超声心动图对评价肺移植围手术期心脏构型、血流动力学及功能的价值

何炼图　汤　庆　温燕杭　肖霭仪

廖海星1　徐　鑫2　黄　俊2

超声心动图对评价肺移植围手术期心脏构型、血流动力学及功能的价值

何炼图1汤庆1温燕杭1肖霭仪1

廖海星1徐鑫2黄俊2

终末期肺病由于肺、胸廓或肺动脉的慢性病变导致肺循环阻力增加、肺动脉高压，进而引起右心室扩大甚至右心衰竭，形成慢性肺源性心脏病[1-2]。目前同种异体肺移植是治疗终末期肺疾病的有效方法，并逐渐在临床开展应用。如何有效、快捷而又无创地监测肺移植手术前后心脏结构、血流动力学以及功能的变化有着重要的临床意义。本研究应用超声心动图技术对我院2003年1月至2012年12月期间接受同种异体肺移植的52例患者进行了检测，旨在分析肺移植围手术期患者心脏构型、血流动力学及功能变化情况，并探讨其临床应用价值，现报道如下。

资料与方法

一、研究对象

选择52例肺移植受者，男性47例，女性5例，年龄为24～76岁，年龄<65岁39例，≥65岁13例；原发病为肺气肿33例，特发性肺间质纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)8例，肺多发囊肿2例，矽肺2例，原发性肺泡细胞癌2例，继发性肺动脉高压2例，首次肺移植后慢性排斥反应2例，支气管扩张1例。其中接受单肺移植者30例，接受双肺移植者22例。52例受者均在肺移植术前及术后1周内完成多普勒超声心动图检查。

二、仪器与方法

采用PHILIPS IE33及GE VVI(便携式)彩色多普勒多功能心脏超声仪，2.5～3.5 MHz变频探头。应用M型测量左室后壁厚度(left ventricular posterior wall, LVPW)、室间隔厚度(interventricular septum, IVS)、右室舒张末期内径(right ventricle end diastolic diameter, RVED)、左室舒张末期内径(left ventricle end diastolic diameter, LVEDD)及收缩末期内径(left ventricle end systolic diameter, LVESD)，并用M型Teich法计算左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)；二维超声于左室长轴观测量左房内径(left atria diameter, LAD)，于心底短轴观测量肺动脉内径(pulmonary artery diameter, PAD)；于心尖四腔观，应用脉冲多普勒探测二尖瓣口舒张期血流频谱，并测量E、A峰值及其比值。检测收缩期三尖瓣反流并测量面积(tricuspid regurgitation, TR)，利用三尖瓣反流测得最大反流压差并估算肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure, PASP)。根据简化Bernoulli方程ΔP=4V2(V为最大反流速度，单位：m/s)求得右心室与右心房之间压差，右心室收缩压(right ventricle systolic pressure RVSP)=ΔP+右房压 (right atria pressure, RAP)。右房压可以根据三尖瓣反流程度以5～15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)计算，若无右室流出道梗阻，则PASP与 RVSP相等同，即得到PASP。于各切面观察并测量心包积液情况。

肺移植术前行多普勒超声心动图检查1次，术后根据病情行多普勒超声心动图检查数次，检测指标包括：①心脏构型： LAD、右房内径( right atria diameter, RAD)、LVEDD、RVED、IVS、LVPW、PAD；②血流动力学及心功能： TR、PASP、二尖瓣口血流频谱E波、A波比值(ventricular early and late diastolic filling peak velocities, E/A)、LVEF；③心脏并发症：心包积液(pericardial effusion, PE)等。分别取术前及术后3～7 d其中的1次超声心动图检查结果进行分析。由高年资超声心动图医师采集标准超声图像及数据并以光盘或录像记录；数据分析由同一医师完成，每一指标测量3次求其均值。

三、统计学方法

结果

一、术后生存情况

围手术期内共(术后30 d内)有3例(5.8%)受者死亡，死亡原因分别为心功能衰竭、原发性移植肺功能衰竭及肾功能衰竭，52例受者术后1、3和5年累积存活率分别为82.7%、53.8%和30.8%。

二、术后心脏结构的变化

52例肺移植术后患者右心、肺动脉缩小，左心扩大，RAD、RVED、PAD均较术前缩小，差异有统计学意义(P<0.05)；LAD、LVEDD较术前扩大，差异有统计学意义(P<0.05)，而IVS、LVPW变化差值无统计学意义。52例患者肺移植术前、术后心脏构型的比较，见表1。

表1　52例患者肺移植术前、术后心脏构型的比较±s)

注：LVEDD：左室舒张末期内径；LAD：左房内径；RVED：右室舒张末期内径；RAD：右房内径；IVS：室间隔厚度；LVPW：左室后壁厚度；PAD：肺动脉内径

三、血流动力学及心功能的变化

52例患者术后三尖瓣反流TR面积较术前减少，PASP也由术前(41.20±9.68)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，降为术后(22.61±7.54)mmHg，差异具有统计学意义(P<0.05)，见图1；而LVEF由术前(73.72±6.67)%降至术后(69.77±5.17)%，差异有统计学意义(P<0.05)，但仍在正常范围；左室舒张功能较术前改善，E/A值由术前0.90±0.23上升至术后1.07±0.36，差异有统计学意义(P<0.05)。52例患者肺移植术前、术后血流动力学及心功能的比较，见表2。

注：A：肺移植患者术前伴重度肺动脉高压(三尖瓣反流速度

四、心脏并发症

2例患者术前少量心包积液，术后1例消失，1例减少，术后未发现有新发心包积液患者。

讨论

随着医学技术的进步，目前临床开展的肺移植病例日趋增多，肺移植受者多因各种严重肺疾病而影响到心脏结构和功能，特别是术前患有肺动脉高压及右心增大的患者，经移植正常供体肺脏后，其心脏结构和功能势必出现一系列变化[3]。如何有效、准确、快捷而又无创地监测肺移植手术前后心脏结构、血流动力学以及功能的变化有着重要的临床意义。尤其是移植术后早期心脏改变的监测对于指导临床诊疗起着关键作用，其中多普勒超声心动图技术作为经典的心脏检查手段对于肺移植病例的监测有重要作用。

多普勒超声心动图可根据简化Bernoulli方程测量三尖瓣反流最大反流压差估算PASP，方法准确可靠，重复性好，并已广泛用于肺动脉压的无创性评价[4-5]。本组病例采用上述方法所估测PASP，结果显示肺移植患者术后(7 d内)三尖瓣反流面积较术前减少，肺动脉收缩压也由术前的(41.20±9.68) mmHg，降为术后的(22.61±7.54)mmHg(7 d内)，差异具有统计学意义(P<0.05)，说明肺移植术后早期肺动脉收缩压即开始降低，与术前比较均有不同程度的下降。Bjortuft等[6]的研究也显示肺移植患者术前原有轻到中重度的肺动脉高压，在肺移植术后肺血流动力学迅速恢复正常，随着肺动脉压力的降低，右室容量亦明显缩小。Kusano等[7]报道肺移植术后由于肺动脉压力的降低、肺阻抗的正常化，右心室的厚度、大小均较术前减少，右心衰竭有所缓解。本组病例检测结果与上述肺动脉压下降的研究报道基本一致，并同时观测到肺移植术后随着肺动脉压降低，右心及肺动脉内径较术前缩小，右心功能改善；左心内径较术前扩大，左室收缩功能LVEF略下降，但仍在正常范围，左室舒张功能E/A值上升，较术前改善。

表2　52例患者肺移植术前、术后血流动力学及心功能的比较±s)

注：TR：三尖瓣反流面积；PASP：肺动脉收缩峰压力； E/A：二尖瓣口血流频谱E波、A波比值；LVEF：左室射血分数

肺移植术后短期内上述这些心脏构型及其功能的变化可能与术后肺动脉压力的降低密切相关[8]。术前患有肺动脉高压的患者在肺移植术后，肺动脉压力的迅速下降使得右心室后负荷降低，甚至可使右心室内径回复正常，并致三尖瓣反流程度减轻。随着右室内径的回复缩小，原来受压的室间隔回移，致使左室内径增大，这有利于回流进入左室血流量增加，但当回流左心室的血量增加较快、较明显时，左心室短期内无法适应此高容量负荷，可致LVEF的降低。本组病例术后早期LVEF的下降也显示出这一变化趋势，并提示①术后早期LVEF的监测较为重要，因为LVEF下降严重者可致急性左心衰竭[9-10]；②术后中-长期LVEF变化情况应值得进一步研究观察[11-14]。本组患者在围手术期内共有3例(5.8%)死亡，均为早些年的移植病例，死亡原因分别为心功能衰竭、原发性移植肺功能衰竭及肾功能衰竭。随着经验的积累和技术的提高，近年来的移植患者均可顺利通过围手术期并最终出院，这其中也与术后有效、准确的监测密切有关[1]。另外，术前肺动脉高压、右室压力负荷过重导致的左室变形、左室充盈损害，在肺移植后右室构型及功能得到明显改善，随着受压的室间隔、左室构型回复，左室充盈损害即舒张功能也可得到较好的改善[15]。

本文资料显示对于肺移植患者，术后超声心动图检测可有效、动态地观察心脏构型、血流动力学和功能的变化。尤其在早期阶段，应重点监测肺动脉压的改善情况，以及左室收缩功能指标(LVEF)的变化趋势，才能更有效地指引临床对患者采取相应的治疗处理措施，并有利于患者的预后。

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(本文编辑：黄红稷)

何炼图，汤庆，温燕杭，等. 超声心动图对评价肺移植围手术期心脏构型、血流动力学及功能的价值[J/CD]. 中华肺部疾病杂志： 电子版， 2015， 8(2)： 166-169.

·论著·

【摘要】目的探讨超声心动图在评价肺移植围手术期心脏构型、血流动力学及功能变化中的价值。方法回顾性对比分析52例同种异体肺移植患者术前与术后(3～7 d)超声心动图检测数据。包括①心脏构型：左房内径(LAD)、右房内径(RAD)、左室舒张末内径(LVEDD)、右室舒张末内径(RVED)、室间隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)、肺动脉内径(PAD)；②血流动力学及心功能：三尖瓣反流面积(TR)、肺动脉收缩压(PASP)、二尖瓣口血流频谱E波、A波比值(E/A)、左室射血分数(LVEF)；③心脏并发症：心包积液(PE)等。 结果肺移植术后患者心脏变化。显示，①心脏构型的变化：肺移植术后RAD、RVED、PAD较术前缩小(P<0.05)，LAD、LVEDD较术前扩大(P<0.05)，而LVS、LVPW变化差值无统计学意义；②血流动力学及心功能：术后PASP下降，E/A增高，LVEF下降，差异均具有统计学意义(P<0.05)；③并发症：2例患者术前少量心包积液，术后1例消失，1例减少，术后未发现患者有新发心包积液。结论超声心动图检测可有效地评估肺移植术后心脏结构与功能尤其是肺动脉压的变化，在术后早期可有效监测肺动脉压的改善情况以及左室收缩功能指标(LVEF)的变化趋势，具有良好的临床指导意义。

【关键词】肺移植；肺动脉压；围手术期；心脏；超声心动图

Value of the association of perioperative cardiac configuration, function and hemodynamic alterations in lung transplantation by echocardiographyHeLiantu1,Tangqing1,WenYanhang1,XiaoAiyi1,LiaoHaixing1,XuXin2,HuangJun2.1DepartmentofUltrasonograph,2InstituteofRespiratoryDiseases,TheFirstAffiliatedHospitalofGuangZhouMedicalUniversity,Guangzhou510120,China

Correspondingauthor：Tangqing,Email：py_tangqing@163.com

【Abstract】ObjectiveTo explore the application of perioperative cardiac configuration，function and hemodynamic alterations in lung transplantation by echocardiography. MethodsA total of 52 cases of lung transplant recipients were included in the study, their preoperative and postoperative(3-7days) echocardiography data were reviewed. ①Configuration :the end diastolic diameter of the atria and the ventricles ( LAD, RAD, LVEDD and RVED), the thickness of interventricular septum and left ventricular posterior wall ( IVS and LVPW), the diameter of pulmonary artery(PAD); ②Hemodynamics and cardiac function : area of tricuspid regurgitation (TR) , pulmonary artery systolic pressure (PASP), ventricular early and late diastolic filling peak velocities(E, A and E/A), and left ventricular ejection fraction(LVEF); ③Cardiac complications: pericardial effusion(PE). ResultsAfter lung transplantation in patients with heart changes as follows: ①Configuration: RAD, RVED, PAD zoomed down after lung transplantation compared with preoperative, but LAD, LVEDD were enlarged, those differences above were statistically significant(P<0.05). The differences of IVS and LVPW showed no statistical significance; ②Hemodynamics and cardiac function: PASP decreased significantly compared with preoperative, E/A was increased and LVEF was decreased, those differences above were statistically significant(P<0.05); ③Cardiac complications: 2 cases were detected with small PE preoperative, 1 case disappeared and 1 case redused postoperative. No new cases had found following the transplantation. ConclusionsEchocardiography can effectively assess cardiac structure and function after lung transplantation, especially the change of the PASP. The improvement of PASP and the change trend of LVEF have a good clinical significance for early lung transplant patients.

【Key words】Lung transplantation;Pulmonary artery pressure;Perioperation;Cardiac;Echocardiography

收稿日期：(2015-01-12)

文献标识码：中图法分类号： R563 A

通讯作者：汤庆， Email：pytangqing@163.com

基金项目：作者单位： 1510120 广州医科大学附属第一医院超声科;2510120 广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所

DOI：10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.02.006