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          三維超聲心動圖在尿毒癥性心肌病心功能評價中的應用進展

          學術期刊發表網 位置:醫學論文 時間:2020-12-15 09:46 (12)

          摘要:摘 要: 尿毒癥患者存在一些特異性和非特異性的心臟結構和功能改變,即尿毒癥性心肌病(UM),其病情嚴重程度的評估與患者的預后密切相關。三維超聲心動圖作為一種無創的新技術,

            摘 要: 尿毒癥患者存在一些特異性和非特異性的心臟結構和功能改變,即尿毒癥性心肌病(UM),其病情嚴重程度的評估與患者的預后密切相關。三維超聲心動圖作為一種無創的新技術,其在UM心功能評估中應用廣泛。本文就經胸三維超聲心動圖在UM心功能評價中的應用進展進行綜述。

            關鍵詞: 超聲心動描記術,三維,經胸; 尿毒癥性心肌病; 心功能;

            Abstract: Uremia patients have some specific and non-specific changes in cardiac structure and function,namely uremic cardiomyopathy(UM). The assessment of the severity of UM is closely related to the prognosis of patients. As a noninvasive new technology,three-dimensional echocardiography(3 DE)is widely used in the evaluation of cardiac function in patients with UM. This article reviews the application progress of transthoracic 3 DE in the evaluation of cardiac function in patients with UM.

            Keyword: Echocardiography,three-dimensional,transthoracic; Uremic cardiomyopathy; Cardiac function;

          三維超聲心動圖在尿毒癥性心肌病心功能評價中的應用進展

            心血管疾病與慢性腎病常并存,即所謂的“心腎或腎心綜合征”,二者同時存在可導致心血管疾病死亡風險成倍增加。透析人群的心血管死亡風險較普通人群高10~30倍[1]。尿毒癥性心肌病(uremic cardiomyopathy,UM)是慢性腎病中常見的特征性心肌病,包括一系列漸進的病理生理變化,早期表現為左室肥大、心肌纖維化、左室舒張功能障礙,晚期因慢性腎病易出現左室擴張和左室收縮功能障礙。UM在終末期腎臟疾病患者中普遍存在。目前,二維超聲心動圖雖可用于評估各種心臟疾病心臟結構和功能,且已成為臨床心臟病治療指南和日常臨床實踐的重要組成部分,但二維超聲心動圖僅局限于二維成像平面中來計算左室容積,對于正常幾何形狀的左室評估不夠準確。三維超聲心動圖(three-dimensional echocardiography,3DE)利用三維可視化技術和分析技術,可更好地描繪心臟幾何形狀的復雜空間關系,與傳統二維超聲心動圖相比,3DE具有可以消除幾何假設、量化復雜的幾何形變體積、從任意角度觀察心肌結構,同時多平面或多層模式下評估病變等優點。本文就實時三維超聲心動圖(RT-3DE)和三維斑點追蹤(3D-STI)技術在UM心功能評價中的應用進展綜述如下。

            一、3DE在評價UM左室功能及同步性中的應用

            1. RT-3DE在評價UM左室功能及同步性中的應用:

            左室機械不同步是指左、右心室之間,以及心室內在舒張與收縮時間上的差異性,收縮不同步性可能導致心肌灌注及心肌運動的降低進而收縮功能降低。李文等[2]應用RT-3DE技術評價30例UM患者(UM組)左室同步性及收縮功能,結果發現,對照組左室收縮同步性各參數(左室心肌16、12、6節段收縮末期最小容積時間標準差、最大差值)均明顯小于UM組,差異均有統計學意義(均P<0.05)。文童等[3]應用RT-3DE檢測60例未接受透析治療的UM患者(UM組)左室機械同步性及左室功能,結果發現,與對照組比較,UM組左室16節段舒張不同步指數(DDI-16)、左室17節段舒張不同步指數(DDI-17)等同步性參數升高(均P<0.05)。表明RT-3DE技術可準確評價UM患者收縮功能及同步性。嚴春苗[4]應用RT-3DE對正在接受治療的56例不同左室構型尿毒癥患者的左室同步性進行評價,結果發現,正常左室構型組和向心性重構型組左室17節段達到最小收縮容積的標準偏差(Tmsv17-SD)、左室17節段達到最小收縮容積的最大差值(Tmsv17-Dif)、收縮期不同步指數(SDI)等參數與對照組比較差異均無統計學意義;向心性肥厚組和偏心性肥厚組以上參數均較對照組顯著增高,差異均有統計學意義(均P<0.05)??梢?,隨著左室重構的加重,左室同步性明顯下降,RT-3DE能夠早期發現尿毒癥患者左室同步性異常,從而明確判斷尿毒癥患者心血管的損傷情況。張琪等[5]應用RT-3DE比較尿毒癥患者透析前與透析后1~2 h左室容積及功能,結果發現,透析后患者左室舒張末容積、LVEF、SDI-16、DDI-16均小于透析前,差異均有統計學意義(均P<0.05),表明RT-3DE可以監測UM患者透析前后左室容積及功能變化。張文靜[6]應用RT-3DE定量評價腹膜透析治療對尿毒癥患者左心功能療效,對照組采用常規超聲心動圖定量評價,觀察組采用RT-3DE定量評價,結果發現,在不同定量評價方式下觀察組患者的定量評價效果明顯優于對照組(P<0.05);研究表明,RT-3DE能夠客觀正確評價腹膜透析治療對尿毒癥患者左心功能療效,對UM患者的疾病治療具有一定指導意義。

            2.3D-STI技術在評價UM左室功能及同步性中的應用:

            程銳等[7]應用3D-STI技術評價57例左室不同構型尿毒癥患者左室功能,結果發現,與正常對照組比較,左室構型正常組僅整體縱向應變(GLS)減低(P<0.05);左室肥厚組GLS、圓周應變(GCS)、徑向應變(GRS)、面積應變(GAS)均減低,且均小于左室肥厚組(均P<0.05);說明尿毒癥患者未伴心室肥厚時,縱向應變首先減低??v向心肌纖維主要存在于心內膜,當心臟負荷增加時,心內膜下心肌所受應力最大,最易發生心肌纖維化,因此心內膜下心肌長軸功能最早損傷;在LVEF正常情況下,3D-STI可以較早發現其左室整體及局部收縮功能異常。沈麗君等[8]應用3D-STI評價46例尿毒癥患者(透析時間為0~5年)左室心肌整體及節段縱向應變特征,結果發現,透析時間小于1年的患者左室心肌整體及節段應變能力均較正常對照組減低(均P<0.05),但高于透析時間1~3年及3~5年的患者(均P<0.05);而透析時間為1~3年和3~5年的尿毒癥患者整體及節段應變能力均未見明顯差異。該研究在程銳等[7]研究基礎上進一步證明,3D-STI可以評價透析治療對尿毒癥患者遠期左室收縮功能的保護作用,與Chen等[9]研究結果一致。Sun等[10]應用3D-STI評價66例維持血液透析患者左室功能和預后,結果發現,維持血液透析患者GLS、GRS及LVEF均低于對照組(均P<0.05);維持血液透析患者達到最小收縮末期容積和達到峰值縱向應變的時間延遲(均P<0.05);維持血液透析患者收縮不同步指數顯著高于對照組(P<0.01);對維持血液透析患者隨訪2年發現,有23例患者發生了心血管事件。該研究表明,3D-STI可用于預測維持血液透析患者心血管事件風險發生。姜艷娜等[11]應用3D-STI評價血液透析伴發瓣膜鈣化患者左室收縮功能,進一步證明了其臨床應用價值。

            二、3DE在評價UM右室功能中的應用

            1. RT-3DE在評價UM右室功能中的應用:

            尿毒癥患者體內水鈉潴留導致容量負荷過重,長期超容量負荷狀態下,右室前負荷增加,右室較左室心肌薄,代償能力也較差,當容量負荷超過其代償能力時,右心腔開始逐漸擴大以適應不斷增加的容量負荷,此時,右室形態及功能則發生改變。Kwon等[12]應用RT-3DE觀察58例尿毒癥患者血液透析前后右室功能變化,結果發現,RT-3DE較二維超聲更容易、更準確地獲得代表右室解剖結構和功能的各種參數,初步證明RT-3DE可評估右室功能和大小。高帆等[13]應用RT-3DE對30例尿毒癥合并肺動脈高壓(PAH)患者(合并PAH的尿毒癥組)右室收縮功能進行評價,結果發現,合并PAH的尿毒癥組右室舒張末容積和右室收縮末容積均較正常對照組增高(均P<0.05);說明尿毒癥患者的右室收縮功能已受損,與尿毒癥患者水鈉潴留、右心回心血量增加有關;當合并PAH時,右室后負荷進一步增加,右室容積增大,合并PAH的尿毒癥組右室每搏量、右室射血分數(RVEF)、右室面積變化分數、三尖瓣環收縮期位移及右室游離壁收縮期峰值應變等參數均較正常對照組降低(均P<0.05);研究表明,RT-3DE技術能夠定量分析右室收縮功能,為合并PHA的UM患者的臨床治療及預后隨訪和評價提供了新技術和新方法。

            2.3D-STI技術在評價UM右室功能中的應用:

            羅莉等[14]和Tamul?nait?等[15]應用3D-STI評價尿毒癥腹膜透析與血液透析患者右室功能,結果均發現,無論是腹膜透析還是血液透析患者3D-STI測值右室GLS與正常對照組比較均降低(均P<0.05),說明3D-STI能發現其早期右室損害。徐怡等[16]應用3D-STI評價69例維持腹膜透析的尿毒癥患者右室功能,其中33例肺動脈收縮壓(PASP)升高[PASP>40 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)],結果顯示,所有患者LVEF和RVEF數值均正常;與正常對照組比較,維持腹膜透析的尿毒癥患者無論是PASP正常組還是PASP升高組RVGLS均降低(均P<0.05),說明尿毒癥患者在RVEF和LVEF正常時,右室心肌已經發生代償性重構;當合并PAH時,患者GLS值更低,說明隨著肺動脈壓進一步升高,右室后負荷進一步增加,心肌細胞間質廣泛纖維化,右室心肌發生失代償重構。該研究三組右室GRS、GCS比較差異均無統計學意義,說明右室縱向心肌形變發生重構早于環形心肌形變,右室心肌縱向形變能力早于整體收縮功能下降,而常規二維超聲檢測不到該變化,3D-STI卻能準確地檢測其右室亞臨床功能異常。

            三、3DE在UM左房功能中的應用

            1. RT-3DE在UM左房功能中的應用:

            研究[17]發現,心血管疾病即使處于其亞臨床階段,其左房功能就已經出現損害,故對左房功能進行評估以指導臨床前期干預具有重要意義。王心宇和王茜[18]應用RT-3DE觀察尿毒癥患者左房收縮功能,其中二維超聲測得左房前后徑正常的尿毒癥患者為A組,左室重量指數正?;颊邽锽組,另選30例正常成人為對照組,結果發現,與對照組比較,A、B組LAEF、左房每搏量均高于對照組(均P<0.05)。表明RT-3DE可在傳統常規超聲檢查左房收縮及左室舒張功能無明顯異常的情況下,檢出尿毒癥患者左房收縮功能變化,間接反映左室舒張功能障礙,為臨床早期診斷、及時治療及預后評估提供重要參考。馬媛媛等[19]應用RT-3DE技術聯合二維斑點追蹤技術定量評估尿毒癥患者左房功能,結果發現,左房容積指數正常組和左房容積指數增高組左房壁平均舒張早期應變、左房壁舒張早期應變率均較對照組顯著減低,差異均有統計學意義(均P<0.05);由此推測,無論尿毒癥患者左房容積是否發生變化,其左房形變能力已出現不同程度受損,松弛性和順應性均下降。

            2.3D-STI在評價UM左房功能中的應用:

            李英濤等[20]應用3D-STI評價尿毒癥患者左房收縮功能,將43例尿毒癥患者依據左房收縮功能是否正常分為左房收縮功能正常組和左房收縮功能減低組,結果發現,尿毒癥兩組左房GLS、GCS、GRS絕對值均較正常對照組減低(均P<0.05);左房收縮功能減低組左房GLS、GCS、GRS絕對值均低于左房收縮功能正常組和正常對照組(均P<0.05),說明隨著血流量的增加,外周血管壓力增大,引起的心臟前、后負荷的增加,導致心肌纖維化,引起左房重構與左房收縮功能減低,影響各個方向心肌應變下降。

            四、不足及展望

            總之,RT-3DE技術可簡捷、快速、準確地評價不同UM患者心功能,為臨床評估尿毒癥患者心功能改變提供早期診療依據。但3DE復雜的數據采集技術和長時間的脫機數據分析,使得3DE在臨床實踐中的應用受到了一定的限制。相信隨著3D技術的進一步發展,換能器技術、圖像質量的提高及標準化軟件開發等的改進,預計在不久的將來,3DE將逐漸融入臨床指南和常規實踐中。

            參考文獻

            [1] Lekawanvijit S.Cardiotoxicity of uremic toxins:a driver of cardiorenal syndrome[J].Toxins Basel,2018,10(9):352.

            [2]李文,章蓉,李榮,等.實時三維超聲心動圖技術對心肌受損尿毒癥病人左心室收縮功能及同步性評價[J].青島大學醫學院學報,2017,53(1):8-11.

            [3]文童,周婧,黨照華.實時三維超聲心動圖在診斷尿毒癥性心肌病左心室功能及同步性的應用價值[J].河北醫學,2019,25(6):976-978.

            [4]嚴春苗.左室全容積成像技術在評價尿毒癥患者左室同步性中的應用[J].廣東醫學,2018,39(18):2798-2801.

            [5]張琪,戴安,白亞玲,等.實時全容積三維超聲心動圖評價尿毒癥患者透析前后左室容積及功能的變化[J].臨床超聲醫學雜志,2016,18(10):657-661.

            [6]張文靜.實時三維超聲心動圖定量評價腹膜透析治療對尿毒癥患者左心功能療效的研究[J].中國醫療器械信息,2017,23(9):88-89.

            [7]程銳,徐曉紅,陳雪松,等.三維斑點追蹤成像技術評價尿毒癥患者左心室整體收縮功能[J].醫學影像學雜志,2015,25(5):797-801.

            作者:劉雨; 陳林麗; 涂美琳

            相關期刊推薦:《臨床超聲醫學》(月刊)創刊于1988年,由重慶醫科大學第二臨床學院;重慶醫科大學附屬第二醫院主辦。本刊2004年被國家科技部收錄為“中國科技論文統計源期刊”(中國科技核心期刊),并先后被“中文科技期刊數據庫”、“中國核心期刊(遴選)數據庫”等收錄。


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