慢性心力衰竭患者超聲心動(dòng)圖應(yīng)用的研究進(jìn)展

林祖金，鄭林暉，黃曉民，林鵬生

(寧德師范學(xué)院附屬寧德市醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，福建 寧德 352100)

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)指機(jī)體回心血量充足的情況下，由諸多因素導(dǎo)致的心臟功能減弱，繼而導(dǎo)致心排血量減少，從而不能確保組織代謝需求的一種心臟循環(huán)障礙病理狀態(tài)[1-2]。CHF患者常合并不同程度的房室傳導(dǎo)阻滯或心室內(nèi)傳導(dǎo)延長，而房室傳導(dǎo)阻滯、心室內(nèi)傳導(dǎo)延長均會(huì)導(dǎo)致心臟室間與室內(nèi)機(jī)械收縮不同步、房室收縮順序不協(xié)調(diào)等，繼而導(dǎo)致心臟泵血功能減弱，因此有必要對可疑CHF患者進(jìn)行一級(jí)預(yù)防[3-4]。CHF的早期診斷是目前亟待解決的難題之一，臨床針對CHF的診斷方法主要包括生物學(xué)標(biāo)志物、超聲心動(dòng)圖、數(shù)學(xué)模型等，高效、準(zhǔn)確的檢查方法有助于早期發(fā)現(xiàn)受檢者的持續(xù)、動(dòng)態(tài)心電圖變化，以指導(dǎo)臨床CHF患者的治療[5-7]。超聲心動(dòng)圖是利用超聲波回聲這一物理學(xué)特性檢查心臟及其相關(guān)大血管的生理解剖結(jié)構(gòu)和功能，以獲取相關(guān)信息的無創(chuàng)影像學(xué)檢查手段。超聲心動(dòng)圖可以充分反映心臟主動(dòng)脈瓣、二尖瓣的活動(dòng)能力和瓣膜功能，觀察受檢者的房室形態(tài)、室壁厚度及缺損等，在判斷患者心臟、肺主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈的血流分布、心臟搏出等方面均具有顯著價(jià)值，且超聲心動(dòng)圖還具有無創(chuàng)、可靠、安全等優(yōu)勢，在臨床普遍應(yīng)用[8-9]。現(xiàn)就CHF患者超聲心動(dòng)圖應(yīng)用的研究進(jìn)展予以綜述。

1 超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)CHF患者心室重構(gòu)

隨著CHF患者病情進(jìn)展，機(jī)體內(nèi)代償機(jī)制被激活，室壁增厚、心腔增大進(jìn)展為心室重構(gòu)，心室重構(gòu)也是CHF病情進(jìn)展的表現(xiàn)，且心室重構(gòu)越嚴(yán)重，CHF患者預(yù)后越不理想[10-11]。

1.1二維超聲心動(dòng)圖 二維超聲心動(dòng)圖是現(xiàn)階段評(píng)估CHF患者左心功能的首選無創(chuàng)檢測方法，可用于測量房室厚度、心腔大小等，有助于動(dòng)態(tài)監(jiān)測心動(dòng)周期中不同時(shí)相心室容積變化，從心室容積角度明確心房收縮力[12-13]。李春等[14]利用二維超聲心動(dòng)圖檢測行房間隔缺損封堵術(shù)治療房間隔缺損患者的右心房和右心室大小，并利用組織多普勒超聲檢測右心室底部收縮期及舒張末期的運(yùn)動(dòng)速度，結(jié)果顯示，圍手術(shù)期房間隔缺損患者的右心房和右心室長徑、橫徑改變明顯，且患者右心室底部舒張末期與收縮期的運(yùn)動(dòng)速度均較術(shù)前減慢，提示二維超聲心動(dòng)圖與組織多普勒超聲在房間隔缺損患者圍手術(shù)期右心室負(fù)荷檢測中具有顯著價(jià)值。

1.2三維超聲心動(dòng)圖 三維超聲心動(dòng)圖可獲取心臟真實(shí)立體形態(tài)。目前，三維超聲心動(dòng)圖已成為臨床心臟相關(guān)疾病診療及預(yù)后評(píng)估的重要依據(jù)[15]。白洋等[16]對比60例心室射血分?jǐn)?shù)<50%的CHF患者(非肺高壓亞組15例、被動(dòng)性肺高壓亞組15例、反應(yīng)性肺高壓亞組30例)和35名健康志愿者的二維超聲心動(dòng)圖、三維超聲心動(dòng)圖相關(guān)參數(shù)，結(jié)果顯示，CHF患者右心室射血分?jǐn)?shù)與左心室射血分?jǐn)?shù)、右心室長徑與左心室長徑均呈正相關(guān)，而肺血管阻力與右心室射血分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)，可見實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖與二維超聲心動(dòng)圖檢查有助于明確CHF患者的心室功能及結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

1.3M型超聲心動(dòng)圖 M型超聲心動(dòng)圖主要通過精準(zhǔn)的時(shí)間與距離定位，監(jiān)測局部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡的方向、時(shí)間與速度，同時(shí)還可獲取各個(gè)方向心室壁的心肌運(yùn)動(dòng)曲線[17-18]。羅曉等[19]選取122例非ST段抬高型心肌梗死患者，首先行二維超聲心動(dòng)圖檢查，隨后對二維超聲心動(dòng)圖檢查顯示左心室節(jié)段室壁運(yùn)動(dòng)異常陽性者行M型超聲心動(dòng)圖檢查，并于檢查完成后48 h內(nèi)行冠狀動(dòng)脈造影，結(jié)果顯示，二維超聲心動(dòng)圖診斷冠狀動(dòng)脈病變的漏診率約為46.43%(52/112)，而M型超聲心動(dòng)圖檢查顯示左心室室壁節(jié)段運(yùn)動(dòng)幅度及收縮期增厚率均顯著增加，提示二維超聲心動(dòng)圖聯(lián)合M型超聲心動(dòng)圖診斷非ST段抬高型心肌梗死心肌缺血和左心室室壁運(yùn)動(dòng)異常的靈敏度更高，可顯著提高非ST段抬高型心肌梗死的早期檢出率。但歐洲心臟病學(xué)會(huì)不推薦根據(jù)二維超聲心動(dòng)圖聯(lián)合M型超聲心動(dòng)圖測量的心室相關(guān)參數(shù)評(píng)估心室功能，而是推薦利用辛普森法聯(lián)合二維超聲心動(dòng)圖與M型超聲心動(dòng)圖評(píng)估心室功能[20]。

1.4組織多普勒顯像技術(shù) 組織多普勒顯像技術(shù)通過改變多普勒濾波系統(tǒng)，保留心肌組織運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低速、高振幅頻移信號(hào)，對室壁運(yùn)動(dòng)實(shí)施定量評(píng)價(jià)[21]。相關(guān)指標(biāo)包括：①二尖瓣血流頻譜。二尖瓣血流頻譜涵蓋了左心室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆?E峰)及舒張末期充盈的充盈峰(A峰)，臨床可根據(jù)A峰、E峰數(shù)值判定舒張功能嚴(yán)重程度，當(dāng)二尖瓣血流頻譜出現(xiàn)A峰>E峰且DT(E峰減速時(shí)間)>220 ms時(shí)，為輕度心功能不全；當(dāng)二尖瓣血流頻譜出現(xiàn)E/A=1～1.5時(shí)，為中度心功能不全；當(dāng)二尖瓣血流頻譜出現(xiàn)E/A>2且DT為115～150 ms時(shí)，為重度心功能不全，但上述判定標(biāo)準(zhǔn)只適用于心率、房室收縮正常的CHF患者[22-23]。李玲等[24]比較肺源性心臟病患者與健康志愿者的超聲心動(dòng)圖檢查指標(biāo)(射血分?jǐn)?shù)、右心室前后徑等)發(fā)現(xiàn)，與健康志愿者相比，肺源性心臟病患者的射血分?jǐn)?shù)顯著降低，而舒張晚期A波峰值流速與舒張?jiān)缙贓波峰值流速的比值、Tei指數(shù)均顯著升高，且肺源性心臟病患者超聲心動(dòng)圖檢查的診斷陽性率、右心擴(kuò)大陽性率和右心擴(kuò)大伴心衰陽性率均高于常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)心電圖檢查，表明超聲心動(dòng)圖診斷肺源性心臟病的陽性率較高，用于右心功能檢測價(jià)值顯著。②肺靜脈血流頻譜。通過肺靜脈血流頻譜可獲得收縮期峰值速度(S波)、舒張?jiān)缙诜逯邓俣炔ǚ逯?D波)、S波與D波峰速比值(S/D)、逆向a波的流速持續(xù)時(shí)間及峰值速度，并可根據(jù)上述指標(biāo)預(yù)評(píng)估左心室功能，S波減少，提示單純左心室松弛下降；D波增加、S波減少、D/S>1、逆向a波的流速增加且維持時(shí)間延長，提示松弛性與順應(yīng)性下降；此外，年齡也是影響肺靜脈血流速度的因素之一，年齡越大，S/D越高[25]。③二尖瓣環(huán)組織運(yùn)動(dòng)頻譜。二尖瓣扣舒張初期血流速/瓣環(huán)舒張初期峰值常被作為評(píng)估舒張功能不全的常用指標(biāo)，多普勒頻譜包含舒張末期Em峰、收縮期Sa及Ea峰[26]。④M型彩色多普勒血流頻譜。采用斜率法檢測血流從二尖瓣到心尖的速度，血流速度>50 cm/s時(shí)被認(rèn)為正常，當(dāng)個(gè)體罹患CHF時(shí)，血流速度減慢，當(dāng)射血分?jǐn)?shù)下降時(shí)，常不需要測量E/VP(血流速度峰值)，當(dāng)舒張末期壓力≥15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時(shí)，E/VP≥2.5預(yù)測價(jià)值較高[27]。

1.5斑點(diǎn)追蹤技術(shù) 斑點(diǎn)追蹤技術(shù)通過自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)域內(nèi)心肌組織在整個(gè)心動(dòng)周期中的定位，評(píng)估心臟局部、整體運(yùn)動(dòng)[28]。近年來，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在心肌力學(xué)研究中應(yīng)用逐漸廣泛，可區(qū)分主動(dòng)、正常心肌節(jié)段形變與心肌功能受損，并以此觀察心室重構(gòu)現(xiàn)象[29]。王瑋等[30]的研究中納入81例初發(fā)急性ST段抬高型心肌梗死患者，通過對比二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)急性期左心室整體心肌環(huán)周應(yīng)變≤-7.77%時(shí)，二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖的靈敏度和特異度最高，通過繪制受試者工作特征曲線發(fā)現(xiàn)，當(dāng)左心室整體心肌環(huán)周應(yīng)變≥-17.48%時(shí)二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖預(yù)測心室重構(gòu)的靈敏度和特異度較理想，表明左心室整體心肌環(huán)周應(yīng)變是預(yù)測后節(jié)段功能恢復(fù)和左心室重構(gòu)的敏感指標(biāo)。

2 超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)CHF患者心功能

各類型心血管疾病患者均伴有不同程度的心肌收縮乏力、射血功能降低等，導(dǎo)致機(jī)體各組織器官的血供降低，進(jìn)而引發(fā)因營養(yǎng)缺乏所致的水腫、肺淤血等，嚴(yán)重威脅患者生命安全，因此及時(shí)、準(zhǔn)確地評(píng)估心臟功能與容積改變對臨床疾病診斷、預(yù)后評(píng)估等均具有重要意義[31-32]。

2.1二維超聲心動(dòng)圖 二維超聲心動(dòng)圖可清晰、直觀地顯示心臟結(jié)構(gòu)形態(tài)、空間位置等，還可顯示心臟大血管的斷層結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化等[33]。吳長東等[34]通過分析249例慢性阻塞性肺疾病患者的二維超聲心動(dòng)圖以及B型腦鈉肽等相關(guān)指標(biāo)與右心功能不全的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，二維超聲心動(dòng)圖單獨(dú)或與B型腦鈉肽等其他相關(guān)指標(biāo)聯(lián)合評(píng)估慢性阻塞性肺疾病患者右心功能不全的靈敏度均較高，故可將二維超聲心動(dòng)圖作為評(píng)估慢性阻塞性肺疾病患者右心功能不全的重要手段。

2.2三維超聲心動(dòng)圖 三維超聲心動(dòng)圖可動(dòng)態(tài)定量分析左心房容積與運(yùn)動(dòng)的變化，三維超聲心動(dòng)圖的出現(xiàn)使非侵入性成像在心臟相關(guān)疾病中的應(yīng)用不斷拓展，能夠更準(zhǔn)確地顯示復(fù)雜的心臟結(jié)構(gòu)；其次，在不依賴任何幾何形態(tài)的前提下，可快速獲取右心室舒張末期最大直徑及右心室收縮末期最小容積等指標(biāo)[35]。宋昕殊等[36]對60例慢性阻塞性肺疾病患者(根據(jù)病程分為A組：病程≤5年，B組：病程>5年)和30名健康志愿者(C組)進(jìn)行二維超聲心動(dòng)圖和三維超聲心動(dòng)圖檢測，比較三組患者的心臟功能相關(guān)指標(biāo)參數(shù)，結(jié)果顯示，與A組和C組相比，B組常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖所示右心室前壁厚度、右心室舒張末期基底部橫徑均較高，三尖瓣環(huán)收縮期位移降低，而B組實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖顯示右心室收縮末期最小容積、右心室舒張末期最大容積均升高，右心室射血分?jǐn)?shù)降低，提示三維超聲心動(dòng)圖在檢測心臟功能方面價(jià)值顯著，對指導(dǎo)臨床相關(guān)心臟疾病的診斷與治療尤為重要。

2.3聲學(xué)定量技術(shù) 聲學(xué)定量技術(shù)通過計(jì)算機(jī)數(shù)字化圖像邊緣檢測技術(shù)分析回聲信號(hào)，自動(dòng)區(qū)別血液與心肌組織，通過左心房容積及其應(yīng)變率獲取評(píng)價(jià)左心房功能的指標(biāo)參數(shù)，該指標(biāo)參數(shù)與心導(dǎo)管檢測結(jié)果的一致性較好[37]。丁明巖等[38]通過對比肥厚型梗阻性心肌病患者、非梗阻性心肌病患者及正常人群的心尖四腔心切面觀發(fā)現(xiàn)，與正常人群相比，肥厚型梗阻型心肌病患者和非梗阻型心肌病患者右心室與右心房峰值快速充盈率之比、右心室與右心房收縮充盈容積之比均顯著降低，表明聲學(xué)定量技術(shù)可作為定量評(píng)價(jià)肥厚型心肌病患者右心室功能的新指標(biāo)。

2.4多普勒組織成像技術(shù) 多普勒組織成像技術(shù)通過多普勒取樣容積采集、編碼心肌運(yùn)動(dòng)信息，幫助臨床實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)方向、位移等信息，定量、定性分析節(jié)段心室壁運(yùn)動(dòng)情況，并據(jù)此衡量心臟功能[39]。李雪梅等[40]選取30例健康志愿者和90例肺動(dòng)脈高壓患者(輕度30例、中度30例、重度30例)，并比較健康志愿者與不同肺動(dòng)脈高壓程度患者三尖瓣前葉瓣環(huán)的組織多普勒頻譜和右心室Tei指數(shù)，結(jié)果表明，組織多普勒成像Tei指數(shù)是評(píng)價(jià)心室整體功能的理想指標(biāo)，提示多普勒組織成像技術(shù)檢測右心室Tei指數(shù)對右心功能變化敏感性較高。

2.5斑點(diǎn)追蹤技術(shù) 斑點(diǎn)追蹤技術(shù)不受聲束角度的束縛，可定量分析心肌徑向、縱向等運(yùn)動(dòng)，對時(shí)間與空間的分辨力均較高，同時(shí)斑點(diǎn)追蹤技術(shù)還可通過應(yīng)變率檢測局部心肌變形能力，確定心肌重構(gòu)范圍[41]。此外，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可實(shí)時(shí)追蹤心肌內(nèi)回聲斑點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)，以二維斑點(diǎn)追蹤形式逐個(gè)追蹤感興趣區(qū)域組織的運(yùn)動(dòng)，真實(shí)反映組織運(yùn)動(dòng)軌跡及形變，具有快速、敏感、準(zhǔn)確、可重復(fù)等優(yōu)勢，可對局部心肌及整體心臟功能進(jìn)行量化評(píng)估與同步性研究，不僅可定量分析左心室舒張及收縮功能，在左心房、右心室功能評(píng)估中也具有重要作用，為射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭患者的早期診斷及不良事件的識(shí)別提供重要參考價(jià)值[42]。許懷剛和仲其飛[43]利用超聲心動(dòng)圖和二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)檢測CHF患者與健康志愿者的心功能參數(shù)(左心室舒張末期容積、左心室射血分?jǐn)?shù)等)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康志愿者相比，CHF患者左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積、左心室短軸縮短率等均較高，左心室射血分?jǐn)?shù)較低，左心室長軸整體收縮期最大峰值應(yīng)變、心臟整體收縮期應(yīng)變率等圴較高，提示三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可在全容積狀態(tài)下追蹤心肌斑點(diǎn)的空間三維運(yùn)動(dòng)，定量分析局部及整體應(yīng)變，同時(shí)還可分析達(dá)峰時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差，彌補(bǔ)二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)斑點(diǎn)丟失的不足。

3 小 結(jié)

隨著超聲心動(dòng)圖的不斷發(fā)展，臨床對CHF發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)不斷加深。早期、準(zhǔn)確、科學(xué)地評(píng)估CHF患者的心臟功能，對指導(dǎo)臨床治療方案的制訂、改善CHF患者不良預(yù)后尤為關(guān)鍵。對于疑似CHF者，應(yīng)盡早行超聲心動(dòng)圖檢查評(píng)估其自主神經(jīng)健康狀況，同時(shí)結(jié)合患者主訴、臨床表現(xiàn)及重要影像學(xué)檢查，有望成為未來CHF早期診斷與預(yù)后評(píng)估的重要手段。但未來還需開展大樣本、前瞻性的研究以明確超聲心動(dòng)圖在CHF患者中的應(yīng)用價(jià)值，并在確保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可控的條件下進(jìn)行分析說明，以指導(dǎo)臨床CHF的診斷與治療。