劉麗莉 楊炳昂 張 潔 唐海霞 鐘文津 景香香

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是老年人常見的呼吸系統(tǒng)疾病，系全球常見病、多發(fā)病，為重大公共健康問題，嚴重危害人類健康，給家庭及社會帶來沉重的經濟負擔和醫(yī)療負擔。

隨著世界人口老齡化的發(fā)展，COPD發(fā)病率及病死率逐年升高，其右心衰竭是COPD患者的致命因素，而COPD繼發(fā)肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)(PAH-COPD)系右心衰竭的首要原因[1-3]。因此，及時準確地評價患者的右心功能，對臨床具有重要的意義。為此，本研究探討超聲心動圖在繼發(fā)PAH-COPD患者右心室功能評價中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2013年12月至2016年12月海南省人民醫(yī)院收治的80例住院COPD患者，將PAH患者納入PAH組，無PAH納入無PAH組，每組40例。PAH組患者中男性21例，女性19例；年齡58～80歲，平均年齡(69.8±5.1)歲。無PAH組患者中男性22例，女性18例；年齡58～78歲，平均年齡(70.1±4.8)歲。兩組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義，具有可比性。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準:①符合中華醫(yī)學會呼吸病學分會COPD治療(2013年修訂版)診斷標準[4]；②PAH診斷依據2009年歐洲心臟病學會及歐洲呼吸病學會指南推薦的超聲心動圖診斷方法:根據三尖瓣反流射流流速估測肺動脈收縮壓＞36 mmHg[5]。

(2)排除標準:①患有肺腫瘤、肺結核、哮喘等其他肺部疾??；②患有冠心病、自身免疫系統(tǒng)疾病等。

1.3 儀器設備

iE33彩色多普勒超聲心動圖儀器(荷蘭Philips公司)。

1.4 檢查方法

采用Philips iE33彩色多普勒超聲心動圖儀器對患者進行超聲檢查，探頭S5-1，探頭頻率1～5 MHz，軟件為脫機版QLAB7.0軟件?；颊呷∽髠扰P位或平臥位，連接胸前導聯(lián)心電圖。數據通過測量3個心動周期數據取平均值獲得。

1.5 檢測指標及數據采集分析

(1)一般參數測量。參照2010年美國超聲心動圖學會發(fā)表的《成人右心超聲心動圖評估指南》[6]。在右心室為主的四腔心切面測量獲得右室心底舒張末橫徑(right ventricular end-diastolic basal diameter，RV-bDD)、右室中部舒張末橫徑(right ventricular enddiastolic middle diameter，RV-mDD)、右室收縮末期面積(right ventricular end-systolic area，RVESA)、右室舒張末期面積(right ventricular end-diastolic area，RVEDA)，計算獲得右室面積變化分數(right ventricular fractional area change，RVFAC)，RVFAC=(RVEDA-RVESA)÷RVEDA×100%；M型超聲心動圖在平行于右室側壁的三尖瓣環(huán)最佳運動方向測量獲得三尖瓣環(huán)收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)(如圖1所示)；劍突下切面測量右室游離壁舒張末期厚度(right ventricular end-diastolic free wall thickness，RVDT)；心底短軸切面測量主肺動脈內徑(the main pulmonary artery diameter，MPA)。

圖1 測量三尖瓣環(huán)收縮期位移TAPSE示圖

(2)多普勒超聲測量。計算獲得三尖瓣口舒張期血流峰值速度E-tv與三尖瓣口舒張期血流峰值速度A-tv的比值(E/A-tv)；連續(xù)多普勒測量三尖瓣口收縮期反流峰值速度Vmax，通過簡化柏努利方程計算獲得肺動脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure，SPAP)，SPAP=4×Vmax2+右心房壓力(right atrial pressure，RAP)，通過劍突下切面測量下腔靜脈內徑計算吸氣相塌陷率估測RAP[6]；組織多普勒成像技術檢測獲得三尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度e′-tv及舒張晚期峰值速度a′-tv，計算獲得三尖瓣環(huán)舒張期峰值速度e′/a′-tv比值，測量三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度s′-tv，右室心肌射血時間ET(收縮期s′-tv波的間期b)、右室等容收縮時間(right ventricular isovolumic contraction time，ICT)及舒張時間(right ventricular isovolumic relaxation time，IRT)(ICT+IRT=a-b，a通過測量a′-tv終止到下一個心動周期e′-tv起始間期獲得)，計算獲得右室心肌做功指數(right ventricular myocardial performance indexes， RVMPI)，RVMPI=(a-b)÷b(如圖2所示)。

圖2 測量并計算右室心肌做功指數RVMPI =(a-b)/b

(3)數據采集及分析。四腔心切面采集3～5個連續(xù)心動周期的動態(tài)圖像并存儲，使用脫機版QLAB7.0軟件分析，選擇TMQ模式，手動勾畫右室心內膜面，軟件自動生成感興趣區(qū)域，手動調整后運行軟件即可獲得右心室整體長軸應變值(right ventricular global longitudinal strain，RVGLS)，取絕對值。

1.6 統(tǒng)計學方法

應用SPSS 16.0軟件對數據進行統(tǒng)計分析，數據以均值±標準差(±s)表示，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

兩組超聲參數比較結果如下。

(1)PAH組RV-bDD及RV-mDD增大，RVDT增厚，RVESA及RVEDA增大、RVFAC減低，與無PAH組比較差異有統(tǒng)計學意義(t=13.936，t=19.421，t=46.991，t=12.933，t=3.839，t=27.32；P＜0.05)，見表1。

(2)PAH組TAPSE減低，MPA增寬，SPAP升高，E/A-tv下降、e′-tv下降、a′-tv降低，與無PAH組比較差異有統(tǒng)計學意義(t=15.665，t=15.334，t=25.898，t=16.771，t=15.988，t=14.196；P＜0.05)，見表2。

(3)PAH組e′/a′-tv下降、s′-tv降低，右室心肌ET縮短，右室肌ICT+IRT延長，RVMPI增大，RVGLS減低，各項指標比較差異均有統(tǒng)計學意義(t=11.626，t=17.155，t=7.769，t=20.662，t=36.151，t=10.401；P＜0.05)，見表3。

表1 兩組右心室超聲參數比較

表2 兩組三尖瓣超聲參數比較

表3 兩組右心室各項指標比較

3 討論

COPD發(fā)病機制復雜，病理學改變存在于氣道、肺實質和肺血管[4，7]。隨著疾病的進展，長期慢性缺氧，肺過度通氣導致的機械應力、炎癥反應等導致肺動脈高壓，進而出現慢性肺源性心臟病及右心衰竭[3-8]。肺動脈壓力持續(xù)升高導致右心室后負荷不斷增加，右心室順應性漸進性受損，右心室心肌細胞拉長，右心室擴張和離心性肥厚，右心功能損害不斷加重，最終導致右心衰竭[3-9]。PAH是COPD患者死亡的獨立危險因素[10]。PAH的診斷及治療系目前臨床研究的重點及熱點之一，各種類型PAH患者最終均進展為難治性右心衰竭，因此右心功能決定了PAH患者的病情嚴重程度及預后[5，11-13]。因此，早期準確評估右心功能是臨床治療的關鍵，且對臨床治療有重要意義。

本研究結果顯示，PAH組患者(即繼發(fā)肺動脈高壓COPD患者)RV-bDD及RV-mDD增大，RVDT增厚，RVESA及RVEDA增大、RVFAC減低，MPA增寬，TAPSE減低，SPAP升高，E/A-tv下降、e′/a′-tv下降、s′-tv降低，右室肌ET縮短，右室肌ICT+ IRT延長，RVMPI增大，RVGLS減低，由于肺動脈壓力的持續(xù)升高，導致右心負荷不斷增加，致右心失代償，右心室形態(tài)結構改變，右心室收縮及舒張功能明顯受損。

右室淺層肌肉長軸方向的舒縮運動、深層肌肉短軸方向的舒縮運動及室間隔運動共同完成右室舒縮功能，長軸方向上右室心肌在收縮期由基底部向心尖部運動，短軸方向上右室心肌在收縮期由游離壁向室間隔方向運動。因此，收縮期右室心肌長軸和短軸方向的運動及室間隔的運動共同將右室腔內血液擠向肺循環(huán)。RVFAC、TAPSE、RVGLS、s′-tv等指標均被證實為評價右室收縮功能的有效指標[6，14-17]。

RVFAC通過測量四腔心切面的右室舒張末期和收縮末期面積獲得，同時反映了右室長軸及短軸方向的收縮運動功能，其與磁共振和核素心臟顯像測量的RVEF值相關良好[12]。本研究提示，繼發(fā)PAH-COPD患者右室收縮功能明顯受損。

應變是指局部心肌在指定時間內的變形程度，反映局部心肌縱向伸長及縮短時的形變特征，不受心臟旋轉及擺動引起的位移、鄰近心肌及周圍組織牽拉的影響，能更好的反映局部心肌速度變化特征，能較準確評價局部心肌功能。近期有研究認為，右心室應變可以較好的反應右心室的收縮功能，對右心室功能評價具有重要意義[13-16]。TAPSE是通過M型超聲在四腔心切面測量三尖瓣環(huán)長軸運動距離，右室等容收縮時三尖瓣環(huán)隨乳頭肌牽拉從基底向心尖部運動，其反映右室長軸功能，運動距離越大代表右室收縮功能越好。右室的縱向運動占右室收縮功能的75%，即右室長軸方向的功能為右室主要功能，TAPSE、s′-tv及RVGLS能較準確的反應右室的長軸方向的收縮功能。本研究表明，繼發(fā)肺動脈高壓COPD患者的右室長軸方向的收縮功能明顯受損。

三尖瓣舒張期峰值流速E/A-tv比值在右心舒張功能下降時，兩者比值＜1；近期Yao等[18]進行的全國范圍多中心的以我國漢族人群為研究對象的多普勒超聲心動圖研究發(fā)現:三尖瓣環(huán)舒張期峰值流速e′/a′-tv在健康人群中隨年齡增長有所改變，其研究發(fā)現50～79年齡段健康人群中e′/a′-tv＜1，18-49歲年齡段人群e′/a′-tv≥1。本研究發(fā)現，在無PAH組患者的e′/a′-tv＜1，考慮系隨年齡增大，患者自身的舒張功能有所減退，與上述研究相一致，但當出現肺動脈壓力持續(xù)升高時，舒張功能指標進一步減低，提示PAH組患者舒張功能進一步出現損害。

右室整體功能指標RV-MPI是反映右室收縮與舒張功能的整體指標，不依賴幾何假設、心率、右室壓力及三尖瓣反流等因素的影響，能準確反映右心功能，Tei等[19]將這一指標首次應用于評價右室整體功能，因此該指標亦稱為Tei指數。本研究發(fā)現，繼發(fā)PAH-COPD患者右室射血時間明顯縮短，等容時間明顯延長，隨肺動脈壓力升高，該指數明顯增大，提示右室整體功能受損嚴重程度，該指標可準確評價右室整體功能，與Tei等研究一致。

繼發(fā)PAH-COPD患者的右心室功能顯著下降，與Agoston-Coldea等[20]的研究相一致，且超聲心動圖具有多項穩(wěn)定可靠指標從右心室形態(tài)、結構、室壁運動及血流檢測等多個角度較準確評價右心室功能，監(jiān)測病變進展情況，對臨床評估繼發(fā)PAH-COPD患者的預后及治療方案的選擇具有重要意義，同時超聲具有準確、無創(chuàng)、簡便、重復性好、成本低等特點。此外，患者體型過于瘦弱或者肥胖均會影響到超聲圖像的采集。盡管如此，超聲心動圖仍然是繼發(fā)PAH-COPD患者的右心功能評價的理想方法，可以為臨床評估患者病情、預后及選擇治療方案提供依據，具有重要的臨床應用價值。