慢性腎衰竭的發病率和死亡率很高,嚴重威脅著人們的健康及生命。血液透析能夠延緩慢性腎衰竭的進程,但心血管疾病仍是慢性腎衰竭維持性血液透析患者的主要并發癥,也是慢性腎衰竭患者的首要死亡原因。慢性腎衰竭心臟結構和功能與預后密切相關,因此,準確評價慢性腎衰竭心臟的結構與功能,對臨床診斷及其治療具有重要意義。該文從超聲醫學角度,介紹了目前評估慢性腎衰竭心臟結構及功能的方法。
引用本文: 段文姣, 劉蓉. 超聲評價慢性腎衰竭心臟功能的研究進展. 華西醫學, 2017, 32(12): 1955-1958. doi: 10.7507/1002-0179.201703043 復制
隨著人口老齡化速率逐年加快,慢性腎衰竭的發病率和患病率隨之增加[1]。慢性腎衰竭是各種原因引起的腎臟損害和進行性惡化的結果,導致系列代謝紊亂和臨床癥狀。對于慢性腎衰竭終末期的治療,主要依靠血液透析、腹膜透析和腎臟移植。目前,血液透析能延長慢性腎衰竭患者的壽命,但易出現心血管疾病、營養不良等并發癥,其中心血管疾病是主要并發癥,也是首位死亡原因[2]。慢性腎衰竭心臟結構和功能與預后密切相關[3],因此,準確評價慢性腎衰竭心臟結構與功能,對臨床診斷及治療有重要意義。本文從超聲醫學角度,介紹目前評估慢性腎衰竭心臟結構及功能的方法,綜述如下。
1 常規二維超聲心動圖
二維超聲心動圖是最常見、最便捷的用來評價慢性腎衰竭心臟結構及功能的方法。
1.1 左心室功能
慢性腎衰竭患者發生心臟異常主要為左心室結構、功能異常,如左心室肥厚、擴張,舒張及收縮功能障礙,且舒張功能障礙早于收縮功能障礙。慢性容量負荷過重、炎癥、氧化應激和礦物質代謝異常已被證實均可促進腎衰竭患者舒張功能障礙的發展[4]。左心室肥厚(left ventricular hypertrophy,LVH)是左心室舒張功能障礙的特征性表現,在腎衰竭早期,LVH 可能是有益的代償過程,而隨著病情的發展,可導致心肌纖維化,左心室壓力-容積曲線向左移動,從而加重血容量對左心室的影響,即當前負荷略有增加,即可導致左心室壓力急劇增加[5]。有研究表明 LVH 增加了腎衰竭透析患者發生心血管事件(心血管事件為心血管死亡、非致死性心肌梗死、持續性室性心律失常、充血性心力衰竭、短暫性腦缺血發作和卒中等)的危險,為腎衰竭患者預后的獨立預測指標[4]。然而 Dubin 等[6]研究表明有時心臟出現舒張功能障礙時而心室并無肥厚表現,這可能與微血管病變致心室僵硬有關,微血管內皮功能障礙可導致膠原沉積和心肌纖維化,致使心臟變硬。Kimura 等[7]報道左心室質量指數(left ventricular mass index,LVMI)也是預測透析患者舒張功能障礙的指標,LVMI 可評價左心室肥厚,且 LVMI 不受患者體表面積影響,較 LVM 更具可比性。
1.2 左心房功能
左心室舒張功能下降是慢性腎衰竭患者心肌損害的突出特征,而左心房儲血、管道功能是舒張早期左心室充盈的基礎,且左心房泵功能則是左心室充盈的關鍵,故左心房大小與左心室重構及舒張功能密切相關,是評價左心室舒張功能的主要指標之一。當左心室舒張障礙、順應性減低時,左心房在維持心輸出量起關鍵作用。腎衰竭患者左心室舒張功能障礙及容量超負荷可導致左心房負荷過重,從而導致左心房心肌伸長、左心房擴張。左心房直徑>47 mm 與慢性腎衰竭患者發生心血管事件存在相關性[8]。左心房容積指數(left atrial volume index,LAVI)>32 mL/m2 是血液透析患者高病死率的預測指標[9-10]。
1.3 肺動脈及右心功能
慢性腎衰竭患者由于左心室功能障礙、容量超負荷、內皮功能障礙等可發生肺動脈高壓,血液透析患者肺動脈高壓的發生率約 20%~41.1%;相比于肺動脈壓正常的腎衰竭患者,肺動脈收縮壓增高患者左、右心室直徑較大,右心室壁較厚,等容舒張時間延長,三尖瓣環位移距離減低,右心室功能不全更加嚴重[11]。亦有研究提出由于收縮期肺動脈壓升高,右心室后負荷增加,機體為適應肺循環壓力的增高,早期出現右心室松弛異常,當心肌收縮力不能代償肺循環壓力時,右心室肥厚成為一種代償機制,右心室舒張功能受損會引起右心房壓升高,體循環回流障礙,從而發生惡性循環[12]。
2 組織多普勒超聲
常規二維超聲心動圖常采用左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)或縮短分數(fractional shortening,FS)來評價左心室收縮功能,然而存在左心室收縮功能可能已減低,LVEF、FS 正常的現象;二尖瓣血流速度 E/A 比值來評估腎衰患者左心室舒張功能,可能會出現慢性舒張功能障礙時,二尖瓣血流頻譜假性正常化[9],主要是由于這些指標易受左心室前后負荷的影響,從而存在一定的局限性。近年來,組織多普勒成像(tissue Doppler imaging,TDI)不易受心臟前后負荷的影響,較常規二維超聲心動圖具有一定優勢[13],已被用來評價亞臨床狀態的心臟收縮和舒張功能改變。研究發現慢性腎衰竭患者二尖瓣環收縮期峰值速度(peak systolic mitral annular velocitie,S’)降低,且 S’ 降低與缺血性心臟病存在相關性;舒張早期二尖瓣環峰值速度(peak early diastolicmitral annular velocitie,E’)降低、舒張早期二尖瓣口血流峰值速度與舒張早期二尖瓣環峰值速度的比值(peak earlydiastolic velocities of the mitral inflow/peak early diastolicmitral annular velocitie,E/E’)增高,且 E/E’ 增大與急性心衰風險存在顯著相關,E/E’ 反映左心室充盈壓,E/E’ 增高提示左心室舒張功能障礙,這可能與腎衰竭患者心肌纖維化有關,調整臨床參數(如老年、高血壓、尿毒癥和骨疾病)后,E/E’ 與慢性腎衰竭患者心血管事件的相關性仍顯著,提示 E/E’ 是預測心血管事件的較好指標[14]。Dubin 等[6]也發現 E/E’ 與氨基末端 B 型鈉尿肽原、超敏肌鈣蛋白 T 呈正相關,提示 E/E’ 增高可能意味著心肌已受損。研究發現相比于 E/E’ ≤15,E/E’>15 的腎衰竭患者的心血管事件發生率明顯升高,且進一步指出 E/E’ 比 E’ 對預測腎衰竭患者心血管事件提供更高的價值[4, 15]。
3 二維斑點追蹤技術(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)
心臟的運動是包括縱向、徑向、圓周及扭轉的復雜運動。組織多普勒技術存在角度依賴,對心肌縱向運動的評價較為敏感,而對心肌徑向及圓周運動不敏感,從而存在一定的限制,而 2D-STI 不存在角度依賴性,較 TDI 有一定優勢。
3.1 左心室應變
多項研究證實慢性腎衰竭患者心肌應變發生改變,其中縱向應變較敏感,左心室整體縱向應變(global longitudinal strain,GLS)常明顯減低。GLS 反映心肌縱向收縮功能的準確性已經 MRI 得以驗證。LVEF 正常的慢性腎衰竭患者 GLS 減低,發生心血管事件的危險增加 5~6 倍。GLS 減低的機制尚不完全清楚,但可能是由于間質纖維化和心肌細胞肥大,也可能與心肌毛細血管密度降低,微血管缺血有關[16]。且 Liu 等[17]提出 GLS≥–15%,慢性腎衰竭血液透析患者病死率較高,與心血管事件高病死率存在相關性。而 Valocikova 等[18]研究發現 GLS≥–13.2% 預測透析前慢性腎衰竭患者死亡的靈敏度為 58.3%,特異度為 91.7%;GLS≥–12.02% 預測慢性腎衰竭透析患者死亡的靈敏度為 73.3%,特異度為 78.9%。Kramann 等[19]的動物實驗顯示左心室整體徑向應變(global radial strain,GRS)和圓周應變(global circumferentialstrain,GCS)在腎衰竭病變早期就降低。但 Hassanin 等[20]研究提出腎衰竭患者早期 GLS、GRS 減低,而 GCS 無明顯差異。這可能是因為左心室心內膜纖維主要是縱向纖維,最易受缺血和間質纖維化的影響,而腎衰竭患者由于心臟壓力及容量負荷增加,心內膜下心肌灌注不良,鈣、磷代謝紊亂,血鈣沉積于心內膜,微血管病變,尿毒癥毒素以及脂質代謝障礙等因素使內膜心肌層最早受累,早期即可表現為 GLS 減低。而 GCS 反映心肌的環形運動,主要受中層心肌決定,心肌發生缺血缺氧累及到中層心肌時 GCS 才會發生變化,且圓周方向的肌纖維由于曲率半徑小于縱向,承受的壓力較低,故較晚才發生功能障礙。
3.2 左心房應變
左心房心肌纖維分內、外兩層,內層纖維主要與縱向功能有關,外層纖維主要與徑向功能有關,2D-STI 可直接檢測左房功能。Abid 等[21]研究表明左心房整體收縮應變(the peak LA strainduring LV systole,LAGS)與左心室收縮、舒張功能存在相關性。Hassanin 等[22]發現慢性腎衰竭血液透析患者左心房增大前,左心房硬度(E/E’ 與 LAGS 比值)已增大,表明血液透析患者在左心房增大前,左心房功能已受損,左心房容積增大是提示舒張功能障礙較晚的指標,而左心房應變和硬度指標可在心肌纖維化過程變得不可逆轉之前就表現異常,即及時檢測出左心房應變及硬度指標異常,并給予適當的治療,可逆轉心肌纖維化過程,具有重要意義。Altekin 等[23]研究表明慢性腎衰竭患者收縮期左心房應變(the LA strain during systole,LAS-S)、舒張早期左心房應變(the LA strain during early diastole,LAS-E)、舒張晚期左心房應變(the LA strain during late diastole,LAS-A)均降低,而左心房硬度增加;且相比 LAVI<31.34 mL/m2患者,LAVI>31.34 mL/m2患者的 LAS-S、LAS-E 減低,而 LAS-A 及左心房硬度增加。腎衰竭患者 LAS-S 減低表明左心房儲血功能受損;LAS-E 是反映左心房管道功能的指標,LAS-E 減低,表示左心房管道功能受損;LAS-A 是反映左心房泵功能的指標,LAS-A 減低,表示左心房泵功能受損。LAVI>31.34 mL/m2的患者 LAS-S、LAS-E 減低,而 LAS-A 及左心房硬度增加,表明當儲血功能、管道功能受損時,泵功能出現代償。
3.3 右心室應變
右心室壁以縱向肌為主,縱向運動對右心室收縮功能的貢獻約為 75%,徑向運動約為 25%,三尖瓣環收縮期朝向右心室心尖方向的位移代表右心室縱向運動,可作為右心室整體收縮功能的指標。張群英等[24]報道慢性腎衰竭患者右心室游離壁三尖瓣環收縮期位移(the feasibility of tricuspid annular displacement at the right ventricular free wall,T1)、三尖瓣環中點收縮期位移(the feasibility of tricuspid annular displacement at the midpoint of tricuspid annulus,Tm)、右心室長軸縮短率(the right ventricular longitudinal shortening,Tm%)均顯著減低,且 T1、Tm、Tm% 均與右心室縱向應變呈高度正相關。
4 三維斑點追蹤技術(three-dimensional speckle trackingimaging,3D-STI)
2D-STI 不存在角度依賴性,但是由于左心室的三維形狀及復雜的運動模式使 2D-STI 無法量化局部位移矢量,這是 2D-STI 主要受限制的方面。3D-STI 是在三維超聲心動圖和斑點追蹤成像技術的基礎上發展起來的,從立體空間上追蹤心肌斑點的運動,測量各個方向上的心肌應變,突破了 2D-STI 二維平面的限制,能夠更真實反映心肌的形變和運動,可更準確、更客觀地評價心臟的功能。Kovács 等[25]發現血液透析前,慢性腎衰竭患者左心室整體三維 GCS、面積應變及 GRS 均降低,而血液透析后,僅僅左心室整體三維 GCS 恢復到正常。這可能是因為僅僅左心室整體三維 GCS 與容量負荷直接相關,而左心室整體三維面積應變、GRS 主要是由慢性因素(如長期尿毒癥、左心室肥厚等)影響,而不是由容量負荷決定。Chen 等[26]研究顯示與慢性腎衰竭血液透析患者和健康人相比較,慢性腎衰竭非透析患者左心室心肌局部三維縱向、徑向、GCS 及左心室整體三維應變顯著降低,而透析患者左心室整體三維應變及局部縱向應變低于健康人,而三維徑向、GCS 無明顯差別,這表明心肌縱向功能更易受損,血液透析后左心室功能得以改善,可能與貧血、營養不良、鈣磷代謝紊亂和酸堿平衡等狀況改善,容量負荷減低和組織及細胞缺氧狀態改善有關。Sun 等[27]研究顯示 LVEF 正常的腎衰竭血液透析患者整體三維縱向應變>–17.2% 預測心血管事件的靈敏度為 87.0%,特異度為 79.1%;且透析患者左心室達到最小收縮容積的時間(time to minimum end-systolic volume,T-msv)及縱向應變達峰時間(time to peak longitudinal strain,T-ls)延遲,T-msv 及 T-ls 延遲可能與容量超負荷及心肌受損有關。
5 結語
慢性腎衰竭的發病率和死亡率很高,嚴重威脅著人們的健康及生命。血液透析能夠延緩慢性腎衰竭的進程,但心血管疾病仍是慢性腎衰竭血液透析患者的主要并發癥和首要死亡原因。超聲心動圖能夠早期準確評估慢性腎衰竭患者心臟結構及功能,且某些超聲指標(如 LAVI>32 mL/m2、E/E’>15、GLS>–15% 等)是慢性腎衰竭患者心血管事件及不良預后的預測指標。對于慢性腎衰竭患者,需動態監測心結構及功能,多個超聲指標共同評估,若多個指標之間存在矛盾時,取準確性較高的指標,可為臨床干預或治療提供準確參考。
隨著人口老齡化速率逐年加快,慢性腎衰竭的發病率和患病率隨之增加[1]。慢性腎衰竭是各種原因引起的腎臟損害和進行性惡化的結果,導致系列代謝紊亂和臨床癥狀。對于慢性腎衰竭終末期的治療,主要依靠血液透析、腹膜透析和腎臟移植。目前,血液透析能延長慢性腎衰竭患者的壽命,但易出現心血管疾病、營養不良等并發癥,其中心血管疾病是主要并發癥,也是首位死亡原因[2]。慢性腎衰竭心臟結構和功能與預后密切相關[3],因此,準確評價慢性腎衰竭心臟結構與功能,對臨床診斷及治療有重要意義。本文從超聲醫學角度,介紹目前評估慢性腎衰竭心臟結構及功能的方法,綜述如下。
1 常規二維超聲心動圖
二維超聲心動圖是最常見、最便捷的用來評價慢性腎衰竭心臟結構及功能的方法。
1.1 左心室功能
慢性腎衰竭患者發生心臟異常主要為左心室結構、功能異常,如左心室肥厚、擴張,舒張及收縮功能障礙,且舒張功能障礙早于收縮功能障礙。慢性容量負荷過重、炎癥、氧化應激和礦物質代謝異常已被證實均可促進腎衰竭患者舒張功能障礙的發展[4]。左心室肥厚(left ventricular hypertrophy,LVH)是左心室舒張功能障礙的特征性表現,在腎衰竭早期,LVH 可能是有益的代償過程,而隨著病情的發展,可導致心肌纖維化,左心室壓力-容積曲線向左移動,從而加重血容量對左心室的影響,即當前負荷略有增加,即可導致左心室壓力急劇增加[5]。有研究表明 LVH 增加了腎衰竭透析患者發生心血管事件(心血管事件為心血管死亡、非致死性心肌梗死、持續性室性心律失常、充血性心力衰竭、短暫性腦缺血發作和卒中等)的危險,為腎衰竭患者預后的獨立預測指標[4]。然而 Dubin 等[6]研究表明有時心臟出現舒張功能障礙時而心室并無肥厚表現,這可能與微血管病變致心室僵硬有關,微血管內皮功能障礙可導致膠原沉積和心肌纖維化,致使心臟變硬。Kimura 等[7]報道左心室質量指數(left ventricular mass index,LVMI)也是預測透析患者舒張功能障礙的指標,LVMI 可評價左心室肥厚,且 LVMI 不受患者體表面積影響,較 LVM 更具可比性。
1.2 左心房功能
左心室舒張功能下降是慢性腎衰竭患者心肌損害的突出特征,而左心房儲血、管道功能是舒張早期左心室充盈的基礎,且左心房泵功能則是左心室充盈的關鍵,故左心房大小與左心室重構及舒張功能密切相關,是評價左心室舒張功能的主要指標之一。當左心室舒張障礙、順應性減低時,左心房在維持心輸出量起關鍵作用。腎衰竭患者左心室舒張功能障礙及容量超負荷可導致左心房負荷過重,從而導致左心房心肌伸長、左心房擴張。左心房直徑>47 mm 與慢性腎衰竭患者發生心血管事件存在相關性[8]。左心房容積指數(left atrial volume index,LAVI)>32 mL/m2 是血液透析患者高病死率的預測指標[9-10]。
1.3 肺動脈及右心功能
慢性腎衰竭患者由于左心室功能障礙、容量超負荷、內皮功能障礙等可發生肺動脈高壓,血液透析患者肺動脈高壓的發生率約 20%~41.1%;相比于肺動脈壓正常的腎衰竭患者,肺動脈收縮壓增高患者左、右心室直徑較大,右心室壁較厚,等容舒張時間延長,三尖瓣環位移距離減低,右心室功能不全更加嚴重[11]。亦有研究提出由于收縮期肺動脈壓升高,右心室后負荷增加,機體為適應肺循環壓力的增高,早期出現右心室松弛異常,當心肌收縮力不能代償肺循環壓力時,右心室肥厚成為一種代償機制,右心室舒張功能受損會引起右心房壓升高,體循環回流障礙,從而發生惡性循環[12]。
2 組織多普勒超聲
常規二維超聲心動圖常采用左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)或縮短分數(fractional shortening,FS)來評價左心室收縮功能,然而存在左心室收縮功能可能已減低,LVEF、FS 正常的現象;二尖瓣血流速度 E/A 比值來評估腎衰患者左心室舒張功能,可能會出現慢性舒張功能障礙時,二尖瓣血流頻譜假性正常化[9],主要是由于這些指標易受左心室前后負荷的影響,從而存在一定的局限性。近年來,組織多普勒成像(tissue Doppler imaging,TDI)不易受心臟前后負荷的影響,較常規二維超聲心動圖具有一定優勢[13],已被用來評價亞臨床狀態的心臟收縮和舒張功能改變。研究發現慢性腎衰竭患者二尖瓣環收縮期峰值速度(peak systolic mitral annular velocitie,S’)降低,且 S’ 降低與缺血性心臟病存在相關性;舒張早期二尖瓣環峰值速度(peak early diastolicmitral annular velocitie,E’)降低、舒張早期二尖瓣口血流峰值速度與舒張早期二尖瓣環峰值速度的比值(peak earlydiastolic velocities of the mitral inflow/peak early diastolicmitral annular velocitie,E/E’)增高,且 E/E’ 增大與急性心衰風險存在顯著相關,E/E’ 反映左心室充盈壓,E/E’ 增高提示左心室舒張功能障礙,這可能與腎衰竭患者心肌纖維化有關,調整臨床參數(如老年、高血壓、尿毒癥和骨疾病)后,E/E’ 與慢性腎衰竭患者心血管事件的相關性仍顯著,提示 E/E’ 是預測心血管事件的較好指標[14]。Dubin 等[6]也發現 E/E’ 與氨基末端 B 型鈉尿肽原、超敏肌鈣蛋白 T 呈正相關,提示 E/E’ 增高可能意味著心肌已受損。研究發現相比于 E/E’ ≤15,E/E’>15 的腎衰竭患者的心血管事件發生率明顯升高,且進一步指出 E/E’ 比 E’ 對預測腎衰竭患者心血管事件提供更高的價值[4, 15]。
3 二維斑點追蹤技術(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)
心臟的運動是包括縱向、徑向、圓周及扭轉的復雜運動。組織多普勒技術存在角度依賴,對心肌縱向運動的評價較為敏感,而對心肌徑向及圓周運動不敏感,從而存在一定的限制,而 2D-STI 不存在角度依賴性,較 TDI 有一定優勢。
3.1 左心室應變
多項研究證實慢性腎衰竭患者心肌應變發生改變,其中縱向應變較敏感,左心室整體縱向應變(global longitudinal strain,GLS)常明顯減低。GLS 反映心肌縱向收縮功能的準確性已經 MRI 得以驗證。LVEF 正常的慢性腎衰竭患者 GLS 減低,發生心血管事件的危險增加 5~6 倍。GLS 減低的機制尚不完全清楚,但可能是由于間質纖維化和心肌細胞肥大,也可能與心肌毛細血管密度降低,微血管缺血有關[16]。且 Liu 等[17]提出 GLS≥–15%,慢性腎衰竭血液透析患者病死率較高,與心血管事件高病死率存在相關性。而 Valocikova 等[18]研究發現 GLS≥–13.2% 預測透析前慢性腎衰竭患者死亡的靈敏度為 58.3%,特異度為 91.7%;GLS≥–12.02% 預測慢性腎衰竭透析患者死亡的靈敏度為 73.3%,特異度為 78.9%。Kramann 等[19]的動物實驗顯示左心室整體徑向應變(global radial strain,GRS)和圓周應變(global circumferentialstrain,GCS)在腎衰竭病變早期就降低。但 Hassanin 等[20]研究提出腎衰竭患者早期 GLS、GRS 減低,而 GCS 無明顯差異。這可能是因為左心室心內膜纖維主要是縱向纖維,最易受缺血和間質纖維化的影響,而腎衰竭患者由于心臟壓力及容量負荷增加,心內膜下心肌灌注不良,鈣、磷代謝紊亂,血鈣沉積于心內膜,微血管病變,尿毒癥毒素以及脂質代謝障礙等因素使內膜心肌層最早受累,早期即可表現為 GLS 減低。而 GCS 反映心肌的環形運動,主要受中層心肌決定,心肌發生缺血缺氧累及到中層心肌時 GCS 才會發生變化,且圓周方向的肌纖維由于曲率半徑小于縱向,承受的壓力較低,故較晚才發生功能障礙。
3.2 左心房應變
左心房心肌纖維分內、外兩層,內層纖維主要與縱向功能有關,外層纖維主要與徑向功能有關,2D-STI 可直接檢測左房功能。Abid 等[21]研究表明左心房整體收縮應變(the peak LA strainduring LV systole,LAGS)與左心室收縮、舒張功能存在相關性。Hassanin 等[22]發現慢性腎衰竭血液透析患者左心房增大前,左心房硬度(E/E’ 與 LAGS 比值)已增大,表明血液透析患者在左心房增大前,左心房功能已受損,左心房容積增大是提示舒張功能障礙較晚的指標,而左心房應變和硬度指標可在心肌纖維化過程變得不可逆轉之前就表現異常,即及時檢測出左心房應變及硬度指標異常,并給予適當的治療,可逆轉心肌纖維化過程,具有重要意義。Altekin 等[23]研究表明慢性腎衰竭患者收縮期左心房應變(the LA strain during systole,LAS-S)、舒張早期左心房應變(the LA strain during early diastole,LAS-E)、舒張晚期左心房應變(the LA strain during late diastole,LAS-A)均降低,而左心房硬度增加;且相比 LAVI<31.34 mL/m2患者,LAVI>31.34 mL/m2患者的 LAS-S、LAS-E 減低,而 LAS-A 及左心房硬度增加。腎衰竭患者 LAS-S 減低表明左心房儲血功能受損;LAS-E 是反映左心房管道功能的指標,LAS-E 減低,表示左心房管道功能受損;LAS-A 是反映左心房泵功能的指標,LAS-A 減低,表示左心房泵功能受損。LAVI>31.34 mL/m2的患者 LAS-S、LAS-E 減低,而 LAS-A 及左心房硬度增加,表明當儲血功能、管道功能受損時,泵功能出現代償。
3.3 右心室應變
右心室壁以縱向肌為主,縱向運動對右心室收縮功能的貢獻約為 75%,徑向運動約為 25%,三尖瓣環收縮期朝向右心室心尖方向的位移代表右心室縱向運動,可作為右心室整體收縮功能的指標。張群英等[24]報道慢性腎衰竭患者右心室游離壁三尖瓣環收縮期位移(the feasibility of tricuspid annular displacement at the right ventricular free wall,T1)、三尖瓣環中點收縮期位移(the feasibility of tricuspid annular displacement at the midpoint of tricuspid annulus,Tm)、右心室長軸縮短率(the right ventricular longitudinal shortening,Tm%)均顯著減低,且 T1、Tm、Tm% 均與右心室縱向應變呈高度正相關。
4 三維斑點追蹤技術(three-dimensional speckle trackingimaging,3D-STI)
2D-STI 不存在角度依賴性,但是由于左心室的三維形狀及復雜的運動模式使 2D-STI 無法量化局部位移矢量,這是 2D-STI 主要受限制的方面。3D-STI 是在三維超聲心動圖和斑點追蹤成像技術的基礎上發展起來的,從立體空間上追蹤心肌斑點的運動,測量各個方向上的心肌應變,突破了 2D-STI 二維平面的限制,能夠更真實反映心肌的形變和運動,可更準確、更客觀地評價心臟的功能。Kovács 等[25]發現血液透析前,慢性腎衰竭患者左心室整體三維 GCS、面積應變及 GRS 均降低,而血液透析后,僅僅左心室整體三維 GCS 恢復到正常。這可能是因為僅僅左心室整體三維 GCS 與容量負荷直接相關,而左心室整體三維面積應變、GRS 主要是由慢性因素(如長期尿毒癥、左心室肥厚等)影響,而不是由容量負荷決定。Chen 等[26]研究顯示與慢性腎衰竭血液透析患者和健康人相比較,慢性腎衰竭非透析患者左心室心肌局部三維縱向、徑向、GCS 及左心室整體三維應變顯著降低,而透析患者左心室整體三維應變及局部縱向應變低于健康人,而三維徑向、GCS 無明顯差別,這表明心肌縱向功能更易受損,血液透析后左心室功能得以改善,可能與貧血、營養不良、鈣磷代謝紊亂和酸堿平衡等狀況改善,容量負荷減低和組織及細胞缺氧狀態改善有關。Sun 等[27]研究顯示 LVEF 正常的腎衰竭血液透析患者整體三維縱向應變>–17.2% 預測心血管事件的靈敏度為 87.0%,特異度為 79.1%;且透析患者左心室達到最小收縮容積的時間(time to minimum end-systolic volume,T-msv)及縱向應變達峰時間(time to peak longitudinal strain,T-ls)延遲,T-msv 及 T-ls 延遲可能與容量超負荷及心肌受損有關。
5 結語
慢性腎衰竭的發病率和死亡率很高,嚴重威脅著人們的健康及生命。血液透析能夠延緩慢性腎衰竭的進程,但心血管疾病仍是慢性腎衰竭血液透析患者的主要并發癥和首要死亡原因。超聲心動圖能夠早期準確評估慢性腎衰竭患者心臟結構及功能,且某些超聲指標(如 LAVI>32 mL/m2、E/E’>15、GLS>–15% 等)是慢性腎衰竭患者心血管事件及不良預后的預測指標。對于慢性腎衰竭患者,需動態監測心結構及功能,多個超聲指標共同評估,若多個指標之間存在矛盾時,取準確性較高的指標,可為臨床干預或治療提供準確參考。