心臟超聲技術評價左室舒張功能的研究現狀

李 毅綜述,秦 儉審校

(1.重慶醫科大學臨床學院 400016;2.重慶醫科大學附屬第一醫院心血管內科 400016)

大部分心力衰竭患者左室舒張功能異常早于收縮功能異常,其中舒張功能不全的占40%～50%,即使存在收縮功能障礙,其癥狀和預后亦主要取決于舒張功能障礙的程度。心臟超聲技術是目前臨床最廣泛用于評價左心室舒張功能的無創檢查技術[1]。本文就超聲技術評價左室舒張功能的研究現狀做一綜述。

1 頻譜多普勒超聲心動圖

1.1 二尖瓣血流頻譜(MVF)它是目前評價左室舒張功能最常用的一種方法。常用E波峰值流速(E)、A波峰值流速(A)、E/A比值、E波減速時間(DT)、A波持續時間(Ad)等描述。正常值E＞A,1.0＜E/A＜2.0,160 ms＜DT＜240 ms。臨床上常以E/A＜1.0,1.0～2.0,＞2.0作為區分二尖瓣口血流舒張早期功能不全、偽正常期及限制性充盈的標準。心血管疾病早期,舒張期左室心肌松弛減退,左室內壓下降緩慢,E＜A,E/A＜1.0,DT＞240 ms;病變發展到左室順應性降低,二尖瓣跨瓣壓差增加致左室充盈形式呈假性正常時,E＞A,E/A＞1.0,160 ms＜DT＜240 ms;病變繼續進展到限制性充盈模式時,左室順應性嚴重降低,E＞A,E/A＞2.0,DT＜160 ms,Ad＜120 ms。雖然MVF可快速評價左室舒張功能,但易受左室前后負荷、左房室間壓力階差及心肌收縮力等影響,在出現偽正常充盈時,常需肺靜脈血流頻譜(PVF)等鑒別。

1.2 肺靜脈血流頻譜(PVF)正常肺靜脈血流頻譜由收縮期順行波峰(S波),舒張早期順行波峰(D波),舒張晚期逆行波峰(AR波)3部分組成。常用指標包括S波峰值流速、D波峰值流速、S/D比值、AR波峰值流速和AR波持續時間(ARd)。正常人S波＞D波＞AR波,A R波＜35 cm/s,ARd＜Ad。左室舒張功能心肌松弛性減低時,S/D＞1,A R波峰和ARd基本不變;病情到二尖瓣血流頻譜假性正常時,S/D＜1;到左室限制型充盈時,S/D＜l,AR波流速增大,ARd延長。譚國娟等[2]指出在限制性充盈階段,以肺靜脈血流S/D比值作為評價左室舒張功能的指標較適宜。如聯合應用肺靜脈血流頻譜和二尖瓣血流頻譜,則能更好地評價左室舒張功能。當ARd超過Ad 20 ms時,左室舒張末壓力增高非常明顯[3]。研究發現ARd/Ad＞1能更好地反映高血壓患者左室舒張功能障礙,聯合應用E/A及ARd/Ad可鑒別二尖瓣血流頻譜假性正常。但PVF易受聲像條件、左室順應性、左房壓等影響,臨床應用有限。

1.3 其他指標

1.3.1 等容舒張時間(IRT)指從主動脈瓣關閉至二尖瓣開放的時間,正常值為70 ms＜IRT＜90 ms。左室心肌主動松弛降低時,IRT＞90 ms;二尖瓣血流頻譜假性正常化時,70 ms＜IRT＜90 ms,左室限制性充盈模式時,IRT＜70 ms,但其易受到心率、主動脈壓力的影響。

1.3.2 左心室心肌松弛時間常數(Tau)反映等容舒張期左心室壓力下降的速率,不受心臟負荷和心率影響,是評價左心室松弛功能的較好指標,正常值＜40 ms。左心室松弛功能減退時,Tau值增大。

1.3.3 心肌做功指數(IMP)即Tei指數,以等容收縮時間(ICT)和等容舒張時間(IRT)反映左室整體功能。計算方法為IMP=(ICT+IRT)/ET(ET:射血時間)。左室舒張異常可引起心肌松弛異常,從而延長等容舒張期致Tei指數增加。Tei指數在心室收縮功能正常時能很好地反映左室舒張功能的變化。Yu等[4]用倉鼠充血性心力衰竭模型證實Tei指數可預測心力衰竭患者的預后。Patel等[5]研究發現當Tei指數大于0.5時,提示左室功能受損。

2 M型超聲心動圖

2.1 房室平面位移(AVPD)Alam等提出AVPD可評價左心室舒張功能。其方法為用M型超聲心動圖測量左心房主動收縮引起房室平面位移(A)及房室平面位移最大值(T),計算A/T比值。章仁品等[6]應用M型超聲心動圖證實正常人A/T比值與二尖瓣血流頻譜A/E比值存在良好正相關。但本法是建立在與二尖瓣血流頻譜作對照的基礎上,當左室舒張功能減退表現為二尖瓣血流頻譜假性正常時,其評價心臟舒張功能易隨之受到影響。

2.2 舒張早期左室內血流播散速度(FPV或Vp)它是近年采用M型彩色多普勒技術評價左室舒張功能的一項新指標。正常值大于45 cm/s,心肌松弛性減退及二尖瓣血流頻譜假性正常時Vp減小。通過Vp與E/A的對比,可將其用于鑒別二尖瓣血流頻譜假性正常。Lopes等[7]通過觀察急性心肌梗死患者及時再灌注的左室舒張功能變化發現Vp是一個敏感及獨立的評判左室舒張功能的指標。Matyal等[8]研究也證實了圍手術期Vp對左室舒張功能的評估可單獨預測瓣膜置換術后患者并發心力衰竭的可能性。但目前Vp尚無統一的測定方法,在心率超過110次/分或I度房室傳導阻滯時,測值困難,仍待研究。

3 二維超聲心動圖測定左房參數

3.1 左房結構參數 包括左心房內徑指數(LADi)、左心房面積指數(LAAi)、左心房容積指數(LAVi)、左房舒張末內徑與左房收縮末內徑比值(LADd/LADs)等。研究指出LAVi與左室舒張功能分級存在良好的正相關,若以LAVi≥28 mL/m2為左室舒張功能不全的診斷標準,則敏感度91%,特異度86%;若標準提高至 LAVi≥32 mL/m2,則敏感度100%,特異度77%。Valocik等[9]研究發現左室舒張功能減退的患者其左房容積較正常人偏大。嚴萍萍等[10]研究表明隨左室舒張功能不全加重,LADd/LADs比值逐漸增大,若E/A＞1,LADd/LADs＞0.8應考慮為二尖瓣血流頻譜假性正常,故LADd/LADs可簡便地鑒別左室舒張功能假性正常化。

3.2 左房收縮功能參數 包括左房分數縮短率(LAFS)、左房射血力(LAF)和左房灌注分數(LAT)等。左室舒張功能降低使左室早期充盈量減少,左房必然代償性增加做功,LAFS、LAT、LAF均會增大。Vizzardi等[11]通過比較左室舒張功能減退組與對照組的 LAF,并與二尖瓣血流頻譜A/E比較,發現LAF在左室舒張功能減退組中明顯增大,且LAF對左室舒張功能的評價要優于A/E比值。

4 多普勒組織成像技術(DTI)

它是將彩色多普勒用于心肌顯像,通過消除血流的高速信號,僅顯示室壁運動的低速信號的新技術。常見有組織速度顯像(TVI)、應變率顯像(SRI)等顯示形式。

4.1 定量組織速度成像(QTVI)它能將同一切面上不同區域心肌節段的速度曲線顯示在同一時間軸,可通過測定二尖瓣環運動速度來評價左室舒張功能,常用指標包括舒張早期心肌峰值運動速度(Ea)、舒張晚期心肌峰值運動速度(Aa)和Ea/Aa比值。正常值Ea/Aa＞1,Ea＞8 cm/s。左室舒張功能減退早期,Ea降低,Aa升高;疾病發展到二尖瓣血流呈偽正常化時,Ea/Aa倒置,Ea/Aa＜E/A,此時二尖瓣環DTI可用于鑒別二尖瓣血流頻譜偽正常化。Srivastava等[12]研究顯示室間隔二尖瓣環運動速度參數Ea比左室側壁二尖瓣環運動速度參數Ea更具有較高的診斷價值。研究證明二尖瓣環DTI區分假性正常充盈與正常充盈的敏感度達88%,特異度67%。但譚國娟等[2]研究發現在二尖瓣血流E/A＞2時,其敏感性反而不及肺靜脈血流,即二尖瓣環DTI適于評價輕-中度左室舒張功能異常。

研究顯示E/Ea比值與肺毛細血管楔壓之間存在良好的正相關性,故可用其來估測左室充盈壓。E/Ea＞l5,提示左室充盈壓較高;E/Ea＜8,則左室充盈壓正常或較低。Bruch等[13]發現E/Ea比值越大,尤其是超過l5,預后越差。由于 E/Ea不受左室收縮功能影響,故可用于評估收縮功能正常的左室舒張功能。近年也有報道年齡、性別和左室質量對E/Ea比值有一定影響[14]。

4.2 應變率顯像技術(SRI)SRI是在DTI基礎上定量分析局部心肌運動的技術,可反映局部心肌的變形速率,更準確地評價其收縮和舒張功能。Tanaka等[15]指出局部心肌的收縮和舒張功能是影響左室整體收縮和舒張功能的重要因素,SRI可用于評價冠心病局部心肌的收縮和舒張功能。局部心肌組織缺血、纖維化時會導致本身應變率降低。Chetboul等[16]研究顯示擴心病組在不同心臟彩超切面的應變率均較正常組低,表明SRI技術可評價心肌舒張功能。

5 超聲背向散射積分技術(IBS)

IBS是通過組織的聲學參數定量描述正常和病理的組織特性,用于評價心肌病變的新技術。常用指標有背向散射積分周期變異(CVIB)、背向散射最大密度(MI)、跨壁背向散射積分梯度(TGIBS)及標化背向散射積分(%IBS)等。IBS能反映心肌組織中膠原的含量,隨患者舒張功能減退,心肌膠原含量增加,CVIB卻減小。Mizuta等[17]研究發現長期服用纈沙坦能增大患者的左室平均背向散射積分周期變異(ACVIB),其舒張功能可得到一定改善。Talini等[18]研究證實長期服用瑞舒伐他汀可增大高膽固醇血癥患者的CVIB,從而改善心臟舒張功能。

6 聲學定量技術(AQ)

AQ技術是基于彩色心內膜自動邊緣描記發展起來的一種超聲新技術,它根據心肌組織與血流的背向散射特性的不同而識別和實時顯示心臟面積-時間曲線、容積-時間曲線,反映心臟的收縮與舒張功能。常用舒張早期峰值心室充盈率(PRFR)、舒張晚期峰值心房充盈率(PAFR)及PRFR/PAFR比值等指標。利用AQ技術可鑒別二尖瓣血流頻譜假性正常,Gong等[19]研究運用AQ技術發現服用奧美沙坦可提高高血壓患者PRFR/PAFR比值,改善其舒張功能。它具有操作簡單、重復性好等優點,但也存在依賴圖像質量、受聲窗質量呼吸聲束發射方向影響等缺點。

7 彩色室壁運動技術(CK)

CK技術是AQ技術的進一步延伸,從血流和心肌組織整體背向散射中識別心內膜邊界,并將心內膜運動軌跡按時間順序彩色編碼。常用前1/3舒張期心內膜位移面積百分比(1/3 RFAC)作為定量評價左室局部和整體舒張功能的指標。許玉芳等[20]研究表明隨舒張功能降低,1/3 RFAC值逐漸降低,提示CK能相對直接評價左室舒張功能。Takeda等[21]研究發現左室舒張功能受損的患者二尖瓣血流頻譜E/A與正常人無差別時,其心肌彩色室壁運動舒張指數(CKDI)小于正常人,表明CK技術能評價二尖瓣血流頻譜假性正常化患者舒張功能的早期變化。但CK技術依賴于圖像質量,且心率快時不能明確心內膜位移等。

8 實時三維超聲心動圖(RT-3DE)

RT-3DE是從心室整體采集數據,根據心室實際幾何形狀測量及計算各項心功能參數。近年有學者采用左室節段容積-時間曲線(VTC)計算左室各節段最大充盈率(PFR)和最大射血率(PER)評價左室節段舒張功能,認為RT-3DE是定量評價冠心病左室充盈率的有效方法。費洪文等[22]研究發現左室松弛功能減退組及二尖瓣血流頻譜假性正常組的舒張充盈參數(PFR)均較正常組降低,表明PFR可評估早期左室舒張功能減低。但RT-3DE視野不夠大,角度太小,不能包含所有的心臟結構,不能實時評價心臟容積和功能。

9 展 望

正確評價左室舒張功能障礙及其嚴重程度對心功能不全的診斷具有重要價值。盡管目前已有多種評價左室舒張功能的超聲方法,但由于不同方法各有其局限性,因而尚無單一指標精確反映某一時相的舒張功能狀態。進一步發展超聲新技術以及篩選特異指標以精確評價左室舒張功能,將為心功能不全的病情控制以及預后干預等提供有用的信息。

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