季翔,張霞,馮慧俊
(皖南醫學院弋磯山醫院超聲醫學科,安徽蕪湖 241001)
先天性心臟病、肺動脈高壓、冠心病等諸多心血管疾病都會出現右室結構和功能的改變,輔助檢查如心導管術是有創檢查,而MRI 檢查費用較高。超聲心動圖具有準確、無創、便捷、重復性高和經濟等優勢,已逐漸應用于右室形態及功能的評價。由于右室幾何形態復雜,肌小梁豐富,傳統二維超聲心動圖測量時具有局限性,超聲心動圖新技術可以彌補傳統超聲心動圖的不足,逐漸運用于臨床,本文就各種超聲心動圖新技術評價右室形態和功能的臨床應用及進展進行綜述。
三尖瓣環收縮期位移(TAPSE) 代表了三尖瓣環側壁在長軸方向上收縮期向心尖部的運動,可通過TDI、M 型超聲心動圖及斑點追蹤技術獲得,能反映右心室的縱向收縮功能。蘇軍芳等[1]應用組織運動三尖瓣環位移法對尿毒癥及正常對照組心尖四腔切面的三尖瓣環位移指標進行測定,發現尿毒癥患者合并左室肥厚組三尖瓣環位移、收縮期三尖瓣環連線中點的最大位移,及其占右室長軸的百分比較正常對照組顯著性減低(P<0.05),尿毒癥患者非左室肥厚組的三尖瓣環位移及其相關指標較正常對照組無顯著性減低,提示尿毒癥患者合并左室肥厚右室收縮功能減低,組織運動三尖瓣環位移法可以精準地評價急性尿毒癥患者右室整體收縮功能。薛鴻等[2]檢測TAPSE評估正常胎兒右室收縮功能,發現TAPSE 與收縮期峰值速度及右心室面積變化分數呈正相關(r值分別為0.45、0.38,P<0.001),各孕周組間TAPSE 與孕周呈正相關,提示TAPSE 可以較好地評估胎兒右室收縮功能。
TDI 是在傳統的探查心腔內血流的彩色多普勒儀器的基礎上,通過改變多普勒濾波系統,除去心腔內血流產生的高速、低振幅的頻移信號,保留心肌運動產生的低頻、高振幅的頻移信號,來測量三尖瓣環運動速度及等容舒張時間,準確評價右室功能,操作便捷,準確性高。鄭嘉榮等[3]選取單純2 型糖尿病性心臟病患者30 例(糖尿病組) 和健康志愿者30 例 (正常對照組),運用TDI 分析右室側壁三尖瓣環處等容收縮期速度(IVCv)、收縮期運動速度(Vs)、舒張期早、晚期運動速度(Ve、Va),并計算IVCv/Vs 和Ve/Va值,發現糖尿病組Vs 和Ve/Va 值較正常對照組減低,IVCv 和IVCv/Vs 值均較正常對照組增高,差異均有統計學意義(P<0.05),提示2 型糖尿病性心臟病患者存在右室功能異常,TDI 可定量評價右室功能。Polito 等[4]運用TDI 在右室基底的前壁、下壁和游離壁測量右室等容舒張時間(IVRTRV) 及右室心肌性能指數(MPIRV),發現與正常對照組相比,主動脈瓣狹窄患者IVRTRV前壁、IVRTRV下壁、IVRTRV游離壁及MPIRV均明顯增高 (P<0.01),并通過評估瓣環運動速度、梯度變化和主動脈瓣面積,發現IVRTRV游離壁/下壁與主動脈瓣狹窄嚴重程度之間存在很強的相關性(P<0.01),提示主動脈狹窄患者出現右室局部功能障礙,TDI 可以有效地評價主動脈狹窄患者右室局部功能障礙。Murase 等[5]運用TDI 測量三尖瓣環收縮峰值速度(Sa)、舒張早期速度 (Ea) 和舒張晚期速度(Aa) 對早產兒7 d 內右心室功能進行評估,發現Sa、Ea、Aa 在胎兒出生后3~12 h 顯著降低,隨后逐漸升高,在新生兒早期,這三種速度也隨著胎齡的增加而增加,Ea/Aa 比值在出生后1 周內無明顯變化,Sa 值與新生兒早期心排血量有關,插管嬰兒的Sa 和Aa 均顯著高于未插管嬰兒;提示極低出生體重兒在出生7 d 內的右室功能受胎齡、產后年齡和呼吸狀態的影響,TDI 可以為評估早產兒右室功能提供依據。
MPI 即Tei 指數,是用于評估右室整體功能的參數,簡單、便捷,不受右室幾何形態、前后負荷及血流影響,右室Tei 指數=(a+b)/b,b 為射血時間(ET),(a+b) 代表等容收縮時間(IVCT)和IVRT 之和。胡小玲等[6]將甲亢性心臟病患者58 例,單純性甲亢患者63 例和正常健康體檢人員52 例分為甲亢心組、單純甲亢組和正常組,運用TDI 測定右室Tei 指數,結果發現,甲亢心組Tei指數(0.44±0.09) 高于單純甲亢組的 (0.37±0.053) 和正常組的(0.32±0.026),差異均有統計學意義(P<0.05),提示甲亢性心臟病患者右心功能減退,Tei 指數能較早期地評估甲亢性心臟病患者右心功能。Márquez-González 等[7]選取253例法洛四聯癥(39.9%)、肺動脈閉鎖合并室間隔缺損(33.9%)、C 型埃布斯坦畸形(15.8%) 及肺動脈狹窄(10.4%) 患者做回顧性分析,發現在臨床變量(包括血管充血、功能分級紊亂) 和超聲心動圖變量(包括右心室直徑指數、部分面積改變、三尖瓣環平面收縮偏移、S′波、Tei 指數) 中,Tei 指數是唯一具有較高診斷能力的變量,其敏感性為98.5%,特異性為97.4%,陽性預測值為97.8%,陰性預測值為98.3%,總有效率為98.0%,提示Tei 指數可以有效地評價先天性心臟病患者的右室功能。
RT-3DE 能實時動態地反映心臟實際情況,通過分析軟件得出右室容積,無需進行幾何學假設,與傳統二維超聲心動圖相比較,能更好地反映心臟三維空間構型,可準確、重復地測量右室體積和功能,其與MRI 有較好的相關性[8]。譚靜等[9]選取45 例房間隔缺損(ASD) 患者為ASD 組,45例健康志愿者為對照組,應用單心動周期實時三維超聲心動圖(sRT-3DE),發現右心室舒張末期內徑、右心室舒張末期容積、右心室收縮末期容積、右心室每搏量測值比較,ASD 術前>ASD 術后>對照組,差異有統計學意義(P<0.01);右心室面積變化分數與右心室射血分數測值比較,ASD術前<ASD 術后<對照組,差異有統計學意義(P<0.01),提示ASD 患者封堵手術治療后右室收縮功能明顯改善,sRT-3DE 能準確地評價ASD 治療前后右心室收縮功能。劉妍等[10]將113 例原發性高血壓患者分為正常構型組47 例、向心性重構組29 例、離心性肥厚組14 例、向心性肥厚組23 例,運用RT-3DE 發現與正常構型組和向心性重構組比較,離心性肥厚組和向心性肥厚組的右室舒張末期容積和右室收縮末期容積均明顯增高(P<0.05);右室射血分數從正常構型組到向心性肥厚組依次減低,與正常構型組比較,向心性肥厚組的右室射血分數明顯減低(P<0.05),提示原發性高血壓病左室不同構型患者的右室結構和功能不同,RT-3DE 能較準確地評價高血壓病患者右室結構及功能的變化。尹靜等[11]選取確診的右心衰竭早期階段患者及有明顯癥狀和體征的右心衰竭患者各25 例,分為Ⅱ組和Ⅲ組,正常對照組30 例(Ⅰ組),運用RT-3DE 發現各組間右心房的左右徑、右心房上下徑、右室面積變化分數、TAPSE、右室舒張末期容積、右室收縮末期容積、右室每搏輸出量、右室射血分數差異均有統計學意義(P<0.01),RT-3DE 可定量測量右心衰竭患者的右室容積及射血分數,為評估患者病情、選擇治療方法、判斷預后及治療效果提供重要的參考依據。Sharen 等[12]運用RT-3DE 對27 例正常對照組和28 例ASD 患者右室功能進行評價,發現ASD 組右室射血分數低于正常對照組(P=0.032),ASD 組右室局部、整體擴張及收縮末期容積較正常對照組明顯增加(P=0.031),提示ASD 患者右室功能下降,RT-3DE 可準確評價右心室局部和整體容積及功能。
2D-STI 通過實時逐幀追蹤高幀頻二維圖像的斑點回聲定量分析、追蹤和測量右心室整體縱向應變,不依賴于室壁運動方向和聲束方向間的角度關系,可準確評價右室功能變化。任桐等[13]運用2D-STI 發現,隨著阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(OSAS) 的嚴重程度加重,右心室整體縱向應變和右心室游離壁縱向應變隨之減低,且與對照組比較差異有統計學意義(P<0.01),提示2D-STI能較好地發現OSAS 患者右心室功能障礙,為臨床盡早干預治療提供可靠依據。Kavurt 等[14]運用2D-STI 發現法洛四聯癥修復患者右室收縮期縱向應變值明顯低于對照組(-17.4±3.1% vs-25.6±3%),并發現在超聲心動圖參數中,右室收縮期縱向應變與心臟磁共振成像測定的右室射血分數相關性最好,提示法洛四聯癥修復患者右室功能障礙,運用2D-STI 測定右室縱向應變可以簡單、有效評價法洛四聯癥修復患者右室收縮功能。Khairat 等[15]運用2D-STI 測定右室收縮期縱向應變,評價接受蒽環類藥物治療骨肉瘤的患兒右室功能,在第10 周的第1 次回聲隨訪中,發現與基線研究相比,7 例患兒的右室收縮期縱向應變受損;第20 周時,右室應變受損的患兒增加到10例;在第29 周,12 例患兒右室應變受損;2D-STI能在TAPSE 和面積變化分數(FAC) 變化前發現右室功能異常,提示蒽環類藥物會影響右室功能,是評價右室功能有效方法。Li 等[16]根據WHO 功能分級(FC) 將66 例肺動脈高壓患者分為FCⅠ/Ⅱ組(1 組) 和Ⅲ/Ⅳ組(2 組),運用2D-STI 發現2 組間的整體RVLS (RVLSglobal)、游離壁RVLS(RVLSFW) 有顯著性差異(P<0.01),提示肺動脈高壓患者分級越高,右室功能下降越明顯,2DSTI 可準確、可靠地評價右室局部和整體功能。
3D-STI 是在RT-3DE 及2D-STI 基礎上發展起來的新技術,通過采集全容積圖像,在三維空間追蹤心肌回聲斑點的運動,獲得心肌的運動信息,測定右室整體縱向應變(RVGLS),反映右室功能。與2D-STI 相比,3D-STI 耗時更短,測值更加準確[17]。孫璐等[18]運用3D-STI 發現縱向應變中,肺動脈高壓患者組各節段及整體應變較健康組均減低(P<0.05);面積應變和圓周應變中,流入道及流出道各節段應變明顯減低,且差異有統計學意義(P<0.05),提示肺動脈高壓患者右室功能下降,3D-STI 可以對肺動脈高壓患者右室整體及局部心肌功能進行評價。孫敏敏等[19]將存在透析相關低血壓 (IDH) 的長期血液透析(MHD) 患者14 例定為IDH 組,將無IDH 發生的患者14 例定為非IDH 組,運用3D-STI 技術發現單次透析后,非IDH 組透析后右室縱向應變較透析前增加(P<0.05),IDH 組右室射血分數和右室縱向應變均顯著下降(P<0.01),提示單次血液透析對存在IDH 的MHD 患者右室功能的影響較大,3D-STI 對于MHD 患者的右室功能評估、隨訪及風險分層具有重要價值。在一項回顧性研究中,Ishizu 等[20]發現3D-STI 測量的右室面積應變(r=-0.56,P<0.001) 和圓周應變(r=-0.42,P<0.001) 是與心臟磁共振成像測量的右室射血分數相關的獨立因子。在一項運用3D-STI 技術評價乳腺癌患者化療后右室心肌力學性質變化的研究中,Wang 等[21]發現,與化療前相比,第2 化療周期時RVGLS 顯著降低,第4 化療周期時RVGLS 和右室整體面積應變(RVGAS) 均顯著降低;第6化療周期時RVGLS 和RVGAS 均進一步降低(均P<0.05),提示化療周期越長,乳腺癌患者右室功能下降越明顯,3D-STI 可早期敏感地評價乳腺癌化療后右室功能。
綜上所述,超聲心動圖新技術能準確、早期、無創、便捷地評估右室結構和功能,為疾病的診療和預后提供有效的信息,發揮著不可替代的作用,為臨床右室結構和功能的評價提供可靠依據。