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超聲心動圖評價肺高壓患者右室收縮功能的研究進展

文章來源~《臨床超聲醫學雜誌》2019年第11期

作者:劉娟娟 孫丹丹 白 洋 楊 軍

摘 要 肺高壓是指肺動脈壓力升高超過一定界值並導致右心功能衰竭的綜合徵,早期識別、準確評價右心功能障礙在肺高壓患者的診斷、治療及預後中均有重要作用。超聲是無創評估肺高壓的重要手段,組織多普勒、實時三維超聲心動圖及斑點追蹤成像等超聲新技術可定性、定量評價肺高壓患者的右室結構和功能。本文就超聲心動圖在評價肺高壓患者右室區域性及整體收縮功能中的臨床應用進展進行綜述。

關鍵詞 超聲心動描記術;肺高壓;心室功能

肺高壓是肺部迴圈阻力在致病因素作用下持續上升,導致肺動脈收縮壓(pulmonary arterial systolic pressure,PASP)持續性上升,伴隨不可逆性的肺血管重構,繼而損害患者右心繫統功能甚至死亡的一組病理生理綜合徵。右心功能是決定肺高壓患者預後的關鍵因素。2015年歐洲心臟病學會和歐洲呼吸學會聯合制定的新版肺高壓診治指南[1]強調,超聲心動圖檢測右室收縮功能對於評估肺高壓病情的臨床轉歸十分重要。目前超聲心動圖評價右室收縮功能主要分為評價右室整體收縮功能和評價右室區域性收縮功能。本文就超聲心動圖在評價肺高壓患者右室區域性及整體收縮功能中的臨床應用進展進行綜述。

一、肺高壓的右室形態和功能改變

肺高壓發生時右室後負荷增加,室壁逐漸增厚,右室順應性下降,發生重構,右室充盈壓增高,舒張末容積增大,導致右室擴張。此外,右室舒張末壓增高,冠狀動脈灌注減少,心肌缺血加重,最終導致心肌收縮力逐漸下降及右心功能進行性衰竭。在中重度肺高壓患者中,右室短軸切面正常的新月形態消失,整個心動週期可出現室間隔位置左移、呈扁平狀改變。收縮期室間隔的扁平程度是衡量肺高壓的一個敏感指標,而右室壁的增厚為肺動脈壓力升高提供了間接證據[1]。

二、超聲心動圖評價肺高壓患者右室收縮功能的應用

(一)評價肺高壓患者右室整體收縮功能

1。常規超聲心動圖:Roberts和 Forfia[2]研究表明,三尖瓣環收縮期位移(TAPSE)<18 mm是肺高壓患者致死的獨立危險因素。Sato等[3]研究發現在肺高壓患者中,TAPSE與MRI測得的右室射血分數(RVEF)相關性好(r=0。86,P<0。001),當TAPSE<19。7 mm時,其預測肺高壓患者RVEF<40%的敏感性和特異性分別為88。9%和84。6%。Kassem等[4]研究表明,在小兒特發性肺高壓患者中,右室面積變化率(RVFAC)越低,提示病情預後越差。Vonk等[5]研究表明,與健康對照組比較,肺高壓患者的右室心肌做功指數增高,且與心導管測量的平均肺動脈壓(mPAP)相關(r=0。46,P=0。01)。Ogihara等[6]研究表明,右室心肌做功指數能準確預測肺高壓患者疾病嚴重程度和臨床治療後肺動脈血流動力學改變。

2。組織多普勒成像(tissue Doppler imaging,TDI):王臻臻等[7]應用TDI對肺高壓患者右室整體功能進行研究,結果顯示三尖瓣環收縮期速度(Tricuspid S’)與MRI測得的RVEF顯著相關(r=0。69,P<0。001),當Tricuspid S’<8。79 cm/s時,其預測肺高壓患者RVEF≤20%的敏感性和特異性分別為91%和80%。Gurudevan等[8]對比研究慢性血栓栓塞性肺高壓患者的Tricuspid S’和心導管測量指標,發現Tricuspid S’與mPAP和肺血管阻力(PVR)均相關(r=-0。493、-0。710,均 P<0。001),且Tricuspid S’減低能夠預測肺高壓患者PVR進行性增加。Yang等[9]發現肺高壓患者右室心肌等容收縮期加速度與MRI測得的RVEF相關(r=0。60,P=0。001),在校正血流動力學因素後,該指標仍是RVEF的獨立預測因子。

3。實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE):Jone等[10]研究顯示RT-3DE定量評估肺高壓患兒右室功能較傳統二維超聲心動圖更可靠,RT-3DE測得的RVEF與血漿腦利鈉肽、mPAP、PASP均呈負相關(r=-0。67、-0。61、-0。54,均P<0。05)。Morikawa等[11]應用RT-3DE和MRI檢測30例肺高壓患者的右室舒張末期容積、右室收縮末期容積和RVEF,發現兩種技術檢測的右室容量指標相關性良好(r=0。96、0。96、0。93,均P<0。001),表明RT-3DE可以客觀評價肺高壓患者的右室容積和功能改變。

(二)評價肺高壓患者右室區域性收縮功能

1。基於TDI的應變及應變率引數:Utsunomiya等[12]應用TDI對50例慢性肺高壓患者進行研究,發現右室應變引數與血流動力學指標 PASP和 PVR 均相關(r=0。53、0。68,均 P<0。001),以RVFAC<32%及右心導管測得的心指數<2。0 L·min·m2作為右室功能障礙的標準,右室應變<-15。5%診斷右室功能不全的敏感性為100%,特異性為84%,準確率為92%,表明該指標可反映肺高壓患者病情的嚴重程度,識別右室功能障礙。Kowalski等[13]發現正常人右室心尖段測得的縱向應變和應變率最高,而Dambrauskaite等[14]發現肺高壓患者右室心尖段應變和應變率均顯著減低,且與心導管測得的mPAP和PVR相關性較好(r=0。82、0。73,均P<0。001)。上述研究表明基於TDI的應變及應變率引數可以識別肺高壓患者右室區域性收縮功能障礙,評估病情嚴重程度。

2。斑點追蹤成像(speckle tracking imaging,STI):Li等[15]應用2D-STI技術檢測53例肺高壓患者的右室遊離壁整體峰值縱向應變(RVFWS),發現其與TAPSE、RVFAC及右室心肌做功指數均相關(r=-0。326、-0。495、0。508,均P<0。05),RVFWS≥-19%的肺高壓患者右室功能減低,當截斷值為-19。26%時,評估肺高壓患者mPAP≥45 mm Hg(1 mm Hg=0。133 kPa)的敏感性為83。9%,特異性為73。4%,說明該引數可反映肺高壓患者右室功能障礙和肺動脈高壓程度,為臨床診斷和治療提供參考。Smith等[16]應用3D-STI分析97例肺高壓患者的右室收縮功能,發現與正常對照組比較,肺高壓患者的右室縱向、徑向、圓周、面積應變均減低,當面積應變<-28。9%時,預測肺高壓患者RVEF<40%的敏感性和特異性分別為88。5%和88。6%。目前2D-STI測得的RVFWS已被證明具有較高的重複性和可行性,並可評估肺高壓患者預後[17],而3D-STI應用於右心的研究尚少。

(三)評價肺高壓患者右室區域性心肌收縮同步性

Lopez-Candales等[18]應用 TDI測量 24例慢性肺高壓患者室間隔和右室遊離壁應變達峰時間差值,結果顯示輕度肺高壓患者右室大小和功能引數尚正常時,右室遊離壁應變達峰時間已較室間隔延遲,而中重度肺高壓患者右室遊離壁的收縮延遲更為明顯,且右室收縮非同步性引數與肺高壓患者病情的嚴重程度和心功能分級有關。Badagliacca等[19]應用2D-STI檢測特發性肺高壓患者右室4節段(不包括心尖2節段)縱向應變達峰時間標準差,發現其值>18 ms可作為右室收縮非同步標準出現在60%的患者中,進一步分組研究發現RVFAC≤38%的肺高壓患者右室收縮不同步更加顯著。Murata等[20]應用2D-STI檢測100例肺高壓患者的右室收縮同步性引數,並分別對右室4節段和6節段進行分析,結果顯示右室6節段應變達峰時間標準差與mPAP和PVR相關,且是肺高壓患者臨床預後的獨立預測因子,該研究還提示納入右室心尖節段對肺高壓患者右室收縮功能非同步的評價效果最佳。上述研究表明右室心肌機械收縮的不同步在肺動脈壓力升高早期即可出現,超聲心動圖對評價肺高壓患者右室收縮不同步有重要作用。

(四)鑑別不同病因及病理型別肺高壓患者右室重構

Giusca等[21]應用常規超聲心動圖和2D-STI對34例PASP程度相同的肺高壓患者(特發性肺高壓12例、慢性血栓栓塞性肺高壓11例、艾森曼格綜合徵11例)的右室形態和功能進行研究,結果顯示艾森曼格綜合徵患者心指數、右室壁厚度、RVFAC及RVFWS均高於特發性肺高壓和血栓栓塞性肺高壓患者(均P<0。05),表明在相同PASP水平下艾森曼格綜合徵患者的右室功能較好。陳曉峰等[22]應用RT-3DE對心功能分級、臨床病程長短及PASP增高程度無顯著差異的24例肺間質性肺高壓和19例慢性肺血管栓塞性肺高壓患者進行對比研究,結果顯示兩組肺高壓患者右室收縮功能均減低,與肺間質性肺高壓組比較,慢性肺血管栓塞性肺高壓患者的右室舒張末期容積指數增加,而RVEF減低,差異均有統計學意義(均P<0。05),表明RT-3DE可作為評價不同病因肺高壓患者右室功能的有效手段。白洋等[23]根據PASP和PVR將左室射血分數減低(<50%)的左心力衰竭患者分為被動性肺高壓組和反應性肺高壓組,發現被動性肺高壓組較反應性肺高壓組右室舒張末期容積指數、右室收縮末期容積指數、RVEF均增大(均P<0。05),表明RT-3DE結合傳統二維超聲心動圖可準確評價左心力衰竭患者的右室功能狀態,對指導臨床診斷和治療有重要價值。

(五)預測肺高壓患者不良心血管事件的風險

Fine等[24]將575例確診或疑診為肺高壓患者的右室功能按RVFWS等級分為4組,其8個月生存率分別為92%、88%、85%和71%,且隨應變每降低6。7%則增加1。46倍死亡的危險。Moceri等[25]應用3D-STI檢測104例肺高壓患者右室應變,與正常對照組比較,所有節段右室整體和區域性的運動及形變(圓周、縱向和麵積應變)均受到影響,右室整體面積應變<-18%的患者死亡率增加了48%,右室整體面積應變是最能反映肺高壓患者右室功能的引數。Vitarelli等[26]應用2D-STI和3D-STI對73例慢性肺高壓患者進行隨訪,結果顯示以右心導管測得的心指數<2。0 L·min·m2和右房壓力>15 mm Hg為右心力衰竭的標準,ROC曲線顯示RVEF、右室三維遊離壁整體峰值縱向應變、RVFWS、右室遊離壁心尖段縱向應變等引數反映右心力衰竭的截斷值分別為39%、17%、18%、16%,且右室三維遊離壁整體縱向應變和RVEF是患者2年死亡率的獨立預測因子,表明上述引數可為慢性肺高壓患者提供血流動力學和預後的相關資訊。

三、小結

超聲心動圖評價肺高壓患者右室收縮功能的指標均可直接或間接反映肺高壓患者的右室整體和區域性收縮功能。有研究[24-26]證明RVEF、RVFWS、右室整體面積應變等指標均與肺高壓患者的預後有關,但這些指標在評估不同型別、不同病情程度肺高壓患者右室功能和預後中的價值可能存在差異,今後應納入更大樣本進行分組分層研究,為臨床診斷和治療提供更有價值的資訊。

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Research progress of echocardiography on evaluation of right ventricular systolic function in patients with pulmonary hypertension

LIUJuanjuan,SUNDandan,BAIYang,YANGJun

Department of Cardiovascular Ultrasound,the First Hospital of China Medical University,Shenyang 110001,China

ABSTRACT Pulmonary hypertension refers to the pulmonary arterial pressure exceeding a certain threshold and leading to right heart failure syndrome。Early detection and accurate assessment of right ventricular dysfunction plays an important role in the patients’diagnosis,treatment and prognosis。Echocardiography is a noninvasive means for evaluating pulmonary hypertension。New technology of echocardiography,such as tissue Doppler imaging,real-time three-dimensional echocardiography and speckle tracking imaging can be used to evaluate the structure and function of right ventricle qualitatively and quantitatively in patients with pulmonary hypertension。This article reviews the application progress of echocardiography on evaluation of regional and global right ventricular systolic function in patients with pulmonary hypertension。

KEY WORDS Echocardiography;Pulmonary hypertension;Ventricular function,right

[中圖法分類號]R540。45

[文獻標識碼]A

作者單位:110001 瀋陽市,中國醫科大學附屬第一醫院心血管超聲科

(收稿日期:2018-12-24)

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