增强的等长运动超声心动图负荷试验检测冠心病的应用研究

　　作者：汤庆，何小洪，陈毓菁，麦子杰，赵子斌，林转娣，李建辉 作者单位：1.广州医学院附属第一医院超声科,广州 510120;2.中山大学附属第一医院卫生部辅助循环重点实验室,广州 510080;3.广州番禺区人民医院,广州 511400

　　【摘要】 目的：设计一种在上肢握力负荷的同时再增加下肢等长运动负荷方法即增强的等长运动负荷，并结合超声心动图对冠心病(CAD)进行初步研究，探讨其检测冠心病的价值。方法：采用自行研制的等长运动心脏负荷试验机对一组临床上疑似CAD的胸痛病例(45例)进行增强的等长运动超声心动图负荷试验及冠脉造影检查，并根据冠脉造影结果将上述45例患者分为CAD组和正常组。结果：(1) 负荷后的血流动力学变化明显，心率、动脉收缩压、心率-收缩压乘积显著性增加;(2)诊断敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为79.3%、81.3%、88.5%、57.9%;(3) CAD组在负荷后左室舒张、收缩功能指标二尖瓣口血流E峰/A峰、LVEF明显低于负荷前以及正常组的负荷前、后(P<0.05)。结论：增强的等长运动超声心动图负荷试验方法对于CAD诊断的准确率较高，并可有效评价CAD患者舒张、收缩功能的变化，有推广应用价值。

　　【关键词】 冠心病 等长运动 超声心动图 负荷试验

　　Clinical study on enhanced isometric exercise and stress echocardiography for diagnosis of coronary artery disease

　　TANG Qing, HE Xiaohong, CHEN Yujing, MAI Zijie,

　　ZHAO Zibin, LIN Zhuandi, LI Jianhui

　　1.Department of Medical Ultrasonics, First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical College, Guangzhou 510120, China

　　【Abstract】 Objective: To investigate the diagnostic value of enhanced isometric exercise and stress echocardiography in patients with coronary artery disease (CAD) by designing a new instrument for sustained handgrip. Methods: The enhanced isometric exercise and stress echocardiography, and coronary cineangiography were performed on 45 suspected CAD cases by using a selfmade instrument. Results: HR, SBP and RPP increased significantly after enhanced isometric stress. The diagnostic sensitivity, specificity, and positive and negative predictive value in detecting CAD were 79.3%, 81.3%, 88.5% and 57.9%, respectively. Compared with control group, the systolic and diastolic function (E/A and LVEF) in CAD group decreased remarkably (P<0.05). Conclusion: The enhanced isometric stress test with Doppler echocardiography is a noninvasive, simple method for evaluation of systolic and diastolic function and diagnosis of CAD patients.

　　【Key words】 coronary artery disease; isometric exercise; Doppler echocardiography; stress test

　　等长运动负荷试验通常是采用上肢握力方法进行的，因负荷量小、全身氧耗量低，其所致心肌缺血的发生率较动态负荷低，检测冠心病敏感性较低，故而在临床应用上受到限制。为克服这一缺陷，本研究设计在上肢握力等长运动负荷的同时再增加下肢蹬力等长运动负荷即“增强的等长运动负荷”，并结合超声心动图检测对冠心病(coronary artery disease，CAD)进行了初步应用研究，旨在探讨这种增强的等长运动负荷试验方法诊断冠心病价值以及对舒张、收缩功能的影响。

　　1 资料与方法

　　1.1 研究对象

　　临床上疑似CAD的胸痛患者45例，其中男27例，女18例;平均年龄(54.5±4.0)岁(47～66岁);所有病例均除外心肌梗死、瓣膜疾患及严重心律失常等情况，NYHA心功能<Ⅱ级，并停用β 受体阻滞剂1周，受试前48h停用一切心血管药物。

　　1.2 方法

　　1.2.1 冠状动脉造影

　　检查采用标准Judkins法，CAD阳性标准：至少一支主要冠状动脉狭窄≥50%。

　　1.2.2 超声心动图检测

　　使用美国Sequoia512型彩色多普勒超声诊断仪，同步记录Ⅱ导心电图。受试者在休息数分钟后取仰卧位，于左侧胸前区及心尖部进行探查,探头频率为3.5MHz，分别显示心脏各切面，按16节段划分法观测记录左心室壁运动，以运动幅度减弱、平坦、反向运动为节段异常。

　　1.2.3 增强的等长运动负荷

　　采用自行研制的等长运动心脏负荷试验机(详见国家实用新型发明专利：ZL 012 42860.4)进行增强的上、下肢等长运动负荷：静息超声心动图后，保持探头位置和患者体位不变，嘱患者做上、下肢等长运动负荷、测其下肢最大蹬力+上肢最大握力的合力，以1/3合力为试验初始负荷量，逐步增加负荷量，以2/3合力为试验终止负荷量，时间为3min。如出现下列情况试验也将停止：出现新的室壁运动异常或原有的室壁运动异常加重，心电图出现缺血性ST段下降≥0.2mv，出现严重的心律失常或其它不能耐受的症状等。每例由3名有丰富经验的超声心动图诊断医师检测并独立以盲法脱机分析结果。

　　1.2.4 检测指标：

　　(1)增强的等长运动负荷试验阳性标准：出现新的室壁运动异常或原有的室壁运动异常加重;(2)左室舒张功能指标：左室舒张早、晚期二尖瓣口血流E峰、A峰值、E/A比值;(3)左室收缩功能指标：左室射血分数(LVEF):根据仪器内置Simpson氏方程软件计算得出。

　　1.3 统计学处理

　　按标准公式计算敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值，所得数据采用均数±标准差或百分数表示，采用(配对)t检验。

　　2 结果

　　2.1 负荷前后血流动力学变化

　　45例受试者均完成增强的等长运动负荷试验，负荷前后平均心率、平均收缩压、平均舒张压和心率收缩压乘积的变化见表1。表1 增强的等长运动负荷试验前后血流动力学变化 (略)

　　2.2 增强的等长运动超声心动图负荷试验诊断冠心病的价值

　　其敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为：79.3%(23/29)、81.3%(13/16)、88.5%、57.9%，见表2。表2 增强的等长运动超声心动图负荷试验诊断冠心病的价值 (略)

　　2.3 负荷前后左心室收缩与舒张功能指标变化

　　根据冠脉造影结果分为CAD组(阳性)和正常组(阴性)，其增强的等长运动负荷前后超声心动图左室收缩、舒张功能指标的变化见表3。 表3 增强的等长运动负荷左心室收缩、舒张功能指标的变化(略)注：CAD与正常组比较 a P<0.05, b P<0.01; CAD组负荷前、后比较 c P<0.05。

　　3 讨论

　　超声心动图心室壁节段性收缩(运动)减弱是心肌缺血直观和特异的指标，在各种负荷状态下能较好地提高超声心动图对冠心病的检出率[1]。握力负荷试验属等长运动负荷试验(静态运动负荷)，本具有较易获取满意超声图象、安全、简便易行等优势，但明显的缺陷是负荷量小、全身氧耗量低，所诱发心肌缺血的发生率较低，故而检出CAD的敏感性低，文献报道其对于CAD诊断率多小于65%，在临床应用中逐渐受到限制[2]。为克服单纯上肢握力负荷试验的这一缺陷，本研究设计了在上肢握力负荷的同时再增加下肢等长运动负荷的方法即增强的等长运动负荷，并结合超声心动图检测对一组临床疑似CAD病例进行了初步研究。研究显示增强的等长运动负荷试验后血流动力学变化明显，心率、动脉收缩压和心率收缩压乘积显著增加，导致心肌氧需要量增加，结合超声心动图室壁节段运动异常对于CAD诊断敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别达到了79.3%(23/29)、81.3%(13/16)、88.5%、57.9%，结果比较与国内外采用动态运动试验等其他负荷方法的报道相近似，高于单纯握力负荷试验方法[1,34]。本研究中CAD组中有6例假阴性，可能与冠状动脉病变较轻且有丰富的侧支循环有关;正常组中有3例假阳性，可能为冠状动脉痉挛或存在微血管病变等所致。

　　等长运动能增加心脏前、后负荷，以增加后负荷为主，主要导致心脏容量负荷增加，使舒张末室壁应激性增强。Tavli等[5]认为等长运动是评定心功能的简单而准确的指标，左心室舒张功能的改变要早于收缩功能改变，也早于CAD患者临床胸痛、缺血性ST段改变以及节段性室壁运动异常。本研究中CAD组在增强的等长运动负荷后超声心动图E峰降低，A峰升高，导致E/A显著性低于负荷前以及正常组的负荷前、后，这表明对临床上没有明显心功能不全CAD患者，增强的等长运动负荷可较好地检测到左室舒张功能异常。左室收缩功能指标(LVEF)变化结果显示：CAD组本身比较，负荷后低于负荷前;CAD组在静息状态下就已低于正常组，差异有显著性，负荷后相比变化更显著，原因可能是等长运动增加了外周血管阻力和心脏后负荷，使CAD患者病变的冠脉更为狭窄，从而导致LVEF收缩功能指标下降，表明了CAD患者心脏泵储备功能的下降[5]。

　　增强的等长运动负荷试验的安全性：只要四肢肌力正常的人即可进行此项检测，由于试验终止负荷量设定为2/3的合力故本组受试者均能耐受，且无一例严重副作用发生。局限性：较明显的不利之处是需要四肢同时进行等长运动，从而使其应用受到一定限制。我们认为增强的等长运动负荷试验超声心动图作为一种无创、安全、简便的方法，诊断CAD的敏感性、准确率较高，并可有效评价CAD患者的收缩、舒张功能，这一技术值得在临床推广应用。

　　【参考文献】

　　[1]LOIMAALA A, GROUNDSTROEM K, PASANEN M, et al. Comparison of bicycle, heavy isometric, dipyridamoleatropine and dobutamine stress echocardiography for diagnosis of myocardial ischemia[J]. Am J Cardiol, 1999, 84(12):13961400.

　　[2]KHAN I A, OTERO F J, FONTCORDOBA J ,et al. Adjunctive handgrip during dobutamine stress echocardiography: invasive assessment of myocardial oxygen consumption in humans[J]. Clin Cardiol, 2005, 28(7):349352.

　　[3]杨顺方，诸惠萍，曾骏，等. 如何正确评价等长运动核素心血池显像诊断冠心病的临床价值[J]. 核技术, 2001, 5(24):408412.

　　[4]STRIZIK B, CHIU S, ILERCIL A, et al. Usefulness of isometric handgrip during treadmill exercise stress echocardiography[J]. Am J Cardiol, 2002, 90(4):420422.

　　[5]TAVLI T, GOCER H. The effects of handgrip stress test on hemodynamic parameters before and after cilazapril treatment in patients with heart failure[J]. Anadolu Kardiyol Derg, 2003, 3(2):184.