超聲心動圖評估射血分數保留型心力衰竭患者右心結構及功能研究進展

劉修穎，孫 陽*

(1.重慶醫科大學附屬第二醫院超聲科，重慶 400010；2.超聲分子影像重慶市重點實驗室，重慶 400010)

2016年歐洲心臟病學會(European Society of Cardiology， ESC)指南[1]按左心室射血分數(left ventricular ejection fraction， LVEF)將心力衰竭(heart failure，HF)程度分為射血分數降低型HF(heart failure with reduced ejection fraction， HFrEF)、射血分數保留型HF(heart failure with preserved ejection fraction， HFpEF)及射血分數中間值HF(heart failure with mid-range ejection fraction, HFmrEF)。近年來，HFpEF發病率和病死率逐年升高，流行病學研究[2-4]顯示，HFpEF患者以老年女性為主，且伴發房顫、高血壓、糖尿病、冠心病、貧血、慢性阻塞性肺病及慢性腎臟病的概率均較高。右心室功能與HFpEF關系密切，右心室功能不全(right ventricular dysfunction, RVD)是HFpEF患者不良預后的獨立預測因子。本文對超聲心動圖評估HFpEF右心結構及功能的研究進展進行綜述。

1 HFpEF與右心功能損害的關系

導致HFpEF患者出現RVD的原因較多，目前公認病因包括[5]：①肺動脈高壓(pulmonary hypertension, PH)，HFpEF所致左心室舒張功能不全和左心房失去順應性均可使肺靜脈系統承受額外負荷，另外某些額外成分亦會導致伴/不伴肺血管重構的肺血管收縮；②心室間相互作用，因左右心室共用室間隔和一套心肌，右心室收縮所需動力的20%～40%源于左心室收縮[6]；③冠狀動脈疾病，右冠狀動脈近端或優勢回旋支閉塞可能導致右心室收縮功能受損而左心室整體收縮功能正常；④房顫，使左心室充盈壓力增加，導致左心房擴大和重構，繼而肺動脈壓力和右心室后負荷增加；⑤合并癥，一些非心臟疾病，包括肥胖、糖尿病、腎功能不全、慢性阻塞性肺病和高血壓等均可通過全身途徑[7]如系統炎癥和內皮功能障礙等重塑右心室心肌，從而導致RVD[8]。

2 評估HFpEF患者右心功能的價值

RVD在左心衰竭患者中普遍存在，且為HFpEF患者不良預后的獨立預測因子。GOLIASCH等[9]采用半定量法將右心室功能分為正常及輕度、中度、嚴重降低。右心室功能中度及以上減低為右心室功能明顯受損，患者HFpEF發病率和死亡率均增加。ZAKIR等[10]發現左心室舒張功能不全與PH及RVD均呈正相關，早期評估不同程度RVD對選擇HFpEF治療方案及改善患者預后均有重大意義。

國內外研究樣本量及方法各有不同，且隨著指南和推薦的更新，診斷標準、排除標準亦不盡相同，導致文獻報道關于HFpEF患者RVD發生率的波動較大，但目前已知至少有20% HFpEF患者存在RVD，且此概率甚至可達30%～50%。深入研究RVD的發生發展有助于臨床更好地認識HFpEF，進而改善患者預后。

3 超聲心動圖評估RVD

超聲心動圖具有無創、實時、簡便、價廉、可重復性強、可定量及直觀等諸多優點，基于此，二維超聲心動圖常作為評估右心室功能的首選方法。但右心室解剖結構復雜，給超聲評估帶來困難。目前斑點追蹤技術和三維超聲心動圖等新技術已逐漸成為常規二維超聲成像的補充。

3.1 常規超聲心動圖

3.1.1 右心室結構改變 由于右心室解剖結構復雜，且缺乏特殊的右心解剖標志作為參考點，以常規二維超聲評估右心室大小難度較大。美國超聲心動圖學會和歐洲心血管影像學協會(American Society of Echocardiography and European Association of cardiovascular imaging，ASE/EACVI)更新的指南[11]推薦將以下參數用于評估右心室結構，包括右心室內徑(right ventricle dimension， RVd)、收縮末期面積(end-systolic area， ESA)、舒張末期面積(end-diastolic area， EDA)及室壁厚度。

HFpEF可通過系統性炎癥及釋放各種細胞因子誘發右心室壁肥厚、右心擴大，繼而導致右心衰竭。MELENOVSKY等[6]研究證實，與正常對照組相比，HFpEF患者RVd顯著增加。ROBAEYS等[12]發現，與正常對照者相比，HFpEF患者右心室結構無顯著差異，但RVD增大約30%。ZAKIR等[10]認為右心室易出現結構改變的原因在于右心室較左心室對后負荷更敏感，左心室在壓力超負荷情況下可通過增強收縮力來與之對抗，而右心室主要表現為室壁厚度增加；隨時間推移，右心室肥大可能無法維持正常收縮壓水平，導致右心室擴張、收縮功能減弱。

3.1.2 右心室功能改變 ASE/EACVI指南[11]推薦以1個或多個參數綜合評估右心室收縮功能，包括面積變化分數(fractional area change， FAC)、三尖瓣環側壁收縮期縱向位移速度(DTI-derived tricuspid lateral annular systolic velocity wave， S’)、三尖瓣環收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion， TAPSE)及右心室心肌做功指數(right ventricle index of myocardial performance， RIMP)。目前常用于評價HFpEF患者右心室功能的參數為FAC、TAPSE及S’。MELENOVSKY等[6]發現33%的HFpEF患者存在RVD(定義為FAC<35%)，HFpEF患者右心室FAC及S’均較健康對照者降低約20%～25%。BOSCH等[13]發現，無論S’、TAPSE還是FAC，在健康對照者、HFpEF及HFrEF患者之間右心室功能均呈逐漸降低趨勢。PUWANANT等[14]通過小型隊列研究發現約30%的HFpEF患者右心室FAC減低(<45%)；如以TAPSE減小(<15 mm)或S’降低(<11.5 cm/s)為標準評估右心室功能，則RVD概率達40%～50%，故認為TAPSE用于判定RVD的敏感性更高，而特異性較低。GORTER等[5]報道，以TAPSE、FAC及S’評估HFpEF患者RVD的發生率分別為28%、18%和21%；TAPSE每降低5 mm，患者死亡率增加26%，FAC每下降5%，死亡率增加16%，而S’改變對死亡率無明顯影響。分析原因，可能在于右心室收縮是多種收縮機制綜合作用的結果，且以右心室肌纖維縱向收縮為主；隨著后負荷增加，右心室橫向收縮增加而縱向收縮減少，最終表現為TAPSE減少、FAC增加。

GHIO等[15]以肺動脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure, PASP)與TAPSE的比值作為評價右心室與肺循環耦合的簡化指標，以TAPSE=14 mm、TAPSE/PASP=0.36 mm/mmHg作為RVD的臨界值，發現相當大比例HFrEF患者雖然肺動脈壓力正常，但右心室功能減低，提示除后負荷增加之外，還有其他原因導致RVD，如心室間相互作用及合并癥等。GUAZZI等[16]提出可采用TAPSE/PASP對HF患者進行風險分層，TAPSE/PASP<0.35 mm/mmHg患者年齡更大、NYHA分級更高，心房顫動和慢性腎病患病率均更高。

3.2 斑點追蹤技術 近年來，二維斑點追蹤成像技術(two-dimensional speckle tracking echocardiography, 2D-STE)被廣泛用于心肌力學研究。2D-STE可區分正常、主動心肌節段形變與心肌功能受損，逐漸用于觀察右心室。右心室重構最初表現為縱向功能減弱而橫向收縮力補償性增加，故右心室縱向應變(right ventricle longitudinal strain， RVLS)可作為識別右心室早期功能障礙的敏感指標。但右心室的幾何學特點復雜，缺乏特殊的右側解剖標志作為參照點，以2D-STE測量RVLS具有挑戰性。

BOSCH等[13]研究結果顯示，對照者、HFpEF及HFrEF患者的RVLS分別為(26.7±5.0)%、(22.7%±6.6)%及(18.2±6.7)%，差異有統計學意義(P<0.001)，提示隨著左心室收縮功能減低，右心室功能亦逐漸減低。吳夢等[17]發現健康對照者及HFpEF、HFrEF患者間右心室游離壁應變(right ventricular free wall strain， RVFWS)逐漸降低，且HF患者RVFWS與LVEF、TAPSE、心肌做功指數(myocardial performance index， MPI)、右心室壁厚度均相關(r=-0.68、-0.53、0.52、0.51，P均<0.01)。李玉曼等[18]使用三維斑點超聲觀察HFpEF患者右心室功能變化，結果顯示RVLS是HFpEF患者預后不良的獨立預測因子；RVFWS<22%的HFpEF患者發生不良臨床結局風險增加。田新橋等[19]發現PH患者右心室整體應變(global longitudinal strain， GLS)與S’相關性良好，提示右心室GLS可作為評估其縱向收縮功能的指標。GUENDOUZ等[20]認為右心室應變較常規二維超聲參數更能預測不良結局，以GLS<21%可識別具有不良心臟事件高風險患者，提示右心室GLS可作為慢性HF患者臨床管理的敏感指標。CARLUCCIO等[21]觀察200例TAPSE正常(>16 mm)的HFrEF(LVEF≤40%)患者，發現RVFWS預測預后的最佳臨界值為-15.3%，AUC 0.68，(P<0.001)，敏感度50%，特異度80%。

MORRIS等[8]綜合評估201例HFpEF患者和364例無癥狀左心室舒張功能不全(left ventricle diastole dysfunction, LVDD)患者的左右心室收縮和舒張功能，發現HFpEF患者較無癥狀LVDD患者右心室縱向收縮和舒張功能受損更嚴重，這可能與HFpEF患者多并發糖尿病、冠心病、高血壓等有關；多元回歸分析結果顯示，左心室應變、左心室舒張早期應變率、右心室壁厚度、TAPSE及右心室FAC是RVLS及右心室整體縱向舒張早期應變率(right ventricular global longitudinal early diastolic strain rate， RV-SRe)的獨立預測因素。

3.3 三維超聲心動圖 三維超聲心動圖克服了常規二維超聲心動圖評價右心室的局限性，可測量右心室容積[11]；但在心臟手術后(無明顯室間隔移位的情況下)患者，即便常規二維參數(即TAPSE、S’)普遍降低，也不代表右心室整體收縮功能減低，此時右心室射血分數(right ventricle ejection fraction, RVEF)具有獨特的臨床價值。三維超聲心動圖評估RVEF受右心室后負荷、室間隔運動、圖像質量和心律等影響，因而并非評估右心室功能的首選方法，常需與其他參數結合進行綜合評估。張蘭等[22]評價左心疾病相關性PH患者右心室重構，發現RVEF、右心室舒張末期容積指數(right ventricle end-diastolic volume index， RVVId)、右心室收縮末期容積指數(right ventricle end-systolic volume index， RVVIs)對于診斷反應性PH具有較好的應用價值，表明其具有鑒別被動性與反應性PH的潛力。在三維超聲評價右心室結構及功能的基礎上，進一步判斷PH類型，可更好地指導臨床治療。

4 小結與展望

目前國內外對HFpEF患者右心功能十分重視，且推薦采用多種參數綜合評估右心室結構及功能。在常規二維超聲心動圖基礎上，聯合應用斑點追蹤技術及三維超聲心動圖，可以更早期、更全面地發現右心異常。如何更好地運用這些技術并指導臨床是未來努力的方向。