慢性心力衰竭患者超声心动图应用的研究进展

林祖金，郑林晖，黄晓民，林鹏生

(宁德师范学院附属宁德市医院超声医学科，福建 宁德 352100)

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)指机体回心血量充足的情况下，由诸多因素导致的心脏功能减弱，继而导致心排血量减少，从而不能确保组织代谢需求的一种心脏循环障碍病理状态[1-2]。CHF患者常合并不同程度的房室传导阻滞或心室内传导延长，而房室传导阻滞、心室内传导延长均会导致心脏室间与室内机械收缩不同步、房室收缩顺序不协调等，继而导致心脏泵血功能减弱，因此有必要对可疑CHF患者进行一级预防[3-4]。CHF的早期诊断是目前亟待解决的难题之一，临床针对CHF的诊断方法主要包括生物学标志物、超声心动图、数学模型等，高效、准确的检查方法有助于早期发现受检者的持续、动态心电图变化，以指导临床CHF患者的治疗[5-7]。超声心动图是利用超声波回声这一物理学特性检查心脏及其相关大血管的生理解剖结构和功能，以获取相关信息的无创影像学检查手段。超声心动图可以充分反映心脏主动脉瓣、二尖瓣的活动能力和瓣膜功能，观察受检者的房室形态、室壁厚度及缺损等，在判断患者心脏、肺主动脉及冠状动脉的血流分布、心脏搏出等方面均具有显著价值，且超声心动图还具有无创、可靠、安全等优势，在临床普遍应用[8-9]。现就CHF患者超声心动图应用的研究进展予以综述。

1 超声心动图评价CHF患者心室重构

随着CHF患者病情进展，机体内代偿机制被激活，室壁增厚、心腔增大进展为心室重构，心室重构也是CHF病情进展的表现，且心室重构越严重，CHF患者预后越不理想[10-11]。

1.1二维超声心动图 二维超声心动图是现阶段评估CHF患者左心功能的首选无创检测方法，可用于测量房室厚度、心腔大小等，有助于动态监测心动周期中不同时相心室容积变化，从心室容积角度明确心房收缩力[12-13]。李春等[14]利用二维超声心动图检测行房间隔缺损封堵术治疗房间隔缺损患者的右心房和右心室大小，并利用组织多普勒超声检测右心室底部收缩期及舒张末期的运动速度，结果显示，围手术期房间隔缺损患者的右心房和右心室长径、横径改变明显，且患者右心室底部舒张末期与收缩期的运动速度均较术前减慢，提示二维超声心动图与组织多普勒超声在房间隔缺损患者围手术期右心室负荷检测中具有显著价值。

1.2三维超声心动图 三维超声心动图可获取心脏真实立体形态。目前，三维超声心动图已成为临床心脏相关疾病诊疗及预后评估的重要依据[15]。白洋等[16]对比60例心室射血分数<50%的CHF患者(非肺高压亚组15例、被动性肺高压亚组15例、反应性肺高压亚组30例)和35名健康志愿者的二维超声心动图、三维超声心动图相关参数，结果显示，CHF患者右心室射血分数与左心室射血分数、右心室长径与左心室长径均呈正相关，而肺血管阻力与右心室射血分数呈负相关，可见实时三维超声心动图与二维超声心动图检查有助于明确CHF患者的心室功能及结构状态。

1.3M型超声心动图 M型超声心动图主要通过精准的时间与距离定位，监测局部结构运动轨迹的方向、时间与速度，同时还可获取各个方向心室壁的心肌运动曲线[17-18]。罗晓等[19]选取122例非ST段抬高型心肌梗死患者，首先行二维超声心动图检查，随后对二维超声心动图检查显示左心室节段室壁运动异常阳性者行M型超声心动图检查，并于检查完成后48 h内行冠状动脉造影，结果显示，二维超声心动图诊断冠状动脉病变的漏诊率约为46.43%(52/112)，而M型超声心动图检查显示左心室室壁节段运动幅度及收缩期增厚率均显著增加，提示二维超声心动图联合M型超声心动图诊断非ST段抬高型心肌梗死心肌缺血和左心室室壁运动异常的灵敏度更高，可显著提高非ST段抬高型心肌梗死的早期检出率。但欧洲心脏病学会不推荐根据二维超声心动图联合M型超声心动图测量的心室相关参数评估心室功能，而是推荐利用辛普森法联合二维超声心动图与M型超声心动图评估心室功能[20]。

1.4组织多普勒显像技术 组织多普勒显像技术通过改变多普勒滤波系统，保留心肌组织运动产生的低速、高振幅频移信号，对室壁运动实施定量评价[21]。相关指标包括：①二尖瓣血流频谱。二尖瓣血流频谱涵盖了左心室舒张早期快速充盈的充盈峰(E峰)及舒张末期充盈的充盈峰(A峰)，临床可根据A峰、E峰数值判定舒张功能严重程度，当二尖瓣血流频谱出现A峰>E峰且DT(E峰减速时间)>220 ms时，为轻度心功能不全；当二尖瓣血流频谱出现E/A=1～1.5时，为中度心功能不全；当二尖瓣血流频谱出现E/A>2且DT为115～150 ms时，为重度心功能不全，但上述判定标准只适用于心率、房室收缩正常的CHF患者[22-23]。李玲等[24]比较肺源性心脏病患者与健康志愿者的超声心动图检查指标(射血分数、右心室前后径等)发现，与健康志愿者相比，肺源性心脏病患者的射血分数显著降低，而舒张晚期A波峰值流速与舒张早期E波峰值流速的比值、Tei指数均显著升高，且肺源性心脏病患者超声心动图检查的诊断阳性率、右心扩大阳性率和右心扩大伴心衰阳性率均高于常规12导联心电图检查，表明超声心动图诊断肺源性心脏病的阳性率较高，用于右心功能检测价值显著。②肺静脉血流频谱。通过肺静脉血流频谱可获得收缩期峰值速度(S波)、舒张早期峰值速度波峰值(D波)、S波与D波峰速比值(S/D)、逆向a波的流速持续时间及峰值速度，并可根据上述指标预评估左心室功能，S波减少，提示单纯左心室松弛下降；D波增加、S波减少、D/S>1、逆向a波的流速增加且维持时间延长，提示松弛性与顺应性下降；此外，年龄也是影响肺静脉血流速度的因素之一，年龄越大，S/D越高[25]。③二尖瓣环组织运动频谱。二尖瓣扣舒张初期血流速/瓣环舒张初期峰值常被作为评估舒张功能不全的常用指标，多普勒频谱包含舒张末期Em峰、收缩期Sa及Ea峰[26]。④M型彩色多普勒血流频谱。采用斜率法检测血流从二尖瓣到心尖的速度，血流速度>50 cm/s时被认为正常，当个体罹患CHF时，血流速度减慢，当射血分数下降时，常不需要测量E/VP(血流速度峰值)，当舒张末期压力≥15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)时，E/VP≥2.5预测价值较高[27]。

1.5斑点追踪技术 斑点追踪技术通过自动追踪感兴趣区域内心肌组织在整个心动周期中的定位，评估心脏局部、整体运动[28]。近年来，斑点追踪技术在心肌力学研究中应用逐渐广泛，可区分主动、正常心肌节段形变与心肌功能受损，并以此观察心室重构现象[29]。王玮等[30]的研究中纳入81例初发急性ST段抬高型心肌梗死患者，通过对比二维斑点追踪超声心动图相关指标发现，当急性期左心室整体心肌环周应变≤-7.77%时，二维斑点追踪超声心动图的灵敏度和特异度最高，通过绘制受试者工作特征曲线发现，当左心室整体心肌环周应变≥-17.48%时二维斑点追踪超声心动图预测心室重构的灵敏度和特异度较理想，表明左心室整体心肌环周应变是预测后节段功能恢复和左心室重构的敏感指标。

2 超声心动图评价CHF患者心功能

各类型心血管疾病患者均伴有不同程度的心肌收缩乏力、射血功能降低等，导致机体各组织器官的血供降低，进而引发因营养缺乏所致的水肿、肺淤血等，严重威胁患者生命安全，因此及时、准确地评估心脏功能与容积改变对临床疾病诊断、预后评估等均具有重要意义[31-32]。

2.1二维超声心动图 二维超声心动图可清晰、直观地显示心脏结构形态、空间位置等，还可显示心脏大血管的断层结构、动态变化等[33]。吴长东等[34]通过分析249例慢性阻塞性肺疾病患者的二维超声心动图以及B型脑钠肽等相关指标与右心功能不全的关系发现，二维超声心动图单独或与B型脑钠肽等其他相关指标联合评估慢性阻塞性肺疾病患者右心功能不全的灵敏度均较高，故可将二维超声心动图作为评估慢性阻塞性肺疾病患者右心功能不全的重要手段。

2.2三维超声心动图 三维超声心动图可动态定量分析左心房容积与运动的变化，三维超声心动图的出现使非侵入性成像在心脏相关疾病中的应用不断拓展，能够更准确地显示复杂的心脏结构；其次，在不依赖任何几何形态的前提下，可快速获取右心室舒张末期最大直径及右心室收缩末期最小容积等指标[35]。宋昕殊等[36]对60例慢性阻塞性肺疾病患者(根据病程分为A组：病程≤5年，B组：病程>5年)和30名健康志愿者(C组)进行二维超声心动图和三维超声心动图检测，比较三组患者的心脏功能相关指标参数，结果显示，与A组和C组相比，B组常规二维超声心动图所示右心室前壁厚度、右心室舒张末期基底部横径均较高，三尖瓣环收缩期位移降低，而B组实时三维超声心动图显示右心室收缩末期最小容积、右心室舒张末期最大容积均升高，右心室射血分数降低，提示三维超声心动图在检测心脏功能方面价值显著，对指导临床相关心脏疾病的诊断与治疗尤为重要。

2.3声学定量技术 声学定量技术通过计算机数字化图像边缘检测技术分析回声信号，自动区别血液与心肌组织，通过左心房容积及其应变率获取评价左心房功能的指标参数，该指标参数与心导管检测结果的一致性较好[37]。丁明岩等[38]通过对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观发现，与正常人群相比，肥厚型梗阻型心肌病患者和非梗阻型心肌病患者右心室与右心房峰值快速充盈率之比、右心室与右心房收缩充盈容积之比均显著降低，表明声学定量技术可作为定量评价肥厚型心肌病患者右心室功能的新指标。

2.4多普勒组织成像技术 多普勒组织成像技术通过多普勒取样容积采集、编码心肌运动信息，帮助临床实时评价心肌运动方向、位移等信息，定量、定性分析节段心室壁运动情况，并据此衡量心脏功能[39]。李雪梅等[40]选取30例健康志愿者和90例肺动脉高压患者(轻度30例、中度30例、重度30例)，并比较健康志愿者与不同肺动脉高压程度患者三尖瓣前叶瓣环的组织多普勒频谱和右心室Tei指数，结果表明，组织多普勒成像Tei指数是评价心室整体功能的理想指标，提示多普勒组织成像技术检测右心室Tei指数对右心功能变化敏感性较高。

2.5斑点追踪技术 斑点追踪技术不受声束角度的束缚，可定量分析心肌径向、纵向等运动，对时间与空间的分辨力均较高，同时斑点追踪技术还可通过应变率检测局部心肌变形能力，确定心肌重构范围[41]。此外，斑点追踪技术可实时追踪心肌内回声斑点的空间运动，以二维斑点追踪形式逐个追踪感兴趣区域组织的运动，真实反映组织运动轨迹及形变，具有快速、敏感、准确、可重复等优势，可对局部心肌及整体心脏功能进行量化评估与同步性研究，不仅可定量分析左心室舒张及收缩功能，在左心房、右心室功能评估中也具有重要作用，为射血分数保留的心力衰竭患者的早期诊断及不良事件的识别提供重要参考价值[42]。许怀刚和仲其飞[43]利用超声心动图和二维斑点追踪技术检测CHF患者与健康志愿者的心功能参数(左心室舒张末期容积、左心室射血分数等)，结果发现，与健康志愿者相比，CHF患者左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积、左心室短轴缩短率等均较高，左心室射血分数较低，左心室长轴整体收缩期最大峰值应变、心脏整体收缩期应变率等圴较高，提示三维斑点追踪技术可在全容积状态下追踪心肌斑点的空间三维运动，定量分析局部及整体应变，同时还可分析达峰时间标准差，弥补二维斑点追踪技术斑点丢失的不足。

3 小 结

随着超声心动图的不断发展，临床对CHF发病机制的认识不断加深。早期、准确、科学地评估CHF患者的心脏功能，对指导临床治疗方案的制订、改善CHF患者不良预后尤为关键。对于疑似CHF者，应尽早行超声心动图检查评估其自主神经健康状况，同时结合患者主诉、临床表现及重要影像学检查，有望成为未来CHF早期诊断与预后评估的重要手段。但未来还需开展大样本、前瞻性的研究以明确超声心动图在CHF患者中的应用价值，并在确保相关标准可控的条件下进行分析说明，以指导临床CHF的诊断与治疗。