目前，心脏移植已经成为终末期心脏病的主要治疗方法之一，心内膜活体组织检查（EMB）是目前诊断心脏移植后排斥反应的最可靠手段，但EMB有可能增加移植后病死率[1]。因此，需要一种无创、能用于日常监测且花费较少的方法诊断排斥反应。本研究应用实时三维超声心动图（RT3DE）及组织多普勒（TDI）评价排斥反应时右室收缩及舒张功能的变化，并研究其在判定排斥反应中的应用价值。
对象与方法
一、研究对象
本研究为回顾性研究，研究对象分为三组：心脏移植排斥组、心脏移植非排斥组和正常对照组。
1. 心脏移植组：选取在复旦大学附属中山医院进行原位心脏移植并在2007年12月至2009年2月进行所需超声心动图检查的患者31例，男27例，女4例，年龄12～68岁，平均（40.1±14.6）岁，随访时间2～134个月，平均（52.9±43.9）个月。
心脏移植排斥组（A组）：选取心脏移植组中EMB病理证实或临床诊断为急性排斥反应患者共6例，其中EMB证实为急性排斥反应（ⅠA级）共4例，临床诊断为急性排斥反应2例。其中图像采集日期与EMB证实或临床诊断为排斥反应日期间隔天数分别为－44，0，4，18，54，69 d。另外1例EMB证实为慢性排斥反应的患者因图像采集日期与证实排斥反应日期间隔351 d未入选该组。临床诊断依据为症状、体征、心电图改变及常规超声心动图等。
心脏移植非排斥组（B组）：选取心脏移植组随访中临床未诊断为排斥反应且无病理学证据证实排斥的患者共25例。
2. 正常对照组（C组）：选取健康体检成年人30例，男15例，女15例，年龄20～71岁，平均（46.1±11.5）岁。均经过规范的病史询问、严格的体格检查、常规超声心动图检查均无异常发现。严格排除高血压、糖尿病、先天性心脏病、冠心病、心肌病、高脂血症、心脏瓣膜病等可能引起心脏结构及功能改变的疾病。
二、仪器与方法
1. 仪器：Philips IE33超声显像仪，二维及多普勒超声心动图检查应用S5-1探头，频率1～5 MHz，三维超声心动图检查应用X3-1探头配矩阵换能器，频率为1～3 MHz。脱机分析采用德国TomTec公司配有实时三维RV-Function CAP的三维工作站。
2. 方法及图像处理：（1）受检者取左侧卧位或平卧位，连接心电图。（2）二维超声：测量主动脉根部内径、左房及左室大小、室间隔及左室后壁厚度、左室射血分数（Simpson法）。（3）脉冲多普勒：在心尖四腔切面上，将脉冲多普勒取样容积置于三尖瓣水平，记录三尖瓣血流频谱，测量E峰速度（TV-E）、A峰速度（TV-A）值以及从三尖瓣口舒张期血流频谱止点到下一血流频谱起点的时间（TV-a），在胸骨旁大动脉短轴切面上测得肺动脉瓣口收缩期血流频谱的持续时间（PV-b）。以上测量指标均连续测量3个心动周期，取平均值。（4）按Tei提出的方法分别计算Tei指数：右室Tei指数＝（a-b）/b。a＝TV-a，b＝PV-b。（5）TDI：获取心尖四腔切面，在三尖瓣环的右室游离壁位点获得脉冲TDI频谱，测得右室侧壁的收缩速度（RVWTV-S）、E峰的峰值速度（RVWTV-E′）、A峰的峰值速度（RVWTV-A′）。（6）三维图像分析：选用实时三维RV-Function CAP行定量分析。通过任意旋转、平移调整合适的3个相互正交的剖面图。分别勾画并自动校正收缩末期及舒张末期上述3个剖面图的初始内膜边界，出现相互正交的三切面观（2个长轴观，1个短轴观）及重建的右心室立体模型（图1）。获得满意的动态三维右室图像后，工作站自动获取数据（RVEDV：右室舒张末期容积；RVESV：右室收缩末期容积；RVSV：右室每搏输出量；RVEF：右室射血分数），并获取局部时间-容积曲线。
三、统计学处理
采用SPSS 16.0统计学分析软件，测量数据用均值±标准差
表示，多组数据之间的比较采用方差分析。首先进行Levene法方差齐性检验。对于符合方差齐性的变量的组间比较，用非配对t检验和单因素ANOVA法进行统计检验。对于各观察组中至少有一组的连续变量方差不齐时，应用Games-howell方法进行检验，所有统计结果均以P＜0.05为差异有统计学意义，以P＜0.01为差异有显著统计学意义。
表示，多组数据之间的比较采用方差分析。首先进行Levene法方差齐性检验。对于符合方差齐性的变量的组间比较，用非配对t检验和单因素ANOVA法进行统计检验。对于各观察组中至少有一组的连续变量方差不齐时，应用Games-howell方法进行检验，所有统计结果均以P＜0.05为差异有统计学意义，以P＜0.01为差异有显著统计学意义。结 果
1. 三组间二维超声常规参数的比较（表1）：A、B组左房内径（LAD）和左室后壁厚度（PWT）大于C组（P均＜0.05），其他参数间差异无统计学意义。
表1 三组患者间二维超声常规参数间的比较
|
组别
|
例数
|
AORD（mm）
|
LAD（mm）
|
LVDd（mm）
|
LVDs（mm）
|
IVST（mm）
|
PWT（mm）
|
LVEF（%）
|
|
A组
|
6
|
33.17±3.06
|
46.17±9.56a
|
46.00±5.87
|
32.17±7.19
|
9.50±1.38
|
9.33±1.63a
|
62.00±8.85
|
|
B组
|
25
|
31.56±3.59
|
41.60±8.38a
|
45.40±5.24
|
27.04±3.22
|
9.32±1.07
|
9.32±1.07a
|
69.68±8.85
|
|
C组
|
30
|
30.41±3.38
|
32.52±3.98
|
44.74±4.68
|
27.33±3.32
|
8.44±1.48
|
8.11±1.25
|
69.63±4.16
|
注：与C组比较，aP＜0.05
2. 三组间RT3DE测量的RVEDV、RVESV、RVSV和RVEF的比较（表2）：A组RVEF显著低于B组和C组（P均＜0.01），B组略低于C组（P＜0.05）。A组和B组RVSV显著低于C组（P均＜0.01），而RVEDV、RVESV在各组间差异无统计学意义（P＞0.05）。
表2 三组患者间右心室舒张末期容积、收缩末期容积、每搏输出量和射血分数的比较
|
组别
|
例数
|
RVEDV（ml）
|
RVESV（ml）
|
RVSV（ml）
|
RVEF（%）
|
|
A组
|
6
|
76.03±35.84
|
49.81±29.95
|
26.22±9.84
|
35.86±9.86
|
|
B组
|
25
|
70.80±17.65
|
34.72±10.13
|
36.07±10.94
|
51.04±7.58
|
|
C组
|
30
|
79.55±20.77
|
32.10±10.09
|
47.45±12.82
|
59.83±6.01
|
|
P值（A vs. B）
|
|
0.593
|
0.492
|
0.071
|
0.000
|
|
P值（A vs.C）
|
|
0.717
|
0.392
|
0.000
|
0.000
|
|
P值（B vs.C）
|
|
0.146
|
0.621
|
0.001
|
0.030
|
3. 三组间右室局部容积与功能的比较（表3）：A组右室体部和流出道部射血分数（EF）低于B组和C组（P均＜0.05），B组流出道部EF显著低于C组（P＜0.01），B组右室体部EF低于C组但差异无统计学意义（P＞0.05），三组流入道EF之间差异无统计学意义（P＞0.05）。各组间局部舒张末期容积、收缩末期容积差异无统计学意义（P＞0.05）。
表3 三组患者间右心室局部EF的比较（%，
）
）|
组别
|
例数
|
体部EF
|
流出道部EF
|
流入道部EF
|
|
A组
|
6
|
29.17±12.40
|
33.28±9.78
|
64.44±14.40
|
|
B组
|
25
|
44.81±12.55
|
45.86±12.53
|
73.14±11.89
|
|
C组
|
30
|
47.22±11.71
|
62.17±10.71
|
66.52±8.04
|
|
P值（A vs.B）
|
|
0.007
|
0.020
|
0.078
|
|
P值（A vs.C）
|
|
0.002
|
0.000
|
0.667
|
|
P值（B vs.C）
|
|
0.490
|
0.000
|
0.057
|
4. 三组三尖瓣口血流多普勒参数及右室Tei指数的比较（表4）：A组右室Tei指数明显高于C组和B组，B组右室Tei指数较C组略高，但差异均无统计学意义（P均＞0.05）。三尖瓣口血流图其TV-E、TV-A及E/A比值，三组之间差异无统计学意义（P均＞0.05）。
表4 三组患者间三尖瓣血流图、右心室Tei指数的比较
|
组别
|
例数
|
TV-E（cm/s）
|
TV-A（cm/s）
|
TV-E/A
|
RV-Tei
|
|
A组
|
6
|
55.91±23.39
|
35.72±4.53
|
1.71±0.98
|
0.59±0.30
|
|
B组
|
25
|
52.58±12.53
|
38.15±9.17
|
1.41±0.31
|
0.30±0.15
|
|
C组
|
30
|
52.53±11.37
|
41.14±11.36
|
1.39±0.43
|
0.24±0.07
|
|
P值（A vs.B）
|
|
0.941
|
0.940
|
0.709
|
0.136
|
|
P值（A vs.C）
|
|
0.961
|
0.961
|
0.399
|
0.074
|
|
P值（B vs.C）
|
|
0.980
|
0.980
|
0.402
|
0.178
|
5. 三组应用TDI测得的三尖瓣环RVWTV-S、RVWTV-E′、RVWTV-A′及E′/A′、E/E′比值的比较（表5，图2）：A组和B组的RVWTV-S和RVWTV-A′均较C组低（P均＜0.01），A组的RVWTV-S较B组低（P＜0.05）。B组RVWTV-E′较C组降低（P＜0.05），A组与B组差异无统计学意义（P＞0.05）。B组E/E′比值高于C组（P＜0.05）。A组E′/A′比值较B组和C组明显升高，但差异无统计学意义（P＞0.05）。
表5 三组患者间TDI三尖瓣环右心室侧壁的收缩速度、E峰和A峰的峰值速度、E′/A′和E/E′的比较
|
组别
|
例数
|
RVWTV-S（cm/s）
|
RVWTV-E′（cm/s）
|
RVWTV-A′（cm/s）
|
E′/A′
|
E/E′
|
|
A组
|
6
|
7.96±2.22
|
9.14±2.90
|
5.43±2.00
|
1.92±1.61
|
6.54±3.02
|
|
B组
|
25
|
10.65±2.23
|
9.13±2.86
|
9.33±2.46
|
0.97±0.35
|
6.38±3.07
|
|
C组
|
30
|
13.22±2.61
|
11.48±3.84
|
14.04±3.50
|
0.83±0.31
|
4.85±1.77
|
|
P值（A vs.B）
|
|
0.017
|
0.997
|
0.172
|
0.636
|
0.892
|
|
P值（A vs.C）
|
|
0.000
|
0.127
|
0.000
|
0.569
|
0.152
|
|
P值（B vs.C）
|
|
0.000
|
0.014
|
0.000
|
0.343
|
0.047
|
6. 三组RT3DE测得的RVEF与血流多普勒参数测得的右室Tei指数、TDI测得的RVWTV-S的相关性检验：RT3DE测得的RVEF与右室Tei指数及RVWTV-S之间均有较好的相关性（r＝0.592，r＝0.543，P均＜0.01），回归曲线见图3，4。
讨 论
超声心动图作为移植物结构和功能的长期监测的最常用技术，其在诊断排斥反应中的应用也一直在发展。Schroeder等[2]首先以左室后壁厚度增加为诊断急性排斥反应的指标，Sagar等[1]进一步发现左室心肌重量增加，Paulsen等[3]发现排斥患者左室EF降低。但是，EF降低多存在于严重的排斥反应中，对于较轻的排斥反应并不敏感。排斥反应诱导的水肿、淋巴细胞浸润及心肌坏死可使心肌结构发生改变[1]，这些改变被证明能破坏心肌功能，致使心肌逐渐变硬、舒张异常[4]。而舒张功能障碍被认为是排斥的早期表现[5]。Valantine等[6]使用舒张功能的血流多普勒参数来评价排斥反应，发现等容舒张期、二尖瓣压力减半时间、E峰速度与排斥反应高度相关。但是，二尖瓣血流速度受很多因素影响，例如左房压力、顺应性、左室收缩末期容积和心率[7]。因此，二尖瓣血流参数未能得到广泛的临床应用。TDI是监测舒张功能障碍的精确方法[8-9]。有研究表明TDI测得二尖瓣水平舒张早期与舒张晚期速度比（MVA E/A）在发生排斥的患者中显著下降[10]。Puleo等[4]以EMB为标准诊断方法对121例心脏移植受体进行研究，发现脉冲型TDI测左室下壁心肌舒张峰值速度诊断排斥反应的敏感度、特异度都较高。然而Fágbregas等[11]则认为无论是基于临床怀疑或是EMB分级，TDI测量的E波峰值速度与急性排斥诊断皆不存在变量关系。
有研究报道心脏移植患者右室收缩功能减退，而左室收缩功能及舒张功能未见明显异常[12]。本研究中排斥患者二维左室EF较非排斥患者亦无明显降低[（62.00±8.85）% vs.（69.68±5.29）%，P＞0.05]，故研究主要聚焦于排斥患者的右室超声心动图表现，探讨其在诊断排斥反应中的价值。
由于右心室解剖结构复杂，具有一个相对独立的右室流出道，难以进行标准的几何学假设，基于几何形状假定二维超声心动图（2DE）Simpson法对其功能测量误差较大。RT3DE作为一种新技术，采用矩阵型探头，声束可沿X、Y、Z三个方向扫描，形成金字塔形的容积数据库，是无创性检测整体与局部心功能的新方法，而且证实了RT3DE在评价右心室功能和容积方面较2DE方法更为准确，与磁共振成像容积测值有很好的相关性[13]。本研究中右室分为三部分，流入道部从三尖瓣瓣环延伸到三尖瓣腱索附着点的远端，流出道部为肺动脉瓣环以下到室上嵴以上，心尖肌小梁部为右室除外上述两部分以外至心尖的部分，包含调节束。该方法运用半自动内膜检测功能可快速重建右室整体和局部动态三维容积图像，从而获取右室整体和局部容积与EF。
本研究应用RT3DE测量心脏移植后患者的右心室整体及节段收缩功能，并与健康对照者比较，证实了排斥患者的右心室整体收缩功能下降，而非排斥患者右室整体收缩功能较正常人轻微下降。排斥患者右室体部和流出道部EF较非排斥患者和对照组下降，而右室流入道部EF无降低，表明排斥患者中右室整体收缩功能的降低主要是心尖肌小梁部收缩功能的降低。
Tei指数也称心肌功能指数，为等容舒张时间（IVRT）与等容收缩时间（IVCT）的和与心室射血时间（ET）的比值，是评价心脏收缩和舒张功能的综合指标。有研究发现心脏移植术后患者右室Tei指数高于正常对照组[14]。本研究发现心脏移植排斥患者与非排斥患者的右室Tei指数虽无统计学差异，但较非排斥患者明显升高，而非排斥患者略高于正常人，表明心脏移植后排斥患者右室功能明显减退，而非排斥患者右室功能稍有减弱。
本研究中排斥患者组织多普勒三尖瓣瓣环右室侧壁收缩速度和A峰速度较非排斥患者明显降低，非排斥患者较正常人亦降低，表明心脏移植患者右室收缩功能和舒张功能均减退，而排斥患者右室功能减退更明显。排斥患者E峰速度与非排斥患者相差不大，表明排斥患者为限制性舒张功能减退。
以往的研究多集中在心脏移植排斥患者左室的超声心动图变化，本研究则聚焦于排斥患者的右心功能改变，并证实了RT3DE、Tei指数、TDI在评价排斥患者的右室收缩和舒张功能异常的准确性和一致性，故能为排斥反应的诊断提供可靠依据。
但是，本研究心脏移植患者和正常对照例数较少，可能影响到部分结果的准确性；图像采集日期与病理诊断日期的不同也可能造成某些参数的偏差；研究中排斥反应心内膜组织活检分级均为ⅠA级，不能反应相关参数与排斥反应严重程度间的关系；由于条件所限，未能对每位心脏移植患者进行EMB以病理结果作为金标准，亦可能造成结果的偏倚；右室RT3DE亦存在一定的局限性，如图像受患者透声条件和二维图像质量影响较大、心律不齐时容易造成图像重组的错位等。因此，我们需要进行前瞻的、更大规模的、能以EMB病理结果为金标准的研究，以更好的评价RT3DE、Tei指数及TDI对心脏移植排斥反应的早期发现及诊断中的应用价值。
(本文图1～4见PDF)
参考文献
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(编辑：吴莹 收稿日期：2009-11-04)