超聲心動(dòng)圖評(píng)估肺動(dòng)脈高壓的研究進(jìn)展

杜雙雙，步睿，王曉云

作者單位：1 150001 哈爾濱,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院

肺動(dòng)脈高壓（PH）是一種血流動(dòng)力學(xué)異常狀態(tài)，其本身并非一種獨(dú)立的疾病，而是包括多種臨床情況。目前廣泛采用的PH血流動(dòng)力學(xué)的定義為：在海平面靜息狀態(tài)下，右心導(dǎo)管檢查（RHC）測(cè)定肺動(dòng)脈平均壓（mPAP）≥25 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[1]。

PH的診斷基于臨床癥狀、體格檢查及各項(xiàng)輔助檢查，來(lái)確認(rèn)是否符合血流動(dòng)力學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)，并明確病因、心功能和血流動(dòng)力學(xué)受損的嚴(yán)重程度。右心導(dǎo)管檢查是診斷PH的“金標(biāo)準(zhǔn)” ，用于評(píng)估血流動(dòng)力學(xué)受損的嚴(yán)重程度，但該檢查為有創(chuàng)，潛在并發(fā)癥較多，應(yīng)用受限。2015年ESC/ERS肺動(dòng)脈高壓診斷和治療指南指出，所有懷疑PH者，推薦超聲心動(dòng)圖作為首選的無(wú)創(chuàng)性檢查，（ IA，表1）[1]用于PH的篩查，鑒別診斷，隨訪評(píng)估和危險(xiǎn)分層；同時(shí)超聲心動(dòng)圖也可用于心功能的評(píng)估。本文主要通過(guò)以下幾個(gè)方面分析超聲心動(dòng)圖參數(shù)，探討診斷PH的意義。

表1 具有PH可疑癥狀的患者超聲心動(dòng)圖發(fā)現(xiàn)PH的可能性

表2 其他支持PH的超聲表現(xiàn)

1 右心功能

1.1 右心房（RA） RA擴(kuò)張是右心室舒張功能障礙的標(biāo)志。RA面積的上限為18 cm2[1]，其擴(kuò)張與PH呈正相關(guān)，并且可預(yù)測(cè)特發(fā)性PH 和艾森曼格綜合征患者的存活率，同時(shí)在這些患者中，也證實(shí)RA面積/ LA面積的比值具有預(yù)后作用[2]，但并不常規(guī)推薦應(yīng)用二維超聲心動(dòng)圖評(píng)估RA體積。在最近的一項(xiàng)研究中，使用RA擴(kuò)張和RA球形指數(shù)，通過(guò)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)估的RA重塑是PH不良結(jié)局最獨(dú)立的預(yù)測(cè)因子[3]。

1.1.1 右心房壓力（RAP） 超聲心動(dòng)圖可估計(jì)RAP并反映RV充盈壓。 RAP通常通過(guò)呼吸測(cè)試期間的IVC直徑和塌陷率來(lái)估計(jì)[1]。當(dāng)IVC直徑＜2.1 cm且吸氣塌陷＞50%時(shí)，表明RAP正常，為3 mmHg，而當(dāng)IVC直徑＞2.1 cm且吸氣塌陷＜50%時(shí)，則表明RAP升高，為15 mmHg。在中間情況下，提示RAP為8 mmHg，建議優(yōu)選使用其他指數(shù)，如E/E’＞6，肝靜脈收縮期充盈分?jǐn)?shù)＜55%。

1.2 右心室（RV）

1.2.1 RV射血分?jǐn)?shù) 超聲心動(dòng)圖評(píng)估此參數(shù)主要通過(guò)追蹤RV舒張末期面積和收縮末期面積的幾何假設(shè)來(lái)計(jì)算體積，或通過(guò)三維直接測(cè)量RV體積完成。RV射血分?jǐn)?shù)減低是右心衰竭的一種表現(xiàn)，且與PH預(yù)后有關(guān)[4]。

RV分?jǐn)?shù)面積變化（FAC）是射血分?jǐn)?shù)的一種廣泛使用的替代指標(biāo)，用于評(píng)估RV的收縮功能。RVRAC為（RV舒張末期面積-RV收縮末期面積）/RV舒張末期面積×100，盡管該方法有一些局限性（如輪廓追蹤困難、RV擴(kuò)張引起心尖視野縮短），但它與心臟磁共振數(shù)據(jù)相關(guān)性良好，被認(rèn)為是RV評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)；RV分?jǐn)?shù)面積變化＜35%，表明RV收縮功能障礙，并與臨床惡化相關(guān)[5]。

1.2.2 RV 功能RV內(nèi)壓最大變化速率（DP/DTMAX）是多普勒技術(shù)在等容收縮期定量評(píng)價(jià)右室收縮功能的方法。但目前并未將DP/DTMAX用作常規(guī)臨床指標(biāo)，因其易受前負(fù)荷的影響，對(duì)投射角度敏感。同時(shí)由于它與后負(fù)荷無(wú)關(guān)，故一些研究者主張將RV壓力與DP/DTMAX最大值的比值作為估測(cè)RV收縮性更準(zhǔn)確的指標(biāo)[6]。

有研究表明，三尖瓣環(huán)收縮期運(yùn)動(dòng)位移（TAPSE）及三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度（S'）可反映RV心肌收縮性，是PH預(yù)后和RV功能估測(cè)的可靠指標(biāo)。TAPSE＜1.8 cm或（和）S'＜9.7 cm/s提示RV收縮功能異常。Forfia等[7]對(duì)63例PH患者進(jìn)行前瞻性研究，TAPSE≤1.8 cm的患者在2年生存率為50%，而TAPSE＞1.8 cm的患者生存率為88%。

心肌做功指數(shù)（Tei指數(shù)）反映RV舒張或收縮功能障礙，與RVEF具有良好相關(guān)性，且重復(fù)性高，不易受心率或容量負(fù)荷影響。臨床已有研究表明[8]，PH患者Tei指數(shù)與PH程度呈正相關(guān)，且隨著Tei指數(shù)的增加，PH患者的病死率也有所升高。

三尖瓣環(huán)等容收縮期峰值速度（IVCv）可全面評(píng)估RV收縮性，且不依賴容量負(fù)荷。Ernande等[9]通過(guò)多變量分析發(fā)現(xiàn)IVCv是PH死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，如果IVCv＞9 cm/s，1年生存率為95%，如果＜9 cm/s則為80%，相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)比為3.68。

1.2.3 RV適應(yīng)性 測(cè)量RV的線性尺寸和RV壁厚度是超聲心動(dòng)圖的重要組成部分，在右心衰竭和壓力負(fù)荷增加時(shí)，誘導(dǎo)RV擴(kuò)張和RV肥大（RVH），RV擴(kuò)張是肺部疾病和PH患者死亡率的預(yù)測(cè)因子[10]，直徑上限為42 mm。RV游離壁厚度反映了RVH的程度，除小梁和乳頭肌外，RV壁厚正常值為5 mm。有研究發(fā)現(xiàn)，RV壁厚度與RHC測(cè)的PAP有良好相關(guān)性[11]，但與PH預(yù)后無(wú)關(guān)。

收縮期-舒張期持續(xù)時(shí)間比（S/D）是評(píng)價(jià)RV適應(yīng)的另一種方法。收縮期持續(xù)時(shí)間是指TR流動(dòng)的持續(xù)時(shí)間，而舒張期持續(xù)時(shí)間是指從TR的終止到TR的開(kāi)始。S/D的比值增加反映一定程度的RV功能障礙，同時(shí)也是艾森門(mén)格綜合征患者死亡的最強(qiáng)獨(dú)立預(yù)測(cè)因子之一，并且也是肺移植與小兒PH死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[12]。

1.2.4 室間隔（IVS）異常運(yùn)動(dòng) 解剖上，LV和RV共用一個(gè)心包腔，由IVS隔開(kāi)。當(dāng)RV壓力或容量負(fù)荷過(guò)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致IVS扁平化或移位，引起LV充盈受限和每搏量減少，同時(shí)RV有1/4的收縮力依賴于LV。偏心指數(shù)（EI）可以反映IVS的異常運(yùn)動(dòng)，EI＞1提示RV容量或壓力負(fù)荷過(guò)重。有研究表明EI與PA壓力呈負(fù)相關(guān)，且EI是PH的有效預(yù)測(cè)因子[13]。

1.2.5 RV儲(chǔ)備 RV儲(chǔ)備功能是指在RV負(fù)荷增加的情況下，RV搏出量超出正常工作范圍的最大百分比。布倫伯格等[14]對(duì)26例嚴(yán)重PH患者采用侵入性的方法，觀察運(yùn)動(dòng)患者心臟指數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)備功能越高，患者的預(yù)后相對(duì)較好。Gru''nig等[15]采用超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)時(shí)RV儲(chǔ)備功能，將PASP增加至少30 mmHg，高儲(chǔ)備功能患者1、3、4年生存率分別為96%、92%和89%，而低儲(chǔ)備功能患者為92%、69%和48%。

1.2.6 斑點(diǎn)追蹤成像（STI） STI是在超聲圖像中識(shí)別心肌反射超聲波束中的獨(dú)特斑點(diǎn)，并自動(dòng)追蹤的一種技術(shù)，有助于識(shí)別RV功能障礙的早期征象并跟蹤治療患者。STI相關(guān)參數(shù)有應(yīng)變（S）、縱向應(yīng)變 （LS）、圓周應(yīng)變（CS）等，S為心肌收縮縮短的百分比，可以評(píng)價(jià)局部收縮功能和整體收縮功能。以負(fù)值表示，絕對(duì)值較大表示功能良好。LS絕對(duì)值＜20%，提示RV功能障礙。有研究表明RVLS惡化，可導(dǎo)致肺動(dòng)脈壓升高，TAPSE降低，功能分級(jí)惡化，并與PH死亡率增加有關(guān)[16]。

2 左心功能

2.1 區(qū)分毛細(xì)血管前與毛細(xì)血管后肺動(dòng)脈高壓 2015年ESC/ERS肺動(dòng)脈高壓診斷和治療指南根據(jù)PH血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)將其分為毛細(xì)血管前和毛細(xì)血管后PH，而毛細(xì)血管后PH主要由左心疾病引起，受LV充盈壓的影響，超聲心動(dòng)圖可以用于檢測(cè)LV充盈壓，主要指標(biāo)為E/E'增高、二尖瓣血流異常，其他次要指標(biāo)主要為左心結(jié)構(gòu)異常，如左心瓣膜疾病，LA擴(kuò)大，房間隔彎向右側(cè)，LV功能障礙，LV向心性肥厚和（或）質(zhì)量增大。

3 肺動(dòng)脈(PA)的血流動(dòng)力學(xué)

3.1 PA內(nèi)徑 PA內(nèi)徑是PA壓力升高的間接征象，當(dāng)PA內(nèi)徑＞25 mm懷疑PH[1]。

3.2 肺血管阻力（PVR） PVR是由肺血管系統(tǒng)產(chǎn)生的阻力，是PH預(yù)后的一個(gè)強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)指標(biāo)，受跨肺梯度和心輸出量的影響。目前已經(jīng)有很多超聲參數(shù)用于PVR的無(wú)創(chuàng)性估計(jì)，如表3[17]。但這些參數(shù)均不能有效區(qū)分PH病因，故仍缺乏一種在大規(guī)模研究中經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的非侵入性估計(jì)PVR方法。

根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)關(guān)于超聲心動(dòng)圖評(píng)估右心功能的指南，PVR可用TRV/TVIRVOT估測(cè)。最近，Scalia等提出了一種新的用于估計(jì)跨肺梯度超聲心動(dòng)圖方法[18]。ePLAR：超聲心動(dòng)圖肺-左心房比率。本研究主要局限性是超聲心動(dòng)圖和RHC并非同時(shí)測(cè)定，雖然有助于識(shí)別跨肺梯度升高的患者，但ePLAR未考慮心輸出量。

3.3 肺動(dòng)脈壓力（PAP）

3.3.1 三尖瓣反流速度峰值（TRV） 當(dāng)不存在RV流出道狹窄時(shí)，肺動(dòng)脈收縮壓（PASP）可以利用TRV估測(cè)，根據(jù)伯易努公式：PASP=4×TRV2+RAP，TRV＜2.8 m/s一般認(rèn)為是正常（表1），有研究表明其與RHC所測(cè)PASP具有良好的相關(guān)性[19]。但并非所有PH均存在三尖瓣反流，因此近來(lái)一些學(xué)者對(duì)此方法的準(zhǔn)確性提出質(zhì)疑，認(rèn)為存在高估或低估PASP的問(wèn)題。

若存在動(dòng)脈導(dǎo)管未閉或不合并右心室流出道或肺動(dòng)脈狹窄的室間隔缺損時(shí)，可選用跨隔壓差法評(píng)估PAP。PASP等于肱動(dòng)脈收縮壓減去左向右分流差或加上右向左分流差。這種方法估測(cè)的PASP與RHC測(cè)的PASP具有良好的相關(guān)性[20]。

表3 PVR的無(wú)創(chuàng)性估計(jì)的超聲參數(shù)

3.3.2 肺動(dòng)脈瓣反流（PR） 肺動(dòng)脈舒張壓（PADP）可利用舒張?jiān)缙赑R估測(cè)，舒張?jiān)缙赑R＞2.2 m/s 時(shí)懷疑PH[1]。

3.3.3 評(píng)估PAP的其他指標(biāo) RV等容舒張時(shí)間＞75 ms高度提示PH，而＜40 ms可排除PH。三尖瓣環(huán)狀收縮心肌速度＜12 cm/s，高度提示PASP升高[21]。

4 結(jié)語(yǔ)

PH患者缺乏典型早期臨床癥狀，應(yīng)對(duì)所有可疑PH ，早期行無(wú)創(chuàng)影像學(xué)檢查，有助于早期發(fā)現(xiàn)心臟局部結(jié)構(gòu)、功能改變及PH的早期診斷。在所有無(wú)創(chuàng)性診斷PH的方法中，超聲心動(dòng)圖是最有價(jià)值的篩查工具， 但現(xiàn)在仍存在一些局限性。隨著超聲心動(dòng)圖技術(shù)的進(jìn)步，尤其是三維超聲心動(dòng)圖和斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)的提高，超聲心動(dòng)圖將會(huì)在評(píng)估PH方面發(fā)揮更大的作用。