季翔,张霞,冯慧俊
(皖南医学院弋矶山医院超声医学科,安徽芜湖 241001)
先天性心脏病、肺动脉高压、冠心病等诸多心血管疾病都会出现右室结构和功能的改变,辅助检查如心导管术是有创检查,而MRI 检查费用较高。超声心动图具有准确、无创、便捷、重复性高和经济等优势,已逐渐应用于右室形态及功能的评价。由于右室几何形态复杂,肌小梁丰富,传统二维超声心动图测量时具有局限性,超声心动图新技术可以弥补传统超声心动图的不足,逐渐运用于临床,本文就各种超声心动图新技术评价右室形态和功能的临床应用及进展进行综述。
三尖瓣环收缩期位移(TAPSE) 代表了三尖瓣环侧壁在长轴方向上收缩期向心尖部的运动,可通过TDI、M 型超声心动图及斑点追踪技术获得,能反映右心室的纵向收缩功能。苏军芳等[1]应用组织运动三尖瓣环位移法对尿毒症及正常对照组心尖四腔切面的三尖瓣环位移指标进行测定,发现尿毒症患者合并左室肥厚组三尖瓣环位移、收缩期三尖瓣环连线中点的最大位移,及其占右室长轴的百分比较正常对照组显著性减低(P<0.05),尿毒症患者非左室肥厚组的三尖瓣环位移及其相关指标较正常对照组无显著性减低,提示尿毒症患者合并左室肥厚右室收缩功能减低,组织运动三尖瓣环位移法可以精准地评价急性尿毒症患者右室整体收缩功能。薛鸿等[2]检测TAPSE评估正常胎儿右室收缩功能,发现TAPSE 与收缩期峰值速度及右心室面积变化分数呈正相关(r值分别为0.45、0.38,P<0.001),各孕周组间TAPSE 与孕周呈正相关,提示TAPSE 可以较好地评估胎儿右室收缩功能。
TDI 是在传统的探查心腔内血流的彩色多普勒仪器的基础上,通过改变多普勒滤波系统,除去心腔内血流产生的高速、低振幅的频移信号,保留心肌运动产生的低频、高振幅的频移信号,来测量三尖瓣环运动速度及等容舒张时间,准确评价右室功能,操作便捷,准确性高。郑嘉荣等[3]选取单纯2 型糖尿病性心脏病患者30 例(糖尿病组) 和健康志愿者30 例 (正常对照组),运用TDI 分析右室侧壁三尖瓣环处等容收缩期速度(IVCv)、收缩期运动速度(Vs)、舒张期早、晚期运动速度(Ve、Va),并计算IVCv/Vs 和Ve/Va值,发现糖尿病组Vs 和Ve/Va 值较正常对照组减低,IVCv 和IVCv/Vs 值均较正常对照组增高,差异均有统计学意义(P<0.05),提示2 型糖尿病性心脏病患者存在右室功能异常,TDI 可定量评价右室功能。Polito 等[4]运用TDI 在右室基底的前壁、下壁和游离壁测量右室等容舒张时间(IVRTRV) 及右室心肌性能指数(MPIRV),发现与正常对照组相比,主动脉瓣狭窄患者IVRTRV前壁、IVRTRV下壁、IVRTRV游离壁及MPIRV均明显增高 (P<0.01),并通过评估瓣环运动速度、梯度变化和主动脉瓣面积,发现IVRTRV游离壁/下壁与主动脉瓣狭窄严重程度之间存在很强的相关性(P<0.01),提示主动脉狭窄患者出现右室局部功能障碍,TDI 可以有效地评价主动脉狭窄患者右室局部功能障碍。Murase 等[5]运用TDI 测量三尖瓣环收缩峰值速度(Sa)、舒张早期速度 (Ea) 和舒张晚期速度(Aa) 对早产儿7 d 内右心室功能进行评估,发现Sa、Ea、Aa 在胎儿出生后3~12 h 显著降低,随后逐渐升高,在新生儿早期,这三种速度也随着胎龄的增加而增加,Ea/Aa 比值在出生后1 周内无明显变化,Sa 值与新生儿早期心排血量有关,插管婴儿的Sa 和Aa 均显著高于未插管婴儿;提示极低出生体重儿在出生7 d 内的右室功能受胎龄、产后年龄和呼吸状态的影响,TDI 可以为评估早产儿右室功能提供依据。
MPI 即Tei 指数,是用于评估右室整体功能的参数,简单、便捷,不受右室几何形态、前后负荷及血流影响,右室Tei 指数=(a+b)/b,b 为射血时间(ET),(a+b) 代表等容收缩时间(IVCT)和IVRT 之和。胡小玲等[6]将甲亢性心脏病患者58 例,单纯性甲亢患者63 例和正常健康体检人员52 例分为甲亢心组、单纯甲亢组和正常组,运用TDI 测定右室Tei 指数,结果发现,甲亢心组Tei指数(0.44±0.09) 高于单纯甲亢组的 (0.37±0.053) 和正常组的(0.32±0.026),差异均有统计学意义(P<0.05),提示甲亢性心脏病患者右心功能减退,Tei 指数能较早期地评估甲亢性心脏病患者右心功能。Márquez-González 等[7]选取253例法洛四联症(39.9%)、肺动脉闭锁合并室间隔缺损(33.9%)、C 型埃布斯坦畸形(15.8%) 及肺动脉狭窄(10.4%) 患者做回顾性分析,发现在临床变量(包括血管充血、功能分级紊乱) 和超声心动图变量(包括右心室直径指数、部分面积改变、三尖瓣环平面收缩偏移、S′波、Tei 指数) 中,Tei 指数是唯一具有较高诊断能力的变量,其敏感性为98.5%,特异性为97.4%,阳性预测值为97.8%,阴性预测值为98.3%,总有效率为98.0%,提示Tei 指数可以有效地评价先天性心脏病患者的右室功能。
RT-3DE 能实时动态地反映心脏实际情况,通过分析软件得出右室容积,无需进行几何学假设,与传统二维超声心动图相比较,能更好地反映心脏三维空间构型,可准确、重复地测量右室体积和功能,其与MRI 有较好的相关性[8]。谭静等[9]选取45 例房间隔缺损(ASD) 患者为ASD 组,45例健康志愿者为对照组,应用单心动周期实时三维超声心动图(sRT-3DE),发现右心室舒张末期内径、右心室舒张末期容积、右心室收缩末期容积、右心室每搏量测值比较,ASD 术前>ASD 术后>对照组,差异有统计学意义(P<0.01);右心室面积变化分数与右心室射血分数测值比较,ASD术前<ASD 术后<对照组,差异有统计学意义(P<0.01),提示ASD 患者封堵手术治疗后右室收缩功能明显改善,sRT-3DE 能准确地评价ASD 治疗前后右心室收缩功能。刘妍等[10]将113 例原发性高血压患者分为正常构型组47 例、向心性重构组29 例、离心性肥厚组14 例、向心性肥厚组23 例,运用RT-3DE 发现与正常构型组和向心性重构组比较,离心性肥厚组和向心性肥厚组的右室舒张末期容积和右室收缩末期容积均明显增高(P<0.05);右室射血分数从正常构型组到向心性肥厚组依次减低,与正常构型组比较,向心性肥厚组的右室射血分数明显减低(P<0.05),提示原发性高血压病左室不同构型患者的右室结构和功能不同,RT-3DE 能较准确地评价高血压病患者右室结构及功能的变化。尹静等[11]选取确诊的右心衰竭早期阶段患者及有明显症状和体征的右心衰竭患者各25 例,分为Ⅱ组和Ⅲ组,正常对照组30 例(Ⅰ组),运用RT-3DE 发现各组间右心房的左右径、右心房上下径、右室面积变化分数、TAPSE、右室舒张末期容积、右室收缩末期容积、右室每搏输出量、右室射血分数差异均有统计学意义(P<0.01),RT-3DE 可定量测量右心衰竭患者的右室容积及射血分数,为评估患者病情、选择治疗方法、判断预后及治疗效果提供重要的参考依据。Sharen 等[12]运用RT-3DE 对27 例正常对照组和28 例ASD 患者右室功能进行评价,发现ASD 组右室射血分数低于正常对照组(P=0.032),ASD 组右室局部、整体扩张及收缩末期容积较正常对照组明显增加(P=0.031),提示ASD 患者右室功能下降,RT-3DE 可准确评价右心室局部和整体容积及功能。
2D-STI 通过实时逐帧追踪高帧频二维图像的斑点回声定量分析、追踪和测量右心室整体纵向应变,不依赖于室壁运动方向和声束方向间的角度关系,可准确评价右室功能变化。任桐等[13]运用2D-STI 发现,随着阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS) 的严重程度加重,右心室整体纵向应变和右心室游离壁纵向应变随之减低,且与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01),提示2D-STI能较好地发现OSAS 患者右心室功能障碍,为临床尽早干预治疗提供可靠依据。Kavurt 等[14]运用2D-STI 发现法洛四联症修复患者右室收缩期纵向应变值明显低于对照组(-17.4±3.1% vs-25.6±3%),并发现在超声心动图参数中,右室收缩期纵向应变与心脏磁共振成像测定的右室射血分数相关性最好,提示法洛四联症修复患者右室功能障碍,运用2D-STI 测定右室纵向应变可以简单、有效评价法洛四联症修复患者右室收缩功能。Khairat 等[15]运用2D-STI 测定右室收缩期纵向应变,评价接受蒽环类药物治疗骨肉瘤的患儿右室功能,在第10 周的第1 次回声随访中,发现与基线研究相比,7 例患儿的右室收缩期纵向应变受损;第20 周时,右室应变受损的患儿增加到10例;在第29 周,12 例患儿右室应变受损;2D-STI能在TAPSE 和面积变化分数(FAC) 变化前发现右室功能异常,提示蒽环类药物会影响右室功能,是评价右室功能有效方法。Li 等[16]根据WHO 功能分级(FC) 将66 例肺动脉高压患者分为FCⅠ/Ⅱ组(1 组) 和Ⅲ/Ⅳ组(2 组),运用2D-STI 发现2 组间的整体RVLS (RVLSglobal)、游离壁RVLS(RVLSFW) 有显著性差异(P<0.01),提示肺动脉高压患者分级越高,右室功能下降越明显,2DSTI 可准确、可靠地评价右室局部和整体功能。
3D-STI 是在RT-3DE 及2D-STI 基础上发展起来的新技术,通过采集全容积图像,在三维空间追踪心肌回声斑点的运动,获得心肌的运动信息,测定右室整体纵向应变(RVGLS),反映右室功能。与2D-STI 相比,3D-STI 耗时更短,测值更加准确[17]。孙璐等[18]运用3D-STI 发现纵向应变中,肺动脉高压患者组各节段及整体应变较健康组均减低(P<0.05);面积应变和圆周应变中,流入道及流出道各节段应变明显减低,且差异有统计学意义(P<0.05),提示肺动脉高压患者右室功能下降,3D-STI 可以对肺动脉高压患者右室整体及局部心肌功能进行评价。孙敏敏等[19]将存在透析相关低血压 (IDH) 的长期血液透析(MHD) 患者14 例定为IDH 组,将无IDH 发生的患者14 例定为非IDH 组,运用3D-STI 技术发现单次透析后,非IDH 组透析后右室纵向应变较透析前增加(P<0.05),IDH 组右室射血分数和右室纵向应变均显著下降(P<0.01),提示单次血液透析对存在IDH 的MHD 患者右室功能的影响较大,3D-STI 对于MHD 患者的右室功能评估、随访及风险分层具有重要价值。在一项回顾性研究中,Ishizu 等[20]发现3D-STI 测量的右室面积应变(r=-0.56,P<0.001) 和圆周应变(r=-0.42,P<0.001) 是与心脏磁共振成像测量的右室射血分数相关的独立因子。在一项运用3D-STI 技术评价乳腺癌患者化疗后右室心肌力学性质变化的研究中,Wang 等[21]发现,与化疗前相比,第2 化疗周期时RVGLS 显著降低,第4 化疗周期时RVGLS 和右室整体面积应变(RVGAS) 均显著降低;第6化疗周期时RVGLS 和RVGAS 均进一步降低(均P<0.05),提示化疗周期越长,乳腺癌患者右室功能下降越明显,3D-STI 可早期敏感地评价乳腺癌化疗后右室功能。
综上所述,超声心动图新技术能准确、早期、无创、便捷地评估右室结构和功能,为疾病的诊疗和预后提供有效的信息,发挥着不可替代的作用,为临床右室结构和功能的评价提供可靠依据。