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作者：赵勤华[1] 赵勤华[2] 单位：上海交通大学医学院附属瑞金医院[1] 同济大学附属上海市肺科医院[2] 1971年法国学者Fontan首次报道将右心房和肺动脉直接相连,用于矫治三尖瓣闭锁、单心室、肺动脉闭锁等复杂心内畸形,导致人们长久以来认为右心室仅起到一个通道的作用,可有可无。同时由于右室形态的不规则,难以获得标准的超声切面,缺少正常参考值,因此超声心动图评价右心功能一直被忽视。近几年临床对右心功能评价日益关注, 人们逐渐意识到右心衰的治疗非常棘手,右心室不仅仅是一个通道,它对于协调心脏整体的收缩和舒张运动起到非常重要的作用。超声心动图通过观察右心形态学、血流动力学以及收缩及舒张功能,全面评价右心功能,是目前最常用的无创方法，2010年美国超声协会、欧洲心脏病协会和加拿大心脏病协会针对右心功能,特别颁布了新的指南。其中右心室收缩功能的评价对于右室容量负荷和压力负荷增高导致右心功能不全的各类肺血管疾病具有重要的临床指导意义，评价右室收缩功能的方法主要有以下几种： 1、右室射血分数（RVEF） 利用Simpson′s法计算LVEF是评价左心室功能的重要指标，但是由于右心室结构复杂，使用Simpson′s法测得的右室容积和射血分数是通过假定右心室形态是椭圆形来计算的，因此测定不够准确，临床上并不常用。 2、右室流出道缩短分数（RVOTfs） 在短轴平面可以通过测定右室流出道舒张末期、收缩末期内径计算RVOT缩短分数。此参数与超声心动图测得的其他参数比如肺动脉收缩压、肺动脉加速时间、TAPSE有良好的相关性。因此，有学者认为此参数可作为评估右室收缩功能的指标。  图1 RVOTfs的计算方法 3、右室面积变化分数(RV fractional area change，FAC) ： 在四腔平面上追踪内膜边界描记，测定右室舒张末和收缩末面积，计算FAC=舒张末面积-收缩末面积/舒张末面积×100％。FAC＜35％ 提示右室收缩功能减退。该方法的主要局限性在于心尖小梁的形成影响心内膜描记的准确性。造影剂的使用使得心内膜边界清晰，自动边界检测软件的出现弥补了上述缺陷，显著提高了FAC与核素、MRI测定RVEF的相关性。 4、Tei指数 即心肌运动指数（Myocardial performance index，MPI）是评估右心室整体功能的方法。Tei指数=(右室等容收缩时间+等容舒张时间)/肺动脉射血时间，具体计算方法见图2。Tei指数还可通过组织多普勒显像测定三尖瓣环处的速度来获得。脉冲多普勒测得右室Tei指数＞0.4或者脉冲组织多普勒测得右室Tei指数＞0.55提示右室收缩功能减退。 Tei指数与肺动脉压具有良好的相关性，可用于早期检测右心功能不全。右心功能不全的情况下，等容收缩、等容舒张时间延长而射血时间缩短，导致Tei指数增加。在PAH患者中，右室Tei指数高于正常值。Vonk 等研究发现，肺动脉平均压与右室Tei指数有较好的相关性（r=0.46，P=0.01），估测肺动脉收缩压≥35mmHg同时右室Tei指数＞0.36可增加超声心动图诊断肺高压的准确性。Tei指数不受心率、体重指数、年龄的影响，与核素心室显像测得的RVEF相关性良好，而且Tei指数是肺动脉高压患者独立的预测因子。Tei指数使用常见的局限性为右房压增高时，Tei指数由于等容舒张时间的缩短而下降，导致准确性受到一定影响。
 图2 Tei指数的计算方法 5、三尖瓣环收缩期位移(Tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE) TAPSE的测量方法为：利用M型超声在三尖瓣与右室游离壁交界处取样，测量舒张末至收缩末三尖瓣环的位移。TAPSE的正常值通常＞20mm，右心功能不全时通常＜16mm。Kaul等在心尖四腔切面测定三尖瓣环的移动幅度，并与核素右室造影测得的RVEF 比较，发现两者相关良好(r=0．92),TAPSE＞15mm提示右室收缩功能正常,＜8mm常伴有严重的右心功能障碍。TAPSE的程度可大致地反应RVEF％：5mm=20％EF，10mm=30％EF，15mm=40％EF，20mm=50％EF。诸多研究显示TAPSE与血流动力学、核素显像、MRI测定的右心功能具有良好的相关性，明确了TAPSE在评价右心功能中的价值。TAPSE也是肺动脉高压、右心衰竭患者的独立预后因子。TAPSE操作性强，可重复性高，操作时不需辨认心内膜，测量时不涉及右心室的复杂几何结构，是评价右室功能较好的方法。因此，2010年美国超声协会指南建议，TAPSE可作为评价右室功能的常规测量指标，TAPSE＜16mm提示右室收缩功能减退。  图3 TAPSE的测定方法 6、三尖瓣环收缩期速度 研究显示，脉冲组织多普勒测定的三尖瓣环侧壁收缩期峰值速度（S’）与MRI测定的RVEF具有良好相关性。Tuller等研究发现S’＜11.5cm/s预测RVEF＜45％的敏感性90％，特异性85％，并且S’范围（＜9，9-12，＞12cm/s）分别对应了RVEF的不同水平（＜30，30-55，＞55％）。有研究显示，在PAH患者中S’＜9.5cm/s是预测RVEF＜40％的最佳值。S’不受年龄影响，是右心衰竭的独立预测因子，也有助于右室心肌梗死的诊断。2010年美国超声协会指南提出，三尖瓣环收缩期峰值速度（S’）可用于评价右室功能，S’＜10cm/s提示存在右室收缩功能异常。 7、右室等容收缩期加速度（IVA） 通过脉冲组织多普勒计算三尖瓣瓣环处的右室等容收缩期峰值速度/加速时间(AT)，从而获得右室等容收缩期加速度。临床研究显示，右室等容收缩期加速度不受年龄影响，与有创方法测得的右室收缩功能、右室充盈压有良好的相关性，而且不受生理状态下前、后负荷变化的影响，可以测定压力和加速度变化之间的关系。IVA＜2.2m/s2提示右室收缩功能异常。  图4 等容收缩期加速度的测定 8、右室内压力变化速率（dP/dt） 通过三尖瓣返流频谱，测定1m/s至2m/s的时间，利用柏努力方程，dP/dt即等于12mmHg/上述测定的时间（s）。一般右室dP/dt＜400mm Hg/s提示右心收缩功能异常。虽然右室dP/dt具有重要的生理意义而且测量简单，但由于相关的研究数据较少，而且在重度三尖瓣返流患者中不够准确，因此目前并不作为常规测量。 9、组织多普勒成像技术(tissue doppler imaging，TDI) 在传统的多普勒技术基础上，通过改变多普勒滤波系统，去除心腔内血流产生的高速、低振幅的频移信号，保留心肌运动产生的低速、高振幅的频移信号，从而无创、定量分析室壁运动，评价右心室的收缩、舒张功能。TDI的优点包括(1)不依赖心室几何形态假设；(2)无需勾划心内膜；(3)可以反映心肌不同部位的收缩和舒张功能；(4)不受组织反射回声信号强弱的影响，透声较差的患者也能较清晰显示。Garcia等研究显示右室壁峰值速度＜11.5cm/s鉴别右室功能不全的敏感性、特异性分别为90％，85％。Lindqvist等研究发现右室等容收缩期速度可重复性好，与血流动力学检测的dP/dt、充盈压相关性高。TDI的主要局限性在于角度依赖性，不能分辨室壁运动的主动性和被动性，且心脏在心腔内的摆动和呼吸等因素会影响室壁色彩的显像和速度测值。 10、应变和应变率 应变(strain，S)是指物体的形变，心肌应变反映了张力作用下心肌发生变形的能力。应变率(strain rate，SR)是指单位时间内的应变，反映心肌发生变形的速度，即沿超声声束方向上单位长度的速度阶差。应变和应变率通过组织多普勒显像或者二维斑点成像技术获得，它排除了心脏整体移动和周围组织牵拉对心肌运动速度的影响，能更加准确客观地评价室壁运动和局部心肌功能。 右心室的应变高于左心室，平均值约-30％。右室心尖部和中间部的应变高于基底部，右室纵向应变高于径向应变，但也有研究显示，右室游离壁基底段和中间段的纵向应变、应变率最高，均高于心尖段，上述差异可能与右心室形态不规则，结构复杂，心尖部肌小梁粗糙等因素有关。右室心尖部或中间部应变对于右室功能评价最有利。右室收缩期应变低于20％评估右心功能不全的敏感性为91％，特异性63％。诸多临床研究显示，肺动脉高压、COPD等右室功能受影响的疾病中应变和应变率下降，PAH患者中峰值收缩期应变率与肺动脉收缩压相关。一些前瞻性的研究提出应变、应变率与心功能不全的预后有关。在sPAP＞35mmHg的患者中，右室游离壁及室间隔所有节段的应变和应变率均低于正常组，右室游离壁基底段的峰值收缩期应变率与核素测定的RVEF显著相关。SRI可从长、短轴方向客观、量化地全面评价局部室壁功能，克服了传统超声主观性较强的缺点。 但是由于测量的重复性差、差异大、缺乏正常参考范围,因此右室的应变和应变率并不作为常规评价右心功能的方法。 11、三维超声心动图 二维超声心动图测定右心室容量和右心功能的准确性较差，其原因在于：1、右心室形态复杂，难以用固定的数学模型加以模拟，且其形状随负荷状态不同而变化显著 2、右心室流入道与流出道并不位于同一平面，经胸二维超声心动图无法同时显示流入道和流出道，二维超声心动图所测的右室射血分数仅是右心室流入道的功能 3、右心室肌小梁较发达，心内膜边缘不规则，影响右心室心内膜描述的准确性。 与二维超声相比，三维超声心动图（3-D echocardiography,3DE）无需考虑右心室的复杂几何结构，可以实时、全面地观察立体解剖结构，还可快速地进行定量分析，不需要通过几何假设即可直接测得右室容积。三维超声测得的右室容积及RVEF与MRI、核素心室造影测得的RVEF密切相关。二维超声通常低估右心室容积，但实时三维超声通常轻度高估右室舒张末期及收缩末期容积，但高估的程度基本上无统计学差异。正常成人，3DE采集图像评价需要数分钟，85％的患者图像质量高，测得的数据资料与二维超声、多普勒方法测得的数据相关性良好，可用于鉴别正常人群和肺动脉高压患者。因此，在右室扩张或心功能不全的患者中，可使用3D超声测量右室EF，低于44％提示右心功能不全，但进一步的临床应用目前还有待于更多研究数据证实。 2010年美国超声协会指南建议常规测量FAC、TAPSE、三尖瓣环S′以及右室Tei指数这几个反映右室收缩功能的指标,并且联合至少两个指标共同评价,从而更准确地反映右室收缩功能。IVA、应变、应变率等目前并不推荐常规测量,主要用于研究工作。三维超声是一项有潜力的技术,可以更准确的测量右室容积和功能，但目前还有待于进一步的研究和推广。 尽管右心室形态及功能复杂，但目前的超声心动图通过M型超声、二维超声、组织多普勒、三维超声技术获得右心室局部和整体功能，从而无创评价右心功能，对于疾病的诊断、治疗策略的制定、预后的评估具有重要的临床指导价值。 |
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