COPD病人右心功能彩色多普勒超声心动图参数改变及其临床意义

，

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种严重危害人类健康，甚至会导致死亡的一种常见疾病，预计在2030年将成为全球第3大死亡原因[1]。COPD是一种以持续气流受限为特征的慢性肺部疾病，其气流受限呈不完全可逆性的进展，晚期可引起肺源性心脏病以及右心衰竭，病死率较高[2]。该病以小气道损伤、黏液分泌过多和肺实质破坏为病理特征，是一种由T淋巴细胞参与，与炎症及自身异常免疫反应相关的疾病[3]。研究表明，COPD病人的肺组织、肺血管或者胸廓的病变，常常导致肺结构和功能的异常，从而使肺循环的阻力进一步增加及右心室负荷阻力的增大，最终导致右心功能下降[4]。右室功能衰竭和肺动脉高压是COPD的主要合并症，因此，及时、准确、方便地检测、评估COPD病人的右室功能有助于诊治和预后评估[5]。超声心动图(Echocardiography)是临床首选的便捷、有效的心脏影像学检查手段，但因右心室立体形态不规则，难以采用简化的几何模型来拟合[6]。2010年美国超声心动图学会(ASE)颁布了针对成人的右心功能超声心动图指南，为该难点的解决指明了方向[7]。本研究参照该指南评估超声心动图在COPD病人右心功能评估中的应用价值，以期为COPD的临床诊疗提供一定依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2014年11月—2016年3月我院收治的37例COPD病人作为观察组。COPD病人纳入标准[8]：①符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》(修订版)中关于COPD的相关诊断标准；②年龄<80岁。排除标准[9]：①合并先天性心脏病、左心衰竭或全心衰竭、冠心病、风湿性心脏病、高血压病、糖尿病、高脂血症、恶性肿瘤及慢性肾功能不全等可能影响心脏结构以及功能的病人；②各种原因导致的超声心动图检查过程中透声条件差以及图像质量无法达到定量分析要求者。同时匹配选取同期于我院体检中心进行健康体检的健康者33人作为对照组。观察组，男18例，女19例；年龄41岁 ～ 76岁(69.8岁±9.4岁)。对照组，男14名，女19名；年龄40 岁～ 77岁(70.4岁±7.9岁)。两组性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法 采用GE Vivid 7(M4S探头，美国通用电气公司)及IE33(M5S探头，荷兰皇家飞利浦公司)超声心动诊断仪检测右心功能，二维斑点追踪分析软件分别为AFI(美国通用电气公司)及QLab(荷兰皇家飞利浦公司)。受检者均取左侧卧位，平静呼吸，同步连接心电图，切面包括左室长轴、短轴、四腔心和剑突下四腔心切面，以右室为图像中心。TDI调整至高帧频，每秒143帧～ 268帧，平均175帧。

1.3 检测指标[10]

1.3.1 右心腔径线 以心尖四腔心切面在心室收缩末期测量右心房左右径、上下径以及右心房面积；在舒张末期测量右心室基底段内径以及右心室面积；以胸骨旁长轴切面(PLAX)测量右心室流出道(RVOT)近端内径；以胸骨旁大动脉短轴切面(PSAX)测量RVOT内径和主肺动脉内径(PAD)；以剑突下切面在舒张末期测量右心室侧壁厚度(RVWT)。

1.3.2 右心室收缩功能 包括右心室面积变化率(FAC)、右房室瓣环收缩期位移(TAPSE)、右房室瓣环侧壁收缩期组织速度(DTIS)及右心室侧壁基底段的纵向应变(RV-strain)。

1.3.3 右心室整体功能 包括右心室心肌做功指数(Tei指数)。

1.3.4 右心室舒张功能 包括心室舒张晚期组织多普勒的a波峰值(DTIa)、右房室瓣环右心室侧壁舒张期组织多普勒的e波峰值(DTIe)、右房室瓣舒张晚期的A波峰值(TVA)、右房室瓣舒张早期的E波峰值(TVE)以及TVE/TVA(E/A)、TVE/DTIe(E/e)。

1.3.5 其他指标 包括肺动脉瓣口的血流速度(PAV)、肺动脉瓣口频谱多普勒的血流加速时间(PAACT)、左心室的舒张末期内径(LVDd)、下腔静脉(IVC)内径以及深吸气塌陷指数(CI)。

2 结 果

2.1 两组右心腔径线比较 观察组右心房左右径、右心房上下径、右心室基底段内径、右心房面积、右心室面积、PLAX-RVOT近端内径及PSAX-RVOT近端内径、PAD、剑突下RVWT均明显大于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。超声心动图显示，观察组COPD病人较正常人的右心房及右心室均明显扩大，而下腔静脉塌陷率明显降低。详见图1、表1。

表1 两组右心腔径线结果比较(±s)

A为对照组胸骨旁长轴，B为心尖四腔心切面，C为剑突下腔静脉切面；D为观察组胸骨旁长轴，E为心尖四腔心切面，F为剑突下腔静脉切面图像。

2.2 两组右心室收缩功能及整体功能比较 两组FAC及DTIS比较差异无统计学意义(P>0.05)；观察组TAPSE及RV-strain绝对值均明显小于对照组，而Tei指数则明显大于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 两组右心室收缩功能及整体功能比较(±s)

2.3 两组右心室舒张功能比较 观察组E/A明显小于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，而两组的DTIe、DTIa、TVE、TVA及E/e比较差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表3。

表3 两组右心室舒张功能比较(±s)

2.4 两组右心功能其他指标比较 观察组PAV与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)；而观察组PAACT、LVDd及CI较对照组明显减少，IVC内径比对照组明显增大，差异均有统计学意义(P<0.05)。详表4。

表4 两组右心功能其他指标比较(±s)

3 讨 论

已有研究表明，COPD病人由于长期气道阻塞，造成肺泡缺氧及二氧化碳潴留，使肺血管严重收缩，从而引起肺动脉压升高及右心负荷增加，而右室后负荷增加会使右室发挥自身代偿能力，克服肺动脉压力升高所形成的阻力[11]；随着COPD的发展，肺动脉压力的持续升高，当肺动脉压力超过右心室的代偿能力时，收缩末期残存血量的增加以及舒张末期压力的增高均使右心室增大[12]。此外，COPD病人肺部反复感染所导致的炎症状态及内皮功能紊乱也会导致病人的肺动脉压升高。由于长期缺氧及高碳酸血症，导致COPD病人细胞内的Ca2+异常，从而影响冠状动脉对心肌的正常供血，因此COPD病人的射血分数(EF)明显减少，收缩功能降低；心肌细胞供能不足及能量利用障碍，使得心肌整体收缩力明显下降，右室收缩功能明显降低，若进展为右心功能衰竭则伴有较高死亡率[13]。研究证实，即使是轻度COPD也会引起右心功能变化，Cuttica等[14]研究认为，右室功能在COPD病人锻炼耐受及预后中起关键作用；而稳定期COPD病人虽未造成明显肺动脉高压，但尽早发现右心功能降低可在一定程度上指导临床诊疗，对改善病人预后起到积极作用[15]。因此，对COPD病人准确评估其右心功能具有重要意义。

目前，影像学检查对于心脏功能的评价非常重要[16]。磁共振成像(MRI)时间分辨率高，能够准确获得收缩末期及舒张末期的动态图像，一般认为是测量心脏功能最准确的方法，即所谓的“金标准”[17]，但对于体内安装了起搏器、金属植入物及有幽闭恐惧症的病人难以进行MRI扫描，且长时间仰卧及反复屏气会加重COPD病人的心力衰竭和呼吸困难，并对图像质量造成影响。螺旋CT可通过容积扫描得到心脏的三维数据，但对得到动态图像目前尚难达到[18]。Echocardiography具有简便、可重复性高、价格低廉及无辐射等优点，能够克服两者的不足，目前已成为临床评估COPD病人右心结构和功能的重要检查手段[19]。

本研究采用二维Echocardiography斑点追踪技术评估COPD病人的右心结构和功能，探讨Echocardiography在评价COPD病人右心功能中的价值。结果表明，观察组COPD病人较对照组右心房内径、右心室内径及面积均明显增大，PAD及IVC明显增宽，CI减小，提示COPD病人由于长期肺动脉压力增高，导致右心室后负荷增加及右房室瓣反流增多，右心房及上下腔静脉的压力增加，进而导致右心房以及右心室的扩大。本研究表明，观察组FAC及DTIS与对照组比较差异无统计学意义，而TAPSE明显小于对照组，表明TAPSE能够反映出COPD病人右心收缩功能较健康者下降。观察组RV-strain的绝对值小于健康者，可作为评价右心收缩功能具有潜力的指标之一。观察组Tei指数明显大于对照组。Tei指数能够在一定程度上反映右心室在等容舒张以及等容收缩期时占右心室射血时间的比值，若Tei指数增加表示等容舒张和等容收缩所占的时间增加，而心室射血的时间则相对减少，进而说明心脏功能降低。右心室舒张功能各指标比较发现，观察组E/A与对照组比较差异有统计学意义，提示E/A是较为敏感的评价指标之一。

综上所述，Echocardiography可以定量评估COPD病人的右心结构和功能，其中TAPSE、RV-strain及Tei指数可作为评价右心收缩功能较好的指标，而E/A可作为评价右心舒张功能较好的指标。