莊曉晨 穆玉明
[摘要] 冠心病(CHD)已成為人類健康的一大威脅,右心室(RV)功能對CHD的診斷、治療及預測有獨特價值,然而RV復雜的形態結構使RV功能評估受到限制。近年來迅猛發展的超聲技術將逐步提高RV功能評價的準確性,本文就超聲心動圖對CHD患者的RV功能評價現狀及研究進展進行綜述。
[關鍵詞] 超聲心動圖;右心室功能;冠心病
[中圖分類號] R541.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2018)02(a)-0039-04
Research progress of echocardiography in assessment of right ventricular function in patients with coronary heart disease
ZHUANG Xiaochen MU Yuming
Department of Echocardiography, the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830011, China
[Abstract] Coronary heart disease (CHD) has been a serious threat to human health, right ventricular (RV) function indicates the unique value to the diagnosis, treatment and prognosis of CHD. However, the evaluation of RV function is hampered because of the complex anatomy of RV. With the rapid development of ultrasound technology, the accuracy has been improved in the assessment of RV function in recent years. This article reviews the current status and research progress of RV function evaluation in CHD patients by echocardiography.
[Key words] Echocardiography; Right ventricular function; Coronary heart disease
冠心病(CHD)是最常見的心血管疾病之一,其發病率在我國呈逐年上升且有年輕化的趨勢[1]。右心室(RV)功能在以往對CHD患者心臟功能的研究中常常被忽視,一方面因為對RV功能認識不足,另一方面是由于RV形態結構復雜導致評估方法學上受到限制。但隨著對CHD研究的不斷深入,評價RV功能對該病的診斷、治療及預測的價值逐漸被重視,近年來超聲技術的迅猛發展,新技術的臨床應用也為CHD患者RV功能的評價帶來了希望。本文就超聲心動圖評價CHD患者RV功能的研究進展作一綜述。
1 CHD患者RV血供及病理生理變化特點
RV緊鄰胸骨后,由流入道、小梁化心尖部心肌及流出道三部分組成[2]。在超聲心動圖上,RV被分為漏斗部、游離前壁、側壁和下壁。右冠狀動脈(RCA)供應2/3的RV,包括漏斗部、大部分游離壁及室間隔后1/3,而室間隔的前部、部分RV漏斗部及游離前壁由左冠狀動脈(LCA)的分支左前降支(LAD)供應[3]。缺血對RV每個壁的損害程度取決于血液供應的范圍,RCA阻塞的部位越接近近端,受影響的RV心肌就越多。RV前壁及漏斗部接受RCA及LAD的雙重供血使其耐缺血能力最強,而RV下壁最易受缺血影響。此外,RCA豐富的側支循環能降低左-右冠狀動脈壓力梯度,使RV在RCA閉塞時能夠在收縮期和舒張期接受較均衡的灌注,從而比左心室(LV)更耐缺血。
RV主要功能是將回心的靜脈血收集泵入肺動脈,調節體循環和肺循環的平衡,在二者中起血液貯存器和血流通道的作用[4]。相對于LV,RV參與的肺循環阻力比體循環更低,故在靜息狀態下需氧量較少。此外,由于RV游離壁較薄且心室腔內壓力較低,RV在收縮期和舒張期均接受全層及直達心內膜的灌注,因此RV心肌在缺少血流灌注的情況下仍然可以受到一個最低限度的供氧及供養,造成“心肌頓抑”而不是心肌細胞的直接壞死[5]。
2 超聲心動圖評價RV功能的研究現狀
2.1 RV功能的超聲評價指標
2010年美國超聲心動圖協會(ASE)指南[6]指出評價RV收縮功能的傳統指標包括右室tei指數(RIMP)、三尖瓣環收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE)、三尖瓣環側壁收縮速度(tricuspid lateral annular systolic velocity,S′)、二維的右室面積變化分數(right ventricular fractional area cha?鄄nge,RVFAC)、等容收縮期心肌加速度(isovolumic myo?鄄cardial acceleration,IVA)、舒張早期E波峰值流速、晚期A波峰值流速及其E/A比值等,但他們常不同程度受到聲束角度、前后負荷、年齡等因素的影響[7],且無法對局部心肌功能進行評估,對RV功能的評價不夠準確及客觀。實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE)[8]不以幾何假設為基礎,能顯示心室的真實形態和大小,結合定量分析軟件可作容積測量,其所測量的3D右室射血分數(right ventricular ejection fraction,RVEF)似乎重復性好而較可信[9]。超聲斑點追蹤技術(speckle-tracking echocardiography,STE)[10]不受入射角影響,能夠實時追蹤心肌斑點的運動軌跡,從而分析計算出心肌整體和局部的應變(strain,S)和應變率(strain rate,SR),且不受周圍組織影響,準確率高,可重復性好。然而STE對圖像質量要求較高,尤其是心內膜面的顯示要求清晰,而且心臟運動屬于三維空間運動,基于二維平面運動的2D-STE追蹤的部分斑點在運動的過程中有可能丟失而導致結果誤差[11]。3D-STE目前正在迅猛發展,但尚缺乏大樣本的臨床數據。
2.2 超聲心動圖評價CHD患者RV功能的價值
CHD患者RV受累包括急性LV心肌梗死(myocardial infarction,MI)累及RV和孤立性RVMI(發生率<3%),其功能障礙主要由RV供血受損引起[12]。急性RVMI通常是由近端RCA閉塞引起,常合并LV下壁MI,但不僅僅局限于下壁。Dokainish等[13]用彩色TDI測量50例急性LV下壁MI患者發現S′<8 cm/s對診斷RVMI的敏感性為78%,特異性為86%。還有學者[14]提出了一個評價RV受累的新指標,即S′/RIMP,其研究表明該指標<17能夠識別由近端RCA閉塞引起的急性LV下壁MI合并RV受累,診斷的敏感度為85%,特異度為87%。Kidawa等[15]對85例RVMI合并急性LVMI的患者的研究結果顯示,RT-3DE 測得的RVEF<51%診斷RVMI的敏感性為91%,特異性為80%。朱萍等[16]發現RV功能受損程度隨RCA狹窄程度加重而加重,以-21.285為截斷值,用RV游離壁中間段應變(RV-mid-S)診斷RCA重度狹窄的敏感性和特異性分別為92.3%和81.8%。雖然LAD只對RV的一小部分供血,但Engstr?觟m等[17]在研究中觀察到有1/3 RV障礙的患者存在LAD相關的LVMI,Gaber[18]的研究也顯示單支LAD病變的CHD患者RV的S、SR較正常對照組顯著降低(P < 0.05)。可見超聲心動圖對CHD患者RV的缺血性損傷較敏感,其中在評價RV功能方面RV應變比傳統的RV參數更有意義。同時RV應變對識別急性MI的不同罪犯血管也有一定價值,Gorter等[19]在一項對258例無糖尿病的急性MI患者的研究中發現,出院前罪犯血管為RCA患者的RV游離壁長軸應變(RV free wall longitudinal strain,RVFWLS)(-20.6%)比LAD(-23.6%,P = 0.007)及左回旋支(left circumflex coronary artery,LCx)(-24.9%,P = 0.002)更低,而不同罪犯血管患者的RVEF卻沒有顯著差異,說明這種變化可能與罪犯血管對RV的供血有關,而STE對此變化更為敏感。
CHD患者RV功能受LV不同MI部位的影響[20],這僅僅用RV的缺血性損傷還不能完全解釋,還可能與LV功能障礙通過心室間相互作用對RV功能的影響有關[4]。研究發現初發ST段抬高型MI不伴RV受累患者的RVMPI和LVMPI密切相關,這可能部分解釋心室間的相互作用[21]。Lemarié等[22]應用斑點追蹤(STE)及心臟核磁共振技術(CMR)對135例急性MI患者進行了研究,發現除間隔應變外,下壁MI患者的各應變值與前壁MI患者明顯不同,其中RV整體縱向收縮期峰值應變(global peak longitudinal systolic str?鄄ain,GLPSS)最為顯著(P < 0.001),表明RV GLPSS在評價RV功能中比常規超聲參數有更高的診斷價值。
2.3 CHD患者PCI術后RV功能恢復的超聲評價
RVMI的患者在沒有再灌注梗死相關動脈的情況下,往往經常具有自發的早期血流動力學改善和RV功能的恢復。雖然目前對PCI能否縮短RVMI進程及改善預后尚沒有達成共識,但Hsiao等[23]研究發現,下壁MI合并RVMI的患者行PCI術后的死亡率顯著下降。Nikdoust等[24]的研究也表明,單支RCA病變的不穩定型心絞痛患者行PCI治療后RV功能顯著改善。Keles等[25]發現FAC和IVA值在PCI后24 h內顯著增加,而TAPSE和RIMP雖然在PCI后有所恢復,但沒有顯著性差異。宋陳芳等[26]用2D-STE發現下壁MI患者PCI術后7 d RV多個節段應變明顯改善(P < 0.05),而傳統超聲測量指標則改善不明顯。粱梅馨等[27]發現CHD患者PCI術后1個月較術前TAPSE增高而Tei指數顯著降低(P < 0.05),與健康對照組相比差異亦有統計學意義,說明CHD患者PCI術后RV功能有所恢復但尚未恢復至正常水平,他們認為這與缺血缺氧所致的RV心肌重構有關,即使PCI能夠使冠脈再通,心肌重構所致的各種功能指標在短時間內恢復正常的可能性也不大。Gorter等[19]的研究表明,PCI術后4個月TAPSE和RV FWLS顯著升高,TAPSE在不同罪犯血管中升高程度相同,而RVFWLS在罪犯血管是RCA(從-20.6%到24.9%,P < 0.001)和LAD(從-23.6%到-26.9%,P < 0.001)的患者中升高更明顯,相比LCx(-24.9%~26.0%,P = 0.33)。以上眾多研究表明在不同類型的CHD患者中RV功能在PCI術后有所改善,而超聲心動圖能較敏感地檢測出RV功能變化,RV FWLS等一些新指標可能更敏感、更具優勢,但現有的研究尚缺乏CHD患者PCI術后RV功能長期改變的數據,且RV功能改善的最佳時間窗也尚未有研究證明,這可能是今后超聲評價RV功能的一個研究方向。
2.4 RV功能障礙評價CHD患者的預后價值
CHD患者的RV受累可能導致血流動力學不穩定、房室傳導阻滯和住院死亡率增加[28],且越來越多的證據證明,RV功能可以影響臨床結局、發病率和一些心臟疾病的病死率[29]。Smarz等[30]在對90例急性下壁MI患者5年的隨訪中發現,即使輕微的RV收縮障礙也能對預后起到預測作用,LV收縮功能保留或輕度受損的下壁MI患者中,出院前RV收縮功能障礙與遠期預后差獨立相關,用脈沖組織多普勒測量的RV游離壁基底段的收縮期心肌運動速度預測MI預后的最佳截斷值為13 cm/s。一項大型回顧性研究表明,RV整體縱向應變(RVGLS)≥-15.5%對年齡及LV功能有額外的預測價值,它可以作為評估急性下壁ST段抬高型MI尤其是保留LV功能患者PCI術后長期預后的最可靠的參數[31]。
3 小結與展望
RV在維持心臟正常功能中具有重要作用,CHD時由于RV本身缺血損傷及心室間相互作用的影響會導致RV功能障礙,而其功能對CHD患者的診斷、治療及預后評估方面具有重要意義。超聲心動圖是臨床上評價RV功能最主要的方法。但由于RV幾何形態復雜及其緊鄰胸骨后的位置,常規超聲指標對其評價有限。雖有應用STE及3D技術對RV評價的研究,但大多是使用針對LV的軟件進行分析,目前針對RV的分析軟件較少,且重復性及準確性也有待提高。然而相信隨著超聲儀器性能、計算機處理能力的提高以及先進軟件的開發使用,RV功能評價的準確性將逐步提高。未來,超聲心動圖勢必會在量化評價RV功能方面發揮技術優勢,在臨床醫生優化治療方案及預測預后方面具有廣闊的應用前景。
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(收稿日期:2017-10-07 本文編輯:張瑜杰)