）、舒张末期室间隔厚度（IVSd）、左心室后壁厚度（LVPWd）、左心室舒张末期内径（LVIDd）、左心室射血分数（LVEF，采用 Simpson's法）、心排出量（CO）、脉冲多普勒二尖瓣舒张期血流频谱E峰值（E）及A峰值（A）、组织多普勒二尖瓣环舒张早期速度峰值（Ea），计算E/A值和E/Ea值。采集胸骨旁左心室短轴基底水平、乳头肌水平、心尖水平切面和心尖四腔、三腔、二腔心切面中3个连续心动周期的动态二维图像，进行脱机分析。运用2D-STI手动勾画左心室内外膜界线，系统自动计算得到左心室整体收缩期峰值纵向应变（GLS）、圆周应变（GCS）、左心室基底水平旋转角度峰值（PBR）及左心室基底水平旋转角度达峰时间（TPBR）、心尖水平旋转角度峰值（PAR）及心尖水平旋转角度达峰时间（TPAR）、左心室扭转角度峰值（LVTW），见图1。

图1 左心室基底及心尖水平旋转角度-时间曲线图（a：左心室基底水平旋转曲线；b：左心室心尖水平旋转曲线）

1.2.2 实验室指标检测 采集两组受试者空腹肘静脉血，检测血常规、肝肾功能和凝血功能等，记录RDW、PLT、国际标准化比值（INR）、TBil、肌酐、ALT、AST 等，根据公式计算RPR、APRI及AST/ALT。RPR=[RDW（%）/PLT（×109/L）]，APRI=[AST（U/L）/PLT（×109/L）]。

1.2.3 肝硬化程度评估 利用MELD进行评估，评分公式为 3.8×ln[胆红素（mg/dl）]+11.2×ln（INR）+9.6×ln[肌酐（mg/dl）]+6.4×病因（胆汁淤积性及酒精性肝硬化0分，其他原因1分）[5]，结果取整数，评分越高表示肝硬化程度越严重。

1.3 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件。计量资料用表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用Scheffe法；两组比较采用两独立样本t检验。肝硬化患者左心室应变指标与APRI、RPR的相关性分析采用Pearson相关。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同程度肝硬化患者与健康对照者临床资料比较 不同程度肝硬化患者与健康对照者心率及血肌酐、AST、TBil、INR、PLT、RDW、AST/ALT、APRI、RPR 比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），其中APRI、RPR随肝硬化程度增加而升高（均P＜0.05）；而BMI、收缩压、舒张压、平均动脉压及血ALT水平比较，差异均无统计学意义（均 P＞0.05），见表 1。

表1 不同程度肝硬化患者与健康对照者临床资料比较

2.2 不同程度肝硬化患者与健康对照者常规超声心动图指标比较 不同程度肝硬化患者与健康对照者LAd、IVSd、LVPWd、CO、E/A、E/Ea 比较，差异均有统计学意义（均 P＜0.05）；而 LVIDd、LVEF 比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表2。

表2 不同程度肝硬化患者与健康对照者常规超声心动图指标比较

2.3 不同程度肝硬化患者与健康对照者左心室应变指标比较 不同程度肝硬化患者与健康对照者GLS、TPAR、TPBR、PAR、LVTW比较，差异均有统计学意义（均 P＜0.05），其中 TPAR、TPBR、LVTW 随肝硬化程度增加而升高（均P＜0.05），GLS随肝硬化程度增加而降低（均P＜0.05）；而GCS、PBR比较，差异均无统计学意义（均 P＞0.05），见表 3。

表3 不同程度肝硬化患者与健康对照者左心室应变指标比较

2.4 肝硬化患者左心室应变指标与APRI、RPR的相关性 肝硬化患者GLS与APRI、RPR均呈负相关（r=-0.493、-0.467，均 P＜0.05），PAR、TPAR、TPBR、LVTW 与 APRI、RPR 均呈相关性（r=0.290、0.524、0.557、0.653和 0.263、0.575、0.576、0.683，均 P＜0.05），见图 2。

图2 肝硬化患者LVTW与APRI、RPR相关性的散点图（LVTW为左心室扭转角度峰值，APRI为AST与PLT比值，RPR为红细胞分布宽度与PLT比值）

3 讨论

肝硬化以肝组织弥漫性纤维化、假小叶和再生结节形成为组织学特征，可引发包括CCM在内的多种严重并发症。近年来研究发现，随着肝硬化病情的进展，患者血流动力学会发生改变，约40%～50%的肝硬化患者存在不同程度的CCM[6]。CCM以高动力循环状态、心功能改变、电生理异常为特点，与肝硬化患者的腹水、肝肾综合征等其他并发症的发生密切相关，影响着患者的预后和侵入性手术治疗风险，因此早期发现肝硬化患者心功能损害，评估其与肝硬化病情进展的关系对患者预后具有重要意义[1]。

由于CCM属于亚临床心肌病，传统心功能评价手段往往检测不够灵敏，难以全面、客观地评价心脏的旋转运动，而2D-STI不受心室壁运动产生的角度影响，较常规参数LVEF等能更早发现肝硬化患者高负荷状态下左心室心肌运动的异常和功能改变情况[7]。因此，本研究采用超声心动图检查获得常规超声心动图指标，应用2D-STI评估左心室应变指标，比较不同程度肝硬化患者与健康对照者的指标变化。本研究结果发现，随MELD评分的升高，肝硬化患者心脏的LAd、CO明显增加，心率明显加快。可见，肝硬化患者左心室前负荷随肝硬化程度加重有不同程度的增加，主要表现为左心房充盈量增加。但肝功能受损和门静脉高压可使扩血管物质增多、缩血管物质减少，从而导致外周血管阻力下降，有效血容量减少，一定程度上降低了左心室后负荷，使交感神经和肾素-血管紧张素-醛固酮系统影响下的基础心输出量及心率增加，使循环系统处于高动力状态以维持有效循环血量，因而肝硬化患者静息状态下心脏表现较为隐匿[8-9]。有文献报道，肝硬化造成的血容量分配异常、神经-体液调节机制紊乱、血管活性物质水平及自身免疫系统异常可引发内皮下细胞水肿以及心肌肥大、纤维化，从而导致心肌顺应性下降，左心室舒张功能受损[10]。本研究结果显示，反映左心室舒张功能的指标E/A随MELD评分升高而降低，评估左心室顺应性的指标E/Ea随MELD评分升高而增加，与上述报道相符。左心室舒张功能受损是CCM的主要表现，但在面对压力、运动、手术等应激状态下心肌的反应迟钝现象，左心室收缩功能减弱的表现反而更加明显[11]。左心室收缩功能减弱的主要原因包括心肌重构导致心脏储备功能受限、心肌细胞氧摄取能力减弱、心脏反应性下降等，使肝硬化患者手术风险增加[12]。本研究结果还显示，不同程度肝硬化患者与健康对照者 GLS、PAR、TPAR、TPBR、LVTW 比较，差异均有统计学意义。MELD≤9分组患者仅少部分心肌存在收缩功能障碍，基本不会影响心肌的整体运动，因此GLS较健康对照组无明显差异，而MELD≥20分组受累心肌较多，左心室整体收缩功能下降，GLS较健康对照者及MELD≤9分组明显降低。不同程度肝硬化患者PAR、LVTW较健康对照者均明显增加，并伴有TPAR、TPBR延迟，且TPAR、TPBR的延迟随肝硬化程度增加而增加。LVTW增大代表心脏扭转的代偿性增加，有助于增强心室收缩力、维持正常的心室射血量[13-14]。此外，肝硬化患者TPAR、TPBR的延迟也提示心脏收缩功能损害的存在，并与肝硬化患者病情进展有关。

为方便诊断肝硬化进展程度，临床上提出了多种无创指标模型，如 RPR、APRI等。研究表明，APRI、RPR能够有效反映肝纤维化及肝硬化的动态变化，可作为MELD评分的潜在临床指标，对疾病严重程度的诊断效能较高[3-4]。本研究分析了肝硬化患者左心室应变指标与APRI、RPR的相关性，结果显示肝硬化患者GLS与APRI、RPR 呈负相关，PAR、TPAR、TPBR、LVTW 与 APRI、RPR均呈相关性，且LVTW相关性较高。

综上所述，应用2D-STI评估的左心室应变指标能灵敏反映肝硬化患者左心室功能受损情况，且与RPR、APRI呈一定的相关性。