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第一部分:二维斑点追踪超声心动图测量的右心功能参数与肺动脉高压患者运动能力及病情严重程度的关系(Int J Cardiovasc Imaging.2019.35:1499-1508)目的:既往研究显示二维斑点追踪超声心动图(Two-dimensional speckle tracking echocardiography,2D-STE)测量的右室(Right ventricular,RV)收缩功能能够用于预测肺动脉高压(Pulmonary hypertension,PH)患者的运动能力。然而,对于2D-STE测量的右室应变率参数及舒张功能参数与PH患者运动能力的关系却少有报道。因此,本研究旨在探讨2D-STE测量的右室收缩和舒张功能参数与毛细血管前性肺动脉高压(Pre-capillary pulmonary hypertension,PcPH)患者心肺运动试验(Cardiopulmonary exercise testing,CPET)测量的峰值摄氧量(Peak oxygen consumption,PVO2)的关系。方法:连续纳入在中国医学科学院阜外医院肺血管病诊治中心住院的PcPH患者和健康对照者,所有入选者均接受经胸超声心动图检查采集图像,使用离线软件进行测量,并记录2D-STE测量的右室收缩功能和舒张功能参数。所有患者均接受CPET检查,用PVO2评估患者的运动能力。使用线性相关和多因素回归分析评估和比较2D-STE测量参数与PV02的关系,分别用spearman系数(r)和校正后的r2表示。用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线比较 2D-STE测量参数对高危患者的PVO2界值(PV02<11ml/min/kg)的预测能力。结果:研究共纳入66例PcPH患者(男性19例,女性47例,平均年龄35岁)和28例健康对照者(男性8例,女性20例,平均年龄32岁)。结果表明PcPH患者和健康对照组的2D-STE测量参数相比存在显著差异,表现为前者的右室收缩和舒张功能参数都显著低于后者。在PcPH患者中,RV整体纵向应变(Global longitudinal strain,GLS,r=-0.498,P<0.001)、RV 整体收缩期峰值应变率(Global peak systolic strain rate,GSRs,r=-0.537,P<0.001)和RV舒张早期峰值应变率(Global peak early diastolic strain rate,GSRe,r=0.527,P<0.001)与 PVO2显著相关,但在RV舒张晚期峰值应变率(Global peak late diastolic strain rate,GSRa,rs=0.208,P=0.093)和PVO2之间未观察到显著的相关性。首次多元回归分析纳入除超声心动图测量参数以外的临床指标,确定WHO功能分级(WHO functional class,WHO-FC)、N 末端利钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)和体重指数(body mass index,BMI)是PVO2的独立预测因子(模型1,校正的r2=0.421,P<0.001);随后将传统超声心动图测量参数和2D-STE参数分别与临床指标一同纳入多元回归分析,确定组织多普勒收缩期三尖瓣环峰值运动速度(模型 2,校正的 r2=0.502,P<0.001)、RV-GLS(模型 3,校正的 r2=0.491,P<0.001)、RV-GSRe(模型 4,校正的 r2=0.500,P<0.001)和 RV-GSRs(模型 5,校正的r2=0.519,P<0.001)可作为PVO2的独立预测因子。随着超声心动图参数的加入,模型对PVO2的预测能力逐步提高,其中包含RV-GSRs的模型5表现出最佳的预测能力。ROC曲线进一步提示RV-GSRs的预测能力最强(曲线下面积0.88,P<0.001),RV-GSRs>-0.65s-1预测 PVO2<11ml/min/kg 的敏感度为 88.2%,特性度为82.2%。结论:二维斑点追踪超声心动图测量的右室功能应变参数可提高对毛细血管前性肺动脉高压患者运动能力的预测。第二部分:二维斑点追踪超声心动图测量的左右心室间不同步运动参数可预测肺动脉高压患者的运动能力和病情严重程度(Ann Transl Med.2020.8:456)目的:既往研究报道二维斑点追踪超声心动图(Two-dimensional speckle tracking echocardiography,2D-STE)测量的右心室(Right ventricular,RV)机械不同步运动参数与肺动脉高压(Pulmonary hypertension,PH)患者的右室收缩效率降低相关,但PH患者的左、右心室室间不同步运动很少引起关注。因此,本研究旨在评估2D-STE测量的左右心室间不同步运动参数对毛细血管前性肺动脉高压(Pre-capillary pulmonary hypertension,PcPH)患者的运动能力和疾病严重程度的预测价值。方法:连续纳入在中国医学科学院阜外医院肺血管病诊治中心住院治疗的PcPH患者,所有患者接受常规的经胸超声心动图检查采集图像,并离线进行2D-STE分析测量;同时接受心肺运动试验(Cardiopulmonary exercise testing,CPET)检查。不同步运动的计算公式为:QRS波起点和达到峰值纵向应变之间的时间间隔的标准差(Standard deviation,SD),并用心率校正。使用多元线性回归分析探索CPET测量的峰值摄氧量(Peak oxygen consumption,PVO2)的独立预测因子。使用多因素logistic回归分析探索左右心室室间不同步运动参数和PH患者危险分层之间的关联。结果:本研究共纳入66例PcPH患者(男19例,女47例,平均35岁)。首次多元回归分析纳入不包含超声心动图参数的临床指标,提示WHO功能分级(WHO functional class,WHO-FC)、N末端利钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)和体重指数(Body mass index,BMI)为 PVO2的独立预测因子(模型1,校正的r2=0.423,P<0.001)。随后的多元回归分析在临床指标的基础上分别加入常规超声心动图测量参数和2D-STE测量参数,RV面积变化分数(模型2,校正的r2=0.417,P<0.001)、RV整体纵向应变(模型3,校正的r2=0.454,P<0.001)、RV室内不同步运动参数(模型4,校正的r2=0.474,P<0.001)和左右心室室间不同步运动参数(模型5,校正的r2=0.483,P<0.001)被确认为PVO2的独立预测因子。以左右心室游离壁和室间隔共九个节段的时间间隔SD计算的室间不同步运动参数(LSR-SD9)与患者的危险分层独立相关(OR值1.027,95%可信区间:1.003-1.052,P=0.03),ROC 曲线的曲线下面积为 0.73(P<0.001)。结论:二维斑点追踪超声心动图测量的左右心室室间不同步运动参数有助于更好地评估毛细血管前性肺动脉高压患者的运动能力和疾病严重程度。第三部分:二维和三维斑点追踪超声心动图测量的右室应变在肺动脉高压患者中的应用比较(Pulmonary Circulation.2019.DOI:10.1177/2045894019894525)目的:探索和比较二维和三维斑点追踪超声心动图测量的右室纵向应变参数在毛细血管前肺动脉高压(Pre-capillary pulmonary hypertension,PcPH)患者危险分层中的应用价值。方法:连续纳入在中国医学科学院阜外医院肺血管病诊治中心诊断为毛细血管前肺动脉高压的患者。根据2015年ESC肺动脉高压指南推荐的综合风险评估方案,将所有患者分为低危组和中高危组。使用线下软件(GE EchoPAC 201版本和TomTec 4D RV 2.0版本)测量患者的二维和三维右室应变参数。使用受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线探索和比较不同参数对PcPH患者危险分层的预测能力,使用单因素和多因素Logistic回归分析探索PcPH患者危险分层的独立预测因子。结果:本研究最终纳入57例PcPH患者(平均年龄35岁,男18例,女39例)。其中低危组32例(56.1%),中高危组25例(43.9%)。与疾病严重程度相关的常规临床指标,例如N末端利钠肽前体(r=0.574,P<0.001)、峰值摄氧量(r=-0.484,P<0.001)和6分钟步行距离(r=-0.356,P=0.008),均与二维斑点追踪超声心动图测量的右室纵向应变参数显著相关;但与三维测量的右室纵向应变参数的相关性较弱。用于预测PcPH患者处于中高危危险分层的ROC曲线提示,二维右室纵向应变参数具有最佳预测能力(曲线下面积0.82,95%置信区间:0.71-0.93,P<0.001)。单因素和多因素Logistic回归分析确定了二维右室纵向应变参数是该PcPH人群的中高危分层的独立预测因子(Odd ratio,OR:1.42,95%置信区间:1.18-1.71,P<0.001);且经过年龄、性别和体重指数校正后,仍具有独立预测能力(OR:1.45,95%置信区间:1.17-1.78,P<0.001),而三维斑点追踪超声心动图测量的右室应变参数则未观察到相同的预测能力。结论:当用于预测毛细血管前肺动脉高压患者处于中高危危险分层时,二维斑点追踪超声心动图测量的右室纵向应变参数优于三维测量参数。第四部分:三维超声心动图测量参数在肺动脉高压患者风险评估中的应用(Int J Cardiovasc Imaging.2020.36:577-584)目的:探讨三维超声心动图(Three-dimensional echocardiography,3DE)测量的右心室(Right ventricular,RV)功能参数在动脉性肺动脉高压(Pulmonary arterial hypertension,PAH)患者危险分层中的应用价值。方法:我们前瞻性地从中国医学科学院阜外医院肺血管病诊治中心入选了 130名肺动脉高压患者。所有患者均接受经胸超声心动图检查采集图像,随后使用离线软件(4D RV Function 2.0,TomTec)测量患者三维超声心动图参数。根据2015年欧洲心脏病学会肺动脉高压诊治指南将患者分为低、中、高危组用于分析。使用受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线探索和比较不同3DE测量参数对PAH患者处于中高危危险分层的预测能力,使用单因素和多因素Logistic回归分析探索PAH患者处于中高危危险分层的独立预测因子。结果:本研究最终共纳入91例PAH患者(34±12岁,男性25例,女性66例),其中低危组42例,中高危组49例。与低危组患者相比,中高危组患者的3DE右室容量明显增加,射血分数(Ejection fraction,EF)和三尖瓣环收缩期位移显著下降,纵向应变(longitudinal strain,LS)也显著降低。ROC曲线表明,本研究中所包含的3DE测量的右室功能参数均能够预测PAH患者处于中高危险分层,其中3D-RVEF的预测能力最强(曲线下面积0.82,95%置信区间0.73-0.91,P<0.001)。且3D-RVEF<26.39%预测本组PAH患者处于中高危险分层的敏感度为81.6%,特异度为73.8%。单因素和多因素Logistic回归分析确定了 3DE测量的右室舒张末期容积(OR 1.02,95%置信区间1.01-1.03,P=0.002)、收缩末期容积(OR 1.03,95%置信区间 1.01-1.04,P<0.001)、3D-RVEF(OR 0.82,95%置信区间 0.75-0.90,P<0.001)和游离壁的纵向应变(OR 1.17,95%置信区间1.05-1.31,P=0.005)是PAH患者处于中高危危险分层的独立预测因子。结论:三维超声心动图测量的右室体积、右室射血分数和游离壁纵向应变是动脉性肺动脉高压患者处于中高危危险分层的独立预测因子,其中右室射血分数的预测能力最佳。