肺動(dòng)脈高壓患者心室重構(gòu)的超聲心動(dòng)圖指標(biāo)與肺阻力的相關(guān)性研究

徐楠， 吳偉春， 牛麗莉，萬琳媛，張茗卉，黃麗，王浩，何建國

臨床研究

肺動(dòng)脈高壓患者心室重構(gòu)的超聲心動(dòng)圖指標(biāo)與肺阻力的相關(guān)性研究

徐楠， 吳偉春， 牛麗莉，萬琳媛，張茗卉，黃麗，王浩，何建國

目的：應(yīng)用經(jīng)胸二維及三維超聲心動(dòng)圖技術(shù)研究肺動(dòng)脈高壓患者的雙心室重構(gòu)形態(tài)特點(diǎn)與肺小動(dòng)脈阻力的相關(guān)性，探討心室形態(tài)指標(biāo)對(duì)肺小動(dòng)脈阻力升高大于8.5 Wood的預(yù)測(cè)價(jià)值。

高血壓，肺性；超聲心動(dòng)描記術(shù);導(dǎo)管插入術(shù)

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:161.)

肺動(dòng)脈高壓被定義為靜息狀態(tài)下患者經(jīng)右心導(dǎo)管測(cè)量，平均肺動(dòng)脈壓力升高至≥25 mmHg（1mmHg=0.133 kPa），是由各種不同原因促使肺血管的結(jié)構(gòu)和（或）功能發(fā)生改變，導(dǎo)致以肺血管阻力進(jìn)行性增高為特點(diǎn)的臨床綜合征[1，2]。隨著肺動(dòng)脈壓力的增加，右心室后負(fù)荷持續(xù)加重，最終可導(dǎo)致右心擴(kuò)大、右心功能衰竭甚至死亡。揭示右心室與肺血管病變之間的關(guān)系對(duì)研究本病的病理生理機(jī)制意義重大，已有的研究證實(shí)右心室對(duì)壓力后負(fù)荷的改變敏感，長(zhǎng)期后負(fù)荷升高右心室將逐步發(fā)生心室擴(kuò)張、室壁肥厚、室間隔左移這三種主要的重構(gòu)改變[3，4]。右心導(dǎo)管測(cè)量所得的肺小動(dòng)脈阻力是目前臨床上評(píng)價(jià)肺血管病變程度的重要指標(biāo)[5]，能夠反映肺動(dòng)脈高壓患者右心室和肺循環(huán)的后負(fù)荷。本研究旨在探討超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈高壓患者左右心室重構(gòu)形態(tài)特點(diǎn)的相關(guān)指標(biāo)與肺小動(dòng)脈阻力之間的相關(guān)性，嘗試為無創(chuàng)評(píng)估肺血管病變的程度提供簡(jiǎn)便易行的參考指標(biāo)。

1 資料與方法

研究對(duì)象：為2012-10至2014-01間在我院接受右心導(dǎo)管檢查明確診斷為肺動(dòng)脈高壓的患者61例（肺動(dòng)脈高壓組）。具體入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）簽署課題知情同意書；（2）有右心漂浮導(dǎo)管檢查適應(yīng)證；（3）確診為2009年歐洲心臟病學(xué)會(huì)（ESC）肺動(dòng)脈高壓指南分類中的特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓、先天性心臟病相關(guān)性肺動(dòng)脈高壓術(shù)后1年以上、結(jié)締組織病相關(guān)性肺動(dòng)脈高壓、慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1） 除上述病因之外的其他類型肺動(dòng)脈高壓；（2）患者不能簽署知情同意書或配合研究試驗(yàn)；（3）由于病情加重或其他急慢性器質(zhì)性疾病導(dǎo)致患者不能完成研究中所要求的必查項(xiàng)目；（4）妊娠、哺乳。

肺動(dòng)脈高壓組年齡14歲～66歲，平均年齡（32.61±10.75）歲，其中女性46例，男性15例，本組患者平均右心導(dǎo)管測(cè)量肺動(dòng)脈收縮壓為（91.89±25.92）mmHg，平均肺小動(dòng)脈阻力為（994.45±539.00）Wood。肺動(dòng)脈高壓病因包括：特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓54例，結(jié)締組織病相關(guān)性肺動(dòng)脈高壓2例，遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥2例，先天性門靜脈閉鎖1例，睡眠呼吸暫停綜合征1例，慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓1例。招募體檢正常的健康志愿者作為正常對(duì)照組24例，年齡32歲～50歲，平均年齡（45.17±4.03）歲，其中女性15例，男性9例。

儀器與方法：（1）儀器：采用Philip公司IE33超聲儀，二維經(jīng)胸探頭S5-1，頻率3.5MHZ，三維經(jīng)胸探頭X5-1Matrix，頻率2～5MHz。（2）右心導(dǎo)管檢查：檢查均在局麻下完成，測(cè)量肺動(dòng)脈收縮壓、肺小動(dòng)脈阻力，熱稀釋法測(cè)量心指數(shù)。導(dǎo)管檢查后一周內(nèi)進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查。（3）超聲心動(dòng)圖檢查：患者左側(cè)臥位采集二維及三維全容積圖像。肺動(dòng)脈高壓組中通過使用連續(xù)波多普勒技術(shù)測(cè)量三尖瓣返流壓差，測(cè)量右心房面積，分別記錄吸氣末及呼氣末下腔靜脈內(nèi)徑，按照美國超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)右心評(píng)價(jià)指南[6]估測(cè)右心房壓，估算肺動(dòng)脈收縮壓=三尖瓣返流壓差+右心房壓；于胸骨旁乳頭肌水平心室短軸切面測(cè)量舒張末左心室隔側(cè)徑（SPD）和前后徑（APD）、收縮末期右心室前后徑（RVADs）、左心室前后徑（LVADs）；于心尖四腔心切面房室瓣環(huán)水平測(cè)量舒張末期左、右心室左右徑（LVTDd、 RVTDd），收縮末期左、右心室左右徑（LVTDs 、RVTDs）。分別計(jì)算左心室離心指數(shù)[7，8]LVEId=APD/SPD，右心室與左心室內(nèi)徑比值：RVADs/LVADs、RVTDd/LVTDd及 RVTDs/LVTDs；使用Philip公司Qlab10.1軟件分析三維測(cè)量右心室舒張末期容積（3DRVEDV）。 將右心導(dǎo)管測(cè)得肺動(dòng)脈收縮壓、肺小動(dòng)脈阻力與上述超聲心動(dòng)圖指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：所有數(shù)據(jù)采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。各測(cè)量值數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，均數(shù)比較采用成組資料t檢驗(yàn)。各因素間相關(guān)性檢驗(yàn)采用Pearson分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用ROC曲線評(píng)價(jià)超聲心動(dòng)圖指標(biāo)LVEId 、RVADs/LVADs對(duì)肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood的預(yù)測(cè)價(jià)值。

2 結(jié)果

肺動(dòng)脈高壓組與正常對(duì)照組比較，左右心室形態(tài)均有明顯差別（表1）。肺動(dòng)脈高壓組LVEId、RVTDd/LVTDd、RVTDs/LVTDs、RVADs/LVADs均明顯高于正常對(duì)照組（P<0.01）。肺動(dòng)脈高壓組3DRVEDV測(cè)定結(jié)果較正常對(duì)照組增加（P<0.05）。

表1 肺動(dòng)脈高壓組與正常對(duì)照組超聲心動(dòng)圖測(cè)量值比較結(jié)果（）

表1 肺動(dòng)脈高壓組與正常對(duì)照組超聲心動(dòng)圖測(cè)量值比較結(jié)果（）

注：LVEId：舒張末期左心室離心指數(shù)；RVADs/LVADs：收縮末期右心室前后徑與左心室前后徑之比；RVTDd/LVTDd：舒張末期右心室左右徑與左心室左右徑比值； RVTDs/LVTDs：收縮末期右心室左右徑與左心室左右徑比值；3DRVEDV：三維右心室舒張末期容積

變量 正常對(duì)照組(n=24)肺動(dòng)脈高壓組(n=61) t值 P值LVEId 1.05±0.56 1.68±0.36 8.47 0.000 RVADs/LVADs 0.59±0.11 2.18±0.99 7.73 0.000 RVTDd/LVTDd 0.92±0.12 1.49±0.39 7.02 0.000 RVTDs/LVTDs 0.89±0.12 1.46±0.43 6.33 0.000 3DRVEDV(ml) 70.59±13.76 83.88±23.85 2.56 0.012

超聲心動(dòng)圖方法測(cè)量肺動(dòng)脈高壓患者肺動(dòng)脈收縮壓力與右心導(dǎo)管測(cè)量的肺動(dòng)脈收縮壓力呈高度相關(guān)（r=0.99，P=0.000）。超聲心動(dòng)圖測(cè)量心室重構(gòu)指標(biāo)與右心導(dǎo)管測(cè)量的肺小動(dòng)脈阻力間有不同程度的正相關(guān)性：LVEId、RVADs/LVADs均與肺小動(dòng)脈阻力呈強(qiáng)的正性相關(guān)（r=0.670、0.666，P<0.01）。RVTDd/LVTDd、RVTDs/LVTDs與肺小動(dòng)脈阻力呈弱的正相關(guān)（r=0.352、0.403，P<0.01）；3D RVEDV與肺小動(dòng)脈阻力呈弱的正相關(guān)（r=0.304，P<0.05）。

分別使用LVEId及RVADs/LVADs預(yù)測(cè)肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood，所得到受試者工作特征曲線下面積AUC分別為0.876、0.805，P均<0.001。LVEId>1.48時(shí)預(yù)測(cè)肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood的敏感度86.5%，特異度73.7%；RVADs/LVADs>1.71時(shí)預(yù)測(cè)肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood的敏感度73.0%，特異度78.9%。

3 討論

肺動(dòng)脈高壓可由多種復(fù)雜因素導(dǎo)致，其血流動(dòng)力學(xué)改變各有特點(diǎn)[9]，但其起始病變均為肺血管本身不同程度上出現(xiàn)了病理學(xué)的特征性改變：肺動(dòng)脈內(nèi)膜增生、中膜肥厚及特征性叢樣病變[10]。右心導(dǎo)管作為評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈壓力和肺血管阻力以及心功能最直接的手段，一直是臨床評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈壓力和血管病變及心室功能的金標(biāo)準(zhǔn)，肺阻力為反映肺血管病變程度的重要指標(biāo)[5，10]，最新文獻(xiàn)報(bào)道肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood患者預(yù)后不良[11]。在長(zhǎng)期壓力后負(fù)荷的作用下右心室逐步重構(gòu)，即發(fā)生一系列代償性改變（腔室擴(kuò)大，室壁肥厚，室間隔向左心室偏曲），在肺血管病變進(jìn)展的不同階段，右心室進(jìn)行代償?shù)某潭群推涔δ茏兓g的關(guān)系尚沒有完全被揭示，在臨床上不同患者病情進(jìn)展過程有較大的個(gè)體差異[12.13]。右心功能的代償能力是影響肺動(dòng)脈高壓患者預(yù)后的重要因素，近年來越來越多的學(xué)者把右心室與肺循環(huán)作為一個(gè)整體來探索肺動(dòng)脈高壓的機(jī)制[14]。

本組研究對(duì)象均為毛細(xì)血管前肺動(dòng)脈高壓患者（肺毛細(xì)血管嵌壓<15 mmHg），絕大部分為特發(fā)型肺動(dòng)脈高壓（占93.4%）。左心室離心指數(shù)及左右心室不同內(nèi)徑比值均與正常對(duì)照組有顯著差異。早在1985年Ryan等[7]提出在右心室處于容量或壓力負(fù)荷加重的狀態(tài)下可使用LVEId來定量評(píng)價(jià)室間隔移動(dòng)的程度。由于肺血管病變程度越重可通過肺循環(huán)回流入左心系統(tǒng)的血流量越少，左心室重構(gòu)程度是反映肺血管病變程度的敏感指標(biāo)。LVEId從左心室重構(gòu)形態(tài)的角度體現(xiàn)了肺動(dòng)脈高壓患者左右心室間的相互作用，通過室間隔擺動(dòng)的方向和幅度可反映出兩側(cè)心室間的壓力關(guān)系，本研究結(jié)果與以往研究一致[7，8，15，16]，肺動(dòng)脈高壓患者的LVEId明顯高于正常，在本組病例中LVEId與肺小動(dòng)脈阻力高度相關(guān)，LVEId>1.48可幫助臨床篩選出肺血管病變嚴(yán)重，肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood的患者。

本研究結(jié)果證明了右心室內(nèi)徑與左心室內(nèi)徑比值作為定量評(píng)估肺動(dòng)脈高壓患者心室代償性重構(gòu)的有效指標(biāo)也可對(duì)肺血管病變情況具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值，其原因是這類指標(biāo)同時(shí)反映了右心室擴(kuò)大及壓力負(fù)荷導(dǎo)致室間隔偏移這兩重代償機(jī)制。其中收縮末期右心室與左心室前后徑比值明顯優(yōu)于兩心室左右徑比值可能是由于前后徑是在心室乳頭肌水平心室進(jìn)行測(cè)量，受房室瓣環(huán)影響，心室中間段比基底段對(duì)于心室容量變化的代償能力更大，反應(yīng)更加靈敏；另一方面，在右心室壓力負(fù)荷加重的情況下室間隔在收縮末期向左側(cè)移動(dòng)的幅度最大，因此這個(gè)新參數(shù)在理論上具有重要的臨床價(jià)值[17]，在本研究中RVADs/LVADs與肺小動(dòng)脈阻力高度相關(guān)，且RVADs/LVADs>1.71時(shí)預(yù)測(cè)肺小動(dòng)脈阻力>8.5Wood的敏感度73.0%，特異度78.9%。結(jié)合簡(jiǎn)化后的指標(biāo)LVEId>1.5和RVADs/LVADs>1.7可便于在超聲心動(dòng)圖檢查過程中無創(chuàng)快速地篩查出肺血管病變嚴(yán)重的高危患者。

本研究證實(shí)三維指標(biāo)3DRVEDV與肺小動(dòng)脈阻力具有正相關(guān)性，與這一指標(biāo)的相關(guān)性并不優(yōu)于二維指標(biāo)。導(dǎo)致這種結(jié)果可能是由于實(shí)時(shí)三維圖像幀頻有限，Qlab軟件需要手動(dòng)描繪心內(nèi)膜進(jìn)行測(cè)量，辨認(rèn)心內(nèi)膜位置及勾畫手法這些因素均可能對(duì)右心室容積的測(cè)量造成誤差；此外這個(gè)指標(biāo)僅可體現(xiàn)右心室擴(kuò)大這一種代償機(jī)制，在理論上優(yōu)越性不如其它指標(biāo)[18]。

本研究的不足之處在于樣本量偏小，病因相對(duì)集中，尚不能對(duì)所有類型的肺動(dòng)脈高壓患者展開深入全面的研究。右心導(dǎo)管與超聲心動(dòng)圖檢查之間有3～7天左右的時(shí)間間隔可能會(huì)對(duì)壓力估測(cè)及相關(guān)性評(píng)價(jià)造成偏差。本研究為橫斷面對(duì)照研究，如能長(zhǎng)期隨訪患者各參數(shù)的變化及其關(guān)系可得到更加真實(shí)可靠、說服力強(qiáng)的研究結(jié)果。

隨著實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖、三維應(yīng)變及心室聲學(xué)造影等新技術(shù)的不斷發(fā)展，以及相關(guān)軟件的不斷完善，相信在不遠(yuǎn)的未來我們將可以綜合運(yùn)用超聲心動(dòng)圖技術(shù)準(zhǔn)確、全面地獲取肺動(dòng)脈高壓患者的心臟結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)信息，為提高肺動(dòng)脈高壓的臨床救治水平添磚加瓦。

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Relationship Between Echocardiographic Parameters of Ventricular Remodeling and Pulmonary Arterial Resistance in Patients of Pulmonary Artery Hypertension

XU Nan, WU Wei-chun, NIU Li-li, WAN Lin-yuan, ZHANG Ming-hui, HUANG Li, WANG Hao, HE Jian-guo.
Department of Echocardiography, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China. Co-corresponding Authors: WANG Hao, Email: hal6112@163.com and HE Jian-guo, Email: hejianguofw@163.com

Objective: To study the relationship between ventricular remodeling features and pulmonary arterial resistance (PVR) in pulmonary artery hypertension (PAH) patients by 2-D, 3-D transthoracic echocardiography, and to explore the predictive value of ventricular morphological parameter for PVR>8.5 Wood unit in relevant patients.Methods: Our research included in 2 groups: PAH group, n=61 patients admitted in our hospital from 2012-10 to 2014-01 with right heart catheterization (RHC) confirmed diagnosis and Control group, n=24 normal subjects. LVEId, the ratios of RVADs/LVADs, RVTDd/LVTDd and RVTDs/LVTDs were measured by 2-D transthoracic echocardiography; 3DRVEDV was measured by 3-D transthoracic echocardiography. Correlation analysis was conducted between echocardiography parameters and RHC measured PVR parameters; the strongly related echocardiography parameters were studied by ROC curve to assess their predictive value of PVR>8.5 Wood unit.Results: Compared with Control group, PAH group had increased LVEId, RVADs/LVADs, RVTDd/LVTDd and RVTDs/LVTDs, P<0.01; elevated 3DRVEDV, P<0.05. LVEId and RVADs/LVADs were strongly related to PAH (r=0.670 and r=0.666, both P<0.01); 3DRVEDV was weakly related to PAH (r=0.304, P<0.05). LVEId and RVADs/LVADs for predicting PVR>8.5 Wood unit were as AUC=0.876 and 0.805, both P<0.001.Conclusion: 2-D and 3-D transthoracic echocardiography may evaluate ventricular remodeling by simple and convenient parameters in PAH patients; LVEId, the ratios of RVADs/LVADs, RVTDd/LVTD, RVTDs/LVTD and 3DRVEDV were positively related to PVR, noninvasive echocardiography could preliminarily determine pulmonary vessel lesion levels.

Hypertension pulmonary ; Echocardiography; Catheterization

2016-05-25）

（編輯：汪碧蓉）

國家科技支撐計(jì)劃：肺循環(huán)疾病及其心功能的研究（2011BAI11B15）

100037 北京市，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院 超聲影像中心（徐楠、吳偉春、牛麗莉、萬琳媛、張茗卉、王浩），肺血管病中心（黃麗、何建國）

徐楠 主治醫(yī)師 碩士 主要從事心血管疾病的超聲影像診斷研究 Email:xuean2002@163.com 共同通訊作者：王浩 Email:Hal6112@163.com何建國 Email:hejianguofw@163.com

R541

A

1000-3614（2017）02-0161-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.02.012

方法：收集2012-10至2014-01間在我院接受右心導(dǎo)管檢查明確診斷為肺動(dòng)脈高壓的患者61例（肺動(dòng)脈高壓組），正常對(duì)照組24例。采集完整的經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖二維及三維圖像，二維測(cè)量舒張末左心室離心指數(shù)（LVEId）、收縮末期右心室前后徑與左心室前后徑比值（RVADs/LVADs）、舒張末期右心室左右徑與左心室左右徑比值（RVTDd/ LVTDd）、收縮末期右心室左右徑與左心室左右徑比值（RVTDs/LVTDs）；三維測(cè)量右心室舒張末期容積（3D RVEDV）。將右心導(dǎo)管指標(biāo)肺小動(dòng)脈阻力與上述超聲心動(dòng)圖形態(tài)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，選取強(qiáng)相關(guān)的超聲心動(dòng)圖指標(biāo)進(jìn)行受試者工作曲線（ROC）曲線分析，預(yù)測(cè)肺小動(dòng)脈阻力>8.5 Wood。

結(jié)果：肺動(dòng)脈高壓組LVEId、RVADs/LVADs、RVTDd/LVTDd、RVTDs/LVTDs與正常對(duì)照組相比均有明顯升高（P<0.01）；肺動(dòng)脈高壓組3D RVEDV較正常對(duì)照組明顯升高（P<0.05）。LVEId 、RVADs/LVADs與肺小動(dòng)脈阻力有強(qiáng)相關(guān)性（r=0.670、 r=0.666，P均<0.01）；RVTDd/LVTDd、 RVTDs/LVTDs與肺小動(dòng)脈阻力有弱相關(guān)性（r=0.352、r=0.403，P均<0.01）；3D RVEDV與肺小動(dòng)脈阻力有弱相關(guān)性（r=0.304，P<0.05）。應(yīng)用LVEId及RVADs/LVADs預(yù)測(cè)肺小動(dòng)脈阻力>8.5 Wood的曲線下面積（AUC=0.876、0.805，P均<0.001）。

結(jié)論：應(yīng)用經(jīng)胸二維及三維超聲心動(dòng)圖技術(shù)可通過多種簡(jiǎn)便指標(biāo)評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈高壓患者的心室重構(gòu)形態(tài)，二維測(cè)量LVEId、RVADs/LVADs、RVTDd/LVTDd、 RVTDs/LVTDs及三維方法3D RVEDV均與肺小動(dòng)脈阻力有正相關(guān)性，通過無創(chuàng)超聲心動(dòng)圖指標(biāo)可初步判斷肺血管病變程度。