右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)評(píng)估的研究進(jìn)展

藍(lán)衛(wèi)芳綜述，鄧 燕審校

0 引 言

近10年來(lái)，心肺系統(tǒng)疾病越來(lái)越關(guān)注右心室功能，右心室功能是肺動(dòng)脈高壓患者預(yù)后的重要因素，然而，準(zhǔn)確評(píng)估右心室功能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。肺循環(huán)與右心室后負(fù)荷之間的相互作用是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，僅通過(guò)評(píng)估右心室功能并不能為臨床精準(zhǔn)化治療提供足夠依據(jù)。因此，通過(guò)全面評(píng)估右心室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)可為肺動(dòng)脈高壓患者病情、臨床精準(zhǔn)治療及預(yù)后判斷提供有價(jià)值的依據(jù)。本文就右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)定義、檢測(cè)方法、超聲檢測(cè)指標(biāo)等方面評(píng)估進(jìn)行綜述。

1 右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的定義

肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension, PH)是一種以進(jìn)行性肺血管阻力升高，最終導(dǎo)致右心衰竭和患者死亡的臨床綜合征[1]。PH以肺動(dòng)脈壓力升高為表現(xiàn)形式的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，其標(biāo)準(zhǔn)被定義為海平面靜息狀態(tài)下右心導(dǎo)管測(cè)定的平均肺動(dòng)脈壓(mean pulmonary artery pressure，mPAP)≥25 mmHg[1-2]。PH全球發(fā),病率約1%，其中65歲以上人群PH患病率高達(dá)10%，未經(jīng)治療的PH患者中位生存期不足3年[3]。2015年ESC/ERS發(fā)布的診斷與治療指南中，將PH分為以下5大類：動(dòng)脈性肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)，左心疾病相關(guān)性肺動(dòng)脈高壓，肺部疾病/缺氧性的肺動(dòng)脈高壓，慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓，原因不明和(或)多種因素所致的肺動(dòng)脈高壓[3-7]。

右心室功能及肺動(dòng)脈壓力是影響PH患者預(yù)后的重要因素；然而，右心室功能評(píng)估對(duì)PH來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。右心功能狀態(tài)依賴于右室心肌內(nèi)在收縮力和肺血管后負(fù)荷之間復(fù)雜的相互作用。研究證實(shí)，右心功能不僅依賴于后負(fù)荷狀態(tài)，且受體循環(huán)充血以及左、右室間相互作用的影響，因此常規(guī)反應(yīng)右室功能狀態(tài)的參數(shù)具有一定的局限性[8-9]。研究表明，常規(guī)右心室功能參數(shù)如：右心室射血分?jǐn)?shù)(right ventricular ejection fraction，RVEF)、三尖瓣瓣環(huán)收縮期位移(ricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)、右心室每搏輸出量(right ventricular stroke volume，RVSV)、右心室收縮末容積(right ventricular end systolic volume, RVESV)在疾病晚期出現(xiàn)右心舒張、收縮功能障礙時(shí)才會(huì)出現(xiàn)明顯改變[9-11]。近年研究證實(shí)，基于右心室功能及其循環(huán)的匹配性出發(fā)的“右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)”的新指標(biāo)，即在生理狀態(tài)下，心室和血管彈性可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以保持最佳的耦聯(lián)關(guān)系；但在病理?xiàng)l件下，心室彈性和血管彈性發(fā)生變化，無(wú)法達(dá)到最佳的耦聯(lián)關(guān)系，從而引起右心衰竭。該指標(biāo)能更早期且準(zhǔn)確反應(yīng)壓力負(fù)荷狀態(tài)下右心的功能狀態(tài)的變化[10-11]。

2 右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的檢測(cè)方法

2.1 右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的侵入性檢測(cè)目前研究證實(shí)，右心導(dǎo)管測(cè)壓是右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)關(guān)系評(píng)估的重要方法，右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)需集成右室功能與右室壓力負(fù)荷兩個(gè)重要指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估。右心導(dǎo)管通過(guò)計(jì)算心室彈性[收縮末期彈性(end systolic elastance，Ees)]和血管彈性[有效動(dòng)脈彈性(arterial elastance，Ea)]的比值=Ees/Ea是右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)評(píng)估的“金標(biāo)準(zhǔn)”[12]。多項(xiàng)研究表明，右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)(即Ees/Ea)是右心功能異常及患者預(yù)后的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，理想的右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)對(duì)應(yīng)的Ees/Ea比值范圍約為1.5～2.0，即以最小能耗供給血流輸出，隨著肺動(dòng)脈壓力增高Ees/Ea隨之降低[12]。目前，臨床中測(cè)量Ees/Ea有3種方法，即單次心跳法、結(jié)合心臟核磁振(cardiac magnetic resonance imaging，CMR)技術(shù)容積法、以及壓力-容積環(huán)法，不同的方法測(cè)得的Ees/Ea比值存在差異[13]。Ees/Ea心導(dǎo)管測(cè)壓法因其有創(chuàng)性及對(duì)檢測(cè)者要求較高，所以檢測(cè)具有一定的局限性。CMR價(jià)格昂貴、對(duì)儀器設(shè)備要求高、無(wú)法實(shí)現(xiàn)床旁檢查等原因，其臨床應(yīng)用同樣受到限制。

2.2侵入性與非侵入性相結(jié)合的檢測(cè)方法

2.2.1 侵入性血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)結(jié)合心臟磁共振右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)可以結(jié)合非侵入性心臟影像學(xué)檢查與侵入性的血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)方法測(cè)量右心室后負(fù)荷。Van de Veerdonk等[14]通過(guò)心臟磁共振量化RVEF結(jié)合侵入性檢測(cè)肺血管阻力(pulmonary vascular resistance，PVR)檢測(cè)右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)。結(jié)果顯示，在使用藥物治療的PAH患者中，RVEF>35%的受試者的治療反應(yīng)遠(yuǎn)優(yōu)于RVEF<35%的患者;重要的是，RVEF>35%合并PVR>650 dyn·s/cm5的受試者與RVEF>35%合并PVR<650 dyn·s/cm5受試者具有相似的臨床預(yù)后。因此，通過(guò)結(jié)合右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)更有助于臨床預(yù)后評(píng)估。

2.2.2侵入性血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)結(jié)合超聲心動(dòng)圖有研究通過(guò)超聲心動(dòng)圖測(cè)量TAPSE、右室面積變化率(fractional area change， FAC)檢測(cè)右心室收縮功能，通過(guò)侵入性方法檢測(cè)mPAP，采用TAPSE和FAC與mPAP的比值評(píng)右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)。研究結(jié)果顯示，在肺血管病變程度相似的條件下，血清白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平較高的PAH患者，右心室功能和右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)程度仍較差，血清IL-6水平與FAC/mPAP和TAPSE/mPAP呈顯著相關(guān)[15]。Prins等[16]研究也得到相似結(jié)果，該研究發(fā)現(xiàn)脈沖多普勒測(cè)量的肺脈搏波傳遞時(shí)間(pulmonary pulse wave transit time ，pPTT)與右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)之間的關(guān)系，研究顯示，pPTT與FAC/mPAP和TAPSE/mPAP密切相關(guān)，提示pPTT可作為無(wú)創(chuàng)評(píng)估PAH患者的肺血管血流動(dòng)力學(xué)和右心室功能的指標(biāo)。

3 右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的無(wú)創(chuàng)超聲檢測(cè)方法

3.1 右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的超聲檢測(cè)指標(biāo)近年，有學(xué)者提出將超聲心動(dòng)圖作為評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的新方法。右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的超聲評(píng)估主要包括右心室功能、 肺血管阻力以及肺泡-毛細(xì)血管膜功能3個(gè)方面的評(píng)估[10]。右心室功能是維持的右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)重要組成部分。通過(guò)M 型超聲測(cè)量三尖瓣瓣環(huán)收縮期由右室基部向右室心尖移動(dòng)的距離得到TAPSE，反映右心室的縱向收縮能力。二維超聲心動(dòng)圖檢測(cè)右心室FAC可有效評(píng)估右心室縱向以及橫向的收縮功能。此外，通過(guò)三維超聲心動(dòng)圖檢測(cè)右心室容積及RVEF較二維超聲心動(dòng)圖能更充分完整地顯示右心室形態(tài)，且能準(zhǔn)確評(píng)估右心室的容積與功能。因此，超聲心動(dòng)圖評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單易行、檢測(cè)技術(shù)要求低的特點(diǎn)，具有很高的臨床實(shí)用價(jià)值[17]。

最新研究通常將反應(yīng)右室功能的TAPSE、FAC與右心室收縮壓(right ventricular systolic pressure, RVSP)或肺動(dòng)脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure, PASP)的比值[18-19]，或?qū)APSE與肺動(dòng)脈加速時(shí)間(pulmonary artery acceleration time, PAAT)比值作為評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的重要指標(biāo)[20]。另有研究顯示，通過(guò)三維超聲心動(dòng)圖檢測(cè)RVSV 與RVESV比值亦可用于右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的評(píng)估[21]。

3.2右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的超聲檢測(cè)指標(biāo)研究

3.2.1 TAPSE/PASP在Tello等[22]研究顯示，TAPSE/PASP與作為“金標(biāo)準(zhǔn)”的心導(dǎo)管所測(cè)Ees/Ea密切相關(guān)，并且在PH患者中， TAPSE/PASP <0.31 mm/mm Hg的患者的預(yù)后明顯高于TAPSE/PASP較高的患者，研究證明了TAPSE/PASP可能作為與右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)相關(guān)的簡(jiǎn)單可靠的非侵入性檢查方法，同時(shí)可作為PH患者臨床預(yù)后的指標(biāo)。Vriz等[23]研究顯示，在存在顯著左室充盈壓升高而不合并心衰的高血壓患者可見反應(yīng)右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的指標(biāo)TAPSE/PASP顯著降低，提示高血壓的早期階段可能與右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的解耦聯(lián)有關(guān)，TAPSE/PASP比值是心力衰竭預(yù)后的有效預(yù)測(cè)指標(biāo)。Forton等[24]研究顯示，青少年比年輕或中年成年人具有更高的肺血管擴(kuò)張性。與青少年相比，中年人于靜息與負(fù)荷狀態(tài)下的TAPSE/PASP比值顯著降低，提示了中年人的右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的變化。Braganca等[25]研究顯示，血紅蛋白水平與TAPSE/PASP比值呈正相關(guān)，末端腦利鈉肽前體水平與TAPSE/PASP比值呈負(fù)相關(guān)，TAPSE/PASP>0.43 mm/mmHg的心臟再同步化治療后患者左室射血功能得到改善，提示TAPSE/PASP與該類患者的臨床預(yù)后密切相關(guān)。另有研究顯示，TAPSE/PASP與經(jīng)皮主動(dòng)脈置換術(shù)后患者的危險(xiǎn)分層密切相關(guān)，與傳統(tǒng)的單獨(dú)測(cè)量右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的方法相比，TAPSE/PASP比值的評(píng)估可以提供更好的術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[26]。

3.2.2TAPSE/RVSP、FAC/RVSPHuston等[27]研究中使用TAPSE與RVSP的比值測(cè)量右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)，結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，輕度PH患者TAPSE/RVSP降低，發(fā)生臨床事件的風(fēng)險(xiǎn)增加，提示右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)受損， TAPSE/RVSP與肺動(dòng)脈高壓患者臨床預(yù)后密切相關(guān)。Alexander等[28]研究中，右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)是根據(jù)FAC/RVSP、TAPSE/RVSP測(cè)量評(píng)估，結(jié)果顯示，法洛四聯(lián)癥修補(bǔ)術(shù)后(repaired tetralogy of Fallot，TOF)組和肺動(dòng)脈瓣狹窄(valvular pulmonic stenosis，VPS)組均與對(duì)照組的RV收縮功能指標(biāo)相似，但TOF組和VPS組較高的RV后負(fù)荷導(dǎo)致右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)均較低；研究同時(shí)提示了慢性肺動(dòng)脈反流患TAPSE/RVSP及FAC/RVSP比值與患者的活動(dòng)能力及臨床預(yù)后密切相關(guān)，可作為無(wú)創(chuàng)測(cè)量右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的臨床預(yù)后的指標(biāo)。

3.2.3三維超聲─RVSV/RVESVAubert等[29]通過(guò)三維超聲心動(dòng)圖測(cè)量獲得的RVSV/RVESV比值，評(píng)估91名PH患者中的右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)，結(jié)果顯示，RVSV/RVESV與右心導(dǎo)管聯(lián)合CMR測(cè)量獲得的比值具有良好的相關(guān)性；此外，在mPAP升高的患者中，右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)明顯受損，表明右心室不能增加其固有收縮力保持耦聯(lián)狀態(tài)。Jone等[21]研究顯示，在世界衛(wèi)生組織功能分類較差的PH患者中，三維超聲心動(dòng)圖檢測(cè)RVSV/RVESV比值較低。RVSV/ RVESV值每增加0.1，右室游離壁縱向應(yīng)變(right ventricular free wall longitudinal strain，RVFWLS)下降1.74%(P<0.001)，提示RVSV/RVESV與兒童PAH患者右室應(yīng)變密切相關(guān)，是此類患者不良預(yù)后的重要預(yù)測(cè)因子。有研究顯示，在相似的心臟指數(shù)的毛細(xì)血管后型PH患者較對(duì)照組RVSV/RVESV更低, 提示患者右心室功能受損[30]。最新一項(xiàng)研究表明，在33例因左心疾病繼發(fā)肺動(dòng)脈高壓患者中，應(yīng)用三維經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖獲得右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)指標(biāo)RVSV/RVESV顯著降低，提示PH患者的右心室功能受損[30]。

3.2.4TAPSE/PAATTAPSE/PAAT是另一右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的重要評(píng)估指標(biāo)。在Bussmann等[31]研究中，在早產(chǎn)兒出生后第1天評(píng)估左室舒張功能與右室-肺動(dòng)脈相互關(guān)系，用右心室長(zhǎng)度-力量關(guān)系(TAPSE/PAAT)來(lái)評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)，心舒張功能障礙與早產(chǎn)兒出生后右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)受損呈正相關(guān)。該研究表明TAPSE/PAAT是新生兒期在生理與病理狀態(tài)下作為右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的可逆性改變，TAPSE/PAAT作為右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)的指標(biāo)，在評(píng)估健康和疾病早產(chǎn)兒應(yīng)激狀態(tài)下右心室儲(chǔ)備方面的具有很大潛力。

3.2.5負(fù)荷超聲評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)研究顯示，射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭早期階段患者中，運(yùn)動(dòng)和藥物多巴酚丁誘發(fā)肺高壓與右心室收縮和舒張功能受損有關(guān), 提示右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)在疾病早期階段已出現(xiàn)異常改變[32-33]。Kevin等[34]研究顯示，在接受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷超聲心動(dòng)圖檢查的健康受試者中，青少年和年輕人在休息時(shí)和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷期間的右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)指標(biāo)TAPSE/PASP比值均高于中年成年人，TAPSE/PASP比值與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量呈負(fù)相關(guān)。此外，Spruijt等[35]研究中，17例毛細(xì)血管前型PH患者和7例無(wú)PH的對(duì)照受試者均接受有創(chuàng)性心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，研究結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷導(dǎo)致PH患者Ees/Ea降低，而對(duì)照組Ees/Ea不受影響。負(fù)荷超聲監(jiān)測(cè)右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)在心、肺疾病的早期診斷與預(yù)后評(píng)估中具有重要價(jià)值，但負(fù)荷超聲心動(dòng)圖評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦在不同心、 肺疾病發(fā)生不良心血管事件的預(yù)測(cè)截點(diǎn)需進(jìn)一步探討[11]。

3.2.6應(yīng)變超聲心動(dòng)圖評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)研究顯示，與對(duì)照組相比，PH患者的右室整體縱向應(yīng)變(right ventricular global longitudinal strain，RVGLS)顯著降低，-13.7%作為RVGLS臨界值可提示患者長(zhǎng)期生存率降低[36]。研究證實(shí)，RVGLS與住院或死亡相關(guān), RVGLS是評(píng)估預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)[37]。有研究使用二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖技術(shù)獲得反映右心室收縮功能參數(shù)RVGLS、RVFWLS與超聲心動(dòng)圖估計(jì)的PASP比值評(píng)估慢性心力衰竭患者右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)，結(jié)果顯示，RVGLS/PASP、RVFWLS/PASP與死亡風(fēng)險(xiǎn)增加獨(dú)立相關(guān)，該指標(biāo)或能識(shí)別較高風(fēng)險(xiǎn)的患者[38]。此外，在Steflik等[39]學(xué)者研究顯示，在右心室優(yōu)勢(shì)型的單心室患者中，周向應(yīng)變和應(yīng)變率與有創(chuàng)性心導(dǎo)管測(cè)量獲得的Ea/Ees相關(guān)，周向應(yīng)變可作為單心室患者評(píng)估心室-動(dòng)脈耦聯(lián)的替代方法。

4 展 望

右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)在評(píng)估PH患者右心功能狀態(tài)及臨床預(yù)后具有重要意義。有創(chuàng)性檢查雖可作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其臨床應(yīng)用的受到一定的限制?，F(xiàn)有研究證實(shí)，通過(guò)超聲心動(dòng)圖無(wú)創(chuàng)評(píng)估右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)具有準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單易行，但超聲心動(dòng)圖不同超聲成像模式及檢測(cè)指標(biāo)在不同原因?qū)е路蝿?dòng)脈高壓的右室-肺動(dòng)脈耦聯(lián)評(píng)估中的價(jià)值，以及其在不良心血管病事件預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值是有待一步驗(yàn)證。