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左室舒张功能的超声心动图评估及临床意义

 白水清风 2016-09-24

  临床上对左心室舒张功能的评估是常规检查不可或缺的一部分,在过去的20年间,超声心动图在左室舒张功能的评估中发挥了核心作用。正常左室舒张功能是在心室收缩后,左室恢复到原来(即前一个舒张末期)容量和压力的能力。舒张功能异常主要有三种表现形式,分别是左室充盈减低(弛缓功能减低)、左室充盈假性正常及晚期的限制型充盈异常。本文就超声心动图对舒张功能评估的指标及其临床意义分别进行具体阐述:

  1. 左室舒张功能的超声心动图评估指标

  1.1 二尖瓣口血流频谱(图1)

  二尖瓣口血流主要包括舒张早期的E峰和舒张晚期的A峰,测量参数包括E峰流速、A峰流速、E/A比值、E峰减速时间(Deceleration time, EDT)。E峰发生于左室(LV)快速充盈期,反映舒张早期LA-LV压力阶差;A峰发生于舒张晚期,反映舒张晚期LA-LV压力阶差;EDT受LV松弛性、二尖瓣开放后的LV舒张压及LV顺应性影响。E峰流速平均73cm/s;A峰流速平均40cm/s;E/A1.26±0.32(1-1.5);EDT160-240ms之间(197±27ms)。Valsalva动作后,E/A比值减少≥50%对提示LV充盈压增高具有高度特异性,但是变化幅度较小并不提示舒张功能正常。


  1.2 肺静脉血流频谱(图2)

  肺静脉血流频谱主要包括收缩期的S波和舒张期的D波、舒张晚期的反向波Ar。S波主要受LA压力变化、每搏量及肺动脉脉冲波影响;D波流速主要受LV充盈及顺应性影响;Ar波主要受LV舒张晚压、心房前负荷及LA收缩力影响。四心腔切面PW测量肺静脉血流可评价LV舒张功能。正常时Ar波<35cm/s(舒张功能异常时>35cm/s)。Ar波持续时间(Ta)与二尖瓣A波持续时间(TA)差值:Ta < TA(Ar较A延长25-30ms以上提示左室充盈压升高)。LA顺应性减低及LA压升高可使S峰流速减低,D峰流速增高,S/D<1,引起舒张功能减低。


  1.3 彩色M-型血流传播速度(Vp)(图3)

  Vp是充盈早期首次速度反转的斜率。最常用斜率法取得,四心腔切面M-型扫描线取样框放置在二尖瓣口至心尖的LV流入道,将彩色血流基线调整至低于Nyquist极限取得。正常值Vp>50cm/s,大多数EF值减低的患者Vp减低。若其它多普勒参数不能对舒张功能做出评价,E/Vp≥2能较准确的提示PCWP(肺毛细血管平均楔压)>15 mmHg;患者LV容积及EF值正常但充盈压异常时,会有假性正常的Vp。


  1.4 组织多普勒(DTI)(图4)

  组织多普勒(DTI)一般于四腔心切面测量,取样容积放置在室间隔和侧壁二尖瓣叶附着位置;测量参数包括收缩期峰值速度(S)、舒张早期峰值速度(e’)及舒张晚期峰值速度(a’)。正常值:e’/ a’>1;e’>8.5cm/s,a’>8cm/s。DTI可用来评价左室整体和局部舒张功能。评价整体舒张功能时,至少在室间隔及侧壁两个部位测量取平均值;测量局部舒张功能时,将取样容积置于关注的室壁节段处。心脏病患者,e’可用来校正LV松弛对二尖瓣口E峰流速的影响,E/e’能预测LV充盈压;正常人或瓣环重度钙化者、二尖瓣病变患者及缩窄性心包炎患者E/e’比值不能准确评价LV充盈压。


  1.5 Tei指数(图5)

  取样容积置于左室流出道与二尖瓣口之间,获得收缩期左室流出道及舒张期二尖瓣前向血流的速度图;二尖瓣关闭至主动脉瓣开放为等容收缩时间(IVCT,20-60ms);主动脉瓣血流频谱开始到结束为射血时间(ET,250-300ms);主动脉瓣关闭至二尖瓣开放为等容舒张时间(IVRT,70-90ms)。测量参数IVRT、IVCT、Tei指数=(IVRT+IVCT)/ET;正常值:Tei 指数范围为0.39±0.10。IVRT也是衡量舒张功能的一个重要指标,正常值为70~90ms,大于90ms为舒张功能异常;小于70ms则提示限制型充盈障碍。Tei 指数从出生后至3岁之间有所下降,但3岁以后至成人阶段保持相对稳定。测量方法简便,重复性强,可反映左室的整体功能(收缩及舒张),心脏功能下降,Tei 指数增加。


  1.6 室壁斑点追踪技术(图6)

  通过对心肌运动的分析也能反映心脏的功能状态。应用应变分析软件——斑点追踪成像(STI)技术,采用空间与时间图像处理法计算斑点的运动轨迹,得到收缩期和舒张期相邻两个斑点间的相对改变,准确地在高帧频二维动态灰阶图像上自如辨认并追踪每个相应声学斑点的几何位移,从而定量分析左室17节段的应变能力。测量参数S(Strain)反映心肌在张力作用下变形的能力;SR(Strain Rate)反映了心肌发生变形的速度,单位为1/S。舒张期应变率的分析,可评估早期舒张功能受损。老年人、高血压、心肌缺血、心肌病等存在舒张功能异常患者左室心肌纵向及径向的动态应变及应变率表现为绝对值减低或反向。



  如A图所示左室整体收缩期和舒张期峰值应变率曲线,颜色表示心肌的节段。SRs为收缩期应变率,SRe为舒张早期应变率,SRa为舒张晚期应变率。B图中SRe后壁、后间隔基底段至心尖段;前壁、前间隔基底段、SRe小于A图正常组。


  1.7 左室舒张功能异常的分级及表现


  2.左室舒张功能的超声心动图评估的临床意义

心室有两种交替功能:收缩期射血及舒张期充盈。收缩期具有僵硬性,能在动脉压力负荷下射血。舒张期具有顺应性,能在低左房压条件下进行左室的血液充盈。舒张功能异常在多数心脏疾病的早期即可发生并导致LV充盈压升高,超声心动图为估测舒张功能提供了十分重要的临床预后信息。


  2.1 超声心动图在外科中的舒张功能评估。

  左室舒张功能各参数可用来评估外科术前及术后舒张功能的状态及变化情况。对于临床上心功能正常的外科患者、二尖瓣病变患者以及E/e’比值介于8~15的外科患者,应用组织多普勒识别左室充盈压增高的患者准确性较高。近期研究将等容舒张期整体心肌应变率(通过斑点追踪技术)与二尖瓣口跨瓣的血流速度联系起来分析,发现二尖瓣口E峰/整体心肌应变率对E/e’难以定论的病人可预测LV充盈压,对EF值正常伴局部功能障碍的患者比E/e’更准确。有学者研究房间隔缺损(ASD)患者的舒张功能改变情况,将19名ASD外科手术患者同16名ASD封堵处理患者以及65名正常对照组共三组进行对比,结果表明二尖瓣血流E峰和E/A在对照组高于另两组;组织多普勒A’在手术组和封堵组均高于对照组,差异在手术组更明显,表明手术组在改变左室舒张功能上比封堵组更明显。

  另外患者术前舒张功能分级同术后心室功能恢复情况(Surgical ventricular restoration, SVR)有密切相关。有学者对患者术前术后舒张功能进行对比,术前超声心动图评估患者舒张功能分为三组:舒张功能受损(I级)、假性正常化(II级)和限制性充盈障碍(III级),术后发现术前舒张功能III级,即第三组患者的心血管致死率明显高于前两组,多变量分析表明术前的限制性充盈状态是心血管死亡疾病的主要预测因素;左室EF,左室舒张末期容积、二尖瓣反流程度在三组患者中在术后早期均有所提高;然而,这些变量在限制性充盈障碍组中在术后晚期明显减低,这同患者术后SVR的恢复情况有关。

  左房力学功能同左室舒张功能及心血管事件之间的相关性在心衰患者中还没有得到很好的诠释。有学者在108名心衰患者中监测了左房整体纵向应变,以及包括二尖瓣血流、肺静脉频谱、组织多普勒等舒张功能检查,随访患者5年的死亡率、心脏移植术、住院心衰发生率。研究结果表明所有的左房整体纵向应变同左房舒张功能障碍相关,包括二尖瓣血流频谱E舒张早期/晚期(P<0.05),二尖瓣减速时间(p<0.01),E/e’( P<0.05),肺静脉收缩期/舒张期(P<0.001)。因此,我们认为左房机械功能损伤越多,同左室舒张功能损伤程度越相关,从而预示着心衰患者收缩功能异常事件发生越多。


  2.2 EF减低患者的左室舒张功能的评估

对于此类患者二尖瓣流入道血流形态的改变可用于观察内科治疗对充盈压的影响。在松弛功能障碍的患者,如果E峰速度<50cm/s,LV充盈压往往正常。当E/A比值≥1且<2时,建议选取附加的多普勒参数进行估测。对于二尖瓣血流模式表现为假性正常化的患者,最好参考2项或2项以上的多普勒指标。在这类患者中,即使LV充盈压正常,有些也往往会出现LV扩张,在这种情况下,LA扩张就不能被用作最终判定标准。在扩张型心脏病患者中,PW测得的二尖瓣口流速及充盈模式与心脏充盈压、心功能分级及预后的相关性比左室EF要好。


  2.3 EF正常患者的左室舒张功能的评估

  估测EF正常患者的LV充盈压较之EF减低的患者更具挑战性。在这类患者中,应当计算E/e’比值。平均比值≤8表明LV充盈压正常,而≥15则提示LV充盈压增高。当E/e’比值介于9到15时,则需要参考其他的指标进行。当2项或2项以上的指标同时出现异常时,则更能明确LV充盈压增高的结论。冠心病或肥厚性心肌病.左室EF值≥50%的患者,二尖瓣口流速与血流动力学改变关联不大。



来源:365医学网 作者:杨娅 首都医科大学附属安贞医院



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