超聲心動圖診斷右心衰竭的判別分析*

孟亦真,李　劼,馬　琳,劉　洋,闞艷敏

(華北理工大學附屬醫(yī)院超聲科，河北唐山 063000)

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·經(jīng)驗交流·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.27.031

超聲心動圖診斷右心衰竭的判別分析*

孟亦真,李劼,馬琳△,劉洋,闞艷敏

(華北理工大學附屬醫(yī)院超聲科，河北唐山 063000)

目的分析超聲心動圖各參數(shù)對右心功能評價的效果，尋找最佳判別模型并探討其在診斷右心衰竭中的價值。方法選取右心衰竭患者45例為病例組，無右心衰竭者36例為對照組，應用超聲心動圖測量并計算各參數(shù)：包括右室面積變化率(RVFAC)、三尖瓣環(huán)收縮期位移(TAPSE)、三尖瓣口舒張早期峰值流速(E)、三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度(Sm)、舒張早期峰值速度(Em)、Tei指數(shù)、三尖瓣環(huán)等容收縮期加速度(IVA)及右室游離壁中間段收縮期應變率峰值(SRs)、舒張早期應變率峰值(SRe)。通過逐步判別分析篩選上述參數(shù)，建立判別模型，對該模型進行交叉驗證，比較判別模型與常用單一參數(shù)的診斷效果。結(jié)果與對照組比較，病例組RVFAC、TAPSE、Sm、IVA、SRs及SRe均較對照組低，E/Em、Tei指數(shù)均較對照組高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。通過逐步判別分析將貢獻較大的RVFAC、TAPSE及IVA篩選出，建立判別模型：右心衰竭組F=0.246×FAC+1.356×TAPSE+2.746×IVA-15.587，非右心衰竭組F=0.435×FAC+2.093×TAPSE+4.634×IVA-39.706。留一交叉驗證：右心衰竭組正確率為95.6%，非右心衰竭組正確率為97.2%，總正確率為96.2%，該結(jié)果較單一參數(shù)評價右心功能的效果理想。結(jié)論通過參數(shù)RVFAC、TAPSE及IVA建立的判別模型較單一超聲參數(shù)的評價效果更理想，該模型在判斷右心衰竭中具有重要臨床意義。

超聲心動圖；右心衰竭；多參數(shù)聯(lián)合；判別模型

右心衰竭是指任何原因引起的右室收縮和(或)舒張功能障礙，不足以提供機體所需要的心輸出量時所出現(xiàn)的臨床綜合征[1]。國內(nèi)外研究表明右心功能評價對多種心肺疾病的治療、預后及轉(zhuǎn)歸起著重要的指導作用[2]。因此，及時、準確的評價右心功能對疾病的治療、預后以及患者的生活質(zhì)量都具有重要意義。由于右心的特殊解剖結(jié)構(gòu)及位置，目前超聲心動圖對右心功能的評價缺乏一種準確、理想的方法，單一的超聲參數(shù)評價右心功能效果并不理想。因此，本研究通過分析超聲心動圖各參數(shù)評價右心功能的效果，旨在尋找理想的評價右心功能的方法，為臨床診斷右心衰竭提供更有利依據(jù)。

1　資料與方法

1.1研究對象選取2014年8月至2015年7月于華北理工大學附屬醫(yī)院就診患者，經(jīng)臨床診斷為右心衰竭者45例作為病例組，其中男34例，女11例，平均年齡(60.4±14.4)歲，包括慢性肺源性心臟病14例，冠心病12例，高血壓病5例，缺血性心肌病5例，擴張型心肌病4例，心臟瓣膜病2例，先天性心臟病3例。納入標準：臨床已明確診斷為右心衰竭或具有引起右心功能不全的心、肺疾病，并且具有右心衰竭的癥狀及體征，如勞力性呼吸困難，雙下肢水腫，肝淤血等。排除標準：房顫、三尖瓣重度關(guān)閉不全、中等量以上心包積液、縮窄性心包炎、限制性心肌病、因患者自身原因無法配合或因肺部疾病影響圖像效果者。另選取經(jīng)一般體檢、X線、心電圖及超聲心動圖檢查無右心衰竭者36例作為對照組，男15例，女21例，平均年齡(54.9±10.6)歲。

1.2儀器與方法采用GE Vivid E9超聲診斷儀，探頭頻率為1.5～4.5 MHz。受檢者采取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步連接肢體導聯(lián)心電圖，經(jīng)胸超聲心動圖顯示標準、清晰切面后，取3個心動周期原始動態(tài)圖儲存至Echopac工作站，測量并記錄數(shù)值，所有數(shù)據(jù)均取3個心動周期的平均值。操作及測量方法參照美國超聲心動圖學會2010年關(guān)于成人右心超聲心動圖評估準則[3]及2015年更新的超聲心動圖關(guān)于成人心腔定量方法的建議[4]。

1.2.1右室常規(guī)超聲參數(shù)的測量右心房左右徑(RADd)、右心室中間段左右徑(RVDd)、右室收縮末期面積(RVESa)及右室舒張末期面積(RVEDa)，計算右室面積變化率(RVFAC)、三尖瓣環(huán)收縮期位移(TAPSE)、三尖瓣口舒張早期峰值流速(E)。

1.2.2右室頻譜組織多普勒參數(shù)的測量和計算于心尖四腔心切面，脈沖TVI模式下，取樣容積置于右室側(cè)壁與三尖瓣環(huán)交界處，調(diào)整角度使取樣線與右室長軸運動方向盡量一致(夾角小于20°)，記錄該點的運動頻譜，測量三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度(Sm)及舒張早期峰值速度(Em)，并計算E/Em。同時測量舒張晚期峰值終末至下一舒張早期峰值起始的時間間期，以及收縮期峰值的起點至終點時間間期，并計算Tei指數(shù)。

1.2.3三尖瓣環(huán)等容收縮期加速度(IVA)于心尖四腔心切面，彩色TVI模式下，啟動Q-analyze，將取樣容積置于右室游離壁三尖瓣環(huán)處，獲得速度曲線，測量等容收縮峰值速度與達到峰值速度所用的時間，計算獲得IVA。

表1　非右心衰竭組與右心衰竭組常規(guī)超聲參數(shù)比較±s)

表2　非右心衰竭組與右心衰竭組右心功能參數(shù)比較±s)

1.2.4應變率的測量于心尖四腔心切面，彩色TVI模式下，啟動Q-analyze、Strain Rate，取樣容積置于右室游離壁中間段，取樣容積盡量與右室游離壁平行，獲得組織應變率曲線，測量并記錄收縮期應變率峰值(SRs)、舒張早期應變率峰值(SRe)。

2　結(jié)　果

2.1兩組一般資料及常規(guī)超聲參數(shù)比較結(jié)果比較兩組受檢者的年齡、心率及體質(zhì)量指數(shù)，發(fā)現(xiàn)病例組與對照組之間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與對照組比較，病例組RADd、RVDd、RVEDa、RVESa均較對照組高，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

2.2兩組右心功能參數(shù)比較結(jié)果病例組RVFAC、TAPSE、Sm、IVA均較對照組低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；病例組E/Em、Tei指數(shù)均較對照組高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，病例組SRs及SRe均較對照組低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

2.3判別模型的建立及驗證對兩組研究對象所測參數(shù)(包括RVFAC、TAPSE、E/Em、Sm、Tei指數(shù)、IVA、SRs、SRe)進行逐步判別分析，以F值作為標準，進入為6，剔除為5，發(fā)現(xiàn)RVFAC、TAPSE及IVA較其他參數(shù)作用大，因此剔除E/Em、Sm、Tei指數(shù)、SRs、SRe，運用RVFAC、TAPSE及IVA建立判別模型：病例組F=0.246×FAC+1.356×TAPSE+2.746×IVA-15.587，對照組F=0.435×FAC+2.093×TAPSE+4.634×IVA-39.706，見表3。對判別模型進行交叉驗證，發(fā)現(xiàn)對照組正確判斷35例，錯判1例，正確率為97.7%，錯誤率為2.3%；病例組正確判斷43例，錯判2例，正確率為95.6%，錯誤率為4.4%，兩組整體判別正確率為96.3%。

2.4常用單一超聲參數(shù)與判別模型診斷效果比較分析各參數(shù)及判別模型的診斷效果(表4)，發(fā)現(xiàn)盡管參數(shù)TAPSE的特異度較高，但靈敏度偏低，判別模型的敏感度(95.6%)及特異度(97.2%)均由于單一超聲參數(shù)的診斷結(jié)果。

表3　判別分析函數(shù)系數(shù)

表4　常用超聲參數(shù)與判別模型的診斷結(jié)果比較(%)

3　討　論

右心功能在多種心、肺疾病的發(fā)生、發(fā)展及預后中起著重要的作用[1]。早期、及時地對右心功能進行有效的評價可以對臨床的治療及預后的評價提供有利的依據(jù)。超聲心動圖作為首選方法，具有無創(chuàng)、方便、動態(tài)觀察等特點，對評價右心功能起著重要作用。

正常右心室腔是一個復雜的新月形結(jié)構(gòu)，且大部分位于胸骨后，超聲心動圖無法直觀的于單一切面完整探查[5]；再加上右心室具有復雜的小梁部心肌結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對于心內(nèi)膜邊界的確定產(chǎn)生困難。因此，常規(guī)超聲心動圖在進行右心功能評價時，需要多切面、多參數(shù)相互聯(lián)合應用、共同評價。尋找一種理想的聯(lián)合方式從而有效的評價右心功能是目前大家探討的熱點問題。本研究選取目前國內(nèi)外公認的評價右心功能的超聲參數(shù)[3-4]，包括RVFAC、TAPSE、E/Em、Sm、Tei指數(shù)、IVA。由于國內(nèi)外相關(guān)研究表明右室游離壁中間段應變率測量效果較基底段及心尖段測量效果好[6]，本研究同時選取了右室游離壁中間段SRs、SRe。通過對上述參數(shù)進行分析，發(fā)現(xiàn)右心衰竭組RVFAC、TAPSE、Sm、IVA、SRs及SRe均較非右心衰竭組低，E/Em、Tei指數(shù)均較非右心衰竭組高(P<0.05)，與國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果相一致[7]。

然而，盡管這些參數(shù)都是有效的評價參數(shù)，但是這些參數(shù)評價右心衰竭的效果并不相同，經(jīng)分析常用超聲參數(shù)(包括TAPSE、RVFAC、Sm、IVA及Tei指數(shù))評價右室功能的結(jié)果中，IVA的敏感度較高，為86.7%，但是特異度較低，僅為86.4%，TAPSE的特異度較高，為97.2%，但是敏感度較低，僅為87.4%。由此可見上述參數(shù)評價結(jié)果均不太理想，因此為了能夠更加準確的判斷右室功能，需要通過多參數(shù)聯(lián)合應用的方法。由于各參數(shù)對判斷右心功能的貢獻存在差異，所以首先需要對所用參數(shù)進行篩選。

本研究使用的逐步判別分析法是將判別效果好的變量引入分類函數(shù)，將判別效果差的變量篩出，以免影響判別效果[8]。因此將全部參數(shù)帶入后，根據(jù)Wilks λ值的大小將貢獻小的E/Em、Sm、Tei指數(shù)、SRs、SRe去除，最終剩余判別效果較大的RVFAC、TAPSE及IVA。該結(jié)果表明上述3個參數(shù)是判斷右心衰竭的重要參數(shù)。其中RVFAC可以反映右心室的收縮射血情況，Anavekar等[9]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)超聲心動圖測得的RVFAC與經(jīng)MRI測得的右室射血分數(shù)(RVEF)具有很好的相關(guān)性(r=0.80，P<0.001)。TAPSE反映的是收縮期三尖瓣環(huán)在長軸方向上的位移，對右室收縮功能的評價具有良好靈敏度和特異度[3]。研究發(fā)現(xiàn)，通過與核素測量的RVEF比較，TAPSE對右室收縮功能的評價具有良好靈敏度和特異度。IVA對負荷的依賴性小，而右室功能是負荷依賴性的，因此能夠有效地定量評價右室收縮功能[10]。Tayyareci等[11]通過研究慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的右心功能，發(fā)現(xiàn)IVA是新型的、無創(chuàng)的、能夠早期診斷COPD患者右心衰竭的指標。再加上上述3個參數(shù)的測量可以在同一切面完成，操作簡單，技術(shù)相對成熟，實用效果好，因此能夠很好地在臨床中應用。

通過RVFAC、TAPSE及IVA建立判別模型，并對模型進行留一交叉驗證，將未知分組的患者測量的參數(shù)值，帶入2個模型，比較兩個F值，分數(shù)較高的F值代表該患者的診斷結(jié)果。經(jīng)過驗證發(fā)現(xiàn)該判別模型的靈敏度為95.6%，特異度為97.2%，正確率為96.2%，均高于其他參數(shù)，由此可見該判別模型對右心衰竭的判別價值高于其他判別參數(shù)。

盡管該模型的判別效果理想，但是可以發(fā)現(xiàn)上述3個參數(shù)均是評價右室收縮功能的參數(shù)，本模型對于單純的右室舒張功能減低評價效果可能不理想，加上臨床上對于右心功能的研究較側(cè)重于右室收縮功能的研究，因此關(guān)于右室舒張功能的評價還需進一步研究及討論。

盡管人們已經(jīng)研究了很多測量右室功能的參數(shù)，但是單一參數(shù)的評價效果不理想，通過RVFAC、TAPSE及IVA建立的判別模型能夠避免單一參數(shù)評價的不足，更加有效、準確地對右心功能情況進行評價，為疾病的治療、預后及患者的生活質(zhì)量提供更加可靠的依據(jù)。

[1]中華醫(yī)學會心血管病學分會，中華心血管病雜志編輯委員會．右心衰竭診斷和治療中專家共識[J]．中華心血管病雜志，2012，40(6)：449-461．

[2]管麗潔，高秋琦，吳琪，等．組織多普勒成像評價右心室收縮和舒張功能作用的研究進展[J]．中國全科醫(yī)學，2010，13(17)：1946-1949．

[3]Rudski LG,Lai WW,Afilalo J,et al.Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults:a report from the American society of echocardiography:endorsed by the European association of echocardiography,a registered branch of the European society of cardiology,and[J].J Am Soc Echocardiog,2010,23(7):685-713.

[4]Lang RM,Badano LP,Mor-Avi V,et al.Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults:an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging[J].J Am Soc Echocardiogr,2015,28(1):1-39.

[5]Lang RM,Bierig M,Devereux RB,et al.Recommendations for chamber quantification:a report from the American society of echocardiography′s guidelines and standards committee and the chamber quantification writing group,developed in conjunction with the European association of echocardiography,a branch of the European society of cardiology[J].J Am Soc Echocardiogr,2005,18(12):1440-1463.

[6]舒先紅，黃國倩，潘翠珍，等．正常人心肌應變及應變率定量分析[J]．中華超聲影像學雜志，2004，13(11)：805-807．

[7]Vizzardi E,Bonadei I,Sciatti E,et al.Quantitative analysis of right ventricular (RV) function with echocardiography in chronic heart failure with no or mild RV dysfunction comparison with carciac magnetic resonance imaging[J].J Ultr Med,2015,34(2):247-255.

[8]方積乾．衛(wèi)生統(tǒng)計學[M]．7版．北京：人民衛(wèi)生出版社，2012．

[9]Anavekar NS,Gerson D,Skali H,et al.Two-dimensional assessment of right ventricular function:an echocardiographic-MRI correlative study[J].Echocardiography,2007,24(5):452-456.

[10]魏麗群，李越，王廣義，等．組織多普勒成像測量三尖瓣環(huán)等容收縮期峰值速度在評價肺高壓患者右心功能中的應用[J/CD]．中華醫(yī)學超聲雜志(電子版)，2014，10(3)：8-12．

[11]Tayyareci Y,Tayyareci G,Tanstan CP,et al.Early diagnosis of right ventricular systolic dysfunction by tissue Doppler-derived isovolumic myocardial acceleration in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Echocardiography,2009,26(9):1026-1035.

河北省醫(yī)學科學研究課題計劃項目(20150529)。作者簡介：孟亦真(1989-)，在讀碩士，主要從事超聲心動圖方向研究。△

，E-mail:malintsh@163.com。

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1671-8348(2016)27-3838-03

2016-03-11

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