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陪伴是最长情的告白 每日为你推送重症医学的知识 长按二维码 关注中国重症超声  CCUSG李喜元 译 小胖 校 评估左心室舒张功能是高级重症心脏超声（ACCE）的重要组成部分。对于舒张功能评估，常规标准的心脏超声方法，因其存在选择性偏移，可能难以在重症医学科 病房应用。在本文中，我们回顾重症医师应用心脏超声测量舒张功能的方法，并呈现两种测量方法选项：标准测量方法和简化测量方法。 关键词：重症医学；舒张功能；心脏超声。 在美国胸科医师学院/法国复苏协会有关重症超声声明和国际高级重症超声心动图技术（ACCE）培训声明中，完成左心室（LV）舒张功能的评估，是ACCE一项必备的技能。随后，重症医师着力开发高级重症心脏超声（ACCE），在重症监护临床应用领域，在舒张功能评价方面，达到与心脏科同行们一样熟练的程度。本文将回顾ACCE在左心室舒张功能评估中的应用，是CHEST杂志有关舒张功能评估的两部分中其中的一篇配套文章。全文中，舒张功能指的是左心室舒张功能。 左心室舒张功能与重症临床医师的关联性 当遇见胸部X线呈双侧模糊不清，肺部超声呈双侧弥漫性B线，且需要呼吸机支持的患者，一线重症医师常常面临严峻挑战。由于左心房压（LAP）升高，原发性的肺损伤（例如ARDS）或两者均兼而有之，患者是否患有肺部疾病？若没有肺动脉导管监测手段，这些问题得不到解答，重症心脏超声为重症医师估测LAP，而LAP是患者血液动力学评估的关键部分。虽然对呼吸衰竭患者，识别LAP升高有重要的治疗意义，但是它还有其它用途。在自主呼吸试验时，LAP升高，表明负荷相关的脱机试验失败，可能需要治疗干预。任何LAP升高的情况，都需要探索其升高的机制。我们认为，估测LAP是重症医师舒张功能评估中一项首要的内容。 除了估计LAP之外，超声心动图还帮助重症医师识别正常舒张功能，并且对存在的舒张功能不全进行分级。脓毒症患者，舒张功能不全的患病率达20%-57%，且其死亡率增加。舒张功能不全也与机械通气撤机相关，是脱机失败的独立危险因素之一。在存在舒张功能不全的危重患者中，血液动力学稳定者，干预可能不会引起任何即刻的变化。但是，它为重症医师就潜在问题发出了警告。例如，当心脏负荷加重的情况（如容量复苏，高血压，心动过速或不适当的透析治疗）存在时，将预示着发展为心源性肺水肿的风险增大。舒张功能不全患者，血容量减少和/或心动过速相关的低血压的风险可能会增加。 舒张功能 舒张期是主动脉瓣关闭和二尖瓣关闭之间心动周期的间期。该间隔由四个阶段组成：等容舒张期，舒张早期充盈期，舒张期和舒张晚期充盈期（图1）。有许多影响舒张功能的因素，包括心室舒张，心室顺应性，心室弹性回缩，心室抽吸作用，心房顺应性，心房收缩力和二尖瓣功能。除此之外，还有心包压力，胸内压，右心室功能对左室影响，左心室收缩功能及其派生的功能。在危重患者中，负荷条件能迅速影响舒张功能，使事情进一步复杂化。医生用超声心动图技术，无创性地观测舒张功能的多个指标，同时与有创血液动力学监测的金标准保持良好的一致性。我们将讨论限制在舒张功能部分，采用标准心脏超声技术加以说明，以估计LAP，及给舒张功能分级。 图1 舒张期充盈曲线。AV =房室传导； LV =左心室； MV=二尖瓣。 心脏病学方法评价舒张功能 随着心脏病专家对舒张功能评价兴趣经久不衰，当使用关键词“心脏超声技术”和“舒张功能”搜索PubMed，可获得22,310篇文献。鉴于该问题日益复杂，2009年，美国超声心动图学会（ASE）发布了一份标题为“心脏超声评价左心室舒张功能的推荐意见” 。该文献除了提供对该主题的综合评论外，还展示了描述评估舒张功能方法的三幅流程图。包括LAP估计（升高或不升高，没有具体数值），舒张功能分类为正常舒张功能或舒张功能不全，后者又细分三个级别（I、II、III级）。虽然，2009年ASE将复杂领域变得规范，但重症医师难以将它们应用于ICU临床一线。 该流程要求测量各种参数，这些参数在重症病人中不易获得。患者相关因素（如肥胖，水肿，体位不能变动，存在外科敷料），还有重症医师执行高级重症心脏超声的时间限制，应用美国超声心动图协会推荐意见时，会得到模糊不清的结果。 2016年，美国心脏超声学会（ASE）和欧洲心血管影像协会（EACI）发布了一份指南性文件；标题为“超声心动图技术评估左心室舒张功能的推荐意见：来自美国超声心动图学会和欧洲心血管影像协会的更新” 。对于所有对ACCE感兴趣的重症医师来说，这个文件是必读的，因为它对这个领域进行了全面的回顾。它对LAP估计和舒张功能障碍的分级流程进行了修订。这两种新流程图总结，见图2A，2B。新的ASE / EACI指南，是以前标准版本的简化版。问题是，ACCE团队是否会将这些新流程图应用于一线实践。值得注意的是，ASE / EACI流程是基于专家共识的，尚没有得到进一步验证。 重症心脏超声评估舒张功能 设备 重症心脏超声对舒张功能评估，需要一台具有全面多普勒能力的、高质量二维（2D）超声检查仪：脉冲多普勒，连续波（CW）多普勒，组织多普勒成像（TDI）和彩色血流多普勒。优质的多普勒测量，可以通过各种各样的在重症医学科病房的、广泛使用的小型便携式心脏超声仪器或探头获得。大型心脏病专用型超声心动图机器往往不是必需的。 多普勒测量 舒张功能测量，需要了解多普勒物理学特性和信号采集特性。由于内容所限，本文不会详细回顾多普勒物理特性。如果需要全面讨论多普勒物理特性，读者可参考超声心动图的标准课本。 表1就舒张功能的测量、不同模式的多普勒超声进行了总结。 表1多普勒的类型 2D：二维；LVOT：左心室流出道；SV：每搏输出量；VTI：速度时间积分。 图2 2016美国心脏超声学会/欧洲心血管影像协会制定的评估左室舒张功能的流程图。A，LVEF正常的患者。B，LVEF降低的患者。e'=二尖瓣环的峰值速度; LA =左心房; LAP =左心房压力; LVEF =左心室射血分数; TR =三尖瓣反流。 心脏疾病专项的超声技术和ACCE之间的主要区别在于，重症医师负责所有的图像采集，图像解释和临床应用。获取多普勒信号的技能是重症医师能力的关键体现。 二尖瓣流入 重症医师用多普勒超声来观察舒张期。在等容舒张之后，二尖瓣打开，血流从左心房（LA）迅速加速流到左心室。这样形成了E波速度曲线。E波的峰值速度，是评价舒张功能所需的测量值。在舒张早期（即舒张早期充盈后的最小流动期）之后，心房收缩开始，形成舒张晚期A波速度曲线。这是评估舒张功能所需的测量值。从同一张的图像中，测量峰值E波速度和峰值A波速度（图3））。通过获得心尖4腔（AP4）的视图切面，并将取样容积放置于左室腔二尖瓣瓣叶的顶端，上述测量得以完成（视频1）。经胸超声心动图（TTE），在心尖四腔（AP4）视图中，血液进入LV腔，血流朝向换能器，因此E波和A波是正向波形。经食管超声心动图（TEE），采用食管中段四腔切面，血流方向背离换能器，为负向波形。表2给出了年轻健康受试者测量的正常值范围。老年患者的正常值是不同的， E波峰流速更低。房颤患者没有A波。心动过速或房室结传导延长的患者，可能会出现融合E波和A波，导致A波峰流速的测量结果不准确。 视频1 根据美国超声心动图学会/欧洲心血管影像协会测量左心室舒张功能流程图，在某些情况下，当测量峰值E和A波速度不能对舒张功能进行分类时，需要测量三尖瓣反流（TR）射流速度。三尖瓣反流峰值速度，从以下四个切面视图测量：右心室流入视图；主动脉和三尖瓣水平、胸骨旁短轴视图；心尖四腔（AP4）视图（图4）；和/或使用CW多普勒的剑突下长轴视图。要认识到CW有角度依赖性，记录的最高速度才是要测量的速度。TR喷流可能是偏心的，因此单一的速度测量是不够的。彩色血流多普勒取样框，对于CW取样线的放置是有用的。 图3 舒张早期和舒张晚期充盈的脉冲多普勒分析。 表2 年轻，健康个体的正常参考值 e'=二尖瓣环的峰值速度。 图4. 连续波多普勒显示三尖瓣返流。 组织多普勒成像（TDI） TDI是用来分析整个心动周期部位的心肌速度。采用美国超声心动图学会/ 欧洲心血管影像协会流程图，重症医师从心脏心尖四腔视图切面（或TEE食管中段四腔视图切面），于舒张期，沿着二尖瓣环纵向运动平面测量心肌速度。当以这种方式测量时，心肌速度反映沿着纵向平面的心肌纤维长度的变化。二尖瓣环的TDI，在舒张早期和舒张晚期，形成两条速度曲线。美国超声心动图学会/ 欧洲心血管影像协会流程要求，TDI测量二尖瓣环的峰值速度（e'）。TDI测量的 e'速度，反映舒张期左室舒张的速率，与常规多普勒参数相比，其负荷依赖性更小。这个峰值速度，通过获得心脏的心尖四腔视图切面，将取样容积放置于二尖瓣环（图5，视频2）。该测量可以选用外侧瓣环或隔侧瓣环，正常参考值不同，隔侧瓣环速度比外侧瓣环速度更低，且重复性更好（表2）。注意，确保使用心尖四腔视图切面，因为心尖五腔视图由于左室流出道存在，将导致测量结果不准。与E和A波速度相反，在TTE期间，e'速度指向为背离换能器，呈现为负向波形。如果用TEE测量e'速度，则表现为正向波形。 还有许多其它的方法，可以测量二尖瓣流入，例如等容舒张时间，E波减速时间和A波的持续时间，当与多普勒分析肺静脉流入相结合时，已被用于LV舒张功能评估。虽然这些测量，不属于美国超声心动图学会/ 欧洲心血管影像协会流程中的一部分，但我们建议，重症医师对高级重症超声心动图技术满怀兴趣，对这些基本内容加以回顾，从而在该领域有更全面的了解。 图5 外侧二尖瓣环的组织多普勒成像。 视频2 二维超声心动图的测量 虽然多普勒测量在左心室舒张功能评估中占主导地位，但是二维超声心动图的发现，是至关重要的。在正常左心室收缩功能和二尖瓣功能正常的情况下，左心房扩大是舒张功能障碍的一个标志。这种规则，特别适用于左心室壁肥厚（例如肥厚，浸润性心肌疾病）的情况。重症医师执行床边高级心脏超声技术，可定性评估病人左房增大的情况。这从胸骨旁长轴观来看是最好的。如果左心房的横径大于近端升主动脉的直径，则存在左房增大。估计左房大小简单的定量方法，是传统的M模式技术。由此调整M模式，扫描线以穿过主动脉瓣，来测量左心房的最大收缩尺寸。虽然优点是测量简单；但是，缺点是它用单个线性测量来表示复杂的三维结构。在超声科检查心脏超声心动图中，通过使用平面叠加方法来测量左房容量，由此在心尖四腔视图和心尖两腔视图中，分析左房的两个正交视图。左房容积的正常上限为34ml /m2。鉴于从危重病人获取图像充满挑战，这种测量方法耗时且难度大。有关更多详细信息，请参阅2015年美国超声心动图学会/ 欧洲心血管影像协会指南。 重症心脏超声 评估舒张功能：美国超声心动图学会/ 欧洲心血管影像协会指南 2016年，美国心脏超声学会/ 欧洲心血管影像协会将2009年指南进行了修订，对超声心动图评估舒张功能加以简化。该流程对ACCE感兴趣的重症医师为必备读本。对于左心室射血分数（LVEF）正常的患者，本指南推荐四种测量方法，提示舒张功能异常的截断值为：（1）e'速度（隔侧瓣环e'<7 cm / s；外侧瓣环e ‘<10 cm / s）；（2）平均E / e'比> 14（外侧瓣环E / e’> 13，隔侧瓣环E / e'> 15）；（3）容积左房指数> 34 ml / m2 ；（4）三尖瓣反流峰流速<2.8 m / s。对于LVEF正常的患者，如果三次或更多次测量异常，则指南定义舒张功能不全（图2A）。少于两次异常测量，考虑舒张功能正常；三次或更多测量异常，考虑舒张功能不全；两次测量异常，显示结果为不确定。如果存在舒张功能不全，则通过遵循另外的流程，来确定舒张功能不全的程度（图 2B）。对于LVEF低的患者，使用第二个流程图，增加E / A比值（图 2B）。2016年ASE / EACI指南，定义正常的LVEF≥50％，LVEF <50％代表收缩功能下降。 除了对舒张功能进行分级之外，该流程图还可用于确定是否存在LAP升高（图 2B ）。正常的LAP定义为，E /A≤0.8且E≤50cm/ s。如果E /A≥2，则LAP升高。对于二尖瓣血流测量值介于这些值之间的患者，可以测量平均E / e'，三尖瓣反流速度和左房容积。如果两次或更多的测量异常，则患者LAP增加; 如果少于两次的测量异常，则LAP为不确定状态。 美国心脏超声学会制定流程的局限性 对于重症医师和心脏科医师来说，该流程在某些情况不适用。二尖瓣环钙化和基底节段性室壁运动异常，二尖瓣环e'的测量则无效。二尖瓣狭窄和明显的二尖瓣返流，测量二尖瓣血流速度无效。心动过速和房室结传导时间延长，可导致E波和A波融合，导致对A波速度的评估不准确。心房颤动，使得RR间期变化和A波缺失，从而难以应用该流程。评估舒张功能不全的其它替代方法，可从ASE / EACI指南文件中找到。左房压评估，仅限于定性信息（即高或低）。该流程不能提供LAP的定量评估。指南指出，在评估充盈模式时，年龄是一个要考虑的因素，独立于流程图之外，因为高龄患者正常充盈，而对于年轻患者，可能存在轻度舒张功能不全。 从重症医师的视角，我们对ASE / EACI流程图的实际应用表示担忧。根据定义，ACCE检查的所有方面，都由重症医生在床边进行并解释（不像心脏科，检查通常由具有资格的超声心动图技术人员进行）。考虑到时间限制，临床压力，以及患者存在较多影响图像采集的特定因素，重症医师执行ASE / EACI流程图所有部分是不切实际的。 1、 左房容积测量：准确测量左房容积，需要应用Simpson方法，在清晰的心内膜心肌显示情况下，应用左心房的两个轴向正交视图来测量。虽然对于超声心动图室大夫，这是实用的，但对于危重病人，却未必适用。其实，我们知道，没有ACCE专家经常进行这种测量。我们建议，重症医师执行ACCE，不必常规测量左房容积。相反，在了解技术局限性的情况下，使用M模式测量是合适的。 2、 三尖瓣反流速度：虽然三尖瓣反流，某种程度上常常用彩色多普勒加以证实，仅只有一部分患者能够获取明确的连续波频谱多普勒信号，进而才能准确测量收缩期三尖瓣反流的峰流速。我们同意，应该总是尝试测量，但它未必总是可行的。 3、 常规来的流程图推荐使用外侧和隔侧二尖瓣环e'速度的平均值。这使测量复杂了，不一定总能获益。我们建议，测量外侧或隔侧任意一侧的e'速度即可。 4、 Valsalva动作：虽然没有包含在流程中，但是指南还是回顾了Valsalva动作在评估左室舒张功能中的用途。假如不能执行Valsalva动作，其作用就无法在危重患者中体现。 简化的方法 Lanspa等研究了167例严重脓毒症和脓毒性休克患者，评估了危重症患者首24小时内的各种心脏超声舒张功能的参数与临床预后的关系。应用2009年美国心脏超声学会指南推荐的流程，35%患者左心室舒张功能可以明确分类。其余的65％无法归类，往往存在不一致的结果。左房容积指数和减速时间与临床结局无关。间隔侧e'和E/e'可对87%的患者进行明确的分类，与临床结果相关。根据他们的数据统计分析，作者定义舒张功能不全，间隔侧e'<8cm / s，并指出I级（E/e'≤8），II级（8 <E/e'<13）和III级（E/e'≥13）。尽管这些发现，需要根据有创的金标准进行复制和再研究，以便更新ASE指南。但是，有更多的文献支持e'和E/e'在评估舒张功能方面的作用。Gonzalez等定义舒张功能不全：e'<10 cm/s，结果显示，外侧e'减少，死亡率呈增加趋势。Mourad等14定义舒张功能不全：e'≤8 cm/s，结果显示，该参数是ICU死亡率相关的独立危险因素（OR，7.7）。Ritzema等30比较了15名患者的超声心动图参数和植入左房压力监测器测量的参数（LAP），结果发现，E/e'可以可靠地检测到增加的LAP。他们发现E/e'平均值≥14，E/e'隔侧≥15，或E/e'外侧≥12，表示LAP> 15mmHg，受试者-操作者曲线下方面积> 0.9。Sturgess等9使用e'<9.6 cm/s和E/e'> 15定义舒张功能不全，发现E/e'是在感染性休克院内生存的独立预测因子。在一项比较心脏超声和有创导管测量的研究中，Kasner等报道，E/e'> 8是检测舒张功能不全的最好的心脏超声参数。这些研究，都没有考虑左房容积指数是左室舒张功能评估的有用参数。 有了这样的证据，重症医师可以根据e'和/或E/e'值，来判断舒张功能不全的存在与否是合理的。由于当前研究的样本量和异质性，准确地使用哪个截断值尚无定论。 用ACCE评估舒张功能，存在一定比例结果不确定，是不可避免的。在这种情况下，重症医师将肺部超声检查结果，合并入心脏功能的评估中。在肺部超声检查，存在正常的通气模式（肺部A线滑动），表明肺动脉嵌顿压力<18mmHg。存在ACCE不确定舒张评估的情况时，这将是有效地排除LAP的显著上升的一种方法。 总结 ACCE让重症医师具备评估左房压（LAP）和舒张功能的能力。基于多普勒的测量，有两种方法来估计LAP：
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