速度向量成像技术评估不同左室构型维持性血液透析患者左房功能

朱 飞 王庆庆 彭雪莲 夏晓蓉 刘 洁 夏纪筑

终末期肾病（end-stage renal disease，ERSD）是慢性肾病（chronic kidney disease，CKD）的终末阶段，在我国的发病率逐年增高，严重威胁着人们的健康。维持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）是ERSD重要的替代治疗方式，据统计我国进行MHD的患者总数量仅次于美国，居世界第二［1］。ERSD患者发生心血管并发症的几率是正常人群的10～100倍，即使进行了MHD治疗的患者心血管并发症发生率仍较高［2］。研究［3］表明，左房功能与严重的心血管事件有关，且部分心血管疾病患者在亚临床阶段时左房功能已出现异常，因此评价早期左房功能对于及早临床干预具有重要意义。本研究应用速度向量成像（velocity vector imaging，VVI）技术评估不同左室构型的MHD患者左房功能，旨在为临床诊疗提供依据。

资料与方法

一、研究对象

选取2019年9月至2020年1月在我院血液透析中心行MHD的ERSD患者117例，其中男67例，女50例，年龄21～80岁，平均（51.55±13.78）岁。纳入标准：所有患者均符合美国国家肾脏基金会（K/DOQI）指南中关于CKD 5期的诊断标准，均进行规律MHD诊疗且透析时间＞6个月，左室射血分数（LVEF）＞50%；所有MHD患者均于透析结束后2 h左右行超声检查。排除严重的冠状动脉粥样硬化性心脏病、特发性心肌病、心脏瓣膜疾病、先天性心脏病及心律失常等。根据左室构型分型标准［4］：左室质量指数（LVMI）临界值为115 g/m2（男）或95 g/m2（女），相对室壁厚度（RWT）临界值为0.42，将MHD患者分为4组：正常构型组24例（LVMI和RWT均正常），男13例，女11例，年龄21～80岁，平均（48.54±16.53）岁；②向心性重构组33例（LVMI正常，RWT＞0.42），男22例，女11例，年龄24～76岁，平均（51.30±13.18）岁；③向心性肥厚组36例（LVMI和RWT均大于临界值），男19例，女17例，年龄24～80岁，平均（55.97±12.14）岁；④离心性肥厚组24例（LVMI＞临界值，RWT正常），男13例，女11例，年龄24～70岁，平均（48.25±12.94）岁。另选同期年龄和性别与之相匹配的健康志愿者30例（对照组），男15例，女15例。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有研究对象签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.常规超声检查：使用西门子SC 2000彩色多普勒超声诊断仪，4V1C心脏探头，频率1～4 MHz。嘱受试者取左侧卧位，并连接同步心电图，常规测量左房前后径（LAD）、左室舒张末期内径（LVEDd）、舒张末期室间隔厚度（IVSd）、左室后壁厚度（LVPWd）；脉冲多普勒于心尖四腔心切面测量二尖瓣舒张早期血流速度峰值（E），启动TDI模式，脉冲多普勒取样线分别置于室间隔及左室侧壁二尖瓣瓣环处，测量二尖瓣环舒张早期运动速度峰值，取其平均值（e），并计算E/e。使用Simpson双平面法测量LVEF。

2.VVI图像分析：采集连续3个心动周期的标准心尖四腔心切面图像，将图像帧频回放至左房收缩末期，逐点勾画出左房心内膜边界，VVI分析软件将自动生成速度应变向量图等。根据心电图，在应变及应变率曲线上测量并记录左房整体收缩峰值应变（Ss）及应变率（SRs）、左房整体舒张早期峰值应变（Se）及应变率（SRe）、左房整体舒张晚期峰值应变（Sa）及应变率（SRa）。所有参数均测3次取平均值，用绝对值表示。

3.重复性检验：在每组受检者中随机抽取10例患者的图像，行观察者内（同一名医师1周后对同一患者的图像进行分析）和观察者间（两名医师对同一患者的图像进行分析）的一致性检验。

三、统计学处理

应用SPSS 17.0统计软件，计量资料以xˉ±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较行LSD-t检验；计数资料以例或率表示，组间比较行χ2检验。VVI各参数的观察者间和观察者内一致性分析行组内相关系数（I CC）检验。左房应变和应变率与E/e的相关性分析采用Pearson相关分析法。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、各组一般资料比较

各组间性别、年龄、身高、体质量、体表面积、透析时间比较差异均无统计学意义。与对照组比较，MHD各组血压均增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；而MHD各组间两两比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 各组一般资料比较

二、各组常规超声心动图参数比较

向心性肥厚组和离心性肥厚组LAD、LVEDd、IVSd、LVPWd均大于对照组及正常构型组（均P＜0.05），对照组与正常构型组上述参数比较差异均无统计学意义。与对照组比较，MHD各组E/e、LVMI均增大（均P＜0.05），且呈现出逐渐升高的趋势，离心性肥厚组最大，除正常构型组与向心性重构组比较差异无统计学意义外，余两两比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组比较，离心性肥厚组LVEF减低（均P＜0.05）。见表2。

表2 各组常规超声心动图参数比较（xˉ±s）

三、各组VVI参数比较

与对照组比较，MHD各组Ss、SRs、Se、SRe均减小，正常构型组Sa、SRa均增大，向心性肥厚组、离心性肥厚组Sa、SRa均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；与正常构型组、向心性重构组比较，向心性肥厚组、离心性肥厚组Ss、SRs、Se、SRe、Sa、SRa均降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；与向心性肥厚组比较，离心性肥厚组SRs、Se、Sa、SRa均降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。正常构型组与向心性重构组VVI各参数比较差异均无统计学意义。见表3和图1～5。

图1 对照组同一受试者左房应变和应变率曲线图

表3 各组VVI参数比较（xˉ±s）

四、重复性检验

左房应变参数Ss、SRs、Se、SRe、Sa、SRa观察者内ICC分别为0.948、0.936、0.958、0.936、0.919、0.931，观察者间ICC分别为0.886、0.860、0.946、0.926、0.885、0.901；均具有良好的一致性。

五、相关性分析

MHD患者Ss、SRs、Se、SRe、Sa、SRa与E/e均呈负相关（r=-0.571、-0.671、-0.576、-0.672、-0.475、-0.453，均P＜0.01）。

图2 正常构型组同一患者左房应变和应变率曲线图

图3 向心性重构组同一患者左房应变和应变率曲线图

讨 论

心血管疾病是ERSD患者的主要并发症和首要死亡原因，因此及早对MHD患者的心功能进行检查，可为临床医师早期实施临床干预提供客观参考依据。ERSD患者心脏功能的早期改变主要表现为舒张功能受损，而左房功能改变能敏感地反映舒张功能的变化［2］。既往研究［2，5-6］也表明应用超声监测MHD患者左房结构及功能的改变有助于预防心血管疾病的发生，对尿毒症患者行MHD治疗前后心血管风险分层管理有重要作用。左室肥厚是尿毒症心肌病最显著的特征，同时也是尿毒症患者生存率的一个独立预测因子［3］。VVI技术不依赖多普勒原理，避免了角度依赖性，能更准确地自动追踪心肌运动。本研究旨在应用VVI技术分析不同左室构型的MHD患者左房功能，为临床诊疗提供依据。

左房通过心室收缩期的储存功能、舒张早期的管道功能及舒张晚期的辅助泵功能对左室的充盈进行调节。研究［7］表明，左房的3个主要功能可分别在应变及应变率曲线上表现出来，Ss/SRs，Se/SRe，Sa/SRa分别反映左房的储存、管道和辅助泵功能。本研究中，与对照组比较，MHD各组Ss、SRs、Se、SRe均减小（均P＜0.05），说明MHD患者左房的储存功能和管道功能降低。分析其原因，由于MHD患者容量负荷及压力负荷均增加，使左室充盈压升高，造成舒张早期左房的排空减少，而舒张晚期左房储存的血量增加，左房增大、顺应性降低，从而导致储存功能降低。管道功能降低是由于MHD患者左室舒张功能降低，左室充盈压升高，舒张早期从左房排入左室的血量减少。而正常构型组Sa、SRa均高于对照组（均P＜0.05），这主要是由于左室正常构型的MHD患者心肌病变相对较轻，而左房心肌功能具有代偿性，当左房储存功能和管道功能受损失，根据Frank-Starling机制，左房代偿性主动收缩加强，以维持左室充盈。与对照组比较，向心性肥厚组、离心性肥厚组Sa、SRa均减小（均P＜0.05），表明左房的辅助泵功能降低了，分析原因可能是由于向心性肥厚患者和离心性肥厚患者心肌均已经发生了肥厚，左室舒张功能进一步降低，左室充盈压进一步升高，左房残存血液增加，左房容量负荷增加，超过了左房的代偿功能，导致左房重构，左房肌纤维伸长，肌纤维僵硬，造成左房的主动射血功能受损，因此左房辅助泵功能降低。此外，本研究还发现正常构型组与向心性重构组VVI各参数比较差异均无统计学意义，说明在左室发生肥厚前，患者左房功能变化不明显，但是左室发生肥厚后左房功能即开始明显下降，进一步表明心脏功能在结构发生改变之前已经受损。

图4 向心性肥厚组同一患者左房应变和应变率曲线图

图5 离心性肥厚组同一患者左房应变和应变率曲线图

E/e是目前国际公认的评估左室舒张功能的可靠指标，本研究发现MHD各组E/e均较对照组增大（均P＜0.05），且呈现出逐渐升高的趋势，其中离心性肥厚组最大，且与其他组比较差异均有统计学意义（均P＜0.05），表明随着病情进展，MHD患者的舒张功能逐渐降低。相关性分析显示MHD患者左房Ss、SRs、Se、SRe、Sa、SRa与E/e均呈负相关（r=-0.571、-0.671、-0.576、-0.672、-0.475、-0.453，均P＜0.01），说明左房与左室的舒张功能密切相关，表明VVI所测应变及应变率指标可以反映左房功能的改变。与对照组比较，正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组LVEF值变化较小，差异均无统计学意义；而与对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组比较，离心性肥厚组LVEF值减低（均P＜0.05），说明离心性肥厚MHD患者心脏收缩功能已经开始出现降低，且左室舒张功能改变早于收缩功能的改变，与以往研究［8］结果相一致。

综上所述，MHD患者左房储存功能、管道功能降低，左室构型正常患者左房辅助泵功能会代偿性增加，但随着病情进展，左室发生肥厚后左房的辅助泵功能亦开始降低。VVI技术可以简便、快捷、准确地评价MHD患者左房功能变化，为早期实施临床干预提供客观依据。但本研究样本量较小，且未进行纵向研究，也未对舒张功能不同分级的患者进行分组，有待以后研究的进一步深入探讨。