慢性阻塞性肺病患者左心室心肌做功指数

　　作者：严萍萍 孙彬 叶子 李勇 施海明 作者单位：复旦大学附属华山医院心内科，上海 200040

　　【摘要】目的 组织多普勒成像测量心肌做功指数(MPI)评价慢性阻塞性肺病(COPD)患者左心室功能。方法 入选46例稳定期COPD及22例年龄性别匹配的健康者，根据肺动脉收缩压将COPD患者分为肺动脉高压组，肺动脉压力正常组，均完成经胸超声心动图检查，并用组织多普勒成像技术测量左室MPI。结果 COPD肺动脉高压组的左室MPI明显高于COPD肺动脉压力正常组和正常对照组(P<0.01)，COPD肺动脉压力正常组左室MPI轻度高于正常对照组(P<0.05)，左室MPI与肺动脉收缩压呈正相关(r=0.59，P<0.01)。结论 左室射血分数正常的COPD患者存在左心室收缩和舒张功能障碍，尤其是伴有肺动脉高压的患者，MPI是一种较好反映COPD患者左心室功能障碍的指标。

　　【关键词】 慢性阻塞性肺病;心肌做功指数;左室功能;组织多普勒成像

　　慢性阻塞性肺病(COPD)是老年人常见的呼吸系统疾病，常导致右心功能减退，也是继发性肺动脉高压的常见病因。正确评价COPD患者左心功能状态和右心功能同样重要。近年来由于超声技术的不断进步，出现了新的较传统技术更敏感地评价左心功能的方法如心肌做功指数(MPI)，是一种综合评价心脏整体功能的指标，因它不受心室几何形态、心率等影响近年来广受关注，并已用于多种疾病左心功能的评价,且该指标与疾病预后密切相关〔1～3〕。本研究采用组织多普勒成像技术测定左室MPI评价COPD患者是否存在左心室功能异常。

　　1 资料与方法

　　1.1 研究对象

　　2006年7月至2007年4月来我院超声心动图室检查符合COPD诊断标准〔4〕的年龄≥60岁的属稳定期患者46例，排除高血压、先天性心脏病、风湿性心脏病、冠心病、心肌病、完全性左束支或右束支传导阻滞、频发房性早搏或室性早搏，均为窦性心律。根据超声心动图肺动脉收缩压测定的结果将COPD患者分为COPD肺动脉高压组(24例)和COPD肺动脉压正常组(22例)，肺动脉高压组指静息状态下肺动脉收缩压≥40 mmHg。对照组为同期随机入选的经询问病史、体格检查、胸片、心电图、常规超声心动图检查均无明显异常的正常人22例。3组在年龄、性别、血压、方面均没有显著性差异，心率COPD肺动脉高压组明显高于对照组(P<0.05)，肺动脉收缩压各组间差异均有显著性(P<0.05，P<0.01)。见表1。表1 基本临床特点(略)

　　1.2 方法

　　应用Acuson Sequoia 512 彩色多普勒超声诊断仪，选用3v2c探头，频率2.0～4.0 MHz，配有DTI软件。所有受检者均左侧卧位，同步连接心电图，所有研究对象均获得满意的图像并记录于磁光盘供回放分析使用。测量参数包括：①用M型超声测量左心房收缩末期内径(LA)、左心室舒张末期内径(LVIDd)、左心室收缩末期内径(LVIDs)、室间隔舒张末期厚度(IVSd)、左心室后壁舒张末期厚度(LVPWd)，于心尖四腔观用改良Simpson法测量左心室射血分数(LVEF)。②根据三尖瓣最大反流速度(v)计算肺动脉收缩压(PASP)，PASP=4 v2+10 mmHg。③用脉冲多普勒在心尖四腔观获取二尖瓣口血流频谱图测量舒张早期E波的峰值速度、舒张晚期心房收缩时A波的峰值速度。④于心尖四腔观、心尖二腔观，启动DTI模式，使显示帧频大于100帧/s，将取样点分别置于室间隔、左室侧壁、左室前壁、左室下壁的二尖瓣环处，获取各位点的组织多普勒频谱图，分别测量各位点的等容舒张时间(IVRT)、等容收缩时间(IVCT)及射血时间(ET)，根据公式左室MPI=(IVRT+IVCT)/ET，分别计算相应检测点的心肌做功指数，取其平均值。数据分别连续测量三个心动周期，取其平均值。

　　1.3 统计学处理

　　数据处理采用SPSS11.5统计学分析软件，计量资料用x±s表示，各组间计量资料的比较用t检验，相关分析采用直线相关分析。

　　2 结 果

　　2.1 各组左心室结构和功能的比较

　　三组在LA、LVPWd及LVIDs均无显著性差异，LVIDd COPD肺动脉高压组小于对照组(P<0.05)，Simpson法所测LVEF三组间没有差异。和对照组相比，COPD患者E峰速度减低，COPD肺动脉高压组和COPD肺动脉压正常组与对照组差异显著(P<0.05),A峰速度增高，E/A比值减小，差异有显著性(P<0.05)。和对照组相比，COPD组的IVRT明显延长(P<0.05)。和对照组相比，COPD肺动脉高压组的ET明显缩短。COPD肺动脉高压组IVCT较其他两组延长，但各组间差异无显著性;左室心肌MPI明显高于其他两组(P<0.01),COPD肺动脉压正常组轻度明显高于对照组(P<0.05)。见表2。表2 超声心动图所测左心室结构和功能参数(略)

　　2.3 左室MPI与各参数相关性

　　COPD患者左室心肌MPI与收缩压、舒张压、LVEF、心率、E峰、A峰、E/A比值均无相关性，但与PASP高度相关(r=0.59，P<0.01)，与年龄中度相关(r=0.38，P<0.05)。

　　3 讨 论

　　COPD可导致肺动脉高压和右心功能减退，既往较多〔5，6〕研究证实轻度肺动脉压力增高即可使右心室做功增加，因为与左心室相比右心室壁较薄，且右心室形态不规则，右心室后负荷轻度增加即可导致右室扩大、右室肥厚，最终导致右心室收缩和舒张功能减退。

　　目前临床上最常用的评价左室收缩功能的传统指标是LVEF，评价左室舒张功能常用二尖瓣血流频谱图。但这些方法都不同程度受透声条件、心率、心脏前后负荷等因素的影响。LVEF值还受左心室几何形态的影响，当左心室发生非正常形态的重构时，以LVEF评估心脏收缩功能的准确性即受到影响，COPD患者由于右室压力增加、右室扩张和肥厚常导致室间隔向左室偏移，严重时室间隔呈D型，室间隔左移的程度取决于跨室间隔的压力，因此,COPD患者尤其存在肺动脉高压时，右心室压力负荷明显过重，此时LVEF不再是反映左心室收缩功能的敏感指标。二尖瓣血流频谱图的E/A比值是一种简单的评价舒张功能的方法，但易出现偏差，在反映舒张功能不全时易呈双相性，与正常时相比，早期轻度舒张功能减退时E峰下降，E/A比值降低，常小于1，但当舒张功能减退到一定程度，达到中重度受损时，上述参数变化恰好相反，E峰增大，出现E/A比值增加，有些甚至出现E/A比值>1，即表现为假性正常化。本研究表明COPD患者无论是否存在肺动脉高压，反映左室收缩功能的EF值与正常对照组比差异没有显著性，与正常对照组比，E峰下降，A峰升高，E/A比值下降，差异有显著性，提示COPD患者无论是否存在肺动脉高压均有左室舒张功能障碍，但COPD患者的E峰、A峰、E/A比值差异没有显著性(P>0.05)，这与以往的研究结果一致〔6～8〕。因此，单独使用LVEF和E/A比值等传统指标评价左心功能存在局限性，不够完善，不能敏感地反映心脏的功能状态，故不能准确反映疾病的严重程度。

　　上述二个传统指标(LVEF及E/A比值)都只能反映心脏功能的单一方面，不能反映心脏的整体功能，因此往往与患者的临床表现、运动耐量及心肌耗氧量等并不完全平行，有时甚至难以给予合理解释。MPI是近年受到广泛关注的评价心脏整体收缩与舒张整体功能的新指标。其定义为等容收缩期与等容舒张期之和与心室射血时间的比值,由于它不受心率、心脏几何构型、心室收缩及舒张等影响，已被广泛运用于评估心肌梗死、扩张型心肌病及先天性心脏病等患者的左心室功能。本研究发现伴肺动脉高压的COPD患者有较长的IVRT和较短的ET，导致左室MPI显著增加(P<0.01)，不伴肺动脉高压的患者左室MPI轻度高于正常对照组。由于左心室形状改变,使等容收缩期压力上升及等容舒张期压力下降变得不协调,故导致IVCT、IVRT延长,而ET缩短则与每搏量减少相一致,反映IVCT、IVRT之和与ET比值的左心室MPI明显增大。既往研究表明左室MPI是较LVEF更好地预测预后和生存的指标，并与临床症状、预后密切相关。我们的研究提示LVEF正常的COPD患者已存在左室整体功能异常，尤其是伴肺动脉高压的COPD患者左室整体功能失调更明显，表现为左室MPI明显增高。此外我们还发现左室MPI和肺动脉收缩压呈正相关(r=0.59)。

　　多种因素导致COPD患者出现左心室功能障碍，可能的原因:①COPD患者通常存在不同程度的低氧血症和高碳酸血症，导致细胞内钙离子转运异常，同时还影响冠状动脉对心肌的供血，除造成右室心肌松弛功能减低，心肌僵硬度增加，心肌收缩力减低外，也会使左室心肌出现类似的表现。②左右心室通过室间隔相互影响。③COPD患者常存在肺过度膨胀，这会导致胸膜僵硬度增加和变形，从而影响与之相邻的心包，心包的限制作用将导致左右心室压力的改变，导致心室收缩和舒张异常，并独立于肺动脉高压〔9〕。④肺部感染的细菌及毒素同时导致左右心室心肌受损。因此,我们除了要评价COPD患者右心室功能外也要注意评价他们的左心功能的状况，尤其需密切随访伴肺动脉高压的COPD患者的左心室功能，新的更敏感的反映心功能改变的指标MPI在临床推广应用可为临床实施早期干预治疗提供参考依据。

　　我们认为组织多普勒成像技术能方便快速获得左室MPI,是用于评价LVEF正常的COPD患者左心室功能的更佳指标，COPD伴肺动脉高压者左心整体功能异常明显。临床在关注COPD患者右心室功能的同时也应注意左心室功能的改变，这对提高患者远期生存率，提高生活质量有重要意义。

　　【参考文献】

　　1 Amlov J,Lind L,Andren B,et al.A dopplerderived index of combined left ventricular systolic and diastolic function is an independent predictor of cardiovascular mortality in elderly men〔J〕.Am Heart J，2005;149(5)：9027.

　　2 Dodos F，Halbsguth T，Erdmann E,et al.Usefulness of myocardial performance index and biochemical markers for early detection of anthracyclineinduced cardiotoxicity in adults〔J〕.Clin Res Cardiol，2008;97(5):31826.

　　3 Isil U，Khalid B，Baus o，et al.Correlation of the Tei index with left ventricular dilation and mortality in patients with acute myocardial infarction〔J〕.Int Heart J，2006;47(3):33542.

　　4 中华医学会呼吸病学分会.慢性阻塞性肺疾病诊治指南〔J〕.中华结核和呼吸杂志，2002;25(8)：45360.

　　5 Marangoni S,Scalvini S,Schena M,et al.Right ventricular diastolic function in chronic obstructive lung disease 〔J〕.Eur Respir J，1992;5(4):43843.

　　6 Ozer N,Tokgozoglu L,Coplu L,et al.Echocardiographic evaluation of left and right ventricular diastolic function in patients with chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.J Am Soc Echocardiogr，2001;14(16):55761.

　　7 GeorgChristian F,Irene L,Peter S,et al.Left ventricular diastolic dysfunction in patients with COPD in the presence and absence of elevated pulmonary arterial pressure〔J〕.Chest，2008;133(6):13549.

　　8 Boussuges A,Pinet C,Molenat H,et al.Left atrial and ventricular filling in chronic obstructive pulmonary disease:an echocardiograhpic and Doppler study〔J〕.Am J Respir Crit Care Med，2000;162(2):6705.

　　9 Butler J.The heart is not always in good hands〔J〕.Chest，1990;97(2):45360.