近年来,慢性肾脏疾病(CKD)的患病率正逐年上升。心血管疾病(CVD)是CKD患者的常见并发症和死亡的最主要原因,特别是在终末期肾病(ESRD)合并发尿毒症阶段,心血管事件的发生率比普通人群升高约10-30倍,死亡率也进一步增高。
ESRD患者由于高血压、尿毒症毒素、电解质紊乱、贫血、肉*碱毒**缺乏及脂质、钙和磷代谢异常等导致心脏结构异常及功能障碍。其并发的CVD包括急性心肌梗死、心律失常、尿毒症心肌病、动脉硬化性心脏病、心瓣膜病、心包炎和急性左心衰竭等。

尿毒症心肌病是由 CKD 高血压、高容量负荷和复杂机体内环境导致的心肌损害,易发生恶性心律失常和心力衰竭。超声心动图可以实时动态显示心脏的结构与功能。
相较于CT、MRI等其他影像学检查方法具有价格低廉,无创简便,患者耐受性好等优点,无疑在心脏疾病的辅助诊断方面占有至关重要的地位。本文就超声新技术对尿毒症心肌病患者左心室功能的评价做简述。

一、尿毒症心肌病
1、尿毒症心肌病概述
尿毒症心肌病这一术语由Raab于1944年首次提出。国内学者将尿毒症心肌病纳入到扩张型心肌病的范畴。尿毒症心肌病主要特征是心肌细胞肥大,心肌供血相对减少,心肌间质纤维化,最后进一步发展为心室肥厚,心脏舒张及收缩障碍。
尿毒症患者的心血管疾病危险因素很复杂,除了高血压这 一经典的心血管危险因素外,患者机体因尿毒症环境而特有的一些危险因素也起着至关重要的作用。

例如,尿毒症毒素环境,电解质平衡紊乱,血液透析不足,继发性甲旁亢,氧化还原反应,贫血,营养不良和维生素缺乏等,以上各种因素综合作用,尿毒症心肌病患者可产生相应的临床特征。
2、尿毒症心肌病的临床特征及相应的发生机制
(1)左心室肥厚(LVH)
LVH是尿毒症心肌病最主要的特征,研究显示CKD3期患者有LVH的比例可达 26%,而这一比例在血液透析的患者中可上升到75%。LVH 是 CKD 患者独立的生存率预测因子,逆转心肌肥厚可降低心血管病发生率,有效改善患者预后,提高生存率。

LVH 可由多种因素导致。容量超负荷、肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活以及交感神经系统的过度亢进等因素与尿毒症患者合并高血压的发病机制密切相关,此外,尿毒症毒素、促红细胞生成素以及继发性甲旁亢进等因素也参与其中。
一方面,尿毒症患者肾小球滤过率下降与球-管功能失衡引起的水钠滞留以及高血容量,与肾性贫血、血液透析患者的动静脉瘘等综合作用引起容量依赖性高血压。

另一方面,尿毒症患者肾实质缺血激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,可引起肾素依赖性高血压。心脏长期处于高血压的状态下,其后负荷增加,可引起心肌细胞肥大,最后诱发LVH。
(2)左心室舒张功能障碍及左心室收缩功能障碍
研究人员对尿毒症患者心肌组织以及尿毒症鼠心肌组织的病理解剖均证明了间质纤维化为尿毒症心肌病病理变化的突出表现。间质细胞的胞浆和核容量增加,左室乳头肌中间质组织的容量密度增加。

心肌间质重建也常发生在心肌细胞肥大的病理过程中,表现为原有的心肌间质胶原变粗,胶原总体积增加,使原来不存在胶原的心肌间质内出现胶原沉积。
这破坏了正常的间质网络结构,导致间质纤维化,致使心室舒张期硬度增加、顺应性降低,临床症状最初表现为左心室舒张功能障碍异常,病程进展则会使收缩功能受损,最终影响泵功能。

(3)心绞痛及心肌梗塞
尿毒症环境下的钙磷代谢紊乱和高脂血症引起的动脉粥样硬化可导致心肌缺血,诱发心绞痛,进而导致心肌梗塞发生的可能性大大增加。另外,微血管病变也会引起心绞痛,此外,冠状动脉的血管壁也会变厚。
(4)心律失常
尿毒症心肌病患者可以出现各种类型的心律失常。一方面,心律失常可能是心室功能障碍的临床表现,另一方面,也可能是电解质或酸碱平衡紊乱的表现。

除此之外,血液透析本身也可以诱发心律失常。心肌纤维化进程中胶原纤维的增多可增加心肌组织异位电活动,引起心律失常,甚至猝死。此外,尿毒症患者血液中的尿毒症毒素也会引起心肌细胞出现不同步收缩,引发心律失常。
二、二维超声心动图对左心室的评价
二维超声心动图(2DE)通过多平面可直 接显示心脏的解剖结构,2DE 能够测量心腔的大小及心功能,M 型超声能够测算出室壁运动幅度、室壁增厚率,二尖瓣舒张期血流频谱及肺静脉频谱可以估测左室的舒张功能。

左心室射血分数(LVEF)最常被用来评估左心室功能的状态及损害程度,判断临床的干预治疗效果,提示预后。2DE对尿毒症心肌病患者左心室的评价可归纳为左心室扩大,LVEF以及短轴缩减率(FS)减低。
值得注意的是,有研究提出2DE测量左心室大小在血透患者中应审慎应用,因左心室大小可随容量状态改变而改变,只有在稳定的容量状态时测定的左心室大小才准确,并且提出左室下侧壁的厚度在血液透析过程中变化很小,因此对其测量更有意义。

随着超声技术的发展与革新,研究人员发现尿毒症心肌病患者的左室功能已经有了异常,因此单纯使用2DE已不能全面而客观的评价尿毒症心肌病患者的心脏功能,越来越多的超声新技术被应用于尿毒症患者左心室功能的评估。
三、超声新技术对左心室的评价
1、速度向量成像(VVI)技术
VVI技术基于二维灰阶成像,可实时跟踪心肌运动,除了可以定性和定量地获得心肌的整体运动速度、应变和应变率,也可以得到节段心肌的容积、速度、射血分数、应变及应变率的达峰时间以及方向等,为评估心肌的整体及局部运动情况提供更加准确的信息。

该技术消除了心脏整体位移以及周围组织牵拉对心肌运动的影响,并且不受多普勒超声角度限制以及信号噪音影响,可以更加准确地评估局部心肌的舒缩功能。
最新的eSie VVI技术可以对左心室心内膜下心肌、心外膜下心肌及中层心肌的收缩期纵向应变进行测量,更为精确的反映左室整体全层心肌及各层心肌收缩功能的改变。

2、血流向量成像技术(VFM)
国外研究表明,心脏的形态和功能的任何变化都可能导致左心室腔内的血流动力学及流场状态的变化,VFM 技术是一项以实时分析心腔内血液动力学和流场状态的变化来反映心脏功能变化的新技术。
VFM 技术可在没有造影剂的情况下清楚的显示心室腔内血流状态,与常规彩色多普勒成像技术相比,它可以提供更多的左心室血流动态信息,该技术具有安全无创伤、操作简便快捷等优点,已被应用在多项临床研究中。

3、定量组织速度成像(QTVI)
TVI技术是一种独特的组织彩色成像方式,其基于组织多普勒技术(TDI),采用原始信息存储和超高帧频显像等方式,联合彩色编码的速度和组织灰阶信息,能够得到高时间分辨率的心肌原始动态信息。
TVI技术相较于传统 TDI 技术,可识别心肌组织更精细的速度变化。TVI 技术作为一种能够定量定位检测心功能的新方法,可直接同步测量心室各节段心肌在长轴方向的舒缩速度以及时间。

可自动分析心室各心肌节段同步组织多普勒曲线的时相以及速度等;可通过测量节段性心肌峰值速度来评估心肌功能。除此之外,QTVI 技术还可分析心肌的位移、应变、应变率以及协调性等信息,成为评估心脏功能的有效工具。
4、二维斑点追踪技术(2D-STE)
2D-STE 技术是一项致力于心功能检测的超声新技术,在过去的十几年中发展迅速。心肌组织在二维灰阶图像中表现为回声斑点,每个回声斑点大约由20到40个像素构成,其位置随着整个心动周期中心肌组织的同步运动而变化。

因此,两个相邻回声斑点之间距离的相对改变就反映了局部心肌的收缩和舒张运动情况。2D-STE 技术基于高帧频二维灰阶超声图像,采用模式匹配追踪技术识别每个斑点的空间运动,通过逐帧运算获得整个心动周期中斑点的运动速度和位移。
由于STE技术与多普勒平移无关,基于二维灰阶的图像追踪是沿着房室壁进行的,而非沿着声波束传播的方向追踪,因此STE技术没有角度依赖性,准确性更高。

由于各层心肌具有不同的解剖特点,加之各层心肌在左心室舒缩运动中的不同作用,因此心肌各层在同一种病理状态下所发生功能异常的进程及程度等并不相同,因此对心肌局部或者单层的损伤的识别在疾病的早期阶段具有重要的意义。
四、总结
现如今,各种新的超声检查技术层出不穷,如本文所提到的 VVI 技术、QTVI技术、2D-STE 技术、3D-STE 技术及RT-3DE技术等,这些超声新技术可以评估早期左心室功能障碍,为临床疾病的早期诊断提供重要信息。

相信科学技术的快速发展能够推动超声检查技术的创新及应用,进一步拓展超声检查技术的临床实践范围,为临床提供更加精确的疾病诊断信息及预后评估。