石艷萍，李一丹，蔡綺哲，趙智玲，郭兮恒，李 虹，朱維維，王怡丹，呂秀章*

(1.首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院心臟超聲科，2.呼吸睡眠中心，北京 100020)

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome, OSAS)特點為睡眠時上氣道部分或完全塌陷重復發(fā)作，使睡眠片段化和血氧飽和度降低，可致左心室重構和功能減低[1-2]，但左心室形態(tài)學改變前心肌功能是否已受損目前尚不明確。左心室肥厚(left ventricular hypertrophy, LVH)與臨床心血管事件發(fā)生率增高密切相關[3]。本研究通過二維斑點追蹤成像(two-dimensional speckle tracking imaging， 2D-STI)評價伴或不伴LVH的OSAS患者左心室心肌功能的早期改變。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2016年8月—2017年1月經(jīng)多導睡眠監(jiān)測(polysomnography， PSG)診斷為OSAS且年齡>18歲的患者204例，男180例，女24例，年齡19～72歲，平均(43.2±11.1)歲。排除心律失常、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高血壓、糖尿病、慢性腎病、左心室射血分數(shù)(1eft ventricular ejection fraction, LVEF)<55%、肺動脈收縮壓≥30 mmHg及圖像質(zhì)量差者，最終111例納入研究，男95例，女16例，年齡25～72歲，平均(42.9±11.4)歲；睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea-hypopnea index, AHI)均≥5次/小時；依據(jù)美國超聲心動圖協(xié)會(American Society of Echocardiography， ASE)及歐洲心血管影像學協(xié)會(European Association of Cardiovascular Imaging， EACVI)指南[4]，29例存在LVH(OSAS伴LVH組)、82例無LVH(OSAS無LVH組)。同期選取年齡、性別匹配的50名健康志愿者作為正常對照組。行常規(guī)超聲心動圖檢查及2D-STI，檢查前完善血壓、心率、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index , BMI)、Epworth評分及吸煙情況等資料采集。所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 PSG檢查 采用Embla N7000型PSG監(jiān)測儀，監(jiān)測AHI、最低血氧飽和度(1owest arterial oxygen saturation, LSaO2)、平均血氧飽和度(mean arterial oxygen saturation, MSaO2)及血氧飽和度<90%占總睡眠時間百分比(%<90)。

1.2.2 超聲心動圖檢查 采用Philips Epiq 7C彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，探頭頻率1～5 MHz。常規(guī)超聲心動圖指標包括LVEF、左心室舒張末期內(nèi)徑(1eft ventricular internal diastolic dimension, LVIDd)、室間隔舒張末期厚度(diastolic thickness of interventricular septum, IVST)、左心室后壁舒張末期厚度(diastolic ventricular posterior wall thickness， PWT)、二尖瓣舒張早期與舒張晚期峰值血流速度比值(the ratio between early and late diastolic peak velocities of mitral valve, E/A)、二尖瓣環(huán)收縮期運動速度(mitral annular systolic velocity, s')、二尖瓣環(huán)舒張早期運動速度(early diastolic velocity of mitral annular, e')、二尖瓣舒張早期峰值流速與e'比值(the ratio between early diastolic peak velocity of mitral valve and e', E/e')、左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index， LVMI)及左心房容積指數(shù)(left atrial volume index， LAVI)。測算LVMI及LAVI時，首先以面積-長軸法測量左心室質(zhì)量、心尖雙平面Simpson法測量左心房容積，再通過體表面積標化獲得LVMI及LAVI。二維斑點追蹤成像定量測量采用QLab 10.5軟件，幀頻60～100幀/秒，記錄左心室整體縱向收縮期應變(left ventricular global longitudinal systolic strain， S)、收縮期應變率(systolic strain rate， SRS)、舒張早期應變率(early diastolic strain rate, SRE)。所有2D-STI測量均取心尖四腔心、兩腔心和三腔心切面的平均值，計算二尖瓣舒張早期峰值血流速度與SRE比值(E/SRE)。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，計數(shù)資料以百分率表示。3組間計量資料比較，方差齊時采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義，方差不齊時采用秩和檢驗(Kruskal-WallisH檢驗),組間兩兩比較采用Bonferroni校正，P<0.017為差異有統(tǒng)計學意義；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。采用Pearson相關分析評估超聲心動圖指標與臨床指標的相關性，再以多元線性回歸分析評估左心室結(jié)構和功能的獨立影響因素。采用Bland-Altman法評價重復性，從所有研究對象中隨機選取20人，由同一醫(yī)師間隔1個月重復測量S、SRS及SRE行觀察者內(nèi)重復性檢驗，由另一醫(yī)師再次測量上述指標用于觀察者間重復性檢驗。

2 結(jié)果

3組間BMI差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)，OSAS伴LVH組(P<0.001)及OSAS無LVH組(P=0.002)BMI均大于正常對照組。3組間年齡、性別、心率、血壓、吸煙情況、PSG檢查指標及Epworth評分差異均無統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。見表1。

相比其他2組，OSAS伴LVH組LVMI、IVST、PWT、LVIDd、E/e'及LAVI均明顯增大(P均<0.05)，室間隔及左心室側(cè)壁e'均減小(P均<0.05)，s'則小于正常對照組(P=0.013)。見表2。

相比其他2組，OSAS伴LVH組S及SRE均減小(P均<0.05)，E/SRE增大(P均<0.05)，其SRS則小于正常對照組(P=0.001)。OSAS無LVH組S、SRS及SRE均小于正常對照組(P均<0.05)，E/SRE大于正常對照組(P<0.001)。見表3、圖1。

OSAS患者2D-STI指標S與AHI(r=0.483)、%<90(r=0.454)、BMI(r=0.415)呈正相關(P均<0.05)，與LSaO2(r=-0.362)、MSaO2(r=-0.446)呈負相關(P均<0.05)；E/SRE與AHI(r=0.344)、%<90(r=0.268)、BMI(r=0.387)呈正相關(P均<0.05)，與LSaO2(r=-0.308)、MSaO2(r=-0.298)呈負相關(P均<0.05)；常規(guī)超聲心動圖指標LVMI與MSaO2(r=-0.299)呈負相關且與BMI(r=0.204)呈正相關(P均<0.05)。多元線性回歸分析顯示，S與AHI及MSaO2獨立相關(P均<0.05)，E/SRE與AHI及BMI獨立相關(P均<0.05)，見表4。LVMI與MSaO2獨立相關(標準化系數(shù)=-0.299，t=-3.273，P=0.001)。

表1 各組基本資料及臨床檢查指標比較(±s)

表1 各組基本資料及臨床檢查指標比較(±s)

組別年齡(歲)男/女(例)BMI(kg/m2)心率(次/分)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)OSAS伴LVH組(n=29)46．0±11．224/528．67±3．84?#72．62±11．84126．90±7．2579．45±5．83OSAS無LVH組(n=82)41．7±11．471/1126．92±3．77?74．90±10．46125．48±6．8877．96±6．53正常對照組(n=50)44．1±11．342/825．09±2．3072．52±11．01125．50±6．5478．44±5．40F/χ2值1．7330．31610．6262．6091．2401．469P值0．1800．854<0．0010．2710．5380．480組別吸煙[%(例)]AHI(次/小時)MSaO2(%)LSaO2(%)%<90(%)Epworth評分(分)OSAS伴LVH組(n=29)44．83(13/29)49．05±27．1691．09±4．7474．62±11．4319．00±24．3211．76±6．18OSAS無LVH組(n=82)43．90(36/82)42．58±25．2392．60±2．4276．54±8．7414．49±16．139．60±5．70正常對照組(n=50)42．00(21/50)-----F/χ2值0．0721．2270．9280．0380．3412．814P值0．9650．2680．3350．8450．5590．093

注：*：與正常對照組比較，P<0.05；#：與OSAS無LVH組比較，P<0.05

表2 各組常規(guī)超聲心動圖指標比較(±s)

表2 各組常規(guī)超聲心動圖指標比較(±s)

組別LVEF(%)LVIDd(mm)IVST(mm)PWT(mm)LVMI(g/m2)OSAS伴LVH組(n=29)61．70±3．7448．34±3．58?#11．40±1．45?#10．23±1．02?#108．79±6．43?#OSAS無LVH組(n=82)61．58±3．9745．40±2．869．05±0．97?8．66±0．7582．42±8．01正常對照組(n=50)62．72±3．8645．94±2．808．34±0．818．50±0．7079．99±8．58F值2．55315．36973．19650．982141．748P值0．279<0．001<0．001<0．001<0．001組別E/As＇(cm/s)室間隔e＇(cm/s)左心室側(cè)壁e＇(cm/s)E/e＇LAVI(ml/m2)OSAS伴LVH組(n=29)1．10±0．288．97±1．86?7．59±1．81?#10．11±2．29?#8．93±1．74?#28．56±5．88?#OSAS無LVH組(n=82)1．17±0．349．56±1．568．44±1．90?11．26±2．35?7．85±1．4022．58±4．79正常對照組(n=50)1．12±0．369．87±1．279．20±1．9912．27±2．717．12±1．4321．88±3．80F值1．0993．1396．68517．13018．98121．058P值0．5770．0460．0020．001<0．001<0．001

注：*：與正常對照組比較，P<0.05；#：與OSAS無LVH組比較，P<0.05

圖1 左心室整體縱向應變牛眼圖及應變和應變率曲線 A.OSAS伴LVH組； B.OSAS無LVH組； C.正常對照組

觀察者內(nèi)及觀察者間測量S、SRS、SRE的可重復性均較好，組內(nèi)相關系數(shù)(interclass correlation coefficient， ICC)均>0.80，見表5。

3 討論

OSAS可引起LVH[1，2，5]，LVH與左心室收縮和舒張功能減低相關[6]，并致心血管事件發(fā)生率和心源性死亡風險顯著增大[3，7]，因此早期檢測心肌損害至關重要。在無合并癥情況下，多數(shù)早期OSAS患者左心室形態(tài)并未發(fā)生明顯改變，LVEF也表現(xiàn)為正常，常規(guī)超聲心動圖難以檢測早期心肌受累情況，故易忽視可能存在的心肌病變。既往研究[2，6]證實，即使對LVEF正常者，2D-STI也可檢測到心肌形態(tài)及功能變化，且應變指標E/SRE與左心室充盈壓的相關性較之E/e'更好，可更準確地反映左心室整體舒張功能[8]。本研究中OSAS伴LVH組及OSAS無LVH組S、SRS、SRE及E/SRE均較正常對照組減低，提示在未發(fā)生LVH情況下OSAS患者左心室整體縱向收縮和舒張功能均已減低，LVH時減低更明顯。

表3 各組2D-STI指標比較(±s)

表3 各組2D-STI指標比較(±s)

組別S(%)SRS(s-1)SRE(s-1)E/SREOSAS伴LVH組(n=29)-19．03±3．03?#-1．19±0．17?1．09±0．14?#71．12±11．92?#OSAS無LVH組(n=82)-21．50±2．02?-1．23±0．15?1．22±0．21?62．79±9．42?正常對照組(n=50)-2．76±2．17-1．32±0．201．41±0．2653．60±8．48F值40．7506．73435．21731．953P值<0．0010．002<0．001<0．001

注：*：與正常對照組比較，P<0.05；#：與OSAS無LVH組比較，P<0.05

表4 多元線性回歸分析S、E/SRE的獨立影響因素

表5 左心室2D-STI指標S、SRS及SRE的測量可重復性

既往以AHI評估OSAS對LVH影響的研究結(jié)果多存在爭議[1,9]。Chami等[1]發(fā)現(xiàn)，在校正一系列影響因素后，LVMI增加與AHI或低氧血癥指數(shù)相關；而Bodez等[9]認為AHI與LVMI相關性較差，不支持OSAS可獨立影響LVH的結(jié)論。本研究中OSAS患者LVMI增加與MSaO2減低有關，而與AHI無明顯相關，其原因可能為AHI雖可在一定程度上反映血氧飽和度降低事件發(fā)生的頻率，但并不能準確反映夜間低氧血癥本身的嚴重程度，相比之下MSaO2可直接反映缺氧的嚴重程度。OSAS患者反復缺氧引起交感神經(jīng)興奮和腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)激活，前者可導致外周血管阻力增加、后負荷升高，后者則可直接引起心肌纖維化使室壁增厚[2]。同時，后負荷升高可影響左心室收縮功能并導致室壁應力減低，為維持心輸出量及適應室壁應力減低，LVH將進一步進展[5]。本研究中OSAS伴LVH組IVST、PWT和LVIDd均較正常對照組明顯增大，間接表明OSAS患者可能更偏向于離心性肥厚[1]。

本研究各組LVEF均未見明顯異常，但在常規(guī)超聲心動圖指標改變前，2D-STI已能反映OSAS患者左心功能變化[10]。在此基礎上，本研究進一步分析發(fā)現(xiàn)OSAS無LVH組左心室收縮和舒張功能均減低，表明在OSAS早期左心室形態(tài)還未發(fā)生明顯改變時，左心室功能已受損，這一方面與心內(nèi)膜易受心肌缺血和心肌纖維化影響有關[11]，另一方面，左心室舒張功能障礙也可能與急性低氧應激機制使心肌灌注受損相關[12]。采用多元線性回歸分析校正BMI后發(fā)現(xiàn)左心室收縮及舒張功能減低程度與OSAS嚴重程度獨立相關，表明左心室功能障礙隨OSAS進展而逐步加重。

綜上所述，OSAS可獨立引起LVH并影響左心室功能。OSAS患者在左心室形態(tài)未發(fā)生明顯改變時，左心室心肌整體縱向收縮和舒張功能均已減低，并隨LVH進展而逐步加重。早期檢測OSAS患者心肌受損情況，對臨床診療及改善OSAS患者預后具有重要意義。

[參考文獻]

[1] Chami HA, Devereux RB, Gottdiener JS, et al. Lef ventricular morphology and systolic function in sleep-disordered breathing: The sleep heart health study. Circulation, 2008,117(20):2599-2607.

[2] Altekin RE, Yanikoglu A, Baktir AO, et al. Assessment of subclinical left ventricular dysfunction in obstructive sleep apnea patients with speckle tracking echocardiography. Int J Cardiovasc Imaging, 2012,28(8):1917-1930.

[3] Gerdts E, Rossebo AB, Pedersen TR, et al. Relation of left ventricular mass to prognosis in initially asymptomatic mild to moderate aortic valve stenosis. Circ Cardiovasc Imaging, 2015,8:e003644.

[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. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 2016,17(4):412.

[5] Sekizuka H, Osada N, Akashi YJ. Impact of obstructive sleep apnea and hypertension on left ventricular hypertrophy in Japanese patients. Hypertens Res, 2017,40(5):477-482.

[6] Huang J, Yan ZN, Tui YF, et al. Left ventricular systolic function changes in primary hypertension patients detected by the strain of different myocardium layers. Medicine (Baltimore), 2016,95(2):e2440.

[7] Cramariuc D, Gerdts E. Epidemiology of left ventricular hypertrophy in hypertension: Implications for the clinic. Expert Rev Cardiovasc Ther, 2016,14(8):915-926.

[8] Kimura K, Takenaka K, Ebihara A, et al. Speckle tracking global strain rate E/E' predicts LV filling pressure more accurately than traditional tissue Doppler E/E'. Echocardiography, 2012,29(4):404-410.

[9] Bodez D, Lang S, Meuleman C, et al. Left ventricular diastolic dysfunction in obstructive sleep apnoea syndrome by an echocardiographic standardized approach: An observational study. Arch Cardiovas Dis, 2015,108(10):480-490.

[10] 周宇微，馮艷紅，吳凱迪.三維斑點追蹤技術評價阻塞型睡眠呼吸暫停低通氣綜合征伴高血壓患者左心室整體收縮功能.中國醫(yī)學影像技術,2014,30(1):53-57.

[11] Kouzu H, Yuda S, Muranaka A, et al. Left ventricular hypertrophy causes different changes in longitudinal, radial, and circumferential mechanics in patients with hypertension: A two-dimensional speckle tracking study. J Am Soc Echocardiogr, 2011,24(2):192-199.

[12] Kasikcioglu HA, Karasulu L, Durgun E, et al. Aortic elastic properties and left ventricular diastolic dysfunction in patients with obstructive sleep apnea. Heart Vessels, 2005,20(6):239-244.