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中华医学超声杂志（电子版）

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2024 , Vol. 21 >Issue 04: 352 - 360

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.04.002

心血管超声影像学

血流向量成像技术在不同Child-Pugh分级乙肝患者左心功能评价中的价值

  • 卢天祺 1 ,
  • 张巍 1 ,
  • 周康 1 ,
  • 毕士玉 1 ,
  • 张羽 1 ,
  • 杨秀华 , 1, †
展开
  • 1.150001　哈尔滨医科大学附属第一医院群力院区超声医学科
通信作者：杨秀华，Email：

Copy editor: 汪荣

收稿日期: 2024-01-09

  网络出版日期: 2024-06-13

版权

未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计，除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。本刊为电子期刊，以网刊形式出版。
收起

Evaluation of left ventricular function by vector flow mapping in patients with hepatitis B of different Child-Pugh grades

  • Tianqi Lu 1 ,
  • Wei Zhang 1 ,
  • Kang Zhou 1 ,
  • Shiyu Bi 1 ,
  • Yu Zhang 1 ,
  • Xiuhua Yang , 1, †
Expand
  • 1.Department of Cardiac Ultrasound, First Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150000, China
Corresponding author: Yang Xiuhua, Email:

Received date: 2024-01-09

  Online published: 2024-06-13

Copyright

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Fold

摘要

目的

分析正常人与基于不同肝功能分级（Child-Pugh分级）乙型病毒性肝炎患者左心室腔内压差（IVPD）及左心室内压力梯度（IVPG）的变化特点，探讨血流向量成像（VFM）技术评价不同肝功能分级乙型病毒性肝炎患者左心功能的价值。

方法

选取2022年1月至2023年4月在哈尔滨医科大学附属第一医院收治的慢性乙型病毒性肝炎患者126例（其中Child-Pugh A级患者 69例为A组，Child-Pugh B级患者35例为B组，Child-Pugh C级患者22例为C组）及同期正常对照组65例。常规采集临床及常规超声心动图指标，并应用VFM技术获取左心室收缩期及舒张期各时相中等容收缩期（IC）、快速射血期（RE）、等容舒张期（IR）、快速充盈期（RF）、缓慢充盈期（SF）和心房收缩期（AC）的IVPD及IVPG，分析各组之间指标的差异以及VFM参数与常规超声心动图指标、Child-Pugh分级之间的相关性，绘制ROC曲线计算VFM参数预测Child-Pugh C级乙型病毒性肝炎的效能。

结果

C组患者的e'、a'、TRV显著高于正常组、A组及B组（P均<0.05）；A级、B级患者的左心房容积指数（LAVI）、E/e’、二尖瓣口E峰减速时间（DT）、舒张末期室间隔厚度（LVSd）、舒张末期左心室后壁厚度（LVPWd）均高于正常组（P均<0.05）。3组患者IC-IVPG绝对值较对照组均升高（P均<0.05）；A组AC-IVPD及AC-IVPG绝对值较对照组均升高（P均<0.05）；C组患者IC-IVPD、RE-IVPD、IR-IVPD和IR-IVPG绝对值均较对照组升高（P均<0.05）。相关性分析结果显示，IC-IVPD及IC-IVPG均与A、E/A、e'、a'、E/e'、e'/a'、DT、LVSd、LVPWd相关；IC-IVPD与心率（HR）相关；RE-IVPD及RE-IVPG均与E、a'、E/e'、DT相关；IR-IVPD及IR-IVPG与HR、左心室射血分数（LVEF）、A、E/A、a'、E/e'、e'/a'、DT、LVSd、LVPWd相关；RF-IVPD及RF-IVPG与E、A相关；SF-IVPD及SF-IVPG与E相关；AC-IVPD及AC-IVPG与A、E/A、e'、a'、E/e'、e'/a'、DT、LVSd、LVPWd相关（P均<0.05）。IR-IVPD、RF-IVPD和AC-IVPD与Child-Pugh分级呈正相关（r=0.172、0.203、0.225，P均<0.05）。IR-IVPD和AC-IVPD预测Child-Pugh C级乙型病毒性肝炎患者的ROC曲线下面积分别为0.78和0.843（P均<0.01）。

结论

左心室内IVPD及IVPG可以量化其腔内血流的变化情况，早期提示乙型病毒性肝炎患者左心收缩及舒张功能的改变，并可以提示乙型病毒性肝炎患者肝功能损伤程度，有望成为评价乙型病毒性肝炎患者心脏舒张功能的新参数。

关键词： 血流向量成像; 超声心动图; 乙型病毒性肝炎; 左心室内压差; 左心室内压力梯度; 左心室功能

本文引用格式

卢天祺 , 张巍 , 周康 , 毕士玉 , 张羽 , 杨秀华 . 血流向量成像技术在不同Child-Pugh分级乙肝患者左心功能评价中的价值[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2024 , 21(04) : 352 -360 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.04.002

Abstract

Objective

To assess the changes of left intraventricular pressure difference (IVPD) and left intraventricular pressure gradient (IVPG) by vector flow mapping (VFM) in normal subjects and hepatitis B patients with different Child-Pugh grades, in order to explore the value of VFM in evaluating left ventricular function in hepatitis B patients with different liver function grades from the perspective of hemodynamics.

Methods

A total of 126 patients with chronic viral hepatitis B (including 69 patients with Child-Pugh grade A as group A, 35 with Child-Pugh grade B as group B, and 22 with Child-Pugh grade C as group C) admitted to the First Affiliated Hospital of Harbin Medical University from January 2022 to April 2023 were selected. Sixty-five normal controls were selected in the same period. Clinical and conventional echocardiographic parameters were collected routinely, and IVPD and IVPG were obtained by VFM technology during the isovolumetric contraction (IC), rapid ejection (RE), isovolumetric relaxation (IR), rapid filling (RF), slow filling (SF), and atrial contraction (AC) phases at left ventricular systole and diastole. The differences in the above indicators among the groups and the correlation between VFM parameters and conventional echocardiographic indicators and Child-Pugh classification were analyzed. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis was performed to calculate the efficacy of VFM parameters in predicting Child-Pugh C hepatitis B.

Results

The e', a' and tricuspid regurgitation velocity (TRV) in Child-Pugh grade C patients were significantly higher than those in the normal group and groups A and B (P<0.05). The absolute values of left atrial volume index (LAVI), E/e', deceleration time (DT), interventricular septal end-diastolic thinkness (LVSd), and end-diastolic left ventricular posterior wall thickness (LVPWd) in patients with Child-Pugh grade A and B were higher than those in the normal group (P<0.05). The absolute values of IC-IVPG in patients with hepatitis B were higher than those of the control group (P<0.05). The absolute values of IC-IVPD, RE-IVPD, IR-IVPD, and IR-IVPG in Child-Pugh grade C patients were higher than those of the control group (P<0.05). IC-IVPD and IC-IVPG were correlated with A, E/a, e', a', E/e', e'/a', DT, LVSd, and LVPWd. IC-IVPD was correlated with heart rate (HR). RE-IVPD and RE-IVPG were correlated with E, a', E/e', and DT, while IR-IVPD and IR-IVPG were correlated with HR, left ventricular ejection fraction (LVEF), A, E/a, a', E/e', e'/a', DT, LVSd, and LVPWd. RF-IVPD and RF-IVPG were correlated with E and A. SF-IVPD and SF-IVPG were correlated with E. AC-IVPD and AC-IVPG were correlated with A, E/a, e', a', E/e', e'/a', DT, LVSd, and LVPWd. IR-IVPD, RF-IVPD, and AC-IVPD were positively correlated with Child-Pugh classification (r=0.172, 0.203, and 0.225, respectively, P<0.05). The area under the ROC curve of IR-IVPD and AC-IVPD for predicting Child-Pugh grade C hepatitis B was 0.78 and 0.843, respectively (P<0.01).

Conclusion

Left ventricular IVPD and IVPG can quantify the changes of intracavity blood flow, indicate the changes of left ventricular systolic and diastolic function early, and reflect the degree of liver function damage in patients with viral hepatitis B, which is expected to become new parameters for evaluating cardiac diastolic function in patients with viral hepatitis B.

Key words： Vector flow mapping; Echocardiography; Viral hepatitis B; Left ventricular pressure difference; Left ventricular pressure gradient; Left ventricular function

各类慢性进展性肝病均对患者的心功能造成损害并可能导致心脏功能衰竭，严重者可导致患者死亡［1,2,3］。血流向量成像（vector flow mapping，VFM）技术基于二维斑点追踪成像［4］，可以可视化心腔内血流速度向量，相比于侵入性心导管、MRI和颗粒图像测速，更加安全、无创并且费用低廉。VFM可以无创测量左心室内压差（intraventricular pressure differences，IVPD）和左心室内压力梯度（intraventricular pressure gradients，IVPG），在相关研究［5］中，IVPD及IVPG可以作为评价左心室舒张功能的新指标。本研究拟运用VFM技术分析正常人与基于不同Child-Pugh分级乙型病毒性肝炎（以下简称：乙肝）患者的左心室IVPD及IVPG的变化特点，从血流动力学角度探讨VFM技术评价乙肝患者左心功能的价值。

资料与方法

一、对象

选取2022年1月至2023年4月在哈尔滨医科大学附属第一医院收治的慢性乙肝患者126例，其中Child-Pugh A级患者69例为A组，Child-Pugh B级患者35例为B组，Child-Pugh C级患者22例为C组；男性86例，女性40例。同期收集本院与乙肝患者年龄相匹配的健康体检者65例，其中男性38例，女性27例。纳入标准：病例组患者临床上均符合慢性乙型病毒性肝炎的诊断标准［2］。依据患者肝性脑病程度、腹水、血清胆红素、血清白蛋白浓度及凝血酶原时间等指标评分，按照Child-Pugh分级分为A级、B级、C级［6］。排除标准：（1）冠心病、瓣膜病、心脏肿瘤、心肌病、心房颤动、心包疾病等影响心脏功能的疾病以及先天性心脏病等心脏疾病患者；（2）慢性系统疾病患者，如慢性呼吸系统疾病、慢性肾脏疾病、精神疾病、甲状腺功能亢进、糖尿病及高脂血症患者等；（3）全身严重感染的患者；（4）服用过影响心功能和循环功能的药物；（5）肝移植术后患者；（6）图像不清晰无法用于后续分析者。本研究经哈尔滨医科大学附属第一医院伦理委员会审批同意（批件号：伦审202336）。所有患者及家属均已签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.仪器：应用日立Arietta 850彩色多普勒超声诊断仪，心脏探头S5-1，频率3.0~6.0 MHz，配备VFM工作站（DAS-RS1）。
2.临床基本资料：行超声心动图检查时记录受试者的年龄、体质量指数（body mass index，BMI）、体表面积（body surface area，BSA）和血清肌酐（serum creatinine，Scr）。
3.常规超声心动图检测：所有患者在超声心动图检查前连接同步心电图，嘱受检者左侧卧位检查。于各个心脏标准切面上多次测量，采用双平面Simpson法测量左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、舒张末期室间隔厚度（interventricular septal end-diastolic thinkness，IVSd）、舒张末期左心室后壁厚度（end-diastolic left ventricular posterior wall thickness，LVPWd）、舒张末期左心室内径（left ventricular end diastolic diameter，LVEDd）、左心房容积指数（left atrial volume index，LAVI）、心率（heart rate，HR）、整体纵向应变（global systolic longitudinal strain，GLS）、三尖瓣峰值反流速度（tricuspid regurgitation velocity，TRV）、二尖瓣口E峰减速时间（deceleration time，DT）、脉冲多普勒测得二尖瓣口血流早期峰值速度（E峰）及二尖瓣口血流晚期峰值速度（A峰）、组织多普勒测量二尖瓣环侧壁和间隔舒张早期最大速度的平均值（e'）及二尖瓣环侧壁和间隔舒张晚期最大速度的平均值（a'），同时计算E/A、E/e、平均E/e'、e'/a'。所有测量均根据美国超声心动图学会和欧洲心血管成像协会关于成人超声心动图定量的建议［7］进行，由经过培训的高年资医师进行超声检查，连续测量2次，取其平均值。
4. VFM指标的分析：应用VFM模式，连续采集3个完整心动周期的清晰动态图像，使彩色区域帧频不少于60帧/s，心内膜完整，随即导入VFM工作站进行分析。选择心脏两腔心及三腔心切面，人工手动描记心内膜边界，软件自动跟踪余帧心内膜运动情况，在左心室流入道及流出道放置一条取样线，并获得时间-流量曲线，结合心电图与瓣膜开合确定心脏各个周期（图1）。测量三腔心切面位于等容收缩期（isovolumetric contraction，IC）、快速射血期（rapid ejection，RE）、等容舒张期（isovolumetric relaxation，IR）、快速充盈期（rapid filling，RF）、缓慢充盈期（slow filling，SF）和心房收缩期（atrial contraction，AC）的左心室内压差（IVPD）及左心室内压力梯度（IVPG=IVPD/左心室长度）。
图1 血流向量成像工作站左心室内压差和左心室内压力梯度获取方式。图a为在血流向量成像（VFM）工作站中，于三腔心切面获取时间-流量曲线，将一个心动周期划分为：AB为等容舒张期，BC为快速充盈期，CD为缓慢充盈期，DE为心房收缩期，EF为等容收缩期，FG为射血期；图b中A1为左心室心尖处，A2为二尖瓣瓣环中点，测得A1与A2间左心室内压力差

三、统计学分析

使用SPSS 22.0统计软件，满足正态分布的计量资料以表示，多组间比较采用方差分析，进一步两两比较采用LSD检验；不满足正态分布的计量资料以M（QR）表示，多组间比较采用Kruskal-Wails H检验，2组间比较采用Mann-Whitney U检验，并校正检验水准；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。相关性分析采用Pearson相关分析法或Spearman相关分析法。绘制ROC曲线，计算VFM参数预测Child-Pugh C级乙肝的曲线下面积（area under curve，AUC）及最佳截断值、敏感度和特异度。以P<0.05为差异具有统计学意义。

结果

一、各组一般资料和常规超声心动图指标比较

乙肝患者的年龄、BMI、BSA在各个组别中差异均无统计学意义（P>0.05）。C组的e'、a'、TRV显著高于正常组、A组及B组，差异均具有统计学意义（P均<0.05）；A组和B组的LAVI、E/e'、DT、IVSd、LVPWd均高于正常组（P均<0.05）；LVEF、GLS在各组间差异无统计学意义（P>0.05，表1、图1）。
表1 正常组与Child-Pugh A、B、C级乙肝各组的一般临床资料及常规超声参数比较[或M（P25，P75）]
临床资料及超声参数 正常组（n=66） A级组（n=69） B级组（n=35） C级组（n=22） 统计值 P值
年龄（岁） 49.85±11.52 51.09±9.16 53.09±9.48 54.95±7.10 F=2.387 0.124
BMI（kg/m2） 22.37±2.19 23.34±2.92 23.47±2.71 21.07±3.38 F=2.648 0.105
BSA（m2） 1.70±0.14 1.76±0.18 1.75±0.17 1.75±0.16 F=3.414 0.061
SCr（μmol/L） 63.5±13.57 64.81±14.58 64.41±15.67 55.72±7.92 F=0.001 0.974
LAVI（ml/m2） 19.59（15.85，23.78） 21.98（18.18，28.26）a 27.14（21.08，35.15）a 30.52（21.77，38.46）ab H=28.865 <0.001
HR（次/min） 68（62，74） 68（61，78） 73（65，80） 77（67，85）ab H=12.92 0.005
LVEF（%） 61.2（57.0，65.8） 60.9（57.0，65.1） 58.9（53.9，63.0） 62.5（57.6，67.7） H=6.081 0.108
GLS -23（-25.3，-19.5） -22.05（-24.8，-19.6） -21.9（-24.2，-18.8） -21.45（-23.6，-19.2） H=2.481 0.479
E（cm/s） 66.8（55.0，75.9） 67.4（55.7，79.9） 81.5（60.0，88.5）a 83.25（75.0，91.1）ab H=21.627 <0.001
A（cm/s） 60.9（48.7，72.0） 63.9（52.2，77.3） 62.7（53.5，77.2） 72.0（58.9，82.3）a H=8.496 0.037
E/A 1.09（0.83，1.31） 1.10（0.83，1.34） 1.14（0.84，1.49） 1.12（0.85，1.38） H=1.385 0.709
e'（cm/s） 11.0（9.1，13.45） 10.0（8.9，11.8） 11.2（8.8，12.6） 12.5（11.6，14.4）abc H=18.249 <0.001
a'（cm/s） 10.27±1.64 10.84±1.78a 10.55±1.63 11.68±1.42abc F=4.189 0.007
E/e' 5.96±1.57 6.74±1.53a 7.33±2.15a 6.40±1.22c F=5.978 0.001
e'/a' 1.04（0.84，1.42） 0.94（0.76，1.19） 1.11（0.74，1.21） 1.08（0.96，1.20） H=7.792 0.051
DT（ms） 180.25±23.63 188.23±23.74a 196.53±24.51a 200.72±21.3ab F=10.866 0.001
LVSd（mm） 7.6（7.3，8.1） 8.4（7.7，9.1）a 8.2（7.7，8.8）a 8.2（7.9，9.7）a H=27.969 <0.001
LVPWd（mm） 7.6（7.1，8.2） 7.9（7.4，8.6）a 8.1（7.7，8.6）a 8.1（7.5，9.1） H=14.306 0.003
LVEDd（mm） 45.5（42.7，48.8） 47.0（43.6，50.1） 49.0（46.2，51.6）a 47.8（46.2，51.9） H=10.863 0.012
SV（ml） 50（44，61） 55（46，69） 62（48，71） 64（54，71） H=12.502 0.006
TRV（m/s） 223.79±40.11 236.03±42.31 239.91±44.53 266.82±63.67abc F=6.841 0.010

注：BMI为体质量指数；BSA为体表面积；HR为心率；LVEF为左心室射血分数；GLS为左心室整体纵向应变；E为舒张期早期二尖瓣口流速峰值；A为舒张期晚期二尖瓣口流速峰值；e'为二尖瓣环侧壁及间隔舒张早期最大速度平均值；a'为二尖瓣环侧壁及间隔舒张晚期最大速度平均值；LAVI为左心房容积指数；DT为二尖瓣E峰减速时间；LVSd为舒张末期室间隔厚度；LVPWd为舒张末期左心室后壁厚度；LVED为舒张末期左心房内径；TRV为三尖瓣峰值反流速度；与正常组比较，aP<0.05；与Child-Pugh A级组比较，bP<0.05；与Child-Pugh B级组比较，cP<0.05

二、乙肝各组与对照组VFM指数比较

在收缩期各个时相，C组的IC-IVPD及RE-IVPD与正常组比较，绝对值均升高，差异均有统计学意义（P均<0.05）；乙肝患者A、B、C组的IC-IVPG绝对值均较正常组升高，差异均有统计学意义（P均<0.05）；正常组与乙肝患者A、B、C组的RE-IVPG组间差异具有统计学意义（P均<0.05）。在舒张期各个时相，C组的IR-IVPD及IR-IVPG绝对值较正常组、A组、B组均升高，组间比较差异均有统计学意义（P均<0.05）；A组的AC-IVPD和AC-IVPG较正常对照组绝对值升高，差异均有统计学意义（P均<0.05）；SF-IVPD、SF-IVPG及RF-IVPG绝对值各组间差异无统计学意义（P均>0.05，表2、图2）。
表2 正常组与Child-Pugh A、B、C级乙肝各组的各个时相左心室内压力差及压力梯度比较[M（P25，P75）]
参数 正常组（n=66） A级组（n=69） B级组（n=35） C级组（n=22） 统计值 P值
IVPD（mmHg）
IC -2.67（-3.87，-1.95） -3.26（-4.62，-2.24） -3.28（-4.57，-2.60） -4.3（-5.86，-3.11）a H=12.506 0.006
RE -1.36（-1.66，-0.91） -1.63（-2.12，-1.18） -1.74（-2.55，-1.23） -1.44（-1.93，-1.02）a H=12.676 0.005
IR 1.17（0.75，1.70） 1.35（0.81，2.48） 1.16（0.70，2.40） 3.40（1.94，5.02）abc H=14.838 0.002
RF 1.71（1.32，2.20） 1.77（1.30，2.11） 1.75（1.38，2.33） 2.26（1.69，2.83）b H=8.493 0.037
SF -1.92（-2.55，-1.13） -1.68（-2.41，-1.07） -1.52（-2.78，-0.91） -2.09（-2.65，-1.59） H=2.016 0.569
AC（） 1.59±0.54 1.79±0.65a 1.78±0.51 2.36±0.57abc F=9.248 0.003
IVPG（mmHg/cm）
IC -0.03（-0.05，-0.03） -0.04（-0.07，-0.03）a -0.04（-0.06，-0.03）a -0.05（-0.06，-0.04）a H=9.871 0.020
RE -0.02（-0.02，-0.01） -0.02（-0.03，-0.01） -0.02（-0.03，-0.02） -0.02（-0.03，-0.02） H=11.667 0.009
IR 0.02（0.01，0.02） 0.02（0.01，0.04） 0.02（0.01，0.03） 0.04（0.02，0.06）abc H=10.609 0.014
RF 0.03（0.02，0.03） 0.03（0.02，0.03） 0.02（0.02，0.03） 0.03（0.02，0.04） H=3.283 0.350
SF -0.03（-0.03，-0.02） -0.02（-0.03，-0.02） -0.02（-0.04，-0.01） -0.03（-0.03，-0.02） H=1.901 0.593
AC 0.02（0.02，0.03） 0.03（0.02，0.03）a 0.02（0.02，0.03） 0.03（0.02，0.04）a H=17.506 0.001

注：1 mmHg=0.133 kPa；IVPD为左心室内压差；IVPG为左心室内压力梯度；IC为等容收缩期；RE为快速射血期；IR为等容舒张期；RF为快速充盈期；SF为缓慢充盈期；AC为心房收缩期；与正常组比较，aP<0.05；与Child-Pugh A级组比较，bP<0.05；与Child-Pugh B级组比较，cP<0.05

图2 患者组与对照组各个时相左心室内压差（IVPD）变化曲线示意图。置取样线于左心室心尖与二尖瓣环中点，IVPD为黄色曲线两端数值差，左心室内压力梯度（IVPG）为IVPD与左心室长轴的比值，红色代表相对高压区，蓝色代表相对低压区。图a~f为正常对照组，g~l为乙肝患者组，患者组比对照组心腔内颜色差异更大；a和g为等容收缩期，b和h为射血期，c和i为等容舒张期，d和j为快速充盈期，e和k为减慢充盈期，f和l为心房收缩期
正常对照组与乙肝组、正常对照组与C组的IVPD趋势图显示，正常对照组与乙肝组以及正常对照组与C组的IVPD变化趋势大体相同；但从IR到RF，正常对照组与乙肝组以及正常对照组与C组的IVPD呈相反的变化趋势，正常对照组表现为上升趋势，而乙肝组及C组表现为下降趋势，C组下降趋势更为显著（图3）。
图3 正常对照组与乙肝组、正常对照组与Child-Pugh C级组的左心室内压差趋势图。图a为正常对照组与乙肝组趋势图；图b为正常对照组与Child-Pugh C级组趋势图

注：1 mmHg=0.133 kPa；IVPD为左心室内压差；IVPG为左心室内压力梯度；IC为等容收缩期；RE为快速射血期；IR为等容舒张期；RF为快速充盈期；SF为缓慢充盈期；AC为心房收缩期；C级为Child-Pugh C级

三、相关性分析

1.乙肝组各个时相IVPD及IVPG与心脏常规超声指数相关性分析：IC-IVPD及IC-IVPG与E/A、e'、e'/a'呈正相关，与A、a'、E/e'、DT、LVSd、LVPWd 呈负相关（P均<0.05）；IC-IVPD与HR呈负相关（P<0.05）；RE-IVPD及RE-IVPG均与E、a'、E/e'、DT呈负相关（P均<0.05）；IR-IVPD及IR-IVPG与HR、LVEF、A、a'、E/e'、DT、LVSd、LVPWd呈正相关，与E/A、e'/a'呈负相关（P均<0.05）；RF-IVPD及RF-IVPG与E、A呈正相关（P均<0.05）；SF-IVPD及SF-IVPG与E呈负相关（P均<0.05）；AC-IVPD及AC-IVPG与A、a'、E/e'、DT、LVSd、LVPWd呈正相关，与E/A、e'、e'/a'呈负相关（P均<0.05，图4、5）。
图4 各个时相左心室内压差与常规超声心动图指标的相关性热力图

注：IVPD为左心室内压差；IC为等容收缩期；RE为快速射血期；IR为等容舒张期；RF为快速充盈期；SF为缓慢充盈期；AC为心房收缩期；LAVI为左心房容积指数；HR为心率；LVEF为Sim双平面法测得左心室射血分数：GLS为左心室整体纵向应变；E为舒张期早期二尖瓣口流速峰值；A为舒张期晚期二尖瓣口流速峰值；e'为二尖瓣环侧壁及间隔舒张早期最大速度平均值；a'为二尖瓣环侧壁及间隔舒张晚期最大速度平均值；DT为二尖瓣E峰减速时间；LVSd为舒张末期室间隔厚度；LVPWd为舒张末期左心室后壁厚度；*表示P<0.05

图5 各个时相左心室内压力梯度与常规超声心动图指标的相关性热力图

注：IVPG为左心室内压力梯度；IC为等容收缩期；RE为快速射血期；IR为等容舒张期；RF为快速充盈期；SF为缓慢充盈期；AC为心房收缩期；LAVI为左心房容积指数；HR为心率；LVEF为Sim双平面法测得左心室射血分数：GLS为左心室整体纵向应变；E为舒张期早期二尖瓣口流速峰值；A为舒张期晚期二尖瓣口流速峰值；e'为二尖瓣环侧壁及间隔舒张早期最大速度平均值；a'为二尖瓣环侧壁及间隔舒张晚期最大速度平均值；DT为二尖瓣E峰减速时间；LVSd为舒张末期室间隔厚度；LVPWd为舒张末期左心室后壁厚度；*表示P<0.05

2.乙肝患者各个时相IVPD及IVPG与肝功能Child-Pugh分级的相关性分析：IR-IVPD、RF-IVPD和AC-IVPD与Child-Pugh分级呈正相关（r=0.172、0.203、0.225，P均<0.05，表3）。
表3 各个时相左心室内压力差及压力梯度与肝功能分级的相关性分析结果
统计值 IC-IVPD IC-IVPG RE-IVPD RE-IVPG IR-IVPD IR-IVPG RF-IVPD RF-IVPG SF-IVPD SF-IVPG AC-IVPD AC-IVPG
r值 -0.143 -0.064 0.009 -0.094 0.172 0.143 0.203 0.106 -0.090 0.002 0.225 0.088
P值 0.075 0.427 0.910 0.244 0.032 0.076 0.011 0.189 0.266 0.977 0.005 0.279

注：IVPD为左心室内压差；IVPG为左心室内压力梯度；IC为等容收缩期；RE为快速射血期；IR为等容舒张期；RF为快速充盈期；SF为缓慢充盈期；AC为心房收缩期

四、VFM参数预测Child-Pugh C级乙肝的ROC曲线分析

IR-IVPD预测Child-Pugh C级乙肝的AUC为0.78（P<0.01），最佳截断值为1.925，95%CI为0.652~0.907，敏感度为0.773，特异度为0.785；AC-IVPD预测Child-Pugh C级乙肝的AUC为0.843（P<0.01），截断值为1.905，95%CI为0.757~0.930，敏感度为0.818，特异度为0.769（图6）。
图6 等容舒张期-左心室内压差及心房收缩期-左心室内压差判断Child-Pugh C级患者的ROC曲线

注：IR-IVPD为等容舒张期-左心室内压差；AC-IVPD为心房收缩期-左心室内压差

讨论

据相关研究［8,9,10］报道，每年约有65万人死于乙型肝炎病毒感染所致的肝硬化、肝功能衰竭和肝细胞癌，其中约25.8%的肝硬化患者的死亡原因可能与心脏功能受损有关。体内激活的免疫系统将持续造成肝脏等器官损伤，同时释放大量的炎症因子。目前肝硬化终末期的最终治疗办法为肝移植［11］，而门体分流术及肝移植均可加重心脏负担，甚至导致心力衰竭［12］。Child-Pugh分级是目前评估肝炎肝硬化患者整体肝功能状态的常用分级方法，可较好地评价患者肝功能储备能力［13］。观察代偿期及失代偿期患者的心脏功能变化，早期提示乙肝患者肝功能损伤， 有助于降低失代偿期患者死亡率以及提高失代偿期患者肝移植手术后存活率。
目前，常规超声心动图是临床一线检查，可以评估患者心功能的改变，但是对早期心功能的评价尚不敏感。心脏泵血是心肌与血流相互作用的过程，但传统超声心动图主要观察心腔形态及室壁瓣膜形态的改变，因此心室中血流流体的变化是研究左心室功能的新焦点，流体的运动模式与心脏血流动力学的改变有着密切的关系［14］。心室内压力梯度分布由心室心肌产生，IVPD及IVPG可以准确地描述心室内压力-流量关系，并直观地表达心腔内血液的流动变化，由此可以反映心室规律收缩和排空的功能状态［15］。
本研究中乙肝组的IVSd、IVPWd较正常组增加（P<0.05），这与Wroński等［9］的研究结果一致，提示患者左心室收缩受到的潜在阻力增大，左心室壁僵硬程度增加，左心室重构，表明乙肝患者心脏在收缩期早期较正常患者做功更多，考虑肝功能较差的患者的心脏收缩功能首先通过影响心脏的被动充盈能力来代偿。本研究中Child-Pugh各级患者较对照组LVEF及GLS均未发现明显差异（P>0.05），提示传统超声评价指标在两组心脏收缩能力的评价中未见明显差异。然而，本研究发现乙肝患者组IC-IVPG比正常组升高（P<0.05），其生理原因可能为乙肝患者病理状态下外周动脉扩张导致心脏后负荷减小，等容收缩期心尖处压力升高，心尖至左心室流出道的压力梯度增加，以保证心脏正常泵血，因此心肌做功增加，但未明确影响左心在静息状态下的搏出量，即LVEF和GLS通常可表现为数值测量正常［12］，但此时心腔内涡流平衡状态已被打破。因此，IVPD及IVPG的变化可以反映乙肝患者早期心肌做功增加，提示收缩功能受损。Child-Pugh C级患者RE-IVPD值较对照组增高，但较A级和B级患者低，提示失代偿期乙肝患者心脏的“泵”功能减弱，考虑本研究中C级患者常伴有腹水形成，导致患者有效循环血量不足，左心室的抽吸能力相对减低，同时左心房的储血能力受损［16］，射血期时心腔内血液对室壁的压力相对减少，总体LVEF表现为“假性正常”。
2016版美国超声心动图协会指南［17］中常规评价心脏舒张功能的部分指标在各组之间存在差异，如组间患者LAVI、DT差异显著（P<0.01），这与Wiese等的研究［18］相一致。同时，本研究发现A组和B组患者的E/e'也与正常组有显著差异（P<0.01）。世界胃肠大会提出的肝硬化心脏病诊断［19］中，将LAVI作为诊断肝硬化心脏病的指标之一，同时与DT共同作为评价舒张功能障碍的指标之一。虽然LAVI及DT在乙肝患者与正常对照组间存在差异，但在Child-Pugh A、B、C三组中差异不明显，然而IR-IVPD及IR-IVPG在C组中明显高于A组、B组及对照组，这在一定程度上提示了IVPD及IVPG较目前评价舒张功能的指标更敏感。本研究结果提示，患者组LAVI和DT的改变及相对压指标IVPD及IVPG的变化可以提示乙肝患者舒张功能变化。相比于正常人，乙肝患者心室的抽吸作用减弱、心房的泵血阻力增加，因此IVPD及IVPG增加以弥补损失的能量，这可能导致心腔内血液流动产生的能量的利用率降低。
目前，针对肝硬化患者心脏的研究普遍认为患者心脏功能的损伤首先从舒张期开始［20］。考虑到乙肝患者的内脏小血管扩张会激活体内各种血管收缩系统来代偿，通过影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统［21,22,23］，使心肌细胞表面β肾上腺素受体过度兴奋、激活至其表达减少，心肌细胞纤维化，致心肌结构改变的同时心脏的顺应性降低。而在心房收缩期，患者左心房在增加后负荷以及左心室舒张功能受损状态下充盈压增高，在VFM工作站上表现为心房区颜色加深。因此，A组患者的AC-IVPD及AC-IVPG增大，表现为心房压力升高以维持心室内的血流量。
本研究通过绘制趋势图发现，乙肝患者在IR到SF的IVPD的变化趋势与对照组相反，在Child-Pugh C级组更为明显，对照组表现为上升趋势，而患者组表现为下降趋势，表明乙肝患者心腔内血液涡流紊乱，心腔内的血流流动模式改变，提示心脏功能受损。
本研究还发现，各个时相的IVPD及IVPG与常规超声心动图指标有一定相关性，验证了IVPD及IVPG指数与常规超声评价左心功能的关系，提示部分时相的相对压参数可以作为评价左心室舒张期内血流及功能变化的参数，可作为评价乙肝患者左心室功能的补充。既往的研究认为乙肝肝硬化患者的心肌及心脏功能改变与肝脏的损伤有关［24-25］，本研究发现相对压指数IR-IVPD、RF-IVPD和AC-IVPD与肝功能分级呈正相关关系，ROC曲线结果显示IR-IVPD及AC-IVPD诊断Child-Pugh C级的AUC分别为0.78及0.843，提示相对压指标有助于评估乙肝患者肝功能损伤加重程度，进而为临床肝硬化心肌病的防治提供依据。
本研究尚存在一定的局限性：（1）VFM技术是在二维斑点追踪超声心动图基础上进行的图像分析，但血液在心腔内是三维实时流动的，本研究未引入三维数据分析；（2）本研究各组样本量较不均衡，未将患者进行年龄段和心脏节段的分类；（3）目前仍未有心腔内血流动力学评价相关的金标准。
综上所述，IVPD及IVPG可以量化评估血流动力学变化，早期发现乙肝患者心腔内血流改变，便于临床及早干预；此外，可以提示乙肝患者肝功能损伤程度，有望成为评价乙肝患者心脏舒张功能的新参数。

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