射血分数保留的心力衰竭患者左室充盈压的超声评估

王淑珍 综述 熊峰 审校

(成都市第三人民医院成都市心血管病研究所，四川成都610031)

2016 ESC心力衰竭诊治指南[1]中明确将心力衰竭分为三类，即：射血分数保留的心力衰竭[heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF；左室射血分数(LVEF)≥50%]、射血分数中等范围的心力衰竭(heart failure with mid-range ejection fraction，HFmrEF；LVEF 40%～50%)和射血分数降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF；LVEF≤40%)。HFpEF发病率高，占所有心力衰竭的40%～60%，随着人口老龄化，其发病率逐年上升；HFpEF是指具有典型心力衰竭的症状与体征、LVEF正常但左室舒张功能障碍而引起一系列临床综合征[2]。HFpEF患者左室舒张功能障碍，导致左室充盈压升高，主要包括左室舒张末压(LVEDP)增高、平均左房压增高及肺毛细血管楔压(PCWP)增高，其中左室舒张末压升高最早出现。经导管测量的PCWP是测量左室充盈压的金标准[3]，超声心动图由于其简便无创、价廉、可重复等独特优点，目前是临床工作中评估左室舒张功能及左室充盈压的首选方法。本综述主要是参考超声心动图评价左室舒张功能的指南及更新，对相关超声参数在HFpEF患者左室充盈压的评估情况进行总结归纳。

1 二维及多普勒相关参数

2016美国超声心动图学会(ASE)关于舒张功能评估的指南中指出：对于射血分数(EF)正常患者舒张功能的评估主要根据左房容积指数(LAVI)、三尖瓣反流速度、二尖瓣环的组织多普勒速度(e’)、二尖瓣口舒张早期前向血流速度(E)与瓣环组织多普勒速度(e’)的比值，即E/e’四个指标相结合[4]。而2016 ESC心力衰竭诊治指南，除上述四个指标外还包括左室质量指数在内的五个指标[1]，但这五个指标与HFpEF左室充盈压的相关性却不尽相同。

1.1 二尖瓣多普勒频谱

主要包括指南提及的E值、e’及E/e’，其中彩色多普勒频谱与组织多普勒频谱相结合的E/e’是2016 ASE舒张功能指南及ESC心力衰竭诊治指南同时推荐的用于无创评估左室充盈压的首选超声指标。由于组织多普勒获取的e’能反映心肌松弛功能，如室间隔e’速度<7 cm/s或侧壁e’<10 cm/s则认为左室松弛功能受损。平均E/e’< 8代表左室充盈压正常，而平均E/e’>14代表左室舒张功能受损、充盈压增高，平均E/e’在8～14则需结合其他超声指标对左室充盈进行综合评估[4]。评估HFpEF左室充盈压相关性的超声文献报道中，E/e’值使用最多，但研究结果差异较大，其线性相关性r值为0.19～0.84[5-7]，表明E/e’在评估HFpEF左室充盈压的准确性有争议。而2016年一项关于E/e’值评估HFpEF左室充盈压准确性的meta分析发现[6],E/e’(侧壁、平均、室间隔)推测左室充盈压升高的敏感性为30%(9%～48%)、37%(13%～61%)、24%(6%～46%)，特异性为92%(82%～100%)、91%(80%～99%)、98%(92%～100%)，表明E/e’不能用于预测左室充盈压的升高，但该meta分析纳入的样本量较小，仅选取了24篇相关论著进行分析。Nauta等[7]的另一项meta分析得出类似的结论，并对这种差异的原因进行了分析，主要有以下三点：(1)随着年龄的增长，E及e’均减低；(2)在某些特定的疾病如二尖瓣环钙化、二尖瓣手术、心包疾病中，e’测量的准确性受限；(3)在心律失常患者中，E峰的测量具有挑战性；这些因素均影响E/e’值的准确性，从而影响对充盈压的评估。因此E/e’在评估HFpEF充盈压的准确性方面尚需更大数据的研究来进一步证实。

1.2 左房最大容积指数

由于HFpEF的基础性疾病主要包括高血压、糖尿病、肥胖、呼吸睡眠暂停综合征、冠心病及心瓣膜病等，这些疾病会导致心脏结构重构及功能障碍，其中左房的形态改变主要是左房内径增大，容积增加。经胸超声心动图是测量左房形态改变的简便易行的方法，与左房面积、左房直径相比，左房容积(尤其是LAVI)是预测心血管事件的更有力的指标[8]。研究表明，LAVI>34 mL/m2是死亡、心力衰竭、心房颤动和缺血性卒中的独立预测因子，在HFpEF中同样能预测预后。研究表明，LAVI与左室质量、舒张功能障碍程度、E/e’及三尖瓣反流峰值速度呈正相关关系[9]。然而左房容积反映的是升高的左室充盈压随时间变化产生的累积效应，左房增大多见于心房颤动、二尖瓣疾病、高动力状态等无室性疾病的状态，因而其特异性较低，临床上不主张用该参数单独评估左室充盈压，LAVI需与三尖瓣反流、E/e’相结合，同时参考E/A值来评估HFpEF的舒张功能障碍的分级。

2 二维斑点追踪技术相关指标

二维斑点追踪技术(speck tracking imaging，STI)是基于二维斑点追踪原理，不受声束角度限制，能对心肌纵向、径向、环向及心肌扭转运动进行定量检测，为评价心肌局部收缩与舒张功能提供新手段，有着广泛的临床应用前景[10]。

2.1 左室应变

HFpEF患者虽然EF值≥50%，但其左室整体纵向应变(GLS)通常减低，这表明患者纵向收缩功能减低，LVEDP升高，以致 LVEDP 与左室 GLS 直接相关[11]。然而，左室GLS绝对值的正常范围变化较大，尚不能用作左室充盈压的评估[12-13]。Kraiqher-Krainer等[14]研究表明HFpEF患者GLS减低，GLS与LVEF呈正相关(r= 0.46，P<0.000 1)，但与e’及E/e’均无相关性；且减低的GLS与升高的N末端脑钠肽前体浓度呈负相关(r=-0.2，P=0.005)，即使在调整年龄、性别、体重等参数后仍呈显著负相关，说明GLS可能在病理生理、住院及疾病预后等方面更有预测价值。Kimura等[15]对56例ICU HFrEF患者用STI技术的e’与二尖瓣口E峰比值(E/e’VEL-ST)及组织多普勒与二尖瓣口E峰比值(E/e’VEL-TD,即E/e’)分别与PCWP做相关性研究，发现STI技术获得的E/e’VEL-ST与升高的PCWP有良好的相关性(r=0.40，P=0.002)，而传统的组织多普勒获得的E/e’与PCWP无明显相关性(r=0.23，P=0.082)，并预测STI技术的E/e’VEL-ST可能在评估左室充盈压方面较E/e’更准确，但该研究的样本量较小，需大的数据来进一步证实。在HFpEF的充盈压评估中暂未见E/e’VEL-ST的相关指标对左室充盈压进行评估的文献报道，还有待进一步研究。

2.2 左房应变

HFpEF患者由于显著的左室舒张功能障碍，导致左室舒张末压升高，平均左房压升高，PCWP升高，这均属于左室充盈压升高。STI获得的左房纵向应变是评估心腔内压力的敏感指标，它不受声束角度影响，测量重复性高，能反映左房的形变功能，评估左房压力。左房纵向应变峰值(PALS)于左房存储末期测量，反映的是左房的储器功能，心房收缩应变峰值于心房收缩期测量，反映的是左房的泵功能状态。研究表明PALS在预测心力衰竭患者PCWP≥18 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa)方面具有出色的敏感性和特异性[16]。Cameli等[17]对不同EF值进行分组，并分别测量PALS和E/e’与PCWP的相关性，结果发现：HFpEF组的整体PALS、E/e’与PCWP的相关性相当，分别为(r=-0.79 vsr=0.72,两者P<0.000 1)；而EF值中度减低组及EF值明显减低组的整体PALS与PCWP的相关性较E/e’更好(分别为r=-0.78，P<0.000 1 vsr=0.47，P=0.01；r=-0.74，P<0.000 1 vsr=0.19无差异性)。 在所有测量参数的多元分析中,整体PALS独立于其他因素，是LVEDP的决定因子，截点值18.0%是预测LVEDP>12 mm Hg的最佳诊断准确率。因此，PALS是可用于评估左室充盈压的新指标，应用前景广泛。

3 其他超声相关参数

3.1 平均右房压

已有研究表明HFrEF患者及心脏术后患者中右房压(RAP)与左室充盈压存在显著的相关性[18-19]；但对于HFpEF患者，有关RAP与左室充盈压的研究较少。近期Nagueh 等[20]对临床表现为呼吸困难的129例HFpEF患者进行多中心研究，结果发现RAP与PCWP呈正相关(r=0.71，P<0.001)；平均RAP评估PCWP升高，其敏感性为76%，特异性为86%，准确率为82%；在HFpEF患者左室充盈压的评估中，平均RAP能提供额外信息，但不能替代E/e’等直接指标，RAP与左室充盈压间接相关。

3.2 肺静脉血流频谱

肺静脉血流频谱与二尖瓣前向血流频谱相结合，能用于评估左室舒张功能障碍的严重程度[21]。肺静脉血流频谱主要测量：收缩期峰值速度(S)、舒张期峰值速度(D)、心房收缩期反向峰值速度(AR)及AR持续时间(ARd)。当左室压增高，随后左房压升高时，肺静脉前向血流大部分发生在舒张期，因此S峰减低且S/D<1。有研究表明，当肺静脉AR峰值>35 cm/s且ARd>30 ms是LVEDP>15 mm Hg的预测因子[22]；但肺静脉频谱在大多数患者中不易获取，同时易受重度二尖瓣反流、心房颤动等因素影响，临床应用较少。

总之，超声心动图对左室充盈压的无创评估，是评估HFpEF患者舒张功能障碍的重要步骤。ASE指南推荐的各种超声参数均有一定的局限性，临床应用中需多参数相结合综合判断；STI的应变参数能给临床工作中左室舒张功能障碍致左室充盈压异常的评估提供帮助，同时能通过心肌形变能力反映心脏结构的改变程度、心肌纤维化程度及心室僵硬度，有助于对HFpEF的病理生理进一步了解，也许能为治疗及预后提供帮助，临床应用前景广泛。