右心聲學造影的臨床應(yīng)用進展

商培力，計曉娟

(重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院心臟中心/兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室/兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地/兒科學重慶市重點實驗室，重慶 400014)

右心聲學造影是在超聲心動圖成像時，經(jīng)外周靜脈注入聲學造影劑，使右心系統(tǒng)增強顯影的技術(shù)。1968年，Gramiak等[1]首次經(jīng)心導管向右心內(nèi)直接注射靛青藍綠、生理鹽水混合振蕩液，開創(chuàng)了右心聲學造影的先河。近年來，隨著科技的發(fā)展及醫(yī)療成像設(shè)備的改進，右心聲學造影為心、肺血管相關(guān)疾病的臨床診療提供了新方法。本文就右心聲學造影的原理及造影劑制備、給藥途徑、臨床應(yīng)用等作一綜述，旨在為臨床可進行右心聲學造影的病種選擇最方便有效的造影劑，提高相關(guān)疾病的有效診斷率。

1 右心聲學造影的原理

在外周靜脈血管中注入直徑大于紅細胞的微氣泡混懸液，使血液產(chǎn)生強散射，超聲心動圖觀察右房、右室、肺動脈順序增強顯影，以提高圖像對比度和分辨率。正常情況下，這些微氣泡無法通過肺循環(huán)，因此左心腔內(nèi)無造影劑顯影。根據(jù)顯影的順序、途徑和時間，右心聲學造影可用于臨床篩選和判斷右向左或雙向分流的心內(nèi)分流量及肺內(nèi)血管畸形。

2 右心聲學造影的造影劑制備

右心聲學造影劑的有效成分為微氣泡，多為空氣，也有配制的二氧化碳、氧氣等。根據(jù)微氣泡產(chǎn)生的方式，可以分為手振、化學反應(yīng)和聲振微氣泡。微氣泡的數(shù)量和質(zhì)量都將影響右心增強顯影的效果。微氣泡的數(shù)量既與抽吸、振蕩、注入造影劑的速率等相關(guān)，又與造影劑溶液的種類、濃度等相關(guān)[2]。一項動物實驗證實，注入的過氧化氫溶液濃度越高,顯影效果越好；且微氣泡的數(shù)量越多，穩(wěn)定性越好，存留的時間越長，顯影效果越好[3]。微氣泡的穩(wěn)定性還取決于溶液的表面張力,表面張力越高,所形成的氣泡就越容易融合或破裂，導致體內(nèi)顯影時間縮短，造影效果較差。

2.1 手振微氣泡

目前在右心聲學造影中應(yīng)用最廣的是手振微氣泡，即用一支20 mL空針抽取4～9 mL溶液，再用另一支20 mL空針抽取0.3～1 mL空氣，由三通管連接兩支針管，快速來回推注、振蕩20～25次形成微氣泡混懸液，配制成手振右心聲學造影劑。其優(yōu)點是方便、有效、價廉，缺點是不宜保存，需現(xiàn)配現(xiàn)用。

手振右心聲學造影劑的溶液可根據(jù)醫(yī)生的臨床經(jīng)驗，選擇5%～50%葡萄糖溶液、生理鹽水、靛青藍綠溶液、過氧化氫溶液、碳酸氫鈉溶液、自體血液等，造影效果各不相同，目前尚缺乏全面、系統(tǒng)的對比研究。生理鹽水表面張力高于靛青藍綠溶液和葡萄糖溶液，后二者顯影效果優(yōu)于生理鹽水。葡萄糖溶液濃度越高，表面張力越低，50%葡萄糖溶液微氣泡達峰時間明顯長于生理鹽水，造影效果更好[4-5]，在臨床工作中較常使用。為提高右心聲學造影劑制備效率，目前已研制了右心聲學造影劑配液裝置，通過機械電機帶動注射器來回推注,以減少人為誤差[6]。

2.2 化學反應(yīng)微氣泡

注射入血液中的過氧化氫溶液在體內(nèi)過氧化氫酶的催化下可分解釋放出氧氣，促進心腔血流，增強顯影。1978年，王新房等[7]首次使用過氧化氫溶液制備聲學微氣泡。1979年，Shimada等[8]將體外產(chǎn)生的二氧化碳氣體與生理鹽水或葡萄糖溶液混合振蕩，制備右心聲學造影劑。目前臨床上常通過碳酸氫鈉與維生素C發(fā)生酸堿反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，或?qū)⑻妓釟溻c與醋酸混合產(chǎn)生二氧化碳。近年來還有研究通過維生素B6中的鹽酸與碳酸氫鈉發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，制備二氧化碳氣體[9],其產(chǎn)生的氣泡密集度大、均勻，達峰持續(xù)時間長，具有良好的顯影效果[10]。

此類制備方式的優(yōu)點是易于控制微氣泡產(chǎn)生的量，但過氧化氫溶液所釋放的氧氣較易形成氣栓，安全性方面有所欠缺，現(xiàn)已較少用于右心聲學造影。碳酸氫鈉溶液雖然在安全性方面優(yōu)于過氧化氫溶液，但工序復雜，操作繁瑣，在臨床上往往不是最佳的造影劑制備選擇。

2.3 聲振微氣泡

1984年，F(xiàn)einstein等[11]提出利用超聲波震蕩代替?zhèn)鹘y(tǒng)手振溶液，使其產(chǎn)生直徑小于10 μm的微氣泡。通過此法產(chǎn)生的微氣泡直徑小、數(shù)量多、散射能力強、造影時光點密集，能清晰顯示心內(nèi)膜輪廓，但部分直徑較小的微氣泡可通過肺循環(huán)進入左心，不利于右心疾病的判斷，且還需聲振儀，無法滿足臨床隨用隨配的需求和成本控制，臨床應(yīng)用受限。

3 右心聲學造影的給藥途徑

早期的右心聲學造影劑均經(jīng)心導管注射，為有創(chuàng)檢查，限制了其臨床應(yīng)用。Valdes-Cruz等[12]在1977年首次提出經(jīng)外周靜脈進行右心聲學造影。隨后，Seward等[13]采用靜脈針進行周圍靜脈注射，首次經(jīng)非心導管注射途徑完成了右心聲學造影。目前臨床右心造影常用的外周靜脈包括肘靜脈、手背靜脈、踝靜脈等，兒童還可選擇頭皮靜脈。

4 右心聲學造影的臨床應(yīng)用

右心聲學造影主要應(yīng)用于卵圓孔未閉分流方向的判斷、肺動靜脈瘺的篩查以及肺動脈高壓的鑒別診斷，在房間隔缺損、室間隔缺損、動脈導管未閉、腔靜脈回流異常等先天性心臟病中也有重要作用；還可用于輔助心包穿刺定位、中心靜脈導管的放置。近年來，還有研究報道了其在肝肺綜合征、腦卒中等疾病中的應(yīng)用。

4.1 卵圓孔未閉

正常情況下，靜脈系統(tǒng)中的血栓、空氣、脂肪等栓子無法通過肺循環(huán)，不會進入體循環(huán)引起栓塞，但若心臟存在異常通道(如卵圓孔未閉)，在患者突然咳嗽、深呼吸或做Valsalva動作時，會導致右房壓力高于左房，心房水平出現(xiàn)右向左分流，栓子可不經(jīng)肺部而直接進入左心，從而導致不明原因栓塞和腦卒中等疾病[14]。臨床現(xiàn)已證實卵圓孔未閉是不明原因腦卒中的危險因素，是反常栓塞的解剖學和血流動力學基礎(chǔ)[15]。因此，卵圓孔未閉的檢出對臨床治療方案的制定有著非常重要的意義[16]。

卵圓孔未閉的發(fā)生率為20%～27%[17]。2015年美國超聲心動圖協(xié)會明確指出可通過右心聲學造影診斷卵圓孔未閉[18]，其對卵圓孔未閉的檢出率可高達97.27%[19]。經(jīng)胸右心聲學造影(contrast transthoracic echocardiography，cTTE)對于成人卵圓孔未閉右向左分流的檢出率高于經(jīng)胸超聲心動圖(transthoracic echocardiography，TTE)，并可定量分流程度[20]。針對臨床上懷疑卵圓孔未閉的患者，推薦cTTE聯(lián)合TTE篩查。閆艷等[21]報道右心聲學造影在Valsalva動作下可反映卵圓孔未閉的大小、位置和毗鄰關(guān)系等情況，對卵圓孔未閉的診斷準確度優(yōu)于食道三維超聲心動圖，且操作便捷、經(jīng)濟實惠。

閔杰青等[22]報道用8 mL生理鹽水、1 mL靜脈血、1 mL空氣制備手振混懸液對兒童進行右心聲學造影，輔以Valsalva動作可以明顯提高卵圓孔未閉右向左分流的檢出率，但該報道中兒童年齡為(11.3±1.7)歲，缺乏幼兒及學齡前兒童的臨床應(yīng)用報道及安全性分析。

4.2 肺動靜脈瘺

肺動靜脈瘺為一種罕見的肺部血管畸形，大部分為先天性，也可為外傷、手術(shù)等所致。肺動靜脈瘺常見的臨床表現(xiàn)為紫紺、杵狀指(趾)、繼發(fā)性紅細胞增多及左心負荷過重,常規(guī)心臟超聲無特異性表現(xiàn)，而右心聲學造影對該病診斷具有特異性，診斷敏感性高達92%。當心房水平無交通時，在右心顯影8個心動周期后，左心開始出現(xiàn)造影劑充盈，表明肺內(nèi)動靜脈間存在分流，高度提示肺動靜脈瘺，應(yīng)進一步進行CTA、DSA檢查確診[23]。右心聲學造影不僅可篩查肺動靜脈瘺，還可快速、無創(chuàng)地評價肺動靜脈瘺封堵術(shù)后的即刻及遠期效果[24]。

4.3 先天性心臟病、肺動脈高壓

右心聲學造影對判斷右心大小、室壁厚度及有無右心腔內(nèi)占位有重要的價值，在診斷房間隔缺損、室間隔缺損、法洛四聯(lián)癥、三尖瓣閉鎖、永存左上腔靜脈等先天性心臟病方面效果較優(yōu)[25]。右心聲學造影目前在心臟超聲檢查中仍必不可少，是彩色多普勒無法完全取代的檢查方法。

右心聲學造影在肺動脈高壓的鑒別診斷中有重要作用。一般情況下，左向右分流可經(jīng)二維超聲或彩色多普勒識別；但在動脈導管未閉或者主—肺動脈窗合并重度肺動脈高壓出現(xiàn)雙向分流，甚至完全右向左分流時，彩色多普勒易漏診，或誤診為原發(fā)性肺動脈高壓[26]。若采用右心聲學造影，在胸骨旁大動脈短軸切面可觀察到肺動脈內(nèi)負性顯影，或右心顯影同時腹主動脈內(nèi)出現(xiàn)微氣泡，則有助于確診大動脈水平右向左分流，明確肺動脈高壓的病因。

4.4 其他應(yīng)用

心包穿刺時借助右心聲學造影可清晰地顯示心臟范圍，以確定進針的位置[27]。右心聲學造影還可判斷中心靜脈導管的位置[28]、識別導管頭端的位置[29]，具有良好的臨床應(yīng)用價值。

肝肺綜合征是各種急、慢性肝病并發(fā)肺血管擴張，導致低氧血癥的臨床綜合征。通過右心聲學造影發(fā)現(xiàn)，在3～4個心動周期后左房、左室內(nèi)出現(xiàn)大量造影微氣泡，提示肺內(nèi)存在毛細血管水平分流[30]。

5 展望

傳統(tǒng)彩色多普勒成像對心內(nèi)右向左分流敏感性較低，右心聲學造影對右向左分流敏感性很高，是灰階及彩色多普勒超聲心動圖的補充，且操作簡便，顯影清晰，價格低廉，安全可靠，易于推廣普及，目前許多醫(yī)院對于發(fā)現(xiàn)卵圓孔未閉的患者常規(guī)進行右心聲學造影以明確是否存在右向左分流。右心聲學造影聯(lián)合超聲成像新技術(shù)(如三維超聲、經(jīng)食道超聲)在輔助診斷卵圓孔未閉合并腦卒中、肺動靜脈瘺等方面有重要的價值，值得推廣。然而兒童右心聲學造影的應(yīng)用較少，有待今后進一步探討。