超声心动图对成人右心室功能评估的临床意义

[摘要] 右心室功能评价作为心肺疾病诊断、治疗及预后的有效评估指标,受到了更多的关注。本文首先介绍了右心室结构和右心室功能评价的超声心动图指标;而后系统总结了临床各种疾病的右心室超声心动图特征,包括肺动脉高压和肺栓塞等肺源性心脏病,高血压、房颤、二尖瓣关闭不全等左心疾病等。右心室功能在某些疾病中是比左心功能更敏感、应用更加广泛的指标,具有重要的临床价值。

[关键词] 右心室功能;超声心动图;临床意义

[中图分类号] R540.45 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)04(b)-0035-04

[Abstract] Evaluation of right ventricular (RV) function, as a group of powerful evaluation indexes in the diagnosis, treatment and prognosis of heart and lung diseases, has been getting more and more attention. In this article, the structure and echocardiography indexes of RV were introduced firstly, and then the echocardiography characteristics of RV function was systematically summarized in various diseases including pulmonary heart disease (pulmonary arterial hypertension, pulmonary embolism) and left heart disease (hypertension, atrial fibrillation, and mitral regurgitation). In conclusion, RV echocardiography indexes are a group of more sensitive and more extensively used than LV function in some diseases. It indicates that the evaluation of RV function will have an important clinical value.

[Key words] Right ventricular function; Echocardiography; Clinical significance

心血管疾病一直都是威胁我国人民身体健康的常见病、多发病,据《中国心血管病报告2015》中显示,心血管疾病占我国居民疾病死亡构成的40%以上,为我国居民的首位死因[1]。而对于心血管疾病来说,心功能评估对疾病的评价和预后判断均起到重要作用,其中以左心室功能研究最为成熟,也是临床医生在疾病诊治过程中的主要观察指标。而近年来对于右心室功能的评估逐渐成为学者们研究的焦点,这是由右心室位于体循环的静脉系统和肺循环的中间位置所决定的。在心血管系统处于应激状态下,右心室在保证正常肺灌注的同时还要维持较低的体循环静脉压,以避免相关组织器官出现充血水肿。右心室功能可作为相关肺系疾病、左心疾病甚至全心疾病严重程度、预后、恶性终点事件以及术后生存率预测的有力指标。在2012年《右心衰竭诊断和治疗中国专家共识》[2]中,明确提示右心功能评估的重要性。2014年欧洲心律协会(EHRA)、美国心律学会(HRS)和亚太心脏节律学会(APHRS)联合发布的“室性心律失常专家共识”[3]中也提出对于心律失常形态提示特殊病因的患者,应该评估其瓣膜和右心形态及功能。可見对右心室功能的评估现已成为心血管疾病相关研究的重中之重,2010年美国超声心动图学会ASE推荐了成人右心收缩功能评估指南[4],现对成人右心室功能使用超声心动图进行评估的临床意义进行综述。

1 右心室结构及右心收缩功能超声心动评估参数

右心室和左心室不同,其结构更为复杂。由于左心室呈圆锥形,且收缩压力高于右心室,这导致室间隔略偏向右侧,侧面观右心室呈三角形,横切面则呈新月形半包裹在左心室旁[5-6]。右心室分为流入道和流出道,流入道又称固有心腔,从右房室口延伸至右心室尖,由三尖瓣、腱索和乳突肌组成。室壁有许多纵横交错的肌性隆起即肉柱,故腔面凹凸不平。流出道又称动脉圆锥,位于右心室前上方,内壁光滑无肉柱,呈锥状体,其上端通肺动脉干[7]。由于右心室不规则的几何形状和复杂结构,无论用何种方法都不能精确计算其容积、面积,这增加了对右心室功能评估的难度。

超声心动图作为目前临床最常用的心功能检测手段,具有便捷、简单、准确、安全、无创等优点,研究显示,超声心动图能评估、追踪右室和左室血流动力学改变[8]。2010年ASE推荐成人右心收缩功能评估指标[5]包括右室面积变化分数(FAC)、右室侧壁三尖瓣环收缩期峰速度(S")及三尖瓣环收缩期位移(TAPSE)等。FAC=(右室舒张末期面积-右室收缩末期面积)/右室舒张末期面积×100%,测值取自心尖右室四腔心切面(右室面积包括肌小梁、腱索、三尖瓣叶);应用组织多普勒成像技术测量S";应用M型超声心动图技术测量TAPSE,通过以上参数可进行右心室收缩功能评估。陈立斌等[9]参照ASE推荐的指标收集130例正常人,按年龄分组,计算中国正常成人右心功能超声心动图参数的参考范围,得出以下结果:右心室收缩功能:FAC均值49.00%,下限31.00%,2010年ASE指南推荐下限为35%;三尖瓣环组织多普勒收缩期s 峰值均值13.50 cm/s,下限8.80 cm/s,ASE指南推荐下限为10.00 cm/s;三尖瓣环位移平均21.80 mm,下限15.10 mm,ASE指南推荐下限为16.00 mm。研究所得我国正常成人右心收缩功能评估指标略低于ASE指南推荐值,这可能与人种差异有关,故我们可进行大样本研究分析,推出更适用于国人的右心功能评估指标参考范围。另外还可通过Tei[10]指数、斑点追踪技术和实时三维超声心动技术[11]对右心室收缩和舒张的整体功能进行评估。由于右心结构复杂,单一切面的测值都无法准确说明其功能情况,而上述超声心动多技术联合测量可以定量评估成人右心结构和功能。

2 右心室功能评估的临床意义

2.1 肺动脉高压与右心室功能

目前右心室功能评估的研究主要集中于肺源性心脏病,而肺源性心脏病的主要环节在于肺动脉高压。肺动脉高压是通过血液动力学和病理生理学层面进行定义的,静息时肺动脉压力≥25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)即可诊断(通过右心导管测量)[12]。由于右心室收缩弹性较低,顺应性较高,其对后负荷的反应比左心室更敏感[13]。当肺动脉压力持续升高时,右心室顺应性下降,后负荷增加,从而造成右心室重构[14]。另外左、右心室在分子机制方面存在诸多差异:右心室对氧化应激更敏感,血管生成反应下降,比左心室更能激活细胞凋亡通路。这些分子差异表现在其对血流动力学压力的不同反应上,说明右心室比左心室更易出现心室重构进而发展为功能衰竭[15]。康连鸣等[16]在对重度肺动脉高压患者临床死因的分析中明确提出,肺动脉高压病变晚期患者往往死于右心功能衰竭。Fine等[17]收集575例已知患有肺动脉高压和可疑肺动脉高压的患者,发现右室应变率随心功能级别恶化、6 min步行试验距离缩短和右心衰竭的出现而下降,根据右室应变率由高至低四分位数分组18个月生存率分别为92%、88%、85%和71%,当右室应变率每下降6.7%,死亡风险就升高1.46(95%置信区间:1.05~2.12),可作为其临床结局的预测指标。

2.2 肺栓塞与右心室功能

王晓光[18]在对134例急性肺栓塞患者的临床和随访资料回顾分析中发现,右心功能不全为影响急性肺栓塞远期预后的独立危险因素。郭爱华等[19]在对28例经CT肺动脉造影诊断肺栓塞患者和28例无肺栓塞患者使用二维和多普勒超声心动技术评估右心室功能进行比较分析,发现肺栓塞组6 h内右心室Tei指数与无肺栓塞组比较呈增高状态,三尖瓣环收缩期位移呈减低状态(P < 0.05);肺栓塞组治疗前、治疗后72 h及1周后三尖瓣反流速度峰值、三尖瓣反流压力明显减小(P < 0.05)。Sakata等[20]对24例慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者在采用经皮肺动脉血管成形术治疗前和治疗后进行实时3D超声技术评价右心室功能,发现经皮肺动脉血管成形术治疗后右心室舒张末容积和右心室收缩末容积较治疗前显著下降(P = 0.0482、0.0324),右心室射血分数在治疗后显著升高(P = 0.0011)。

肺动脉高压和肺栓塞均属肺源性心脏病范畴,由于肺动脉起于右心室,当肺动脉出现病变时可直接作用于右心室,上述研究表明采用超声心动图多技术联合对右心室收缩功能的定量评估是切实可行的,并能反映出肺动脉高压和肺栓塞的严重程度,揭示其预后和转归,还可作为治疗有效性的有力评估指标,临床应用十分广泛。

2.3 左心疾病与右心室功能

右心功能异常不仅存在于肺源性心脏病,研究发现很多左心疾病如高血压病、房颤、二尖瓣关闭不全、扩张型心肌病,以及各种原因引起的左心衰竭等,也存在右心室功能障碍[21-23]。Gulati等[24]对250例扩张型心肌病患者进行右心室功能评估和观察发现,在死亡和心脏移植这些终点事件中,右心室收缩功能不全可作为重要的独立预测指标。法国生理学家Bernheim研究发现,当左心室扩张或者肥厚出现左心功能衰竭时,最终将导致右心功能不全,后被称为“Bernheim现象”,其机制为左、右心室靠共同一个室间隔分隔,同被心包包裹,对于高血压病患者[25]来说,当左心室压力升高、左室扩张时,室间隔被推向右心室,右心室受挤压、顺应性受损、压力增加,从而影响右心室结构及功能。

国内现有高血压病对右心结构及功能影响的研究[26-27],将高血压患者按照不同左室构型分为4组,分别测量各组三尖瓣环收缩期运动幅度、三尖瓣环E/A值、右心室-Tei指数,及右心室舒张末容积、收缩末容积、右室射血分数等右心室结构参数进行比较分析,发现右室参数组间比较除右室EF无统计学差异外,余参数均有统计学差异(P < 0.05),说明在高血压病早期,左室构型无改变时,就已出现右室舒张功能改变,同时左室构型决定了右室舒张功能障碍的程度;高血压各组右室-Tei增加(P < 0.05),右室-Tei与左室-Tei呈正相关(r = 0.69,P < 0.01),可见组织多普勒技术能更早诊断高血压引起的右心结构及功能障碍,对心肌整体功能评估更为准确。

对于房颤或二尖瓣关闭不全患者来说,出现左房内径增大,左房内压力及容积增加,体循环容量负荷加大,肺循环回流受阻,长期将引起肺动脉压力升高,从而使右心负荷增加,导致右心结构及功能变化。刘颖娴等[28]收集291例左心功能正常的房颤患者,通过测量左右房室内径、压力等指标,对房颤患者右心结构及压力变化进行分析,得出左心房内径增大以及体循环容量负荷高的房颤患者更易出现右心功能不全的征象;左心房内径增加可能是房颤合并右心功能不全有力证据的结论。同时还提示房颤患者在出现左心功能不全之前很可能已經存在右心结构改变。我们通常认为在出现左室重构或左心功能异常后才会影响右心结构及功能,然而上述研究结果刷新了我们的这一认知,也进一步说明了右心室的敏感性和反应性更高,可作为相关心脏疾病的先导评估指标,有利于临床医生对疾病进行更早判断、更早干预,具有重大临床意义。反之当出现右心功能不全时,右心负荷增加,右心室增大或肥厚,也会通过室间隔影响左心室的结构和同步性运动,进而影响左心功能,这又被称为“反Bernheim现象”。可见左、右心室通过室间隔连接,是相互依存、相互影响,而非独立存在和运动的,无论是左心疾病还是右心疾病都不能局限于某一心室的测量评价,应左、右心室综合评估,准确找到病因,为制订治疗方案提供有效依据。

综上所述,由于右心室独特的结构特点,以及左、右心室之间错综复杂、相互影响的关系,很多心血管疾病(高血压早期,左心房内径增大以及体循环容量负荷高的房颤患者)在出现左心室功能异常之前就已经出现右心室结构及功能改变,因此右心室功能可更早预测疾病严重程度和发展情况,并指导临床治疗。现在国内外的研究人员除了对心血管相关疾病进行右心功能评估外,还发现右心功能评估对肥胖[29-30]、2型糖尿病[31]、肾功能不全[32],及空气中细颗粒物(PM2.5)[33]吸入等疾病均具有临床意义。所以,右心功能评价不仅局限于心血管疾病,而拥有更广阔的应用空间。我们应放眼全局,大力开展右心功能评估与疾病相关性的研究,尽早判断疾病程度、预测预后,并指导临床治疗。

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(收稿日期:2017-01-04 本文编辑:张瑜杰)