心包壓塞的超聲心動圖表現(xiàn)

齊欣

心包壓塞是由于液體積聚于心包腔內(nèi),心包腔內(nèi)壓力升高使心臟受壓,阻止了血液正?；亓鞯囊环N威脅生命的臨床情況。超聲心動圖(UCG)在心包壓塞的診斷治療中起到重要的作用,是心包壓塞首選的檢查方法,本文就心包壓塞的病生理及超聲心動圖特點(diǎn)做一簡要概述。

一、心包的正常結(jié)構(gòu)

正常的心包是一個纖維彈性囊,包裹在心臟外面,內(nèi)含薄層液體。正常心包有兩層結(jié)構(gòu),內(nèi)層為漿膜心包,外層為纖維心包。漿膜心包又可分為臟層和壁層。臟層覆于心肌的外面,又稱為心外膜,壁層在臟層的外圍。臟層與壁層在出入心的大血管根部相移行,兩層之間的腔隙稱為心包腔,內(nèi)含有少量漿液,起潤滑作用,可減少心在搏動時的摩擦。正常心包腔內(nèi)的液體一般不超過50 ml,主要分布于房室溝和室間溝。纖維心包又稱心包纖維層,是一纖維結(jié)締組織囊,貼于漿膜心包壁層的外面,向上與出入心的大血管外膜相移行,向下與隔的中心腱緊密相連。纖維心包伸縮性小,較堅韌。見圖1。

圖1 心包示意圖

心包的作用之一是維持心臟的容量,這與心包的機(jī)械特性有關(guān)。壁層心包具有類似橡膠樣的抗拉強(qiáng)度,在低張力情況下彈性很強(qiáng),張力增大時,突然變硬以防止心臟進(jìn)一步的擴(kuò)張。

二維(2D) 超聲心動圖上也常見到心包脂肪。脂肪最常積聚在室間溝和房室溝中,以及右心室游離壁上。這種正常但個體間差異很大的表現(xiàn)最常在胸骨旁長軸切面和劍突下切面見于心臟前方。將其識別為脂肪的最佳線索是其在后壁缺失、心包運(yùn)動正常以及在心包腔內(nèi)呈低密度回聲(常見為斑點(diǎn))。

心包的斷面是薄層線樣的結(jié)構(gòu),超聲心動圖圖像一般不能直接顯示,而是表現(xiàn)為與肺組織相鄰的明亮的線狀高回聲。 如果心包的任何一層增厚>5 mm,超聲心動圖就很容易看見了。通常情況下,只有收縮期才能見到心包內(nèi)的液體,如果整個心動周期都有無回聲的液性暗區(qū),提示心包內(nèi)液體增多。

當(dāng)通過實(shí)時2D超聲心動圖探查心包時,辨別心包內(nèi)心臟的運(yùn)動是很重要的。正常情況下,心外膜包繞的心臟在壁層心包內(nèi)運(yùn)動和扭轉(zhuǎn)。在短軸切面中,運(yùn)動是由于心臟在收縮期時扭轉(zhuǎn)形成的;在心尖四腔切面上,運(yùn)動是由于扭轉(zhuǎn)和縱向心肌縮短形成的。劍突下四腔切面在探測兩層心包之間的運(yùn)動方面特別有用。當(dāng)心包炎性反應(yīng)和/或瘢痕導(dǎo)致兩層心包粘連時,心臟正常的獨(dú)立運(yùn)動將受損或消失。

二、心包壓塞的生理學(xué)

心包壓塞的主要異常是心包腔壓力增高所致的心臟受到壓迫。心包具有一定程度的彈性,但是一旦達(dá)到彈性極限,心臟必須與心包內(nèi)液體競爭固定的心包內(nèi)容積。隨著心包壓塞的進(jìn)展,心腔變得越來越小,心腔舒張順應(yīng)性下降。這種受限的心臟充盈導(dǎo)致下列后果:(1)全身靜脈回流進(jìn)行性變化。當(dāng)心包填塞非常嚴(yán)重時,將會出現(xiàn)靜脈回流總量下降、心腔縮小以及心輸出量和血壓下降。(2)右心房游離壁為柔軟菲薄的結(jié)構(gòu),心包內(nèi)壓大于右心房收縮壓時,可出現(xiàn)右心房游離壁塌陷。右心房游離壁塌陷持續(xù)時間>1/3收縮期是診斷心臟壓塞的可靠指標(biāo)之一。心包內(nèi)壓大于右心室舒張壓,可出現(xiàn)右心室舒張期塌陷。(3)心臟壓塞時心腔內(nèi)血流變化隨呼吸時相改變顯著,心室腔大小也隨之改變。吸氣時胸內(nèi)壓的降低通過心包傳輸至右心和肺血管。吸氣時,全身靜脈回流至右心的回流量增加,而肺靜脈回流至左心的回流量減少。心臟壓塞時增大的心包壓限制了雙側(cè)心室的擴(kuò)張,吸氣時靜脈回流增加右心室增大,而增大的右心室通過室間隔壓迫左心室導(dǎo)致左心室腔減小;而呼氣時左心室血流增加左心室增大,相應(yīng)右心室腔血流減少室腔變小。依據(jù)心臟壓塞時心腔內(nèi)血流動力學(xué)呼吸相的特征性變化,多普勒超聲心動圖可敏感地檢測到心臟壓塞時的多普勒參數(shù)改變。正常人三尖瓣血流吸氣時輕度增加(<17%)、二尖瓣血流吸氣時稍為減少(<10%)。心臟壓塞時,左側(cè)和右側(cè)心腔內(nèi)血流流速呼吸相改變顯著。

急性出血時血液較快進(jìn)入相對僵硬的心包內(nèi),心包內(nèi)壓力的初始小幅增加之后幾乎呈垂直上升,可迅速導(dǎo)致心包填塞。 而心包積液的慢性積聚可使心包順應(yīng)性逐漸增加,心包內(nèi)壓力增加較緩慢,直至達(dá)到臨界點(diǎn),此時可以見到心包內(nèi)壓力幾乎呈垂直上升,在這種情況下,直到心包液已積聚2 L或以上,心包填塞才可能發(fā)生。無論急性還是慢性心包壓塞,一旦心包不再能伸展,僅需要非常少量的積液即可導(dǎo)致心包填塞。此時,心包壓塞心包穿刺時最初引流出的心包液可使心包內(nèi)壓力最大幅度減小。所以,心包壓塞可以是大量心包積液緩慢增加時逐漸出現(xiàn),也可由少量積液急性增加所致,心包積液量的多少不一定預(yù)示心包壓塞的發(fā)生,快速發(fā)生的心包積液量雖然不多但常常有心包壓塞的表現(xiàn)。

三、心包壓塞的典型超聲心動圖表現(xiàn)

懷疑心包壓塞時,必須立即行UCG檢查。無論心包積液量的多少,心臟壓塞都可能是致命的。因此,最重要的超聲表現(xiàn)包括:心包積液,下腔靜脈、肝靜脈擴(kuò)張(預(yù)示體靜脈壓升高),收縮末期和舒張末期左心室減小,每博量和心輸出量減少。對于大多數(shù)病例,其他”經(jīng)典”的超聲心動圖表現(xiàn)包括:當(dāng)心包腔壓力超過心腔內(nèi)壓力時右心室舒張期塌陷,室間隔吸氣時向左心室突出,以及多普勒血流速度隨呼吸變化。

M型以及2D超聲心動圖的表現(xiàn):標(biāo)準(zhǔn)切面的超聲心動圖顯示心包積液量的大小,范圍,以及是否有血栓。心包壓塞時常伴有中到大量的心包積液,短軸切面顯示心臟受壓以及充盈受限。收縮末期和舒張末期左心室減小,心肌雖然質(zhì)量沒有變化,常貌似肥厚。吸氣時右心室舒張期擴(kuò)張,而左心室舒張期變小,呼氣時則相反。見圖2。2D超聲的另外一個重要的壓塞征象是下腔靜脈充盈,大約90%以上的患者都會出現(xiàn)。下腔靜脈內(nèi)徑>21 mm,吸氣時內(nèi)徑變小,變化率<50%提示心包腔內(nèi)壓力升高導(dǎo)致右心壓力升高和體靜脈壓升高。見圖3。如果下腔靜脈顯示有困難,肝靜脈擴(kuò)張也是體靜脈壓升高的標(biāo)志。雖然下腔靜脈擴(kuò)張是心包壓塞的敏感指標(biāo),但是在沒有心包積液的很多其他疾病,也可見到下腔靜脈擴(kuò)張。

注:右心室吸氣(insp)時擴(kuò)大,左心室減小,呼氣時(exp)相反圖2 M型超聲顯示心包積液(PEff)和心包壓塞

注:IVC擴(kuò)張(2.5 cm),M型顯示吸氣(insp)時IVC變化率<50%,注意肝靜脈HV擴(kuò)張圖3 心包壓塞患者下腔靜脈(IVC)隨呼吸周期的變化

2D超聲心動圖顯示的舒張期右心房和右心室塌陷是心包壓塞的常見表現(xiàn),對低壓心包壓塞的診斷非常重要,特別是當(dāng)下腔靜脈表現(xiàn)不明顯時。當(dāng)心腔內(nèi)壓力達(dá)到最低值,一過性低于心包腔內(nèi)壓力時,出現(xiàn)舒張期右心室右心房塌陷。心房塌陷開始于R波的頂點(diǎn),心室塌陷開始于T波結(jié)束時的舒張早期。見圖4。心室收縮過程中,右心房持續(xù)塌陷直到心房開始充盈,心房的壓力高于心包腔內(nèi)壓力。右心房塌陷持續(xù)時間>1/3心動周期是診斷心臟壓塞的可靠指標(biāo)之一,敏感性和特異性幾乎可達(dá)100%。右心室舒張期塌陷在心包腔內(nèi)壓中度升高時即可出現(xiàn),此時,心輸出量下降大約20%,血壓還沒有明顯變化。開始,右心室塌陷僅見于吸氣相,當(dāng)心包壓塞嚴(yán)重時,整個呼吸周期均可見到。見圖5。

顯示右心房和右心室凹陷或“塌陷”(小箭頭顯示)。右心房和右心室凹陷均發(fā)生于舒張期,此時心腔內(nèi)壓力很低,一過性低于心包腔內(nèi)壓力。如箭頭顯示,心房舒張和凹陷發(fā)生于心電圖QRS波頂點(diǎn)附近,而心室凹陷發(fā)生于舒張早期。

圖4 心包壓塞患者2D超聲心動圖劍突下切面; LA:左心房,RA:右心房,LV:左心室,RV:右心室

圖5 RV chamber:右心室腔; 心包積液和心包壓塞患者2D超聲心動圖劍突下切面

右心室游離壁(Fr-Wall)M型超聲曲線,顯示右心室凹陷或“塌陷”(dC)的時相。正常情況下,在收縮期(Sys),右心室收縮,室壁向內(nèi)運(yùn)動,但是,心包壓塞時,在收縮末期(心電圖的細(xì)箭頭),右心室舒張,心腔內(nèi)壓力下降低于心包腔內(nèi)壓力,導(dǎo)致舒張早期右心室塌陷(dC)。隨后,隨著右心室開始充盈,心腔內(nèi)壓力升高,右心室游離壁向壁心包運(yùn)動,心房收縮后心室腔達(dá)到最大。

沒有任何心腔壁的塌陷,90%以上的幾率沒有心包壓塞。注意一些臨床疾病可能影響右心腔內(nèi)的壓力,導(dǎo)致右心腔內(nèi)的壓力升高或降低,影響右心室壁塌陷的判定。

隨呼吸變化的室間隔擺動是心包壓塞的另外一個常見表現(xiàn)。吸氣時,右心室內(nèi)徑增大,左心室內(nèi)徑減小,室間隔向左室游離壁運(yùn)動。正常情況下,左心室充盈在吸氣時下降很小(<5%),但是在心包壓塞時下降不正常,導(dǎo)致出現(xiàn)每博量下降和奇脈,這些現(xiàn)象是由于心包壓塞時室間隔的擺動,一側(cè)心腔充盈的增加伴隨另外一側(cè)心室充盈的減少。見圖6。

注:吸氣時(左側(cè)圖)室間隔偏向左心室,呼氣時(右側(cè)圖),室間隔偏向右心室圖6 室間隔擺動示意圖

多普勒血流的變化也是心包壓塞的重要表現(xiàn)。心包壓塞時跨三尖瓣血流和肺動脈瓣血流在吸氣時增加,二尖瓣和主動脈瓣血流在吸氣時減小。見圖7～10。正常情況下,二尖瓣E峰峰值大約有5%的變化,等容舒張時間的變化很小。心包壓塞時,二尖瓣血流頻譜的變化很大,伴隨著等容舒張時間的變化,同時肺動脈和主動脈流速隨呼吸的變化伴隨著射血時間的變化。二尖瓣和三尖瓣流速在吸氣后和呼氣后第一次心跳的變化最大。見圖8。有研究顯示,二尖瓣血流頻譜E峰在吸氣時減少>30%有診斷意義。脈沖波多普勒和連續(xù)波多普勒檢測的二尖瓣血流頻譜均有此變化。

圖7 心包壓塞患者二尖瓣脈沖多普勒血流頻譜

峰值速度和速度時間積分都很低,提示心輸出量減低。二尖瓣血流頻譜E峰隨呼吸變化增大,吸氣時(insp)的第一次心跳E峰最低,呼氣后(exp)第一次心跳E峰最高,吸氣和呼氣之間的心跳E峰值在兩者之間。從呼氣到吸氣,二尖瓣E峰速度下降超過30%,是典型的心包壓塞表現(xiàn)。注意二尖瓣血流隨呼吸變化率的計算方法為:(呼氣峰值速度-吸氣峰值速度)/呼氣峰值速度。PW檢測的肝靜脈血流速度對于判斷心包積液的情況有重要的意義。肝靜脈血流頻譜正常為雙相波,收縮期速度高于舒張期流速,可伴有心房逆向波和收縮末期靜脈逆向波。吸氣時,收縮期速度和舒張期速度均增高,當(dāng)心腔壓力升高時,心臟充盈受阻,前向血流速度減慢,可由50 cm/s減至20～40 cm/s,并且以收縮期血流為主。見圖8。中度心包壓塞時,舒張期血流接近消失,但還有吸氣時增強(qiáng),心包壓塞更重時,收縮期前向血流可見,舒張期血流完全消失。當(dāng)只能在吸氣相觀察到肝靜脈血流時,說明體靜脈壓和心包腔內(nèi)壓相等,患者危在旦夕。

心包壓塞時肝靜脈PW血流頻譜在呼氣時也有變化,呼氣的第一次心跳,或者是舒張期流速下降,或者是顯示逆流波。見圖11。

圖8 心包壓塞患者三尖瓣脈沖多普勒血流頻譜

峰值速度和速度時間積分都很低,提示心輸出量減低。血流頻譜E峰與正常(白點(diǎn))比較隨呼吸變化增大,吸氣時(insp)的第一次心跳的E峰最高,呼氣后(exp)第一次心跳的E峰最低,與圖七顯示的二尖瓣血流頻譜隨呼吸的變化正好相反。注意三尖瓣血流隨呼吸變化率的計算方法為:(呼氣峰值速度-吸氣峰值速度)/呼氣峰值速度。

圖9 心包壓塞并有奇脈患者的左室流出道脈沖多普勒血流頻譜

吸氣(insp)時,左室流出道峰值速度和射血時間下降,呼氣(exp)時則相反。注意第2個呼吸周期有1次心跳的值處于中間位(星號處),這次心跳既不是吸氣時的第一次心跳也不是呼氣時的第一次心跳,說明心跳和呼吸周期之間存在動態(tài)的變化。呼吸引起左室充盈壓的改變導(dǎo)致左室流出道血流速度的變化。

圖10 心包壓塞患者肝靜脈脈沖多普勒血流頻譜

基線以下的血流頻譜表示進(jìn)入心臟的血流,基線以上的頻譜表示逆流。與正常前向血流比較,心包壓塞患者的血流速度顯著降低,反映了心臟充盈減少。當(dāng)屏住呼吸時,只有心室收縮(S)才可見到前向血流,吸氣(insp)時,收縮期血流占主導(dǎo),也可見到舒張期血流(D)。在呼氣(exp)后第一次心跳,有1次舒張期的逆流(箭頭),這次逆流和三尖瓣血流最小值的時間是同時發(fā)生的。美國超聲心動圖學(xué)會心包疾病指南中心包壓塞的超聲心動圖診斷要點(diǎn)主要有:(1)心包積液,每博量減低,心輸出量減低,中心靜脈壓升高,結(jié)合心腔塌陷,典型的多普勒變化可以診斷心包壓塞;(2)左心室變小,好像左心室肥厚;(3)下腔靜脈和肝靜脈擴(kuò)張;(4)心腔塌陷;(5)心腔大小隨呼吸變化(吸氣時右心室擴(kuò)張,左心室變小);(6)跨瓣血流速度隨呼吸變化(吸氣時三尖瓣肺動脈瓣增加,二尖瓣主動脈瓣減小)以及吸氣時等容舒張時間增加。二尖瓣和三尖瓣血流隨呼吸的變化率的計算方法為:(呼氣后最大速度-吸氣后最大速度)/呼氣后最大速度。二尖瓣E峰在吸氣后第一次心跳和呼氣后第一次心跳的變化率通常>30%。呼氣后第一次心跳三尖瓣血流下降最明顯,變化率>60%(計算出的為負(fù)值),同時有肝靜脈心房逆流波的出現(xiàn);(7)肝靜脈血流速度減低,呼氣時肝靜脈舒張期血流速度減低、逆轉(zhuǎn)波出現(xiàn);(8)注意如果只有二三尖瓣血流頻譜隨呼吸的變化而沒有其他表現(xiàn),不能夠診斷心包壓塞,同時要注意區(qū)分心包壓塞和慢性阻塞性肺病的頻譜變化與呼吸的關(guān)系。

心包壓塞是心臟科急癥,隨時有威脅患者生命的可能。臨床上一旦懷疑心包壓塞,需要立即行超聲心動圖檢查,熟練掌握心包壓塞的超聲表現(xiàn),及時作出心包壓塞的診斷具有非常重要的意義。

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一、超聲心動圖是如何判斷心包積液量的？

一般來說,超聲心動圖診斷心包積液準(zhǔn)確性幾近100%,心包積液在超聲心動圖上主要表現(xiàn)為心包腔內(nèi)的無回聲液性暗區(qū)。通過超聲心動圖測量可初步判斷心包積液的量的情況及心包積液的分布情況。超聲心動圖測量積液的方法是通過胸骨旁長軸短軸、四腔、劍突下等切面,垂直心室壁測量舒張期積液的厚度。多個二維切面探及的均勻分布的心包積液可以提高預(yù)測積液量的準(zhǔn)確性,少量和極大量心包積液分布可能不均勻。正常心包腔內(nèi)的液體一般不超過50 ml,主要分布于房室溝和室間溝。當(dāng)心包腔的液體超過此量時,診斷心包積液。

心包積液量的分類是人為設(shè)定的,少量積液通常為50～100 ml,中量積液為100～500 ml,大量積液為500 ml以上。微量心包積液只在收縮期才可見到液性暗區(qū),少量積液液性暗區(qū)的厚度<10 mm,中量10～20 mm,大量>20 mm,以及極大量>25 mm。

超聲心動圖測量出的積液的厚度與積液量的判斷有一定的相關(guān)性,一般情況下:(1)微量心包積液,通常沒有血液動力學(xué)意義,只在收縮期可見到液性暗區(qū)。(2)少量心包積液:收縮期和舒張期均可見到液性暗區(qū),通常超過50 ml心包積液。如果有<1 cm液性暗區(qū),大約50～300 ml積液。(3)如果心包腔有 1～2 cm液性暗區(qū),大約有300～500 ml積液。(4)如果心包腔有>2 cm液性暗區(qū),通常超過700 ml積液。(5)心臟擺動:通常為大量心包積液,心臟在積液中涌動,常發(fā)生心包壓塞,心動圖表現(xiàn)電交替。如圖1:胸骨旁長軸(LAX)和短軸(SAX)顯示的微量(TrivialT)、少量(Small)、中量(Moderate)大量(Large)心包積液示意圖(箭頭所指為心包積液)

圖1 胸骨旁長軸(LAX)和短軸(SAX)顯示的微量(TrivialT)、少量(Small)、中量(Moderate)大量(Large)心包積液示意圖(箭頭所指為心包積液)

二、2017年美國心力衰竭指南有關(guān)血漿利鈉肽(NT-ProBNP或BNP)有哪些重要的更新？

2017年5月美國心臟病學(xué)院ACC,美國心臟協(xié)會AHA,美國心力衰竭協(xié)會HFSA聯(lián)合發(fā)表了心力衰竭管理指南,這部指南是在2013年心力衰竭指南的基礎(chǔ)上,對心力衰竭相關(guān)的生物標(biāo)志物、新型藥物、重要合并癥處理以及心力衰竭預(yù)防等部分進(jìn)行了更新。其中有關(guān) NT-ProBNP或BNP部分的更新要點(diǎn)如下:(1)預(yù)防:研究表明,應(yīng)用NT-ProBNP或BNP進(jìn)行篩查,并進(jìn)行早期干預(yù)可預(yù)防心力衰竭的發(fā)生。指南推薦對可能發(fā)生心力衰竭的患者使用NT-ProBNP或BNP進(jìn)行早期篩查(Ⅱa,B-R),然后接受專業(yè)團(tuán)隊管理,進(jìn)行指南推薦的管理和治療(GDMT),實(shí)行早期干預(yù),可預(yù)防左室功能障礙(收縮性或舒張性)或新發(fā)心力衰竭。

(2)診斷:對呼吸困難患者測量NT-ProBNP或BNP,以診斷或排除心力衰竭(I,A)。

(3)預(yù)后或額外風(fēng)險分層:慢性心力衰竭患者測量NT-ProBNP或BNP來明確預(yù)后或疾病的嚴(yán)重程度(I,A);急性失代償性心力衰竭患者測量入院時基線NT-ProBNP或BNP和/或心臟肌鈣蛋白以明確預(yù)后(I,A);心力衰竭患者出院前NT-ProBNP或BNP水平有助于判斷出院后患者預(yù)后。(Ⅱa,B-NR);慢性心力衰竭患者接受其他生物標(biāo)志物(例如心肌損傷或纖維化生物標(biāo)志物)進(jìn)行額外的風(fēng)險分層(Ⅱa,B-NR)。

齊欣.心包壓塞的超聲心動圖表現(xiàn)[J/CD].中華心臟與心律電子雜志，2017,5(3)：129-134.