高潔,王榮國,王立立
阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(OSAS)是指睡眠期間上呼吸道反復(fù)出現(xiàn)部分或者完全阻塞[1]。OSAS患者因睡眠誘導(dǎo)的阻塞性呼吸暫停所致重復(fù)性缺氧對心肌氧供需之間的平衡產(chǎn)生不利影響,患者易出現(xiàn)亞臨床左心室收縮功能障礙[2-3]。持續(xù)氣道正壓通氣(CPAP)是治療OSAS的有效方式,可改善OSAS患者心功能[4-6]。超聲心動圖通過超聲波回聲探查心臟和血管情況,斑點(diǎn)追蹤二維超聲心動圖(2DSTE)可用于評估不同臨床情況下患者區(qū)域性的心肌變形以及計(jì)算心肌應(yīng)變獨(dú)立的角度,并可評估左右心室的形態(tài)變化[7-8]。本研究旨在采用多普勒超聲心動圖、多普勒心肌組織成像和2DSTE評估無創(chuàng)CPAP治療對OSAS患者心臟形態(tài)及功能的影響。
研究對象:入選2015年6月至2017年6月在我院檢查和治療的102例年齡大于18歲的OSAS患者。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)無創(chuàng)CPAP治療期間及之前均行體格檢查、心電圖監(jiān)測和動脈血?dú)夥治龅?;?)行夜間多導(dǎo)睡眠監(jiān)測;(3)全面行經(jīng)胸超聲心動圖檢查;(4)臨床病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)伴有冠狀動脈疾病、瓣膜或先天性心臟病、慢性心力衰竭、擴(kuò)張型心肌病等心血管疾病的患者;(2)超聲心動圖影像質(zhì)量不佳的患者。同時選擇了40例年齡和性別與OSAS患者相匹配,且心血管結(jié)構(gòu)或功能無異常的健康志愿者參與研究。最終有85例OSAS患者(OSAS組)和35例健康受試者(對照組)完成本研究。其中在OSAS組又進(jìn)一步分析了其無創(chuàng)CPAP治療前、治療期間(48 h)和治療后6~8個月的心臟多普勒超聲變量。所有的研究對象均簽訂知情同意書,并經(jīng)醫(yī)院倫理道德委員會審核通過。
睡眠檢測:使用標(biāo)準(zhǔn)記錄和ProFusion 多導(dǎo)睡眠圖(PSG)對患者進(jìn)行夜間多導(dǎo)睡眠監(jiān)測。將氣壓傳感器置于鼻處監(jiān)測氣流,脈搏血氧計(jì)連續(xù)記錄動脈血氧飽和度(SaO2),并根據(jù)美國睡眠醫(yī)學(xué)學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)對睡眠階段評分。呼吸暫停定義為吸氣氣流完全停止至少10 s。低通氣即呼吸信號顯著下降(>50%)至少10 s,伴SaO2的減少或減少超過基線值3%。睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI)為每小時睡眠時呼吸暫停和(或) 呼吸不足事件數(shù),AHI≥5次/h認(rèn)為罹患OSAS。
超聲心動圖檢測及2DSTE檢查:美國GE公司Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀檢測患者行無創(chuàng)CPAP治療前、治療期間以及治療6~8個月后心臟功能。M型超聲心動圖檢測時,患者左側(cè)臥位取胸骨旁左心室長軸觀察左心室收縮末期和舒張末期內(nèi)徑、室間隔和左心室后壁厚度;二維超聲和M型超聲心動圖測定右心室室壁厚度;三尖瓣環(huán)收縮期位移測定采用M型超聲心動圖,在四腔心切面利用二維引導(dǎo),將M型取樣點(diǎn)置于右心室游離壁側(cè)三尖瓣瓣環(huán)處,測量三尖瓣瓣環(huán)從舒張期至收縮末期的位移;多普勒超聲心動圖測定三尖瓣反流速度,根據(jù)Bernoulli方程三尖瓣跨瓣壓差,肺動脈壓等檢測局部和整體心肌功能。計(jì)算連續(xù)測定的3個心搏舒張末左心室內(nèi)徑(LVDd),舒張末室間隔厚度(IVST),左心室后壁厚度(PWT) 的平均值,并根據(jù)Deiereux心室重量校正公式得到左心室重量(LVM),求得左心室重量指數(shù)(LVMI)。在心尖四腔心切面和左心兩腔心切面上分別描記左心房面積(A1、A2),測量二尖瓣環(huán)連線中點(diǎn)至左心房頂部的距離,獲得左心房容積(LAV),計(jì)算左心房容積指數(shù)(LAVI);還包括搏出量以及左心室射血分?jǐn)?shù)等。左心室舒張功能不全指心室充盈障礙,Ca2+不能及時被肌漿網(wǎng)回?cái)z、心室肌順應(yīng)性減低等;心肌應(yīng)變率即為心室壁(收縮期)增厚速率或(舒張期)伸長速率,為心肌纖維收縮性能指標(biāo)。2DSTE選用GE vivid E9超聲診斷儀和M5S探頭,患者左側(cè)或平臥位,調(diào)整二維圖像質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài),存儲二維圖像,包括左心室長軸切面,心尖部四腔心切面,心尖部二腔切面等。采用EchoPac心血管工作站分析心動周期,斑點(diǎn)追蹤成像連續(xù)追蹤心肌每個斑點(diǎn)的運(yùn)動軌跡,定量分析各節(jié)段心肌運(yùn)動的速度、應(yīng)變、應(yīng)變率,全面評估心肌各個節(jié)段各方向的運(yùn)動情況,系統(tǒng)自動生成心室壁各節(jié)段的應(yīng)變曲線。
無創(chuàng)CPAP治療:患者均采用面罩或頭盔行無創(chuàng)通氣,應(yīng)用呼氣末正壓(PEEP)至少12 h。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS20.0軟件,連續(xù)變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示;分類資料以%描述,組間比較采用t檢驗(yàn)或方差分析和χ2或Fisher精確檢驗(yàn),線性相關(guān)分析采用Pearson's,受試者工作特征(ROC)曲線分析診斷的敏感度和特異度。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
OSAS組和對照組基本特征比較(表1):與對照組相比,OSAS組患者體重指數(shù)(BMI)更大,收縮壓和舒張壓更高(P均<0.05)。OSAS組患者平均最小氧飽和度為(82.4±10.3)%,AHI為(7.2±15.6)次/h,每24小時總睡眠時間為(381.2±68.3)min,氧飽和度小于90%的平均時間為(37.1±18.6)min;OSAS組中22例合并糖尿病,45例合并高血壓。
OSAS組和對照組心臟超聲多普勒變量基線值的比較(表2):與對照組相比,OSAS組IVST、左心室后壁厚度、LVMI、LAVI均顯著增高(P均<0.001)。OSAS組左心室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆澹‥峰)與舒張晚期(心房收縮)充盈的充盈峰(A峰)流速比(E/A)、峰減速時間、E峰與充盈早期二尖瓣環(huán)運(yùn)動峰值(Ea)速度比值(E/ Ea)和三尖瓣反流速度與對照組相比差異顯著(P均<0.05)。此外,OSAS組肺動脈壓顯著高于對照組[(35.9±14.6)mmHg vs (24.4±11.7)mmHg,P<0.001,1 mmHg=0.133 kPa]。
表1 OSAS組和對照組基本特征比較(±s)
表2 OSAS組和對照組左右心臟超聲多普勒變量基線值的比較(±s)
OSAS患者基線時、無創(chuàng)CPAP治療期間與治療后6~8個月超聲心動圖指標(biāo)變化(表3~4):無創(chuàng)CPAP治療前左心室后壁厚度、舒張末期內(nèi)徑和收縮末期內(nèi)徑參數(shù)與治療期間和治療后6~8個月基本一致,但治療期間和治療后左心室射血分?jǐn)?shù)均增加(P<0.05);治療期間和治療后E/Ea比值與治療前相比均顯著性降低(P均<0.05);左心室多普勒心肌組織成像顯示,治療期間和治療后間隔基底段E峰速和A峰速、基底段側(cè)壁E峰速和三尖瓣血流E波速顯著改善(P均<0.05),治療期間和治療后左心室側(cè)壁(基底段、中間段和心尖段)、室間隔(基底部、中部和心尖部)和整體心肌應(yīng)變顯著改善(P均<0.05)。治療期間AHI也較治療前顯著改善[(35.3±12.9)次/h vs (7.2±5.6)次/h,P<0.001)。治療期間右心室整體縱向應(yīng)變與治療前血乳酸濃度(r=0.77,P<0.001)、AHI(r=0.64,P<0.001)和肺動脈壓(r=0.71,P<0.001)顯著相關(guān);治療前左心室整體縱向應(yīng)變與治療前血乳酸濃度顯著相關(guān)(r=0.52,P<0.001)。
表3 OSAS患者基線時、無創(chuàng)CPAP治療期間與治療后6~8個月超聲心動圖指標(biāo)變化(
表3 OSAS患者基線時、無創(chuàng)CPAP治療期間與治療后6~8個月超聲心動圖指標(biāo)變化(
注:OSAS:阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征;E:左心室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆?;A:舒張晚期(心房收縮)充盈的充盈峰;E/A:A峰E峰流速比值;E/Ea:E峰與充盈早期二尖瓣環(huán)運(yùn)動峰值速度比值;TAPSE:三尖瓣環(huán)收縮偏移;DMI:多普勒心肌組織成像。*:與基線時相比P<0.05; △:與治療期間相比P<0.05
項(xiàng)目基線時 (n=85) 治療期間 (n=85) 治療后6~8個月 (n=85)室間隔厚 (mm) 10.9±1.4 11.2±1.3 10.3±1.1左心室后壁厚度 (mm) 10.5±1.3 10.7±1.2 10.1±1.1左心室舒張末期內(nèi)徑 49.1±4.9 48.9±3.5 49.9±4.0左心室收縮末期內(nèi)徑 32.2±3.6 33.3±3.7 29.9±4.2左心室射血分?jǐn)?shù) (%) 56.4±5.7 59.3±6.1* 61.0±6.2△左心室重量指數(shù) (g/m2) 52.8±3.1 52.6±4.3 49.0±5.1左心房容積指數(shù) (ml/m2) 33.1±4.4 32.9±4.5 31.6±4.8二尖瓣E峰 (m/s) 0.6±0.2 0.7±0.3 0.7±0.5二尖瓣A峰 (m/s) 0.7±0.3 0.8±0.5 0.7±0.4二尖瓣E/A比值 0.86±0.30 0.88±0.33 0.9±0.4峰減速時間 (ms) 177.2±14.2 173.6±14.3 167.5±13.8 E/Ea比值 8.4±0.4 5.8±0.7* 5.2±0.6*TAPSE (mm) 22.8±2.3 20.1±2.2 23.1±2.5 DMI左心室間隔基底段E峰速 (m/s) 0.09±0.04 0.15±0.03* 0.17±0.05*間隔基底段 A峰速 (m/s) 0.15±0.05 0.14±0.05* 0.14±0.04*基底段側(cè)壁E峰速 (m/s) 0.09±0.04 0.10±0.04* 0.11±0.03*基底段側(cè)壁A峰速 (m/s) 0.14±0.05 0.10±0.03 0.09±0.04 DMI右心室側(cè)壁三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度 (m/s) 0.12±0.03 0.11±0.05 0.13±0.03三尖瓣血流E波速 (m/s) 0.14±0.04 0.17±0.03* 0.14±0.04△
表4 OSAS患者基線時、無創(chuàng)CPAP治療期間、治療后6~8個月2DSTE測定的心肌應(yīng)變變量
表4 OSAS患者基線時、無創(chuàng)CPAP治療期間、治療后6~8個月2DSTE測定的心肌應(yīng)變變量
注:OSAS:阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征;*:與基線時相比P<0.05;△:與治療期間相比P<0.05
?
采用受試者工作特征(ROC)曲線分析二維左心室整體縱向應(yīng)變峰值區(qū)分OSAS患者和正常對照的臨界值:二維左心室整體縱向應(yīng)變峰值區(qū)分OSAS患者(AHI>20次/h)和正常對照者的臨界值為14.5%,診斷的敏感度83.2%和特異度92.1%。
OSAS為病因不明性睡眠期間呼吸暫停的呼吸系統(tǒng)障礙性疾病,是高血壓、冠心病、糖尿病等疾病的高危因素,嚴(yán)重者導(dǎo)致夜間猝死。隨著OSAS嚴(yán)重程度的增加,會導(dǎo)致患者血管結(jié)構(gòu)異常改變[9-10],也會影響腦血管血流變化[11];脈沖多普勒心肌組織成像顯示,OSAS與患者左心室收縮功能紊亂密切相關(guān)[12]。臨床上OSAS患者常采用無創(chuàng)CPAP治療。目前對無創(chuàng)CPAP治療期間二維應(yīng)變模式對于基線時患者左右心室的監(jiān)測則鮮有報道。本研究證實(shí)OSAS患者早期出現(xiàn)左心室和右心室功能紊亂,其功能的異常與通氣前OSAS嚴(yán)重程度和血乳酸濃度密切相關(guān);伴有間歇性夜間低氧癥和高碳酸血癥的原發(fā)性肺部疾病患者,其左心室功能紊亂、交感活性增高以及血壓升高均影響心臟收縮功能[10-11]。Hammerstingl等[12]研究發(fā)現(xiàn)心室局部應(yīng)變參數(shù)與OSAS嚴(yán)重程度之間顯著相關(guān),并且CPAP治療后左心室的應(yīng)變能力顯著增加。因此,左心室功能障礙可作為一敏感參數(shù),用于監(jiān)測患者心臟亞臨床變化。本研究也表明左心室整體縱向應(yīng)變可以很好區(qū)分OSAS嚴(yán)重與否。本研究顯示,CPAP治療利于OSAS患者的左心室心肌指數(shù)恢復(fù),在治療期間OSAS患者的左心室心肌整體縱向應(yīng)變能力和局部2D應(yīng)變峰值顯著增加,表明無創(chuàng)通氣能夠促進(jìn)左心室心肌形變的改善。
肥胖會一定程度增加患者OSAS的嚴(yán)重程度,OSAS患者頸圍、腰圍、腰臀比、BMI 均與AHI 呈正相關(guān)[13];肥胖也會增加代謝綜合征、糖尿病及心腦血管疾病的患病風(fēng)險[13-14]。本研究也表明,OSAS患者的BMI顯著高于對照組。
綜上所述,本研究采用多普勒超聲心動圖、多普勒心肌組織成像和散斑跟蹤二維超聲心動圖評估OSAS患者無創(chuàng)通氣治療前后患者亞臨床心臟形態(tài)及部分功能;肥胖OSAS患者并伴有肺泡換氣不足或睡眠時嚴(yán)重呼吸暫停均可增加臨床癥狀表現(xiàn)不明顯的左右心室心肌功能紊亂而增加致病的風(fēng)險。