肝硬化病人左室舒张期应变率参数变化与终末期肝病模型评分的关系

宋一璇,陈 武,李奕莹

有研究表明,肝硬化可引起全身血流动力学系统发生改变[1],从而引发肝硬化心肌病(cirrhotic cardiomyopathy,CCM),其特征是在没有任何其他心脏病的情况下,发生以对应激的收缩反应迟钝、舒张功能障碍和电生理异常[2-4]。临床中肝硬化性心肌病的发生发展隐匿,易被忽略,但心脏功能障碍会对肝硬化病人的预后产生严重的负面影响,其与肝硬化病人严重并发症的发生有关,包括肾衰竭和肝肾综合征[5-6]以及在肝移植和经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)等侵入性手术中发生的心力衰竭[7-10]。在肝硬化病人中,舒张功能障碍发病率很高(平均在50%左右),多于收缩功能障碍,且多发生于收缩功能障碍前[11]。现有研究表明,肝硬化病人左心舒张功能不全与Child-Pugh分级之间存在着某种联系[12]。而终末期肝病模型(model of end-stage liver disease,MELD)评分因其使用的客观参数更容易获得、优于Child-Pugh分级以及各种临床情况下的有效性等优点[13],被用于评估终末期肝病病人不同病因和严重程度的可靠指标。本研究旨在利用二维斑点追踪成像技术(2D-STI)获得评价肝硬化病人心脏舒张功能的左心室舒张峰值应变率参数,并考察其与MELD评分的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

肝硬化组:入选2021年11月—2022年4月山西医科大学第一附属医院住院肝硬化病人138例,并经超声心动图检查,结合病史、检验指标、影像学检查和临床表现后综合判断,所有病人均明确诊断为肝硬化。为了确保研究的准确性,排除了具有心脏疾病史(如高血压、冠心病、心功能衰竭、心脏瓣膜病等)、糖尿病、高脂血症、慢性呼吸系统疾病史、甲状腺功能性疾病、慢性肾脏病史、贫血(血红蛋白<90 g/L)以及最近1个月内有消化道出血史的病人。最终共纳入90例病人,其中男38例,女52例,年龄(52.2±7.6)岁。病人病因十分复杂,主要包括乙型肝炎病毒感染(HBV)56例,丙型肝炎病毒感染(HCV)14例,乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒重叠感染4例,酒精性肝硬化9例,胆汁淤积性肝病10例,隐匿性肝硬化1例。

对照组:从山西医科大学第一医院健康体检人群中选取40名,入选条件:无心、肝、肾、肺等重大器官疾病,血压正常,血脂、血糖、肝肾功能正常,近期未服用影响心脏功能的药物史。其中男22名,女18名,年龄(49.4±9.2)岁。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器

采用Philips CVX超声诊断仪,配备S5-1探头,频率为1～5 MHz,X5-1探头,频率为2～7 MHz,Auto Strain LV分析软件。受检者取左侧卧位,连接心电图。

1.2.2 方法与参数

1.2.2.1 常规超声参数

对肝硬化病人和对照组进行超声心动图检查,测量得到左室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期容积(LVEDV)和左心室收缩末期容积(LVESV)、左房舒张期最大容积(LAV)、左心房容积指数(LAVI)。

1.2.2.2 多普勒参数

在心尖四腔切面图像中,使用脉冲多普勒测量二尖瓣舒张早期血流峰值速度(E)、二尖瓣舒张晚期血流峰值速度(A),通过和组织多普勒(TDI)模式获得二尖瓣瓣环间隔侧和侧壁侧平均运动速度(e′),并计算E/e′。

1.2.2.3 2D-STI参数

在心尖四腔、两腔和三腔切面下,获取至少3个连续心动周期的二维图像,将其存储后在Auto Strain LV分析软件上进行图像分析,获取左心室收缩期总体纵向峰值应变(GLS)、收缩期纵向峰值应变率(GSRs)、舒张早期纵向峰值应变率(GSRe)、二尖瓣舒张期早期血流峰值速度与舒张早期纵向峰值应变率的比值(E/GSRe)。详见图1。

图1 左心室整体收缩期纵向峰值应变图像

1.2.2.4 临床参数

根据入院时病人的肝功能、肾功能、凝血功能等检查结果,通过公式计算MELD评分。MELD评分=3.8×lnTBIL+11.2×lnINR+9.6×lnCr+6.4×病因(胆汁性或酒精性为0分,其他为1分;TBIL为总胆红素,INR为国际标准化比值,Cr为血清肌酐)[14]。根据MELD评分,将病人分为轻度组(MELD评分≤9分)、中度组(10≤MELD评分≤19分)和重度组(MELD评分≥20分)。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 肝硬化各组与对照组临床资料及常规超声参数比较

90例肝硬化病人MELD评分为(13.9±5.6)分,其中轻度组27例(30%),中度组41例(45.6%),重度组22例(24.4%)。病因包括HBV感染56例(62.2%),HCV感染14例(15.6%),HBV和HCV重叠感染4例(4.4%),酒精性9例(10%),胆汁淤积性10例(11.1%)和隐匿性1例(1.1%)。随着MELD评分的增加,肝硬化病人TBIL及Cr逐渐增大(P<0.05);对照组和不同MELD评分各组间LVEDV、LVESV、LVEF、LAV、E和A比较差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组和轻度组比较,重度组LAVI显著增大(P<0.05)。详见表1。

表1 肝硬化各组与对照组临床参数和常规超声参数比较(±s)

2.2 肝硬化各组与对照组TDI、应变和应变率参数比较

2.2.1 收缩功能参数

与对照组比较,肝硬化各组GLS降低,并随MELD评分的增高呈现递减趋势(P<0.05);与对照组比较,中度组和重度组GSRs均降低,重度组GSRs更为显著(P<0.05),轻度组GSRs和对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。详见表2。

表2 肝硬化各组与对照组组织多普勒和应变参数比较(±s)

2.2.2 舒张功能参数

与对照组比较,肝硬化各组GSRe均降低,且随着MELD评分的增高呈现递减趋势(P<0.05),而肝硬化各组E/GSRe则增高,且随着MELD评分的增高呈现递增趋势(P<0.05);与对照组和轻度组比较,中度组与重度组平均e′均降低(P<0.05);轻度组e′与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);与对照组和轻度组比较,中度组与重度组E/e′均增加(P<0.05),轻度组E/e′与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表2。

2.3 肝硬化病人应变率参数和MELD评分间相关性分析

Pearson相关检验显示,GSRe与MELD评分呈负相关(r=-0.512,P<0.05);E/GSRe与MELD评分呈正相关(r=0.504,P<0.05)。详见图2、图3。

图2 GSRe与肝硬化病人MELD评分的相关性

图3 E/GSRe与肝硬化病人MELD评分的相关性

3 讨 论

肝硬化是一种严重的疾病,CCM是其常见并发症之一,CCM的发展具有隐匿性,并且对病人的预后有着重要的影响,因此,成为肝硬化研究的热点。Barbosa等[11]研究观察了17例CCM病人,发现有2例病人出现了舒张功能障碍,而没有病人出现收缩功能障碍,在肝硬化病人中,左室舒张功能障碍比收缩功能障碍更为常见,并且通常在收缩功能障碍之前发生。Ortiz-Olvera等[15]尸检发现,在133例肝硬化死亡病人中,高达43%的病人出现了心脏扩大和左心室肥大,这进一步证实了舒张功能减低在肝硬化中的常见性。本研究结果显示,在肝硬化病人中,收缩功能参数LVEF没有明显变化,而其他舒张功能参数与对照组相比差异有统计学意义。与之前的研究结果[11,15]一致,但是本研究使用的舒张期应变率参数比传统舒张功能参数更为敏感,提高了超声心动图对其检测的敏感度。

MELD评分系统是一种评估肝硬化病人疾病严重程度的系统,由Kamath等[13]于2001年提出。该评分系统在临床应用中得到了证实,并成为评估不同病因和严重程度的终末期肝病病人短期死亡率的可靠指标。MELD评分在晚期肝病病人中独立于门静脉高压并发症的情况下显示出有效性,并可用于评估肝硬化病人在失代偿期的生理储备[13]。除了其在各种临床情况下的有效性之外,MELD评分还具有一些特点,如使用容易获得的客观参数优于Child-Pugh分级的优势等。这些特点使得MELD评分更加符合临床对肝硬化病人病情评估的需求,并在肝移植领域被用作肝移植病例选择的良好指标[16]。

由于CCM导致循环血容量重新分布的特点,一些较新的研究着重评估了TDI所得的舒张功能参数e′和E/e′组合参数。Rimbas等[17]研究结果显示,与正常对照组相比,肝硬化组的e′和E/e′差异有统计学意义。在肝硬化组中,舒张功能障碍组与无舒张功能障碍组间e′和E/e′差异有统计学意义。然而,在舒张功能障碍肝硬化组内,只有舒张功能障碍Ⅲ级与其他分级之间存在差异。与本研究结果相似的是,本研究中MELD评分中度组和重度组。e′明显降低,而轻度组,e′与对照组相比差异无统计学意义。此外,一些分析表明,没有足够的证据支持E/e′作为评价保留LVEF病人左室舒张功能的可靠指标,并且E/e′在识别或排除保留LVEF病人左室舒张功能方面的诊断准确性有限[18-19]。这些研究也验证了本研究的结果。

先前的研究表明[20],2D-STI技术获得的左室舒张期应变率参数结合二尖瓣E峰可以用于评估心肌梗死和心房颤动病人的左室充盈压力,并预测临床结局[20]。Ersboll等[21]研究发现,与常规超声心动图参数E/e′相比,使用2D-STI技术获得的左室舒张期应变率参数与二尖瓣E峰结合可以更好地反映左心室充盈压力。本研究结果显示,在与对照组比较时,肝硬化各组的GSRe降低,而E/GSRe增加。这与先前的研究结果[21]一致。此外,Pearson相关性分析还发现,舒张期应变率参数GSRe和E/GSRe与MELD评分之间存在相关性。

然而,本研究存在一些局限性。由于2D-STI技术对病人采集的二维图像分辨率质量要求较高,因此,有一些病人由于图像显示不清晰而无法入组,这可能会对结果产生干扰。此外,本研究没有进行侵入性血流动力学检查或磁共振成像研究,无法更好地了解心肌的内在特性和功能。

综上所述,肝硬化病人的左室舒张功能出现异常。与传统超声心动图技术得到的舒张功能参数e′和E/e′相比,2D-STI获得的舒张期应变率参数GSRe和E/GSRe更加敏感,可以发现肝硬化病人心脏功能受损早期的舒张功能障碍,并且与肝硬化严重程度有一定的相关性。因此,这些参数有望成为评价肝硬化病人左心室舒张功能的重要指标。