二维斑点组织追踪成像技术在急性呼吸窘迫综合征患者右心室功能评估中的价值

潘孝东，程景林

（安徽医科大学第二附属医院急诊内科，安徽 合肥 230001）

急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）是导致危重症患者右心功能不全的重要原因[1]。20%的中重度ARDS 患者合并急性右心功能不全[2]。二维斑点组织追踪成像技术（2D-STI）通过追踪整个心动周期中心肌组织的高帧频二维图像斑点回声，重建心肌组织实时运动和形态改变，可定性和定量地显示心肌运动速度、位移、应变及应变率[3]。脉搏指示连续心排血量监测（PICCO）广泛应用于危重症患者的血流动力学状态及心功能监测[4]。本研究旨在通过运用2D-STI 联合PICCO 技术测量ARDS 患者心功能相关参数，分析两种技术参数相关性，探讨2D-STI 技术在ARDS 患者右心功能评价中的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2019 年10 月至2022 年1 月安徽医科大学第二附属医院收治的60 例ARDS 患者的临床资料。根据缺氧程度分为A组28 例[ 轻中度缺氧，呼气末正压（PEEP）或持续气道正压（CPAP）≥5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），且150 mmHg＜氧合指数（PaO2/FiO2）≤300 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）]和B组32 例（重度缺氧，PEEP ≥5 cmH2O，且PaO2/FiO2≤150 mmHg）。A组患者男性17 例，女性11 例；年龄18～69 岁，平均年龄（44.90±14.43）岁。B组患者男性15 例，女性17 例；年龄21～69 岁，平均年龄（50.00±16.00）岁。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（均P＞0.05），组间具有可比性。本研究经安徽医科大学第二附属医院医学伦理委员会批准。纳入标准：①依据柏林定义[5]确诊为ARDS 的患者；②年龄18～70岁。排除标准：①治疗疗程＜48 h；②临床数据严重缺失且无法追踪者。

1.2 研究方法收集患者基线数据、实验室数据、2D-STI测量右心室整体纵向应变（RVGLS）、右心室游离壁纵向应变（RVFWLS）、右心室室间隔总体纵向应变（RVSEPLS），PICCO 监测心指数（CI）。

1.3 观察指标①比较两组患者的基本指标。包括PaO2/FiO2，与缺氧严重程度呈负相关；使用急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ（APACHE Ⅱ评分[6]）评估疾病严重程度及预测病死率，最高分71 分，分值与疾病严重程度及病死率呈正相关；使用肺损伤预测评分（LIS 评分[7]）预测急性肺损伤（ALI）发生率，最高分35.5 分，分值与急性肺损伤发生呈正相关；使用序贯器官衰竭评分（SOFA 评分[6]）评估多器官功能障碍综合征（MODS）发生风险，最高分28 分，评分与MODS 发生、发展呈正相关。②比较两组患者2D-STI 参数。③比较ARDS 患者CI 差异。④分析 ARDS 患者2D-STI 参数与 CI 相关性。⑤ 分析2D-STI 参数预测心功能不全[CI＜2.2 L/(min· m2）]的价值。

1.4 统计学分析采用SPSS 25.0 统计学软件进行统计分析。计数资料以[例(%)]表示，组间比较采用χ2检验；计量资料以±s表示，组间比较采用独立样本t检验；相关性分析采用Pearson 法。预测价值采用受试者操作特征（ROC）曲线分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基本指标比较A组患者PaO2/FiO2水平高于B组，APACHE Ⅱ评分、LIS 评分及SOFA 评分低于B组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

表1 两组患者基本指标比较

2.2 两组患者2D-STI 参数比较A组患者RVGLS、RVFWLS、RVSEPLS 低于B组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

表2 两组患者2D-STI 参数比较（±s)

表2 两组患者2D-STI 参数比较（±s)

注：RVGLS：右心室整体纵向应变；RVFWLS：右心室游离壁纵向应变；RVSEPLS：右心室室间隔总体纵向应变。

组别 例数 RVGLS RVFWLS RVSEPLS A组 28 -18.50±2.00 -19.44±2.01 -17.55±1.99 B组 32 -15.78±2.12 -16.72±2.13 -14.84±2.12 t 值 -5.111 -5.088 -5.115 P 值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 两组患者CI 水平比较A组患者CI 值高于B组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者CI 水平比较(±s)

表3 两组患者CI 水平比较(±s)

注：CI：心指数。

组别 例数 CI[L/(min·m2)]A组 28 2.42±0.34 B组 32 2.00±0.41 t 值 4.260 P 值 ＜0.05

2.4 ARDS 患者2D-STI 参数与CI 相关性分析RVGLS、RVFWLS、RVSEPLS 绝对值与CI 均呈正相关（r=0.756、0.769、0.752，均P＜0.05），其中RVFWlS 绝对值与CI 相关系数最大，见表4、图1。

表4 ARDS 患者2D-STI 参数与CI 相关性分析

图1 ARDS 患者RVFWLS 绝对值与CI 相关性散点图

2.5 ARDS 患者2D-STI 参数预测心功能不全的价值分析以CI ≤2.2 L/（min· m2）作为判定存在心功能不全的标准，进行ROC 曲线分析，结果显示，RVGLS、RVFWLS、RVSEPLS 曲线下面积分别为：0.815、0.852、0.813。其中RVFWLS 的AUC 为0.852，截断值为-17.5，敏感度和特异度分别为71.40%、80.00%，见表5、图2。

图2 ARDS 患者右心室应变参数预测心功能不全的ROC 曲线

表5 ARDS 患者2D-STI 参数预测心功能不全的ROC 分析结果

3 讨论

ARDS 患者常继发微血栓形成、动脉重构及持续低氧血症所致的血管痉挛、酸中毒、炎症因子释放等病理生理改变，多种因素均会导致肺血管阻力增加，从而增加右心室后负荷[8-9]。右心室的解剖形态特点决定其对于急性增加的前、后负荷自我适应性较差，常表现为收缩功能抑制，从而出现右心功能不全，导致急性肺源性心脏病（acute cor pulmonale，ACP）[6]。当右心前、后负荷增加导致心室腔容积增大或压力升高时常通过心室间的交互作用影响左心室功能[10]。

心指数是评估心功能的重要参数[11]。脉搏指示PICCO是将肺热稀释法和动脉脉搏波形曲线下面积分析技术相结合，评估患者的容量负荷状态及心肌收缩力，广泛应用于危重症患者的血流动力学状态及心功能监测[12]。

应变及应变率显像是通过对高帧频二维图像的斑点回声进行逐帧追踪，通过运算重建心肌组织在心动周期中实时运动和形态变化，反映局部心肌的收缩和舒张功能的超声技术，具有帧频高、无角度依赖性、不受周围心肌牵拉和心脏整体运动干扰的优势[13]。

右心室室壁由内层纵行心肌、中层环形心肌和外层斜行心肌组成。正常收缩状态下，心肌长轴方向上的缩短在右室每搏量中的贡献远大于圆周方向的缩短，其中纵行方向浅层螺旋收缩做功占右室整体收缩功能的75%，右室心肌径向运动及圆周运动做功仅占25%[14-15]。因此，通过测量右心室纵向应变可反映右心室射血能力。本研究结果显示，右心室纵向二维应变与CI 呈显著相关性，结果与赵浩天等[16]研究结果基本一致，且本研究显示RVFWlS 绝对值与CI 相关系数最高。

本研究通过对比不同缺氧程度ARDS 患者及正常对照组右心室整体纵向应变评估右心室整体收缩功能。结果发现ARDS 患者随缺氧严重程度增加，RVGLS、RVFWLS、RVSEPLS 总体呈上升趋势。其原因可能由于随ARDS 患者缺氧程度加重，所导致的病理生理改变更大程度地引起右心室容量负荷及压力负荷增加，继而引起右心收缩功能减低。通过将ARDS 患者右心室纵向应变参数进行ROC曲线分析发现，三尖瓣环游离壁收缩期位移在评估全心收缩功能时优于室间隔侧和瓣环中点位移。RVFWLS 截断值为-17.5 时预测全心功能不全的敏感度及特异度最佳。

综上所述，应用2D-STI 技术测量右心室纵向应变可实时、动态评估ARDS 患者右心室收缩功能，具有较高的临床指导价值；与PICCO 技术测定的心指数具有良好的相关性，其中右心室游离壁纵向应变在预测全心功能不全时优势更为突出。