超聲心動(dòng)圖無(wú)創(chuàng)性評(píng)估肺血管阻力

魏麗群 WEI Liqun

李 越 LI Yue

王廣義 WANG Guangyi

韓寶石 HAN Baoshi

翟亞楠 ZHAI Yanan

王 娟 WANG Juan

超聲心動(dòng)圖無(wú)創(chuàng)性評(píng)估肺血管阻力

魏麗群 WEI Liqun

李 越 LI Yue

王廣義 WANG Guangyi

韓寶石 HAN Baoshi

翟亞楠 ZHAI Yanan

王 娟 WANG Juan

目的 比較超聲心動(dòng)圖與右心導(dǎo)管檢測(cè)肺血管阻力（PVR）的結(jié)果，探討多普勒超聲心動(dòng)圖無(wú)創(chuàng)、定量評(píng)估PVR的可行性。資料與方法28例擬診為肺動(dòng)脈高壓（PH）的患者，采用多普勒超聲測(cè)量右心室流出道時(shí)間流速積分（TVIRVOT）和三尖瓣收縮期反流血流頻譜最大速度（TRV），并采用多普勒超聲測(cè)算公式1（PVRecho1=TRV/TVIRVOT×10+0.16）及公式2（PVRecho2=TRV2/TVIRVOT×5.19－0.4）分別計(jì)算PVR。同時(shí)采用右心導(dǎo)管檢測(cè)肺動(dòng)脈壓力和心排量，并采用Fick法計(jì)算PVR。依據(jù)右心導(dǎo)管測(cè)量結(jié)果將患者分為肺阻力略增高組（PVR≤6 Wood）和肺阻力顯著增高組（PVR＞6 Wood），評(píng)價(jià)公式1及公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的一致性。結(jié)果采用多普勒超聲測(cè)算公式1和公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值在不分組和分組時(shí)均呈顯著正相關(guān)（r=0.881、0.895、0.925, P＜0.01），但公式1所測(cè)得PVR僅在肺阻力略增高組與右心導(dǎo)管測(cè)值一致性好，公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值在各組一致性均無(wú)顯著差異，公式2在肺阻力略增高組患者所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較的偏倚性較公式1大。以TRV/TVIRVOT＞0.19作為閾值，區(qū)分PVR＞6 Wood的敏感度（100%）和特異度（80%）較好。結(jié)論多普勒超聲心動(dòng)圖可以快速、無(wú)創(chuàng)地定量評(píng)估PVR，但在臨床工作中需注意不同程度PVR增高的患者應(yīng)使用不同的測(cè)算公式。

高血壓，肺性；超聲心動(dòng)描記術(shù)，多普勒，彩色；肺動(dòng)脈；血管阻力

肺血管阻力（pulmonary vascular resistance, PVR）是影響疑似或已知肺動(dòng)脈高壓（pulmonary hypertension, PH）患者病情評(píng)估和治療的重要參數(shù)[1]，常規(guī)由右心導(dǎo)管測(cè)量，但其為有創(chuàng)性檢查，適用范圍有限、費(fèi)用昂貴，并存在一定的并發(fā)癥和風(fēng)險(xiǎn)，不適用于作為一項(xiàng)篩查技術(shù)。因此，尋求無(wú)創(chuàng)性地測(cè)量PVR的方法一直是研究的重點(diǎn)。多普勒超聲可以無(wú)創(chuàng)性地檢測(cè)PVR，其結(jié)果較經(jīng)典的肺動(dòng)脈導(dǎo)管測(cè)壓具有更好的相關(guān)性和重復(fù)性，且價(jià)格低廉，值得臨床推廣[1]。然而既往研究報(bào)道的多普勒超聲檢測(cè)PVR的具體方法及參數(shù)不盡相同，對(duì)其可行性和準(zhǔn)確性存在爭(zhēng)議[2,3]。國(guó)外多中心大規(guī)模研究報(bào)道以2種多普勒超聲測(cè)算公式估測(cè)PVR，本研究擬對(duì)估算方法的實(shí)用性進(jìn)行探討，以期更為準(zhǔn)確地?zé)o創(chuàng)性評(píng)估PVR。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 隨機(jī)選取2012-02～2013-08在解放軍總醫(yī)院心內(nèi)科住院的擬診為PH并行右心導(dǎo)管檢查的28例患者，其中男12例，女16例；年齡13～67歲，平均（35.2±15.4）歲；引起PH的原因：室間隔缺損8例，房間隔缺損6例，動(dòng)脈導(dǎo)管未閉4例，肺動(dòng)靜脈瘺2例，特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓3例，肺動(dòng)脈栓塞4例，大動(dòng)脈炎1例。排除右心室流出道及肺動(dòng)脈瓣狹窄、非竇性心律、左心相關(guān)的PH及聲窗欠佳者。所有患者均知情同意并簽署超聲心動(dòng)圖和右心導(dǎo)管檢查知情同意書(shū)。

1.2 超聲心動(dòng)圖檢查 采用GE Vividi彩色多普勒超聲診斷儀，M3S探頭，頻率1.7～3.4 MHz。同步記錄II導(dǎo)聯(lián)心電圖信號(hào)?；颊呷∽髠?cè)臥位，平靜呼吸，進(jìn)行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，胸骨旁短軸切面測(cè)量右心室流出道時(shí)間流速積分（time-velocity integral of the right ventricular outfow tract, TVIRVOT）（圖1）， 心尖四腔切面記錄三尖瓣收縮期反流血流頻譜最大速度（TRV）（圖2）。以上各指標(biāo)均連續(xù)測(cè)量5個(gè)心動(dòng)周期取平均值，同時(shí)記錄患者的心率。超聲心動(dòng)圖檢查在右心導(dǎo)管檢查前2 h內(nèi)于導(dǎo)管室完成，每一例患者均根據(jù)以下2種多普勒超聲測(cè)算公式計(jì)算PVR，公 式1：PVRecho1=TRV/TVIRVOT×10+0.16， 公 式2：PVRecho2=TRV2/TVIRVOT×5.19－0.4[4]。

圖1 多普勒超聲胸骨旁短軸切面測(cè)量TVIRVOT

圖2 多普勒超聲心尖四腔切面記錄TRV

1.3 右心導(dǎo)管檢查 常規(guī)麻醉后經(jīng)皮穿刺股動(dòng)、靜脈，插入相應(yīng)型號(hào)的Leman、Pigtal導(dǎo)管至各心腔測(cè)壓，并抽取血標(biāo)本測(cè)定血氧含量，用多導(dǎo)生理儀記錄肺動(dòng)脈收縮壓（PASP）、肺動(dòng)脈舒張壓（PADP）、肺動(dòng)脈平均壓（PAMP）、肺動(dòng)脈楔壓（PCWP）。根據(jù)Fick法計(jì)算心排量（Qp）[5]，然后根據(jù)以下公式計(jì)算PVR：PVR=（PAMP－PCWP）/Qp。術(shù)中觀察患者心率及血壓的變化。根據(jù)右心導(dǎo)管測(cè)量肺血管阻力（PVRcath）的結(jié)果將患者分為肺阻力略增高組（PVR≤6 Wood）和肺阻力顯著增高組（PVR＞6 Wood）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 18.0軟件，不同多普勒超聲測(cè)算公式所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肺阻力略增高組及肺阻力顯著增高組患者右心導(dǎo)管所測(cè)得PVR與多普勒超聲測(cè)算公式1、公式2所測(cè)得PVR的一致性采用Bland-Altman分析；兩種多普勒超聲測(cè)算公式所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析，采用ROC曲線分析TRV/TVIRVOT對(duì)肺阻力增高程度的敏感性和特異性。

2 結(jié)果

2.1 多普勒超聲不同測(cè)算公式所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較 肺阻力略增高組多普勒超聲測(cè)算公式1、公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.107、－1.337, P＞0.05）；肺阻力顯著增高組多普勒超聲測(cè)算公式1所測(cè)得PVR顯著小于右心導(dǎo)管測(cè)值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－5.589, P＜0.001），公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－1.924, P＞0.05）。所有患者整體公式1所測(cè)得PVR顯著小于右心導(dǎo)管測(cè)值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.238, P＜0.001）；公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.189, P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 不同多普勒超聲測(cè)算公式所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較（Wood）

2.2 多普勒超聲測(cè)算公式1、公式2所測(cè)得PVR與患者右心導(dǎo)管測(cè)值的一致性 Bland-Altman分析結(jié)果顯示，多普勒超聲測(cè)算公式1、公式2所測(cè)得全部患者PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚性和一致性界限不同，其中公式1與右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚平均為6.8，95% CI為－6.7～20.4（圖3A）；公式2與右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚平均為2.2，95% CI為－6.5～10.9（圖3B）。

多普勒超聲測(cè)算公式1與肺阻力略增高組患者右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚平均為0.53，95% CI為－0.76～1.81（圖4A）；公式2與肺阻力略增高組患者右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚平均為－1.2，95% CI為－4.5～2.1（圖4B），提示多普勒超聲測(cè)算公式1在肺阻力略增高組患者所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值比較的偏倚性相對(duì)較小。

多普勒超聲測(cè)算公式1與肺阻力顯著增高組患者右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚平均為10.3，95% CI為－2.0～22.7（圖5A）；公式2與肺阻力顯著增高組患者右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚平均為4.1，95% CI為－4.5～12.7（圖5B），提示公式2在肺阻力顯著增高組患者所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚性相對(duì)較小，而公式1所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的偏倚性較大。

圖3 多普勒超聲測(cè)算公式1（A）、公式2（B）所測(cè)得全部患者PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的一致性

圖4 肺阻力略增高組多普勒超聲測(cè)算公式1（A）、公式2（B）與右心導(dǎo)管測(cè)值的一致性

圖5 肺阻力顯著增高組多普勒超聲測(cè)算公式1（A）、公式2（B）與右心導(dǎo)管測(cè)值的一致性

2.3 多普勒超聲不同測(cè)算公式所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的相關(guān)性 公式1、公式2所測(cè)得PVR與全部患者右心導(dǎo)管測(cè)值均呈顯著正相關(guān)（r=0.881、0.895, P＜0.01），公式1所測(cè)得肺高壓略增高組PVR和公式2測(cè)得肺高壓顯著增高組PVR與全部患者右心導(dǎo)管測(cè)值呈顯著正相關(guān)（r=0.925, P＜0.01），提示兩種多普勒超聲測(cè)算公式分別與不同肺高壓程度分組匹配后的相關(guān)性較單一公式適用全部患者狀態(tài)下的相關(guān)性似有增高趨勢(shì)，見(jiàn)圖6。

圖6 多普勒超聲測(cè)算公式1、公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值的相關(guān)性

2.4 TRV/TVIRVOT對(duì)肺阻力增高程度的評(píng)估 ROC曲線分析結(jié)果顯示，以TRV/TVIRVOT＞0.19作為預(yù)測(cè)PVR＞6 Wood的閾值，曲線下面積為0.844，標(biāo)準(zhǔn)誤為0.085，檢出PVR＞6 Wood患者的敏感度為100%，特異度為80%，見(jiàn)圖7。

圖7 以TRV/TVIRVOT預(yù)測(cè)PVR＞6 Wood患者的ROC曲線

3 討論

肺動(dòng)脈壓力增高不僅與肺血管阻力有關(guān)，還受肺血流量的影響。PVR能更好地反映肺循環(huán)功能及肺血管結(jié)構(gòu)改變的程度，PVR增高將加重右心室后負(fù)荷，誘發(fā)右心功能衰竭，是患者死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[6]。對(duì)于先天性心臟病患者，PVR是確定手術(shù)指征的關(guān)鍵參數(shù)之一，影響患者的長(zhǎng)期預(yù)后；對(duì)于擬行心臟移植的患者，PVR升高是惡性轉(zhuǎn)歸的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[7,8]。當(dāng)先天性心臟病存在大量左向右分流導(dǎo)致肺循環(huán)流速和流量明顯增加時(shí)，肺動(dòng)脈壓力往往出現(xiàn)不同程度的增高，但PVR并不一定升高，或其升高程度遠(yuǎn)低于肺動(dòng)脈壓力，故此時(shí)臨床更注重PVR而非肺動(dòng)脈壓力。

PVR常規(guī)通過(guò)右心導(dǎo)管檢測(cè)，但其為有創(chuàng)性操作，不利于反復(fù)進(jìn)行和遠(yuǎn)期隨訪[2]。超聲檢測(cè)PVR與導(dǎo)管檢測(cè)相比具有相關(guān)性高、無(wú)創(chuàng)、重復(fù)性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)治療決策、隨訪療效、評(píng)估預(yù)后均有重要意義[3]，但相關(guān)研究較少。

目前無(wú)創(chuàng)超聲用于計(jì)算PVR的基本參數(shù)為T(mén)RV和TVIRVOT，其中TRV代表肺動(dòng)脈壓力，TVIRVOT代表肺血流量，既往研究顯示，TRV/TVIRVOT與右心導(dǎo)管測(cè)值呈顯著正相關(guān)（r=0.93, P＜0.001），但不同研究采用TRV/TVIRVOT計(jì)算PVR的公式及其與導(dǎo)管實(shí)測(cè)值的一致性不盡相同，故目前對(duì)超聲無(wú)創(chuàng)評(píng)估PVR的可靠性尚有爭(zhēng)議[9-13]。美國(guó)超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)右心室功能評(píng)估指南暫未推薦用超聲心動(dòng)圖作為PVR的常規(guī)評(píng)估方法[14]。當(dāng)PVR較高時(shí)，超聲所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管實(shí)測(cè)值偏差較大。Rajagopalan等[11]報(bào)道，當(dāng)PVR＞8 Wood時(shí)，超聲檢查估算值與右心導(dǎo)管測(cè)值的相關(guān)性較差（r=0.17）。Abbas等[4]的多中心研究顯示，不同程度的PVR增高可能需要采用不同的超聲測(cè)算公式，當(dāng)0.175＜TRV/TVIRVOT＜0.275時(shí)預(yù)測(cè)PVR較低（2 Wood＜PVR＜6 Wood），此時(shí)采用公式1估測(cè)PVR結(jié)果與右心導(dǎo)管測(cè)量結(jié)果有較高的一致性；當(dāng)TRV/ TVIRVOT＞0.275時(shí)預(yù)測(cè)PVR較高（PVR＞6 Wood），此時(shí)采用公式2估測(cè)PVR結(jié)果與右心導(dǎo)管測(cè)量結(jié)果具有較高的一致性。

本研究結(jié)果顯示，多普勒超聲不同測(cè)算公式所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值均呈顯著正相關(guān)。一致性分析結(jié)果顯示，當(dāng)PVR≤6 Wood時(shí)，多普勒超聲測(cè)算公式1所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值一致且偏倚性較小，但隨著PVR增大，公式1的誤差逐漸增大，故公式1不適用于PVR顯著增高的患者。盡管公式2適用性更廣，在肺阻力略增高組和肺阻力顯著增高組患者PVR檢測(cè)結(jié)果與右心導(dǎo)管測(cè)值均無(wú)顯著差異，但當(dāng)PVR≤6 Wood時(shí)，公式2所測(cè)得PVR與右心導(dǎo)管測(cè)值偏倚性較大，其原因可能是由于TRV/TVIRVOT中TRV代表了壓力，TVIRVOT代表了血流量。根據(jù)Bernoulli方程，隨著TRV增加，肺動(dòng)脈壓力呈二次指數(shù)性增加，肺血管阻力=（肺動(dòng)脈平均壓－肺動(dòng)脈楔壓）/心排量，肺動(dòng)脈收縮壓=4×三尖瓣反流最大速度2+右房壓，血流量=橫截面積×心率×速度時(shí)間積分。而右心室功能障礙患者TRV常會(huì)被低估，且TVIRVOT可能會(huì)隨著右心結(jié)構(gòu)的變化和右心功能的減弱而發(fā)生非線性改變[10]。因此，對(duì)于右心功能尚好的低速三尖瓣反流只會(huì)產(chǎn)生很小的差異，而利用高速三尖瓣反流估測(cè)PVR需要考慮二次指數(shù)性的變化所造成的影響。當(dāng)PVR＞6 Wood時(shí)，TRV2/TVIRVOT較TRV/TVIRVOT能提供更加準(zhǔn)確的PVR，故對(duì)于此類(lèi)患者建議使用公式2。鑒于不同多普勒超聲測(cè)算公式計(jì)算PVR的適用性不同，本研究結(jié)果顯示，以TRV/TVIRVOT＞0.19作為預(yù)測(cè)PVR＞6 Wood的閾值，敏感度為100%，特異度為80%，該閾值介于既往研究報(bào)道的0.145～0.275[4,15-17]之間，敏感度與特異度相當(dāng)。因此，采用TRV/TVIRVOT預(yù)測(cè)PVR的增高程度是可行的。

本研究的局限性：①樣本量較少，需進(jìn)一步積累病例對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；②本研究?jī)H分析了較為常用的兩種多普勒超聲測(cè)算公式，范圍較局限，對(duì)于其他超聲方法的適用性尚待探討；③由于導(dǎo)管室操作環(huán)境的限制，超聲檢查估測(cè)PVR是在導(dǎo)管檢查術(shù)前2 h內(nèi)進(jìn)行的，患者術(shù)中的用藥及精神狀態(tài)變化有可能會(huì)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生一定的影響。

總之，多普勒超聲心動(dòng)圖可以無(wú)創(chuàng)、定量評(píng)估PVR，但需要注意對(duì)不同程度的PVR增高患者選用與之相匹配的測(cè)算公式。采用TRV/TVIRVOT對(duì)PVR增高程度進(jìn)行初步分組有助于選擇合適的測(cè)算公式。

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（責(zé)任編輯 張春輝）

Non-invasive Assessment of Pulmonary Vascular Resistance by Echocardiography

PurposeTo discuss the feasibility of assessing pulmonary vascular resistance (PVR) by Doppler echocardiography as a non-invasive measurement through a comparative analysis of Doppler echocardiography and right cardiac catheterization.Materials and MethodsTwenty-eight patients with suspected pulmonary hypertension (PH) were enrolled in the study. The time-velocity integral of the right ventricular outflow tract (TVIRVOT) and tricuspid regurgitation velocity (TRV) were measured by Doppler ultrasound, and PVR was calculated according to formula 1 (PVRecho1=TRV/ TVIRVOT×10+0.16) and formula 2 (PVRecho2=TRV2/TVIRVOT×5.19－0.4) respectively. Meanwhile, pulmonary arterial pressure and cardiac output were detected by right cardiac catheterization, and PVR was obtained by using the Fick method. The patients were further divided into the slightly increased PVR group (PVR≤6 Wood) and the obviously increased PVR group (PVR＞6 Wood) according to the measurement of right cardiac catheterization. The correlation of the results obtained by the two means was assessed.ResultsThe PVR calculated by Doppler ultrasound using formula 1 and 2 and that by right cardiac catheterization was positively correlated no matter grouping was considered or not (r=0.881, 0.895 and 0.925, P＜0.01). However, the PVR calculated by using formula 1 only showed better consistency with that by right cardiac catheterization in the slightly increased PVR group; the PVR by using formula 2 had no signifcant consistency with either group. Further Bland & Altman analysis revealed that, in the slightly increased PVR group, the PVR calculated by using formula 2 had a bigger bias than that by using formula 1. Taking TRV/TVIRVOT＞0.19 as the cutoff value to distinguish PVR＞6 Wood had good sensitivity and specificity of 100% and 80%, respectively.ConclusionDoppler echocardiography can be used as a rapid, noninvasive and quantitative way to measure pulmonary vascular resistance, but increased PVR with different degrees should be analyzed by using different calculation formulae.

Hypertension, pulmonary; Echocardiography, Doppler, color; Pulmonary artery; Vascular resistance

解放軍總醫(yī)院超聲科 北京 100853

李 越

Department of Ultrasound, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

Address Correspondence to: LI Yue

E-mail: liyue301@126.com

R543.2；R540.4+5

2013-10-25

修回日期：2014-03-26

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第4期：272-277

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(4): 272-277

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.04.009