踝臂指数与心室-动脉耦联评估急性左心室收缩功能障碍

《Journal of Cardiovascular Development and Disease》：Ankle–Brachial Index and Ventricular–Arterial Coupling for the Assessment of Acute Left Ventricular Systolic Dysfunction

　　

背景： 踝臂指数（ABI）已被广泛应用于血管疾病的诊断和风险分层。然而，它也可以提供关于心室功能与外周血管顺应性之间相互作用的信息，这种相互作用被定义为心室-动脉耦联（VAC），已有大量研究证明VAC可预测心力衰竭（HF）患者的预后。迄今为止，尚无研究探讨ABI在急性失代偿性左心室收缩功能障碍患者评估及预后分层中的应用，这正是本研究的目的。方法： 前瞻性纳入因急性HF合并左心室射血分数降低（EF < 50%）而住院的患者。在急性期缓解后、出院前及优化药物治疗状态下进行超声心动图和ABI检查。ABI异常定义为≤0.90或>1.4。动脉弹性、心室弹性及Ees/Ea（即iVAC）根据超声心动图参数估算。iVAC的正常范围视为[0.5–1.0]。结果： 研究共纳入80例患者，其中81.3%为男性，平均年龄67.98 ± 11.3岁。其中57.5%合并高血压，32.5%为主动吸烟者，41.3%合并高胆固醇血症，20%合并糖尿病，11.3%有既往心肌梗死病史。平均射血分数为36.8 ± 9.22%，每搏输出量为46.3 ± 14.3 mL，动脉弹性（Ea）为2.48 ± 0.87 mmHg/mL，心室-动脉耦联为0.64 ± 0.25。58例（72.5%）患者HF病因为缺血性，其中31例显示多支血管病变。21例（26.3%）患者观察到ABI值异常（11例≤0.90，10例>1.4）。ABI值与心室-动脉耦联之间存在显著的非线性（logistic）关系（β = 1.07，p = 0.007），当iVAC ≥ 0.5时该关系转为线性（β = 0.92，p < 0.001）。在缺血性（β = 1.06，p < 0.001）和非缺血性病因（β = 1.02，p = 0.12）患者中观察到相似趋势。63例患者可获得超声心动图随访，3例在再次评估前死亡。中位随访281.5天时，44例患者观察到EF恢复，EF改善率为76.2%。心室-动脉耦联是EF恢复的唯一独立预测因子（iVAC < 0.5的OR [95%CI] = 0.15 [0.03–0.69]，p = 0.015）。结论： 心室-动脉耦联可作为急性失代偿性左心室收缩功能障碍住院患者预后分层的有效工具，较低的值与较差的结局相关。踝臂指数是一种广泛可用的参数，与VAC具有良好的相关性；因此，它可为心室-动脉相互作用的快速床旁评估提供参考。未来需要更大规模的研究来证实研究结果并推动ABI在急性HF中的应用。

论文解读

一、研究背景与目的

心力衰竭（HF）是一组临床表现和治疗方案相似但病因和表型各异的疾病谱，其预后存在显著不确定性。尤其对于射血分数降低的心力衰竭（HFrEF）患者，左心室功能恢复的预测因素目前知之甚少。既往研究强调了明确HF潜在病理生理机制或表型的重要性，包括左心室（LV）衰竭、血管衰竭或两者兼有，以改善这些患者的治疗管理和预后分层。虽然心导管检查仍是评估心血管性能的金标准，但多种无创参数已被开发用于间接估算压力和容积数据。其中，超声心动图衍生的心室弹性（E_es）和动脉弹性（E_a）及其比值——定义为心室-动脉耦联（VAC）——已被证明与临床结局密切相关。此外，动脉僵硬度评估不仅可用于外周动脉粥样硬化（PAD）的测量，还可作为HF患者血管功能受损的指标。踝臂指数（ABI）是目前最广泛可用且廉价的血管筛查工具之一，ABI < 0.9提示PAD，ABI > 1.4提示病理性动脉僵硬。然而，尽管PAD和ABI值异常与心血管事件风险增加相关，关于ABI在HFrEF患者风险预测中应用的数据仍然有限。本研究旨在评估ABI与其他诊断参数之间的关系，以用于新发急性左心室功能障碍患者的评估和预后分层。

二、研究设计与方法

研究人员开展了一项单中心观察性注册研究，纳入2022年6月1日至2026年4月15日期间住院的患者，入选标准为：（1）首次急性失代偿性HF发作；（2）射血分数降低或中间范围（EF < 50%），无论缺血性或非缺血性病因。排除既往心血管病史（既往因HFrEF或扩张型心肌病住院）、急性心肌梗死或入院时严重瓣膜病的患者，以及已知PAD病史或间歇性跛行症状的患者。所有患者均接受指南导向药物治疗以减轻液体超负荷，包括利尿剂、盐皮质激素受体拮抗剂（MRAs）、肾素-血管紧张素系统抑制剂（RASIs）、β受体阻滞剂、钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂（SGLT2Is）和血管紧张素受体/脑啡肽酶抑制剂（ARNIs），HF治疗药物滴定至最大耐受剂量。当达到充分代偿后，所有患者接受冠状动脉造影以明确LV功能障碍的病因。研究人员使用Philips Epiq7超声心动图仪由经验丰富的医师进行常规经胸超声心动图检查，采用改良双平面Simpson法计算LV射血分数（EF），每搏输出量（SV）为舒张末期容积（EDV）与收缩末期容积（ESV）之差，动脉弹性（E_a）为收缩压（SBP）与SV之比，iVAC（VAC的倒数）为心室弹性（E_es）与E_a之比，简化为SV/ESV，依据Chen等的单搏公式。ABI在出院前使用WatchBP Office ABI仪器（Colpharma Srl，意大利帕尔马）由两名训练有素的技师测量。PAD诊断标准为ABI ≤ 0.90，ABI > 1.4也视为ABI受损。随访通过门诊电子记录和超声心动图报告进行，主要临床终点为LV功能恢复，定义为EF ≥ 50%或较基线增加≥50%；次要终点为EF改善，定义为绝对值增加≥10个百分点且第二次EF > 40%。统计分析使用SPSS 23.0软件包，采用方差分析（ANOVA）和卡方检验，最佳拟合曲线分析和线性回归分析评估ABI与超声心动图参数之间的关系，多变量前向条件logistic回归分析确定LV功能恢复的独立预测因子。

三、研究结果

基线特征与ABI分布： 研究共纳入80例患者，81.3%为男性，平均年龄67.98 ± 11.3岁。患者按ABI三分位数分组（<0.99，n = 27；0.99–1.18，n = 28；≥1.18，n = 25）。ABI值与年龄显著相关（p = 0.03），与入院时钙拮抗剂使用呈负相关（p = 0.04）。平均EF为36.8 ± 9.22%，SV为46.3 ± 14.3 mL，E_a为2.48 ± 0.87 mmHg/mL，iVAC为0.64 ± 0.25。49例（61.25%）患者iVAC在正常范围内，21例（26.25%）患者iVAC < 0.5。HF病因为缺血性者58例（72.5%），其中31例（38.8%）显示多支血管病变，47例（58.8%）接受PCI。21例（26.3%）患者观察到ABI值异常（11例≤0.90，10例>1.4）。

ABI与VAC的关系： 回归分析显示，ABI值与心室-动脉耦联之间存在显著的非线性（logistic）关系（β = 1.07，p = 0.007；R2 = 0.005），当iVAC ≥ 0.5时该关系转为线性（β = 0.92，p < 0.001）。在缺血性（β = 1.06，p < 0.001）和非缺血性病因（β = 1.02，p = 0.12）患者中观察到相似趋势。ABI或iVAC与出院前NT-proBNP之间未观察到关系。

随访与预后： 随访期间3例患者在再次评估前死亡（1例院内死亡），另有14例存活者未重复超声心动图检查，最终63例（78.8%）患者获得超声心动图随访。中位随访281.5天[96–448]时，44例（67%）患者观察到EF恢复，48例（76.2%）患者观察到EF改善。ABI三分位数组中EF恢复率呈升高趋势（71.4% vs. 72.7% vs. 92.9%，p = 0.16），而iVAC < 0.5患者的恢复率显著较低（61.1% vs. 91.2%，p = 0.014）。EF改善率在ABI三分位数组间呈相似趋势（76.2% vs. 86.4% vs. 92.9%，p = 0.18），低iVAC患者改善率显著较低（72.2% vs. 94.1%，p = 0.04）。多变量回归分析（包括年龄、入院时钙拮抗剂、ABI受损、缺血性病因、β受体阻滞剂和他汀类药物的使用、反向心室-动脉耦联）显示，iVAC < 0.5是EF恢复的唯一独立预测因子（OR [95%CI] = 0.15 [0.03–0.69]，p = 0.015）。

四、讨论与结论

本研究首次尝试评估ABI与其他无创心室功能参数及急性HF且EF < 50%住院患者预后之间的关系。研究发现ABI与iVAC之间存在显著直接关系，ABI和iVAC较低的患者EF恢复率较低，但仅后者成为左心室功能改善的独立预测因子。ABI作为一种廉价、广泛可用且易于获取的方法，可提供动脉顺应性或僵硬度、内皮功能和PAD可能性的信息。既往ARIC研究的大规模队列显示，较低的ABI值与无症状患者冠状动脉疾病和中风风险相关；一项大规模荟萃分析报告ABI < 0.9患者10年死亡率和主要心血管事件风险增加两倍。研究人员既往也报道了无PAD病史的急性心肌梗死患者中ABI异常值（ABI < 0.9）的发生率较高（21.5%）。然而，评估ABI在LV功能障碍患者预后中作用的研究仍然有限。VAC已被证明是HF表型分型中极为有用的工具，可提供重要的病理生理学见解，有助于区分广泛的HF病因谱。既往研究证实VAC与E_a及已确立的心血管危险因素之间存在严格关联，生活方式改善可降低这些参数并提高心脏机械性能效率。在STANISLAS队列中，Holm等发现HF生物标志物（包括NT-proBNP）与VAC之间存在显著关系，主要源于较低的E_a值，可能提示对左心室重构和负荷过载的代偿性血管反应。本研究26.3%的无PAD患者显示ABI值受损，提示这一廉价床旁参数可反映左心室功能障碍存在时血管代偿机制的激活。研究观察到ABI与iVAC之间存在显著关联，在非极端值（iVAC ≥ 0.5）时拟合线性关系。然而，多变量分析中仅iVAC成为EF改善的独立预测因子，较高值与更好的结局相关。研究结果与Lin等在UK Biobank注册研究中38,144例参与者中观察到的VAC与HF、卒中和全因死亡风险之间的非线性关联一致。Sano等的研究也表明，在3239例因血管功能障碍和血压升高导致急性HF的患者中，心-踝血管指数可预测1年心源性死亡或再住院风险。低iVAC可能反映E_a增加，可解释为代偿状态下外周动脉反应的募集，与急性失代偿HF相比，后者被称为血管麻痹，也与心脏手术和心源性休克患者的极端负面后果相关。HF等心脏疾病的促炎状态可能促进一氧化氮衍生物和细胞因子等血管舒张因子的释放，从而阻止血管阻力反应。此外，慢性肾上腺素能过度刺激可导致心肌β受体和α-肾上腺素受体的下调或脱敏。HF治疗（尤其是RASI和β受体阻滞剂）也可能产生类似效应。值得注意的是，ABI值较低的患者入院时钙拮抗剂使用率较高，但这些药物因急性HF本身在住院时大多停用，因此在ABI和VAC评估时未在使用中。研究假设压力-容积曲线向右下方移位可识别左心室功能障碍更晚期、恢复更不确定的患者。VAC引导的危重症患者管理策略仍需进一步大规模验证和完善，同时需考虑人工智能和机器学习可能带来的实施。若研究中报告的VAC与ABI之间的显著关系在更大规模的专门试验中得到证实，将为ABI在HF血流动力学评估中的常规应用开辟新的前景，ABI可能成为更快速、广泛可用且经济有效的床旁参数，为危重患者的治疗指导和预后分层提供独立于超声心动图的信息。

研究结论： 心室-动脉耦联可作为急性失代偿性左心室收缩功能障碍住院患者预后分层的有效工具，较低的值与较差的结局相关。踝臂指数是一种广泛可用的参数，与VAC具有良好的相关性，因此可为心室-动脉相互作用的快速床旁评估提供参考。未来需要更大规模的研究来证实研究结果并推动ABI在急性HF中的应用。