超聲心動(dòng)圖評(píng)估射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭患者右心結(jié)構(gòu)及功能研究進(jìn)展

劉修穎，孫 陽(yáng)*

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科，重慶 400010；2.超聲分子影像重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400010)

2016年歐洲心臟病學(xué)會(huì)(European Society of Cardiology， ESC)指南[1]按左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction， LVEF)將心力衰竭(heart failure，HF)程度分為射血分?jǐn)?shù)降低型HF(heart failure with reduced ejection fraction， HFrEF)、射血分?jǐn)?shù)保留型HF(heart failure with preserved ejection fraction， HFpEF)及射血分?jǐn)?shù)中間值HF(heart failure with mid-range ejection fraction, HFmrEF)。近年來(lái)，HFpEF發(fā)病率和病死率逐年升高，流行病學(xué)研究[2-4]顯示，HFpEF患者以老年女性為主，且伴發(fā)房顫、高血壓、糖尿病、冠心病、貧血、慢性阻塞性肺病及慢性腎臟病的概率均較高。右心室功能與HFpEF關(guān)系密切，右心室功能不全(right ventricular dysfunction, RVD)是HFpEF患者不良預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。本文對(duì)超聲心動(dòng)圖評(píng)估HFpEF右心結(jié)構(gòu)及功能的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 HFpEF與右心功能損害的關(guān)系

導(dǎo)致HFpEF患者出現(xiàn)RVD的原因較多，目前公認(rèn)病因包括[5]：①肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension, PH)，HFpEF所致左心室舒張功能不全和左心房失去順應(yīng)性均可使肺靜脈系統(tǒng)承受額外負(fù)荷，另外某些額外成分亦會(huì)導(dǎo)致伴/不伴肺血管重構(gòu)的肺血管收縮；②心室間相互作用，因左右心室共用室間隔和一套心肌，右心室收縮所需動(dòng)力的20%～40%源于左心室收縮[6]；③冠狀動(dòng)脈疾病，右冠狀動(dòng)脈近端或優(yōu)勢(shì)回旋支閉塞可能導(dǎo)致右心室收縮功能受損而左心室整體收縮功能正常；④房顫，使左心室充盈壓力增加，導(dǎo)致左心房擴(kuò)大和重構(gòu)，繼而肺動(dòng)脈壓力和右心室后負(fù)荷增加；⑤合并癥，一些非心臟疾病，包括肥胖、糖尿病、腎功能不全、慢性阻塞性肺病和高血壓等均可通過(guò)全身途徑[7]如系統(tǒng)炎癥和內(nèi)皮功能障礙等重塑右心室心肌，從而導(dǎo)致RVD[8]。

2 評(píng)估HFpEF患者右心功能的價(jià)值

RVD在左心衰竭患者中普遍存在，且為HFpEF患者不良預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。GOLIASCH等[9]采用半定量法將右心室功能分為正常及輕度、中度、嚴(yán)重降低。右心室功能中度及以上減低為右心室功能明顯受損，患者HFpEF發(fā)病率和死亡率均增加。ZAKIR等[10]發(fā)現(xiàn)左心室舒張功能不全與PH及RVD均呈正相關(guān)，早期評(píng)估不同程度RVD對(duì)選擇HFpEF治療方案及改善患者預(yù)后均有重大意義。

國(guó)內(nèi)外研究樣本量及方法各有不同，且隨著指南和推薦的更新，診斷標(biāo)準(zhǔn)、排除標(biāo)準(zhǔn)亦不盡相同，導(dǎo)致文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于HFpEF患者RVD發(fā)生率的波動(dòng)較大，但目前已知至少有20% HFpEF患者存在RVD，且此概率甚至可達(dá)30%～50%。深入研究RVD的發(fā)生發(fā)展有助于臨床更好地認(rèn)識(shí)HFpEF，進(jìn)而改善患者預(yù)后。

3 超聲心動(dòng)圖評(píng)估RVD

超聲心動(dòng)圖具有無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)便、價(jià)廉、可重復(fù)性強(qiáng)、可定量及直觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，基于此，二維超聲心動(dòng)圖常作為評(píng)估右心室功能的首選方法。但右心室解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給超聲評(píng)估帶來(lái)困難。目前斑點(diǎn)追蹤技術(shù)和三維超聲心動(dòng)圖等新技術(shù)已逐漸成為常規(guī)二維超聲成像的補(bǔ)充。

3.1 常規(guī)超聲心動(dòng)圖

3.1.1 右心室結(jié)構(gòu)改變 由于右心室解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且缺乏特殊的右心解剖標(biāo)志作為參考點(diǎn)，以常規(guī)二維超聲評(píng)估右心室大小難度較大。美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)和歐洲心血管影像學(xué)協(xié)會(huì)(American Society of Echocardiography and European Association of cardiovascular imaging，ASE/EACVI)更新的指南[11]推薦將以下參數(shù)用于評(píng)估右心室結(jié)構(gòu)，包括右心室內(nèi)徑(right ventricle dimension， RVd)、收縮末期面積(end-systolic area， ESA)、舒張末期面積(end-diastolic area， EDA)及室壁厚度。

HFpEF可通過(guò)系統(tǒng)性炎癥及釋放各種細(xì)胞因子誘發(fā)右心室壁肥厚、右心擴(kuò)大，繼而導(dǎo)致右心衰竭。MELENOVSKY等[6]研究證實(shí)，與正常對(duì)照組相比，HFpEF患者RVd顯著增加。ROBAEYS等[12]發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照者相比，HFpEF患者右心室結(jié)構(gòu)無(wú)顯著差異，但RVD增大約30%。ZAKIR等[10]認(rèn)為右心室易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)改變的原因在于右心室較左心室對(duì)后負(fù)荷更敏感，左心室在壓力超負(fù)荷情況下可通過(guò)增強(qiáng)收縮力來(lái)與之對(duì)抗，而右心室主要表現(xiàn)為室壁厚度增加；隨時(shí)間推移，右心室肥大可能無(wú)法維持正常收縮壓水平，導(dǎo)致右心室擴(kuò)張、收縮功能減弱。

3.1.2 右心室功能改變 ASE/EACVI指南[11]推薦以1個(gè)或多個(gè)參數(shù)綜合評(píng)估右心室收縮功能，包括面積變化分?jǐn)?shù)(fractional area change， FAC)、三尖瓣環(huán)側(cè)壁收縮期縱向位移速度(DTI-derived tricuspid lateral annular systolic velocity wave， S’)、三尖瓣環(huán)收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion， TAPSE)及右心室心肌做功指數(shù)(right ventricle index of myocardial performance， RIMP)。目前常用于評(píng)價(jià)HFpEF患者右心室功能的參數(shù)為FAC、TAPSE及S’。MELENOVSKY等[6]發(fā)現(xiàn)33%的HFpEF患者存在RVD(定義為FAC<35%)，HFpEF患者右心室FAC及S’均較健康對(duì)照者降低約20%～25%。BOSCH等[13]發(fā)現(xiàn)，無(wú)論S’、TAPSE還是FAC，在健康對(duì)照者、HFpEF及HFrEF患者之間右心室功能均呈逐漸降低趨勢(shì)。PUWANANT等[14]通過(guò)小型隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)約30%的HFpEF患者右心室FAC減低(<45%)；如以TAPSE減小(<15 mm)或S’降低(<11.5 cm/s)為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估右心室功能，則RVD概率達(dá)40%～50%，故認(rèn)為TAPSE用于判定RVD的敏感性更高，而特異性較低。GORTER等[5]報(bào)道，以TAPSE、FAC及S’評(píng)估HFpEF患者RVD的發(fā)生率分別為28%、18%和21%；TAPSE每降低5 mm，患者死亡率增加26%，F(xiàn)AC每下降5%，死亡率增加16%，而S’改變對(duì)死亡率無(wú)明顯影響。分析原因，可能在于右心室收縮是多種收縮機(jī)制綜合作用的結(jié)果，且以右心室肌纖維縱向收縮為主；隨著后負(fù)荷增加，右心室橫向收縮增加而縱向收縮減少，最終表現(xiàn)為TAPSE減少、FAC增加。

GHIO等[15]以肺動(dòng)脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure, PASP)與TAPSE的比值作為評(píng)價(jià)右心室與肺循環(huán)耦合的簡(jiǎn)化指標(biāo)，以TAPSE=14 mm、TAPSE/PASP=0.36 mm/mmHg作為RVD的臨界值，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)大比例HFrEF患者雖然肺動(dòng)脈壓力正常，但右心室功能減低，提示除后負(fù)荷增加之外，還有其他原因?qū)е翿VD，如心室間相互作用及合并癥等。GUAZZI等[16]提出可采用TAPSE/PASP對(duì)HF患者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層，TAPSE/PASP<0.35 mm/mmHg患者年齡更大、NYHA分級(jí)更高，心房顫動(dòng)和慢性腎病患病率均更高。

3.2 斑點(diǎn)追蹤技術(shù) 近年來(lái)，二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(two-dimensional speckle tracking echocardiography, 2D-STE)被廣泛用于心肌力學(xué)研究。2D-STE可區(qū)分正常、主動(dòng)心肌節(jié)段形變與心肌功能受損，逐漸用于觀察右心室。右心室重構(gòu)最初表現(xiàn)為縱向功能減弱而橫向收縮力補(bǔ)償性增加，故右心室縱向應(yīng)變(right ventricle longitudinal strain， RVLS)可作為識(shí)別右心室早期功能障礙的敏感指標(biāo)。但右心室的幾何學(xué)特點(diǎn)復(fù)雜，缺乏特殊的右側(cè)解剖標(biāo)志作為參照點(diǎn)，以2D-STE測(cè)量RVLS具有挑戰(zhàn)性。

BOSCH等[13]研究結(jié)果顯示，對(duì)照者、HFpEF及HFrEF患者的RVLS分別為(26.7±5.0)%、(22.7%±6.6)%及(18.2±6.7)%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，提示隨著左心室收縮功能減低，右心室功能亦逐漸減低。吳夢(mèng)等[17]發(fā)現(xiàn)健康對(duì)照者及HFpEF、HFrEF患者間右心室游離壁應(yīng)變(right ventricular free wall strain， RVFWS)逐漸降低，且HF患者RVFWS與LVEF、TAPSE、心肌做功指數(shù)(myocardial performance index， MPI)、右心室壁厚度均相關(guān)(r=-0.68、-0.53、0.52、0.51，P均<0.01)。李玉曼等[18]使用三維斑點(diǎn)超聲觀察HFpEF患者右心室功能變化，結(jié)果顯示RVLS是HFpEF患者預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子；RVFWS<22%的HFpEF患者發(fā)生不良臨床結(jié)局風(fēng)險(xiǎn)增加。田新橋等[19]發(fā)現(xiàn)PH患者右心室整體應(yīng)變(global longitudinal strain， GLS)與S’相關(guān)性良好，提示右心室GLS可作為評(píng)估其縱向收縮功能的指標(biāo)。GUENDOUZ等[20]認(rèn)為右心室應(yīng)變較常規(guī)二維超聲參數(shù)更能預(yù)測(cè)不良結(jié)局，以GLS<21%可識(shí)別具有不良心臟事件高風(fēng)險(xiǎn)患者，提示右心室GLS可作為慢性HF患者臨床管理的敏感指標(biāo)。CARLUCCIO等[21]觀察200例TAPSE正常(>16 mm)的HFrEF(LVEF≤40%)患者，發(fā)現(xiàn)RVFWS預(yù)測(cè)預(yù)后的最佳臨界值為-15.3%，AUC 0.68，(P<0.001)，敏感度50%，特異度80%。

MORRIS等[8]綜合評(píng)估201例HFpEF患者和364例無(wú)癥狀左心室舒張功能不全(left ventricle diastole dysfunction, LVDD)患者的左右心室收縮和舒張功能，發(fā)現(xiàn)HFpEF患者較無(wú)癥狀LVDD患者右心室縱向收縮和舒張功能受損更嚴(yán)重，這可能與HFpEF患者多并發(fā)糖尿病、冠心病、高血壓等有關(guān)；多元回歸分析結(jié)果顯示，左心室應(yīng)變、左心室舒張?jiān)缙趹?yīng)變率、右心室壁厚度、TAPSE及右心室FAC是RVLS及右心室整體縱向舒張?jiān)缙趹?yīng)變率(right ventricular global longitudinal early diastolic strain rate， RV-SRe)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。

3.3 三維超聲心動(dòng)圖 三維超聲心動(dòng)圖克服了常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)右心室的局限性，可測(cè)量右心室容積[11]；但在心臟手術(shù)后(無(wú)明顯室間隔移位的情況下)患者，即便常規(guī)二維參數(shù)(即TAPSE、S’)普遍降低，也不代表右心室整體收縮功能減低，此時(shí)右心室射血分?jǐn)?shù)(right ventricle ejection fraction, RVEF)具有獨(dú)特的臨床價(jià)值。三維超聲心動(dòng)圖評(píng)估RVEF受右心室后負(fù)荷、室間隔運(yùn)動(dòng)、圖像質(zhì)量和心律等影響，因而并非評(píng)估右心室功能的首選方法，常需與其他參數(shù)結(jié)合進(jìn)行綜合評(píng)估。張?zhí)m等[22]評(píng)價(jià)左心疾病相關(guān)性PH患者右心室重構(gòu)，發(fā)現(xiàn)RVEF、右心室舒張末期容積指數(shù)(right ventricle end-diastolic volume index， RVVId)、右心室收縮末期容積指數(shù)(right ventricle end-systolic volume index， RVVIs)對(duì)于診斷反應(yīng)性PH具有較好的應(yīng)用價(jià)值，表明其具有鑒別被動(dòng)性與反應(yīng)性PH的潛力。在三維超聲評(píng)價(jià)右心室結(jié)構(gòu)及功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步判斷PH類型，可更好地指導(dǎo)臨床治療。

4 小結(jié)與展望

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)HFpEF患者右心功能十分重視，且推薦采用多種參數(shù)綜合評(píng)估右心室結(jié)構(gòu)及功能。在常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖基礎(chǔ)上，聯(lián)合應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)及三維超聲心動(dòng)圖，可以更早期、更全面地發(fā)現(xiàn)右心異常。如何更好地運(yùn)用這些技術(shù)并指導(dǎo)臨床是未來(lái)努力的方向。