二維斑點追蹤技術(shù)評價肺動脈壓正常的慢性阻塞性肺疾病患者右心室功能研究

莫為春，張志華，鄭鳳雅，張熙，申捷

二維斑點追蹤技術(shù)評價肺動脈壓正常的慢性阻塞性肺疾病患者右心室功能研究

莫為春，張志華，鄭鳳雅，張熙，申捷

目的探討二維斑點追蹤技術(shù)(2D－STI)評估肺動脈壓正常的慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者右心室功能損害的價值。方法選取2012年4月—2013年4月于復旦大學附屬金山醫(yī)院治療的肺動脈壓正常的穩(wěn)定期COPD患者60例(COPD組)，另選取本院體檢健康者40例為對照組。收集受試者性別、年齡、基礎(chǔ)心率、體表面積等臨床資料，記錄心血管疾病史。采用GE Vivid 7超聲診斷儀采集受試者平靜呼吸時3個心動周期心尖四腔二維動態(tài)影像，記錄常規(guī)超聲參數(shù)。將動態(tài)影像導入Echo PAC工作站，應(yīng)用2D－STI分析軟件進行脫機分析，記錄右心室游離壁基底部、中間部、心尖部及整體長軸應(yīng)變。結(jié)果兩組左心室射血分數(shù)(LVEF)、肺動脈收縮壓(PASP)、右心室舒張期內(nèi)徑(RVDd)、右心室收縮期內(nèi)徑(RVDs)、右心室射血分數(shù)(RVEF)、右心室面積變化分數(shù)(RVFAC)、E峰、E/A比值、E峰減速時間(DT)、右房室瓣環(huán)運動速度(e')、E/e'及右心室Tei指數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。而兩組右心室壁厚度(RVWH)和A峰比較，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。COPD組右心室游離壁基底部、中間部、心尖部及整體長軸應(yīng)變功能均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結(jié)論肺動脈壓正常的COPD患者右心室長軸應(yīng)變功能已經(jīng)開始減弱，2D－STI可早期發(fā)現(xiàn)其右心室功能的輕微改變。

肺疾病，慢性阻塞性;二維斑點追蹤成像;心室功能，右;高血壓，肺性

莫為春，張志華，鄭鳳雅，等．二維斑點追蹤技術(shù)評價肺動脈壓正常的慢性阻塞性肺疾病患者右心室功能研究［J］．中國全科醫(yī)學，2015，18(32):3936－3938，3943．［www.chinagp.net］

MoWC，Zhang ZH，Zheng FY，et al．Evaluation of right ventricularmyocardial function of COPD patientswith normal pulmonary artery pressure by 2D－STI［J］．Chinese General Practice，2015，18(32):3936－3938，3943．

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是以氣流受限為特征，呈進行性發(fā)展、不完全可逆的氣道慢性炎癥，并隨著病情的發(fā)展，可引起缺氧、肺循環(huán)阻力增高，致肺動脈高壓、右心室肥大及心肌功能損害［1］。右心室功能異常是影響COPD患者預后的重要因素之一［2］?；趥鹘y(tǒng)的超聲技術(shù)，COPD患者右心室功能的損害往往繼發(fā)于肺動脈壓的增高，而且肺動脈壓越高，右心室功能損害越嚴重［3－4］。本研究擬通過二維斑點追蹤技術(shù)(2D－STI)探討肺動脈壓正常的COPD患者是否存在右心室功能損害。

1　對象與方法

1.1研究對象選取2012年4月—2013年4月于復旦大學附屬金山醫(yī)院治療的穩(wěn)定期COPD患者60例(COPD組)，其中男39例，女21例;平均年齡(61.3 ±4.2)歲。COPD組患者均符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)》［5］中COPD的診斷標準，且肺動脈收縮壓(PASP)正常。另同期選取本院體檢健康者40例為對照組，其中男28例，女12例;平均年齡(62.4±9.2)歲。兩組受試者均排除心肌梗死、原發(fā)性心瓣膜病、高血壓、心房顫動、先天性心臟病、頻發(fā)期前收縮及接受心臟起搏器安裝術(shù)者。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，受試者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1臨床資料收集記錄受試者性別、年齡、基礎(chǔ)心率，根據(jù)身高、體質(zhì)量計算體表面積，詢問心血管疾病史。

1.2.2 PASP的測定根據(jù)2010年美國超聲心動圖協(xié)會成人右心室評估指南［6］，COPD組患者取左側(cè)臥位，選取心尖四腔右心室流入道切面，調(diào)整探頭角度和連續(xù)波多普勒取樣線，使之與射流方向保持一致，測量右房室瓣最大反流速度(V)，根據(jù)簡化伯努利方程計算ΔP =4V2;根據(jù)下腔靜脈寬度及其隨呼吸塌陷率估測右心房壓(RAP)，計算PASP=ΔP+RAP。

1.2.3心室功能評價受試者取左側(cè)臥位，連接胸導聯(lián)心電圖。采用GE Vivid 7超聲診斷儀采集平靜呼吸時3個心動周期心尖四腔二維動態(tài)影像(幀頻:70～90幀/s)，記錄常規(guī)超聲參數(shù)。將動態(tài)影像導入Echo PAC工作站，應(yīng)用2D－STI分析軟件進行脫機分析［7］，記錄右心室游離壁基底部、中間部、心尖部及整體長軸應(yīng)變。同時，在二維心尖四腔切面動態(tài)影像上分別于收縮末期、舒張末期手動描繪右心室面積，計算右心室面積變化分數(shù)(RVFAC)，根據(jù)簡化Simpson公式計算右心室射血分數(shù)(RVEF)。

1.3統(tǒng)計學方法采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，正態(tài)分布的計量資料以(±s)表示，組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料的分析采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果

2.1一般資料比較兩組性別、年齡、體表面積及基礎(chǔ)心率比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05，見表1)。

表1　兩組一般資料比較Table 1 Comparison of general data between the two groups

2.2常規(guī)超聲參數(shù)比較兩組左心室射血分數(shù)(LVEF)、PASP、右心室舒張期內(nèi)徑(RVDd)、右心室收縮期內(nèi)徑(RVDs)、RVEF、RVFAC、E峰、E/A比值、E峰減速時間(DT)、右房室瓣環(huán)運動速度(e')、E/e'比值及右心室Tei指數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。而兩組右心室壁厚度(RVWH)和A峰比較，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05，見表2)。

2.32D－STI參數(shù)比較COPD組右心室游離壁基底部、中間部、心尖部及整體長軸應(yīng)變功能均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05，見表3、圖1)。

表3　兩組右心室游離壁各節(jié)段長軸應(yīng)變功能比較(±s，%)Table 3 Comparison of RVFW longitudinal strain of each section between the two groups

表3　兩組右心室游離壁各節(jié)段長軸應(yīng)變功能比較(±s，%)Table 3 Comparison of RVFW longitudinal strain of each section between the two groups

40－36.0±7.9－27.6±8.2－24.2±8.0－29.3±4.7 COPD組60－26.2±6.0－22.5±4.1－18.6±5.0－22.5±3.8 t組別例數(shù)基底部中間部心尖部整體對照組5.019 2.687 2.880 4.682 P值值＜0.001 0.012 0.007＜0.001

表2　兩組常規(guī)超聲參數(shù)比較(±s)Table 2 Comparison of conventional ultrasound parameters between the two groups

表2　兩組常規(guī)超聲參數(shù)比較(±s)Table 2 Comparison of conventional ultrasound parameters between the two groups

注:LVEF=左心室射血分數(shù)，PASP=肺動脈收縮壓，RVWH=右心室壁厚度，RVDd=右心室舒張期內(nèi)徑，RVDs=右心室收縮期內(nèi)徑，RVEF=右心室射血分數(shù)，RVFAC=右心室面積變化分數(shù)，DT=E峰減速時間，e'=右房室瓣環(huán)運動速度

RVFAC (%)組別例數(shù)LVEF (%) PASP (mm Hg) A峰RVWH (mm) RVDd (mm) RVEF (%) RVDs (mm) E峰(cm/s)(cm/s)E/A比值DT(ms)e'(cm/s)E/e'比值右心室Tei ±0.4 188.5±36.3 10.3±2.2 4.9±1.4 0.37±0.20 COPD組60 63.6±3.2 25.8±4.7 51.0±7.0 35.3±4.8 23.2±3.2 54.5±5.1 43.3±3.9 43.8±10.9 39.7±9.9 1.1±0.3 186.6±33.8 10.1±2.0 4.5±1.4 0.41±0.16 t指數(shù)對照組40 64.8±3.3 24.6±3.2 40.0±3.1 34.0±4.0 22.0±2.8 56.4±3.8 43.6±5.4 48.2±8.7 46.6±13.8 1.1值1.297 1.000 0.369 1.071 1.490 1.430 0.194 1.57 21 0.042 0.946 0.851 0.677 0.354 0.436 7 2.084 0.068 0.189 0.419 0.936 0.786 P值0.201 0.322＜0.001 0.290 0.143 0.159 0.847 0.1

圖1　2D－STI評價受試者右心室功能圖像Figure 1 Evaluation of right ventricularmyocardial function by 2D－STI

3　討論

COPD發(fā)生的生理病理機制與肺部對香煙煙霧等有害氣體或有害顆粒的異常炎性反應(yīng)有關(guān)，并隨著病情的發(fā)展，可引起缺氧、肺循環(huán)阻力增高，致肺動脈高壓、右心室肥大及心肌功能損害。根據(jù)超聲技術(shù)研究結(jié)果表明，右心室功能損害往往繼發(fā)于肺動脈壓升高［3－4］。肺動脈高壓時，肺血管阻力進行性升高，導致右心室后負荷增加，繼而引起右心室肌細胞肥大，室壁肥厚，心肌細胞氧需增加，造成相對供血不足;同時，右心室順應(yīng)性下降，舒張末壓增加，導致右心室腔擴張，最終導致右心室功能衰竭。右心室心肌以縱行方向肌細胞為主，收縮期右心室縱行肌牽拉，使心底部靠近心尖部，右心室體積縮小進行射血，主要功能由縱行肌完成，因此，右心室長軸功能可體現(xiàn)右心室的功能。

2D－STI利用組成二維圖像的像素為聲學斑點，連續(xù)逐幀追蹤每個斑點并計算其運動軌跡［7］。由于這些聲學斑點穩(wěn)定分布于心肌內(nèi)，與組織同步運動，并且在相鄰幀形態(tài)沒有發(fā)生明顯改變，因此可以根據(jù)這些斑點的運動軌跡定量顯示組織的運動速度、應(yīng)變及應(yīng)變率。該技術(shù)受角度影響相對較小，克服了角度依賴性，可以更真實地反映心肌運動情況及心肌應(yīng)變能力［8］。同時，2D－STI擁有較好的信噪比，可評價心室整體功能，也可評價局部功能。近年來研究表明，2D－STI可定量評價局部心肌組織多個平面運動的真實運動及變形功能，對左心室功能的評價已比較成熟［9］，并已開始延伸到右心室功能的評價［10］，且與心臟磁共振檢查結(jié)果有較好的相關(guān)性［11］。

既往研究顯示，右心室功能損害常繼發(fā)于肺動脈高壓［3］，傳統(tǒng)的右心室功能的評價指標包括右心室的收縮功能、舒張功能及整體功能，這些指標的異常在肺動脈高壓后更明顯。本研究納入的COPD患者肺動脈壓均在參考范圍內(nèi)，LVEF與對照組無差異。由心臟超聲常規(guī)指標可以看出，COPD患者右心室功能均在正常范圍，右心室收縮功能(RVEF、RVFAC)、舒張功能(E峰、E/A比值、DT、e'、E/e'比值)及整體功能(右心室Tei指數(shù))與對照組均無差異。而2D－STI對右心室功能評價結(jié)果顯示，COPD患者右心室游離壁各節(jié)段(基底部、中間部、心尖部)及整體均存在長軸應(yīng)變改變，且明顯低于對照組(P＜0.05)。本研究未發(fā)現(xiàn)COPD患者右心室功能的多數(shù)超聲常規(guī)指標存在異常，但其右心室長軸應(yīng)變功能已經(jīng)開始發(fā)生變化，說明即使不存在肺動脈高壓的COPD早期患者，右心室功能已經(jīng)開始發(fā)生較輕微改變。常規(guī)超聲檢查不易發(fā)現(xiàn)右心室功能的輕微變化，2D－STI可用于COPD患者右心室功能損害情況的早期評價，指導臨床治療。

綜上所述，肺動脈壓正常的COPD患者右心室的長軸應(yīng)變功能已經(jīng)開始減弱，2D－STI可早期發(fā)現(xiàn)其右心室功能的輕微改變。由于本研究樣本量較小，未來需更大樣本量及多中心的研究驗證本結(jié)論，并深入探索COPD早期患者發(fā)生右心室功能損害的機制。

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(本文編輯:吳立波)

Evaluation of Right Ventricular M yocardial Function of COPD PatientsW ith Normal Pulmonary Artery Pressure by 2D－STI

MOWei－chun，ZHANG Zhi－h(huán)ua，ZHENG Feng－ya，et al.Department of Emergency，Jinshan Hospital Affiliated to Fudan University，Shanghai201508，China

Objective To investigate the value of two－dimensional speckle tracking imaging(2D－STI)in the assessment of right ventricularmyocardial function impairment in patientswith chronic obstructive pulmonary disease(COPD)and normal pulmonary artery pressure．M ethods We enrolled 60 COPD patients in stable phrase and with normal pulmonary artery pressure who received treatment in Jinshan Hospital，F(xiàn)udan University from April 2012 to April 2013 as COPD group，and we enrolled another 40 healther from this hospital as control group.We collected clinical data of the subjects，such as gender，age，basic heart rate and body surface area，and recorded the history of cardiovascular disease.GE Vivid 7 diasonograph was used to obtain the two－dimensional dynamic images of apical four chamber for three cardiac cycles when the subjects were in eupnoea，and the conventional ultrasound parameterswere recorded.The dynamic imageswere imported into Echo PAC，and offline analysis was conducted using 2D－STI analysis software;meantime，the right ventricular longitudinal strains(LS)of basal，middle，apical and whole levelsweremeasured．Results The two groupswere not significantly different(P＞0.05)in LVEF，PASP，RVDd，RVDs，RVEF，RVFAC，E peak，E/A，DT，e'、E/e'and Tei index of right ventricle.The two groups were significantly different(P＜0.05)in RVWH and A peak.COPD group was lower(P＜0.05)than control group in right ventricular LSof basal，middle，apical and global levels．Conclusion COPD patients with normal pulmonary artery pressurealready have impaired right ventricular function.The slight changes of right ventricular myocardial function could be detected in the early stage of COPD by 2D－STI．

Pulmonary disease，chronic obstructive;Two－dimensional speckled tracking imaging;Ventricular function，right;Hypertension pulmonary

R 563.9

A

10.3969/j.issn.1007－9572.2015.32.010

上海市金山區(qū)衛(wèi)生局資助項目(JSKJ－KTMS－201201)

201508上海市，復旦大學附屬金山醫(yī)院急診科(莫為春)，心臟超聲科(張志華，鄭鳳雅)，肺功能科(張熙)，重癥監(jiān)護病房(申捷)

申捷，201508上海市，復旦大學附屬金山醫(yī)院重癥監(jiān)護病房;E－mail:j1999sh@163.com

2015－03－20;

2015－09－29)