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【摘要】 目的 探讨超声心动图多项指标评价原发性高血压病不同左室构型患者左心室舒张功能的改变。方法 选择正常对照组29例,原发性高血压患者116例,按照Ganau分型法,即根据左室质量指数(LVMI)和相对室壁厚度(RWT)将其分为4组。常规脉冲多普勒(PWD)测量二尖瓣口舒张早期峰值流速(VE)、舒张晚期峰值流速(VA)及两者比值E/A。测量右上肺静脉收缩期峰值流速(VS)、舒张期峰值流速(VD)、心房收缩期负向峰值流速(AR),计算S/D。PWD测量等容舒张期时间(IVRT)。组织多普勒技术(TDI)测量二尖瓣后瓣环处舒张早期与舒张晚期峰值速度及其比值(Ea/Aa)。结果 与正常对照组比较,CR、CH及EH组的E/A比值降低,差异有统计学意义(P<0.05);CR组的S/D比值增大(P<0.01);高血压各组的AR及IVRT明显增大及延长(P<0.001);CR组、CH组、EH组的Ea/Aa比值明显降低(P<0.01);TDI对舒张功能减低的检出率(81%)高于PWD检出率(71.6%),差异有统计学意义(P<0.01)。结论 原发性高血压患者无论左心室构型如何,左心室舒张功能均已发生改变,以向心性肥厚组及离心型肥厚组明显。多指标联合应用能较全面地反映左心室舒张功能变化,且TDI较PWD更能敏感、简便及准确地判断高血压患者左心室舒张功能异常。
【关键词】原发性高血压;左心室构型;舒张功能;超声波心动描记术
Assessment of left ventricular diastolic function with different left ventricular geometric patternsinessentialhypertensivepatientsby echocardiography
LI Yuan,ZHANG Jun-hui,CAO Li-ting,et al.Department of Ultrasouography,the Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Nanchong,637000,China
【Abstract】 Objective To evaluate left ventricular(LV)diastolic function with different left ventricular geometric patterns in patients with hypertension by muti-echocardiography.Methods The study included 29 healthy participants as the control group and 116 patients with primary hypertension.The patients were divided into four groups based on left ventricular mass index(LVMI)and relative wall thickness(RWT).E/A ratio(E/A)at mitral orifice and VS/VD ratio(S/D)were measured by pulse wave Doppler(PWD),also,isovolumetric relaxation time(IVRT)was measured.Ea/Aa ratio(Ea/Aa)at posterior mitralis annulus were detected by Tissue Doppler Imaging(TDI).Results Compared with the control subjects,E/A ratio was decreased significantly in CR、CH、EH group(P<0.05);AR and IVRT were significantly different between hypertensive groups and normal group(P<0.001),S/D ratio in CR group was increased(P<0.01);Compared with the control subjects,Ea/Aa ratio was decreased significantly in CR、CH and EH group(P<0.01).The detection rate ofEa/Aa(81%)was higher than the detection rate of E/A(71.6%)about left ventricular diastolic function.Conclusion Left ventricular diastole function in essential hypertension changed whatever in left ventricular geometric patterns,especially in CH and EH group.Compared with PWD,TDI is valuable for estimating left ventricular diastole functions with high sensitivity.
【Key words】
Hypertension;Left ventricular geometric patterns;Diastolic function;Echocardiography
近年来,应用超声心动图对原发性高血压不同左室构型舒张功能的研究已成为评价高血压病情和估计预后的热点,目前应用超声心动图技术检测心脏舒张功能的指标很多[1],但均无统一的标准。本研究利用脉冲多普勒(pulse wave doppler,PWD)测量二尖瓣口及肺静脉血流频谱,组织多普勒(Tissue doppler imaging,TDI)测量二尖瓣环运动频谱等多项指标评价原发性高血压病不同左室构型患者左心室舒张功能的变化。
1 资料与方法
1.1 一般资料 根据《中国高血压防治指南》选择2009年10月至2010年3月我院门诊或住院的原发性高血压病患者116例,其中男62例,女54例,年龄39~77岁,平均(57.92±9.08)岁。按Ganau 分型法[2]将其分为4组:①左心室正常构型组(left ventricular normal geometric,LN),共25例;②向心性重构组(concentric remodeling,CR),共38例;③向心性肥厚组(concentric hypertrophy,CH),共33例;④离心性肥厚(eccentric hypertrophy,EH),共20例。选取年龄、性别、心率相匹配的健康自愿者29例作为对照组。
1.2 仪器及方法
1.2.1 采用Philip-7500型彩色多普勒超声显像仪。常规M型超声测量左室舒张末期室间隔厚度(IVST)、左室后壁厚度(LVPWT)及左室舒张末内径(LVEDD),根据Teicholz公式计算左室射血分数(LVEF),根据Devereux公式计算LVMI=LVM/BSA,RWT=(IVST+LVPWT)/LVEDD。PWD模式下于心尖四腔心切面得到二尖瓣口血流频谱,测量VE、VA及两者比值E/A;于心尖四腔心切面,将取样容积置于右上肺静脉内约l cm[3],得到右上肺静脉的血流频谱,测量VS、VD、AR,计算S/D。在心尖五腔心切面图上,取样容积于二尖瓣口左心室侧与左室流出道之间获取主动脉口及二尖瓣口血流的多普勒频谱,从主动脉口血液的多普勒频谱结束点至二尖瓣口血流多普勒频谱的开始点为IVRT。TDI模式下于标准心尖四腔获得二尖瓣后瓣瓣环运动频谱,分别测量Sa、Ea、Aa,并计算 Ea/Aa比值。
1.2.2 利用PWD及TDI判断左心室舒张功能减低例数的标准:PWD依照Cohen[4]提出的三种血流模式即①舒张早期左室充盈减低(E/A≤1);②左室充盈假性正常化模式(12),将E/A≤1或E/A>2的患者纳入左心室舒张功能降低例数;TDI将Ea/Aa≤1的患者纳入左心室舒张功能降低例数。
1.3 统计学分析 采用SPSS13.0统计分析软件,计量资料以表示,多组计量资料比较采用单因素方差分析,两样本均数检出率的比较用配对设计四格表的χ2检验,检验水准a=0.05,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般临床资料 高血压各组的收缩压均较正常对照组高(P<0.001);CH组、EH组的舒张压及LVMI 均较正常对照组高(P<0.05~0.001),CH组的收缩压、舒张压及LVMI高于LN组(P<0.05~0.001),EH组的LVMI高于LN组、CH组(P<0.001);EH组的LVEF降低(P<0.001,表1)。
2.2 左心室舒张功能参数测值 与正常对照组比较,高血压各组的E/A比值降低,除LN组外,差异有统计学意义(P<0.05~0.01);CR组的S/D比值增大(P<0.01);与正常对照组比较,高血压各组的AR及IVRT均增大及延长(P<0.001);CR组、CH组、EH组的Ea/Aa比值明显降低(P<0.01,表2)。
2.3 利用PWD及TDI对左心室舒张功能减低检出率的比较 PWD判断左心室舒张功能异常总检出率为71.6%(83/116);TDI总检出率为81.0%(94/116)。两种方法的总检出率差异具有统计学意义(P<0.01)。
表1
正常对照组与高血压病各组一般临床资料比较(x±s)
组别例数性别(女/男)年龄(岁)
心率(次/min)收缩压(mm Hg)
舒张压(mm Hg)体重指数(kg/m2)
LVMI(kg/m2)LVEF(%)
对照组2915/1455.93±5.8372.17±10.53115.38±10.8077.93±6.5423.88±2.6078.22±17.4668.23±5.18
LN组2520/556.44±9.3673.84±9.08141.28±14.89***86.60±10.7224.88±2.5091.65±14.8868.18±5.51
CR组3815/2356.61±7.3874.71±10.47141.37±17.81***85.79±8.8626.73±9.6190.9±912.7371.44±5.34
CH组3315/1858.76±10.1771.09±8.30162.85±28.61***△98.72±16.80***△24.84±2.81125.58±14.68***△△67.72±5.96
EH组2015/559.70±8.4575.85±20.39164.05±29.64***95.40±15.11***26.90±5.07177.70±47.27***△△▲54.63±13.2.6***△△※▲
注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;与LN组比较,△P<0.05,△△P<0.001;与CR组比较,※P<0.01;与CH组比较,▲P<0.001.LVEF:左心室射血分数,LVMI:左室质量指数
表2
正常对照组与高血压病各组舒张功能参数比较(x±s)
组别E/AS/DAR(m/s)Ea/AaIVRT(ms)
对照组1.21±0.331.31±0.1624.21±2.631.30±0.4188.28±10.78
LN组1.0±0.351.35±0.1334.61±5.60***0.99±0.39109.20±21.78***
CR组0.97±0.32*1.50±0.22**35.97±7.08***0.89±0.33**114.47±12.88***
CH组0.86±0.27**1.37±0.2638.13±14.50***0.90±0.44**120.18±16.37***
EH组0.93±0.39*1.26±0.20▲36.53±9.42***0.86±0.54**130.95±18.25***
注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001; 与CR组比较,▲P<0.01,与CH组比较,※P<0.001;IVRT:左室等容舒张时间;E/A:二尖瓣口舒张早晚期峰值流速比值;S/D:右上肺静脉收缩期及舒张期峰值流速比值;AR:右上肺静脉心房收缩期负向峰值流速
3 讨论
左心室舒张功能是指左心室收缩后恢复到原来(即前一个舒张末期)容量和压力的能力。它包括左心室心肌的松弛和左心室舒张顺应两部分[5]。研究认为左心室舒张功能减低一部分为主动舒张功能障碍,原因多为Ca2+不能及时地被肌浆网回摄和泵出细胞外,如冠心病等。另一种情况为心肌的顺应性减退及充盈障碍,如高血压心脏病等。左室舒张功能备受关注,但目前尚无一个公认的无创的金标准。心导管检查比较可靠,但属有创检查。本研究采用多项指标联合评价高血压左心室舒张功能变化。
从表2可知,高血压各组的AR均增快和IVRT均延长,表明此两项指标是较敏感的指标。正常人肺静脉血流频谱为窄带双峰或三峰波形[6]:VS峰、VD峰、AR。AR峰是由于左心室舒张晚期左心房收缩,肺静脉与左心房之间压力梯度短暂的反转引起血液逆向流入肺静脉所致。如果左房收缩时左室僵硬度较高,心房收缩期AR将增快。本研究显示,高血压各组的AR均增快;右肺上静脉血流频谱VD值降低,S/D比值增加,以CR组明显。但肺静脉血流受年龄、心率、左房左室的压力阶差、图像质量等因素的影响。IVRT是指从主动脉瓣关闭到二尖瓣开放所需时间。当左心室心肌松弛速率减低时,IVRT延长[7]。本研究结果显示,高血压各组的IVRT均明显延长。表明在高血压早期左心室构型尚未发生改变时,左心室舒张功能已经有所下降。同样,IVRT受年龄、心率、图像质量等因素的影响。
从表2可知,E/A、Ea/Aa在高血压各组均呈下降趋势,以CR组、CH组、CE组明显。正常情况下,舒张早期左室充盈量大于左房收缩期左室充盈量,E/A>1,当左室松弛性降低时,E/A<1,但当左室僵硬度和当舒张早期左房压力升高时,E/A>1,称为“假性正常化”[7]。本研究结果显示,原发性高血压左室正常构型及向心性重构时,血流频谱形式可表现为:12的限制型充盈障碍模式。E/A随年龄增长呈下降趋势[8]。也受呼吸和心率等众多因数的影响,因此,单纯二尖瓣血流频谱在评价高血压不同左室构型的舒张功能变化有局限性。TDI二尖瓣环运动反映的是组织结构运动的变化,体现心肌舒缩运动的特点。本研究发现,TDI判断左室舒张功能异常总检出率高于PWD。其中对33例表现为12模式时,均表现为Ea/Aa>1,由于心脏组织结构运动在其主动运动减弱时也会相应受到心脏负荷的影响,笔者认为在限制性充盈模式时二尖瓣环Ea/Aa不宜作为左室舒张功能的评价指标[10]。
本研究的不足之处:本课题应用多种超声指标检测心功能,未作心导管检查等进行对比研究。高血压EH组的病例较少,有待积累更多的样本。
综上所述,原发性高血压患者不管左室构型如何,左室舒张功能均发生改变,以向心性肥厚和离心性肥厚组明显;多指标联合应用能较全面地反映左室舒张功变化,并且TDI较PWD更能敏感、简便、准确的反映左室舒张功能的异常。
参考文献
[1] Tekten T,Onbasili AO,Ceyhan C,et al.Novel approach to measure myocardial performance index:pulsed wave Tissue Doppler echocardiography.Echocardiography,2003,20(6):503-510.
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[3] 薛炜,夏稻子.高血压不同左心室构型肺静脉血流的超声研究.中国临床医学影像杂志,2004,15(12):680-682.
[4] Gerald I Cohen,Joseph F Pietrolungo,James D Thomas,et al.A practical guide to assessment of ventricular diastolic function using Doppler echocardiography.JACC,1996,27(7):1753-1760.
[5] 周永昌,郭万学.超声医学.科学技术文献出版社,2006:451-452.
[6] Musuyama T,Lee JM,Tamai M,et al.Pulmonary venous flow velocity pattern as assessed with transthoracic pulsed Doppler echocardiography in subjects without cardiac disease.Am J Cardiol,1991,67(16):1396-1404.
[7] 王新房.超声心动图学.人民卫生出版社,2009:238-241.
[8] 聂颖,冯新恒,李昭屏,等.组织多普勒成像评价肥厚型心肌病患者心脏舒张功能.中华超声影像学杂志,2010,19(4):291.
[9] 高峻,李治安,王新房,等.多普勒组织成像探测二尖瓣环e/a比率评价左室舒张功能价值的探讨.中国超声医学杂志,2000,16(11):849-853.
【关键词】原发性高血压;左心室构型;舒张功能;超声波心动描记术
Assessment of left ventricular diastolic function with different left ventricular geometric patternsinessentialhypertensivepatientsby echocardiography
LI Yuan,ZHANG Jun-hui,CAO Li-ting,et al.Department of Ultrasouography,the Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Nanchong,637000,China
【Abstract】 Objective To evaluate left ventricular(LV)diastolic function with different left ventricular geometric patterns in patients with hypertension by muti-echocardiography.Methods The study included 29 healthy participants as the control group and 116 patients with primary hypertension.The patients were divided into four groups based on left ventricular mass index(LVMI)and relative wall thickness(RWT).E/A ratio(E/A)at mitral orifice and VS/VD ratio(S/D)were measured by pulse wave Doppler(PWD),also,isovolumetric relaxation time(IVRT)was measured.Ea/Aa ratio(Ea/Aa)at posterior mitralis annulus were detected by Tissue Doppler Imaging(TDI).Results Compared with the control subjects,E/A ratio was decreased significantly in CR、CH、EH group(P<0.05);AR and IVRT were significantly different between hypertensive groups and normal group(P<0.001),S/D ratio in CR group was increased(P<0.01);Compared with the control subjects,Ea/Aa ratio was decreased significantly in CR、CH and EH group(P<0.01).The detection rate ofEa/Aa(81%)was higher than the detection rate of E/A(71.6%)about left ventricular diastolic function.Conclusion Left ventricular diastole function in essential hypertension changed whatever in left ventricular geometric patterns,especially in CH and EH group.Compared with PWD,TDI is valuable for estimating left ventricular diastole functions with high sensitivity.
【Key words】
Hypertension;Left ventricular geometric patterns;Diastolic function;Echocardiography
近年来,应用超声心动图对原发性高血压不同左室构型舒张功能的研究已成为评价高血压病情和估计预后的热点,目前应用超声心动图技术检测心脏舒张功能的指标很多[1],但均无统一的标准。本研究利用脉冲多普勒(pulse wave doppler,PWD)测量二尖瓣口及肺静脉血流频谱,组织多普勒(Tissue doppler imaging,TDI)测量二尖瓣环运动频谱等多项指标评价原发性高血压病不同左室构型患者左心室舒张功能的变化。
1 资料与方法
1.1 一般资料 根据《中国高血压防治指南》选择2009年10月至2010年3月我院门诊或住院的原发性高血压病患者116例,其中男62例,女54例,年龄39~77岁,平均(57.92±9.08)岁。按Ganau 分型法[2]将其分为4组:①左心室正常构型组(left ventricular normal geometric,LN),共25例;②向心性重构组(concentric remodeling,CR),共38例;③向心性肥厚组(concentric hypertrophy,CH),共33例;④离心性肥厚(eccentric hypertrophy,EH),共20例。选取年龄、性别、心率相匹配的健康自愿者29例作为对照组。
1.2 仪器及方法
1.2.1 采用Philip-7500型彩色多普勒超声显像仪。常规M型超声测量左室舒张末期室间隔厚度(IVST)、左室后壁厚度(LVPWT)及左室舒张末内径(LVEDD),根据Teicholz公式计算左室射血分数(LVEF),根据Devereux公式计算LVMI=LVM/BSA,RWT=(IVST+LVPWT)/LVEDD。PWD模式下于心尖四腔心切面得到二尖瓣口血流频谱,测量VE、VA及两者比值E/A;于心尖四腔心切面,将取样容积置于右上肺静脉内约l cm[3],得到右上肺静脉的血流频谱,测量VS、VD、AR,计算S/D。在心尖五腔心切面图上,取样容积于二尖瓣口左心室侧与左室流出道之间获取主动脉口及二尖瓣口血流的多普勒频谱,从主动脉口血液的多普勒频谱结束点至二尖瓣口血流多普勒频谱的开始点为IVRT。TDI模式下于标准心尖四腔获得二尖瓣后瓣瓣环运动频谱,分别测量Sa、Ea、Aa,并计算 Ea/Aa比值。
1.2.2 利用PWD及TDI判断左心室舒张功能减低例数的标准:PWD依照Cohen[4]提出的三种血流模式即①舒张早期左室充盈减低(E/A≤1);②左室充盈假性正常化模式(1
1.3 统计学分析 采用SPSS13.0统计分析软件,计量资料以表示,多组计量资料比较采用单因素方差分析,两样本均数检出率的比较用配对设计四格表的χ2检验,检验水准a=0.05,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般临床资料 高血压各组的收缩压均较正常对照组高(P<0.001);CH组、EH组的舒张压及LVMI 均较正常对照组高(P<0.05~0.001),CH组的收缩压、舒张压及LVMI高于LN组(P<0.05~0.001),EH组的LVMI高于LN组、CH组(P<0.001);EH组的LVEF降低(P<0.001,表1)。
2.2 左心室舒张功能参数测值 与正常对照组比较,高血压各组的E/A比值降低,除LN组外,差异有统计学意义(P<0.05~0.01);CR组的S/D比值增大(P<0.01);与正常对照组比较,高血压各组的AR及IVRT均增大及延长(P<0.001);CR组、CH组、EH组的Ea/Aa比值明显降低(P<0.01,表2)。
2.3 利用PWD及TDI对左心室舒张功能减低检出率的比较 PWD判断左心室舒张功能异常总检出率为71.6%(83/116);TDI总检出率为81.0%(94/116)。两种方法的总检出率差异具有统计学意义(P<0.01)。
表1
正常对照组与高血压病各组一般临床资料比较(x±s)
组别例数性别(女/男)年龄(岁)
心率(次/min)收缩压(mm Hg)
舒张压(mm Hg)体重指数(kg/m2)
LVMI(kg/m2)LVEF(%)
对照组2915/1455.93±5.8372.17±10.53115.38±10.8077.93±6.5423.88±2.6078.22±17.4668.23±5.18
LN组2520/556.44±9.3673.84±9.08141.28±14.89***86.60±10.7224.88±2.5091.65±14.8868.18±5.51
CR组3815/2356.61±7.3874.71±10.47141.37±17.81***85.79±8.8626.73±9.6190.9±912.7371.44±5.34
CH组3315/1858.76±10.1771.09±8.30162.85±28.61***△98.72±16.80***△24.84±2.81125.58±14.68***△△67.72±5.96
EH组2015/559.70±8.4575.85±20.39164.05±29.64***95.40±15.11***26.90±5.07177.70±47.27***△△▲54.63±13.2.6***△△※▲
注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;与LN组比较,△P<0.05,△△P<0.001;与CR组比较,※P<0.01;与CH组比较,▲P<0.001.LVEF:左心室射血分数,LVMI:左室质量指数
表2
正常对照组与高血压病各组舒张功能参数比较(x±s)
组别E/AS/DAR(m/s)Ea/AaIVRT(ms)
对照组1.21±0.331.31±0.1624.21±2.631.30±0.4188.28±10.78
LN组1.0±0.351.35±0.1334.61±5.60***0.99±0.39109.20±21.78***
CR组0.97±0.32*1.50±0.22**35.97±7.08***0.89±0.33**114.47±12.88***
CH组0.86±0.27**1.37±0.2638.13±14.50***0.90±0.44**120.18±16.37***
EH组0.93±0.39*1.26±0.20▲36.53±9.42***0.86±0.54**130.95±18.25***
注:与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001; 与CR组比较,▲P<0.01,与CH组比较,※P<0.001;IVRT:左室等容舒张时间;E/A:二尖瓣口舒张早晚期峰值流速比值;S/D:右上肺静脉收缩期及舒张期峰值流速比值;AR:右上肺静脉心房收缩期负向峰值流速
3 讨论
左心室舒张功能是指左心室收缩后恢复到原来(即前一个舒张末期)容量和压力的能力。它包括左心室心肌的松弛和左心室舒张顺应两部分[5]。研究认为左心室舒张功能减低一部分为主动舒张功能障碍,原因多为Ca2+不能及时地被肌浆网回摄和泵出细胞外,如冠心病等。另一种情况为心肌的顺应性减退及充盈障碍,如高血压心脏病等。左室舒张功能备受关注,但目前尚无一个公认的无创的金标准。心导管检查比较可靠,但属有创检查。本研究采用多项指标联合评价高血压左心室舒张功能变化。
从表2可知,高血压各组的AR均增快和IVRT均延长,表明此两项指标是较敏感的指标。正常人肺静脉血流频谱为窄带双峰或三峰波形[6]:VS峰、VD峰、AR。AR峰是由于左心室舒张晚期左心房收缩,肺静脉与左心房之间压力梯度短暂的反转引起血液逆向流入肺静脉所致。如果左房收缩时左室僵硬度较高,心房收缩期AR将增快。本研究显示,高血压各组的AR均增快;右肺上静脉血流频谱VD值降低,S/D比值增加,以CR组明显。但肺静脉血流受年龄、心率、左房左室的压力阶差、图像质量等因素的影响。IVRT是指从主动脉瓣关闭到二尖瓣开放所需时间。当左心室心肌松弛速率减低时,IVRT延长[7]。本研究结果显示,高血压各组的IVRT均明显延长。表明在高血压早期左心室构型尚未发生改变时,左心室舒张功能已经有所下降。同样,IVRT受年龄、心率、图像质量等因素的影响。
从表2可知,E/A、Ea/Aa在高血压各组均呈下降趋势,以CR组、CH组、CE组明显。正常情况下,舒张早期左室充盈量大于左房收缩期左室充盈量,E/A>1,当左室松弛性降低时,E/A<1,但当左室僵硬度和当舒张早期左房压力升高时,E/A>1,称为“假性正常化”[7]。本研究结果显示,原发性高血压左室正常构型及向心性重构时,血流频谱形式可表现为:1
本研究的不足之处:本课题应用多种超声指标检测心功能,未作心导管检查等进行对比研究。高血压EH组的病例较少,有待积累更多的样本。
综上所述,原发性高血压患者不管左室构型如何,左室舒张功能均发生改变,以向心性肥厚和离心性肥厚组明显;多指标联合应用能较全面地反映左室舒张功变化,并且TDI较PWD更能敏感、简便、准确的反映左室舒张功能的异常。
参考文献
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