杜佩 綜述 杜國(guó)慶 審校

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，黑龍江哈爾濱 150086)

肺動(dòng)脈高壓 (pulmonary arterial hypertension，PAH)指孤立的肺動(dòng)脈血壓增高而肺靜脈壓力正常，靜息狀態(tài)下，肺動(dòng)脈平均壓≥25 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa)，肺血管阻力＞3 Wood且肺毛細(xì)血管楔壓≤15 mm Hg[1]，是一類以肺血管阻力進(jìn)行性升高和血管重構(gòu)為特征的心肺血管疾病，最終可致右心衰竭和死亡[2]。

在PAH現(xiàn)代診斷策略中十分強(qiáng)調(diào)早期診斷、早期治療，這樣可使患者預(yù)后明顯改善[3－4]。目前PAH 的檢查方法很多，分為無(wú)創(chuàng)性與有創(chuàng)性方法。有創(chuàng)性方法包括右心導(dǎo)管檢查、X射線肺動(dòng)脈造影等;無(wú)創(chuàng)方法包括心電圖、超聲心動(dòng)圖、核磁共振成像、肺通氣灌注掃描等。其中右心導(dǎo)管檢查是測(cè)定和診斷PAH的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于其有創(chuàng)性，一般不作為常規(guī)檢查手段。經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖作為一種無(wú)創(chuàng)性檢查方法不僅可以提供PAH的相關(guān)線索，更能對(duì)PAH的某些類型(如先天性心臟病相關(guān)PAH)作出病因?qū)W診斷，是目前篩查PAH的一線工具[3]。近年來(lái)應(yīng)用多普勒超聲技術(shù)評(píng)價(jià)PAH右心功能方面?zhèn)涫荜P(guān)注，現(xiàn)將國(guó)內(nèi)外在此方面的研究進(jìn)展綜述如下。

1 連續(xù)波多普勒

通過(guò)連續(xù)波多普勒(continuous wave Doppler，CWD)估測(cè)右心室收縮壓(right ventricle systolic pressure，RVSP)，進(jìn)而評(píng)價(jià)肺動(dòng)脈收縮壓(pulmonary arterial systolic pressure，PASP)三項(xiàng)檢查與右心導(dǎo)管測(cè)值有良好的相關(guān)性[5]。當(dāng)無(wú)肺動(dòng)脈口狹窄、右室流出道梗阻及心室水平分流時(shí)，PASP等于RVSP，根據(jù)簡(jiǎn)化Bernoulli公式:RVSP=4VTR2+右心房壓(RAP)，其中VTR是三尖瓣反流峰值流速(m/s)，RAP可根據(jù)下腔靜脈內(nèi)徑及其吸氣末塌陷程度估測(cè)[6](圖1)。目前國(guó)際推薦超聲心動(dòng)圖擬診PAH的PASP標(biāo)準(zhǔn)為≥40 mm Hg[1]。但由于CWD測(cè)量易受角度影響，常導(dǎo)致測(cè)值出現(xiàn)偏差，另外如果錯(cuò)誤的估測(cè)右心房壓，也將間接導(dǎo)致測(cè)值的不準(zhǔn)確。McGoon等[3]提出應(yīng)用CWD測(cè)量PASP的誤差在3～38 mm Hg之間;Fisher等[7]用CWD測(cè)量63例PAH患者的PASP，其中48%患者的測(cè)量誤差為±10 mm Hg。對(duì)于無(wú)癥狀的患者，如果VTR為2.5 ～2.8 m/s，不能單獨(dú)使用此法來(lái)篩查[4]。

圖1 三尖瓣反流法估測(cè)右心室收縮壓

當(dāng)存在心室水平分流時(shí)，估測(cè)PASP的公式:PASP=SBP－4VVSD2，其中 SBP為肱動(dòng)脈收縮壓，VVSD為心室水平分流速度(m/s)。而當(dāng)存在動(dòng)脈水平分流時(shí)，如動(dòng)脈導(dǎo)管未閉(PDA)時(shí)，估測(cè)PASP的公式:PASP=SBP－4VPDA2，其中SBP為肱動(dòng)脈收縮壓，VPDA為動(dòng)脈水平分流速度(m/s)。以往有些學(xué)者認(rèn)為即使存在心室或動(dòng)脈水平分流時(shí)，仍可以根據(jù)三尖瓣反流法估測(cè)PASP，研究證明此法是不可取的。Abbas等[8]指出如高位室間隔缺損時(shí)，心室水平分流有可能直接沖擊三尖瓣導(dǎo)致瓣膜反流，此時(shí)PASP不等于RVSP，因此不能用三尖瓣反流法來(lái)估測(cè)PASP。

2 脈沖波多普勒

脈沖波多普勒(pulse wave Doppler，PWD)提供一些可以間接反映PAH程度和右心功能的參數(shù)。當(dāng)PAH時(shí)，右室射血前期時(shí)間延長(zhǎng)，射血時(shí)間(ejection time，ET)及加速時(shí)間(ascending time，AT) 縮短。Kitabatake等[9]報(bào)道了AT、AT/ET均與肺動(dòng)脈平均壓的對(duì)數(shù)值有很好的相關(guān)性(分別為－0.88和－0.90)。但由于心臟前、后負(fù)荷及心肌收縮狀態(tài)等較多因素影響，此法已不再作為一種常規(guī)評(píng)估方法。另外，三尖瓣E/A比值在一定程度上反映右室舒張功能，但受年齡、呼吸、心率和負(fù)荷影響亦較大。

Tei指數(shù)又稱心肌功能指數(shù)，公式為(ICT+IRT)/ET，其中ICT為等容收縮時(shí)間，IRT為等容舒張時(shí)間，ET為射血時(shí)間。正常人右心室Tei指數(shù)為(0.24±0.08)，而PAH患者右心室ICT和IRT明顯延長(zhǎng)，ET明顯縮短，導(dǎo)致右心室Tei指數(shù)顯著增高。傳統(tǒng)Tei指數(shù)的計(jì)算是分別獲得肺動(dòng)脈瓣和三尖瓣血流頻譜后，再分別測(cè)量以上三個(gè)時(shí)間參數(shù)。但此方法最大的局限性是伴有心律失常時(shí)肺動(dòng)脈瓣和三尖瓣頻譜不在同一心動(dòng)周期獲得，將嚴(yán)重影響其準(zhǔn)確性。隨著雙脈沖多普勒(PWD/PWD)同步取樣技術(shù)的開發(fā)，可同步獲得肺動(dòng)脈瓣和三尖瓣頻譜，在同一心動(dòng)周期即可獲得以上三個(gè)時(shí)間參數(shù)(圖2a)，進(jìn)而增加了Tei指數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)組織多普勒獲得三尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)頻譜亦可實(shí)現(xiàn)同一心動(dòng)周期內(nèi)Tei指數(shù)的計(jì)算(圖2b)，重復(fù)性也較好。

圖2 計(jì)算Tei指數(shù)示意圖

Seyfarth等[10]研究顯示右心室Tei指數(shù)與右心導(dǎo)管術(shù)測(cè)定的右心室射血分?jǐn)?shù)、右心室每搏量相關(guān)性良好。Vizzardi等[11]發(fā)現(xiàn)右心室 Tei＞0.38對(duì)于心力衰竭患者的死亡預(yù)測(cè)價(jià)值高于其他常規(guī)參數(shù)。Grignola等[12]發(fā)現(xiàn)右心室Tei指數(shù)隨著右心室后負(fù)荷不同程度的增加而增加，得出右心室Tei指數(shù)是評(píng)價(jià)右心室功能異常的敏感指標(biāo)。Ogihara等[13]研究證實(shí)右心室Tei與肺動(dòng)脈平均壓有較好的相關(guān)性，且不受心率、體質(zhì)量指數(shù)及年齡的影響，能預(yù)測(cè)PAH患者疾病的嚴(yán)重程度。由于Tei指數(shù)不受心室?guī)缀涡螒B(tài)、心率及血壓的影響，具有簡(jiǎn)便、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，是臨床上評(píng)價(jià)PAH患者右心功能及預(yù)后很有應(yīng)用前景的參考指標(biāo)。

3 組織多普勒

組織多普勒(tissue Doppler imaging，TDI)是在傳統(tǒng)的多普勒技術(shù)基礎(chǔ)上，去除心腔內(nèi)血流產(chǎn)生的高速頻移信號(hào)，保留心肌低速頻移信號(hào)，克服了PWD受心臟前、后負(fù)荷的影響，從而能定量評(píng)價(jià)右心室的收縮與舒張功能。

3.1 三尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度

在TDI模式下，直接將取樣容積置于三尖瓣側(cè)壁瓣環(huán)，可獲得三尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)頻譜，繼而直接測(cè)量三尖瓣環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度(s’為收縮期峰值速度，e’為舒張?jiān)缙诜逯邓俣?，a’即為舒張晚期峰值速度，圖3)。Cevik等[14]應(yīng)用TDI評(píng)價(jià)29名由先天性心臟病導(dǎo)致的PAH患兒及40名健康兒童，得出e’/a’與右心導(dǎo)管所測(cè)得PAP相關(guān)性良好，e’/a’＜2.6時(shí)，區(qū)分病例組與對(duì)照組的敏感性為75.9%，聯(lián)合應(yīng)用e’/a’和VTR在區(qū)分病例組和對(duì)照組敏感性79%、特異性93%。而Rajagopalan等[15]對(duì) 32 名成人 PAH 研究發(fā)現(xiàn)，e’、a’及s’速度明顯減低，但是e’/a’比值在病例組與對(duì)照組之間并無(wú)明顯區(qū)別，與Cevik結(jié)果不符，其原因可能是兩項(xiàng)研究的病例組年齡差別所造成的。Lammers等[16]指出PAH兒童的s’和e’與正常對(duì)照組相比明顯降低，且s’與AT及右心室射血分?jǐn)?shù)相關(guān)性良好。2010年美國(guó)超聲協(xié)會(huì)指南[17]建議s’＜10 cm/s可作為提示右室功能障礙的一項(xiàng)有效指標(biāo)，但僅適用于較年輕的PAH患者，并無(wú)充分證據(jù)表明其適用于年長(zhǎng)者。另外Hui等[18]提出TDI測(cè)量的三尖瓣瓣環(huán)速度只反映了右室長(zhǎng)軸方向的運(yùn)動(dòng)，而由于右室位置特殊，還會(huì)受到室壁運(yùn)動(dòng)方向和超聲束夾角以及呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。因此，該技術(shù)的廣泛推廣和應(yīng)用仍需要更進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)方法。

圖3 雙多普勒(PWD/TDI)同步技術(shù)計(jì)算E/e’和TE－e’示意圖

應(yīng)用E/e’評(píng)價(jià)PAH右心功能越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。Cevik等[14]研究表明E/e’與右心導(dǎo)管測(cè)得的PASP呈負(fù)相關(guān)，可定量評(píng)價(jià)PAH右室功能及指導(dǎo)臨床。Patel等[19]聯(lián)合運(yùn)用PWD和TDI可評(píng)估右心的收縮和舒張功能。傳統(tǒng)的方法是分別應(yīng)用PWD和TDI技術(shù)獲得三尖瓣E峰與三尖瓣環(huán)e’，但此方法的局限性也是伴有心律失常時(shí)無(wú)法在同一心動(dòng)周期獲得E和e’。雙多普勒同步取樣技術(shù)可同步獲得E和e’，在同一心動(dòng)周期可直接計(jì)算此比值(圖3);另外三尖瓣E峰到三尖瓣環(huán)e’的時(shí)間(TE－e’)也是評(píng)價(jià)心室舒張功能的新指標(biāo)(圖3)，但目前學(xué)者主要用于評(píng)價(jià)左心室舒張功能[20]，目前應(yīng)用雙多普勒技術(shù)評(píng)價(jià)PAH右心功能的相關(guān)研究尚未見報(bào)道。

3.2 三尖瓣環(huán)收縮期位移

三尖瓣環(huán)收縮期位移(tricuspid annulus plane systolic excursion，TAPSE)是一種有效評(píng)價(jià)右心室功能的指標(biāo)，并能有效預(yù)測(cè)PAH患者的生存率[21]。在TDI模式下，應(yīng)用M型超聲心動(dòng)圖可清晰準(zhǔn)確地測(cè)量TAPSE(圖4)。TAPSE＜1.8 cm提示右心室收縮功能障礙，TAPSE＜1.5 cm則預(yù)后較差。TAPSE≥1.8 cm的PAH患者1年和2年的存活率分別為94%和88%，而 TAPSE＜1.8 cm者存活率分別為 60%和50%。TAPSE每減少1 mm，病死率可增加 17%，TAPSE是評(píng)價(jià)PAH患者右心室收縮功能并預(yù)測(cè)其預(yù)后的重要指標(biāo)。由于TAPSE操作性強(qiáng)，可重復(fù)性高，測(cè)量時(shí)不涉及右心室的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，指南建議TAPSE可作為評(píng)價(jià)右心室功能的常規(guī)指標(biāo)，TAPSE＜1.6 cm提示右心室收縮功能減退[17]。最近一項(xiàng)對(duì)37例PAH患者的研究得出TAPSE與磁共振心臟成像所測(cè)的右室射血分?jǐn)?shù)高度相關(guān)(r=0.86)，進(jìn)一步證實(shí)TAPSE評(píng)估右心室收縮功能的準(zhǔn)確性[22]。

圖4 M型TDI測(cè)量TAPSE示意圖

綜上所述，多普勒超聲不僅能提供估測(cè)PAH的直接定量參數(shù)，而且能間接評(píng)估右心功能，雖然這些方法不能取代右心導(dǎo)管，但如果能規(guī)范選擇合適的指標(biāo)，或者巧妙地聯(lián)合應(yīng)用，將會(huì)大大提高診斷率。我們相信隨著這些技術(shù)研究的進(jìn)一步深入發(fā)展和日益完善，一定會(huì)在PAH患者的肺動(dòng)脈壓力及右心室功能評(píng)價(jià)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

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