超声心动图评估肺动脉高压的研究进展

杜双双，步睿，王晓云

作者单位：1 150001 哈尔滨,哈尔滨医科大学附属第四医院

肺动脉高压（PH）是一种血流动力学异常状态，其本身并非一种独立的疾病，而是包括多种临床情况。目前广泛采用的PH血流动力学的定义为：在海平面静息状态下，右心导管检查（RHC）测定肺动脉平均压（mPAP）≥25 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[1]。

PH的诊断基于临床症状、体格检查及各项辅助检查，来确认是否符合血流动力学诊断标准，并明确病因、心功能和血流动力学受损的严重程度。右心导管检查是诊断PH的“金标准” ，用于评估血流动力学受损的严重程度，但该检查为有创，潜在并发症较多，应用受限。2015年ESC/ERS肺动脉高压诊断和治疗指南指出，所有怀疑PH者，推荐超声心动图作为首选的无创性检查，（ IA，表1）[1]用于PH的筛查，鉴别诊断，随访评估和危险分层；同时超声心动图也可用于心功能的评估。本文主要通过以下几个方面分析超声心动图参数，探讨诊断PH的意义。

表1 具有PH可疑症状的患者超声心动图发现PH的可能性

表2 其他支持PH的超声表现

1 右心功能

1.1 右心房（RA） RA扩张是右心室舒张功能障碍的标志。RA面积的上限为18 cm2[1]，其扩张与PH呈正相关，并且可预测特发性PH 和艾森曼格综合征患者的存活率，同时在这些患者中，也证实RA面积/ LA面积的比值具有预后作用[2]，但并不常规推荐应用二维超声心动图评估RA体积。在最近的一项研究中，使用RA扩张和RA球形指数，通过三维超声心动图评估的RA重塑是PH不良结局最独立的预测因子[3]。

1.1.1 右心房压力（RAP） 超声心动图可估计RAP并反映RV充盈压。 RAP通常通过呼吸测试期间的IVC直径和塌陷率来估计[1]。当IVC直径＜2.1 cm且吸气塌陷＞50%时，表明RAP正常，为3 mmHg，而当IVC直径＞2.1 cm且吸气塌陷＜50%时，则表明RAP升高，为15 mmHg。在中间情况下，提示RAP为8 mmHg，建议优选使用其他指数，如E/E’＞6，肝静脉收缩期充盈分数＜55%。

1.2 右心室（RV）

1.2.1 RV射血分数 超声心动图评估此参数主要通过追踪RV舒张末期面积和收缩末期面积的几何假设来计算体积，或通过三维直接测量RV体积完成。RV射血分数减低是右心衰竭的一种表现，且与PH预后有关[4]。

RV分数面积变化（FAC）是射血分数的一种广泛使用的替代指标，用于评估RV的收缩功能。RVRAC为（RV舒张末期面积-RV收缩末期面积）/RV舒张末期面积×100，尽管该方法有一些局限性（如轮廓追踪困难、RV扩张引起心尖视野缩短），但它与心脏磁共振数据相关性良好，被认为是RV评估的金标准；RV分数面积变化＜35%，表明RV收缩功能障碍，并与临床恶化相关[5]。

1.2.2 RV 功能RV内压最大变化速率（DP/DTMAX）是多普勒技术在等容收缩期定量评价右室收缩功能的方法。但目前并未将DP/DTMAX用作常规临床指标，因其易受前负荷的影响，对投射角度敏感。同时由于它与后负荷无关，故一些研究者主张将RV压力与DP/DTMAX最大值的比值作为估测RV收缩性更准确的指标[6]。

有研究表明，三尖瓣环收缩期运动位移（TAPSE）及三尖瓣环收缩期峰值速度（S'）可反映RV心肌收缩性，是PH预后和RV功能估测的可靠指标。TAPSE＜1.8 cm或（和）S'＜9.7 cm/s提示RV收缩功能异常。Forfia等[7]对63例PH患者进行前瞻性研究，TAPSE≤1.8 cm的患者在2年生存率为50%，而TAPSE＞1.8 cm的患者生存率为88%。

心肌做功指数（Tei指数）反映RV舒张或收缩功能障碍，与RVEF具有良好相关性，且重复性高，不易受心率或容量负荷影响。临床已有研究表明[8]，PH患者Tei指数与PH程度呈正相关，且随着Tei指数的增加，PH患者的病死率也有所升高。

三尖瓣环等容收缩期峰值速度（IVCv）可全面评估RV收缩性，且不依赖容量负荷。Ernande等[9]通过多变量分析发现IVCv是PH死亡率的独立预测因子，如果IVCv＞9 cm/s，1年生存率为95%，如果＜9 cm/s则为80%，相关风险比为3.68。

1.2.3 RV适应性 测量RV的线性尺寸和RV壁厚度是超声心动图的重要组成部分，在右心衰竭和压力负荷增加时，诱导RV扩张和RV肥大（RVH），RV扩张是肺部疾病和PH患者死亡率的预测因子[10]，直径上限为42 mm。RV游离壁厚度反映了RVH的程度，除小梁和乳头肌外，RV壁厚正常值为5 mm。有研究发现，RV壁厚度与RHC测的PAP有良好相关性[11]，但与PH预后无关。

收缩期-舒张期持续时间比（S/D）是评价RV适应的另一种方法。收缩期持续时间是指TR流动的持续时间，而舒张期持续时间是指从TR的终止到TR的开始。S/D的比值增加反映一定程度的RV功能障碍，同时也是艾森门格综合征患者死亡的最强独立预测因子之一，并且也是肺移植与小儿PH死亡的独立预测因子[12]。

1.2.4 室间隔（IVS）异常运动 解剖上，LV和RV共用一个心包腔，由IVS隔开。当RV压力或容量负荷过重时可能会导致IVS扁平化或移位，引起LV充盈受限和每搏量减少，同时RV有1/4的收缩力依赖于LV。偏心指数（EI）可以反映IVS的异常运动，EI＞1提示RV容量或压力负荷过重。有研究表明EI与PA压力呈负相关，且EI是PH的有效预测因子[13]。

1.2.5 RV储备 RV储备功能是指在RV负荷增加的情况下，RV搏出量超出正常工作范围的最大百分比。布伦伯格等[14]对26例严重PH患者采用侵入性的方法，观察运动患者心脏指数变化，发现储备功能越高，患者的预后相对较好。Gru''nig等[15]采用超声心动图评价运动时RV储备功能，将PASP增加至少30 mmHg，高储备功能患者1、3、4年生存率分别为96%、92%和89%，而低储备功能患者为92%、69%和48%。

1.2.6 斑点追踪成像（STI） STI是在超声图像中识别心肌反射超声波束中的独特斑点，并自动追踪的一种技术，有助于识别RV功能障碍的早期征象并跟踪治疗患者。STI相关参数有应变（S）、纵向应变 （LS）、圆周应变（CS）等，S为心肌收缩缩短的百分比，可以评价局部收缩功能和整体收缩功能。以负值表示，绝对值较大表示功能良好。LS绝对值＜20%，提示RV功能障碍。有研究表明RVLS恶化，可导致肺动脉压升高，TAPSE降低，功能分级恶化，并与PH死亡率增加有关[16]。

2 左心功能

2.1 区分毛细血管前与毛细血管后肺动脉高压 2015年ESC/ERS肺动脉高压诊断和治疗指南根据PH血流动力学特点将其分为毛细血管前和毛细血管后PH，而毛细血管后PH主要由左心疾病引起，受LV充盈压的影响，超声心动图可以用于检测LV充盈压，主要指标为E/E'增高、二尖瓣血流异常，其他次要指标主要为左心结构异常，如左心瓣膜疾病，LA扩大，房间隔弯向右侧，LV功能障碍，LV向心性肥厚和（或）质量增大。

3 肺动脉(PA)的血流动力学

3.1 PA内径 PA内径是PA压力升高的间接征象，当PA内径＞25 mm怀疑PH[1]。

3.2 肺血管阻力（PVR） PVR是由肺血管系统产生的阻力，是PH预后的一个强有力的预测指标，受跨肺梯度和心输出量的影响。目前已经有很多超声参数用于PVR的无创性估计，如表3[17]。但这些参数均不能有效区分PH病因，故仍缺乏一种在大规模研究中经过测试和验证的非侵入性估计PVR方法。

根据美国超声心动图协会关于超声心动图评估右心功能的指南，PVR可用TRV/TVIRVOT估测。最近，Scalia等提出了一种新的用于估计跨肺梯度超声心动图方法[18]。ePLAR：超声心动图肺-左心房比率。本研究主要局限性是超声心动图和RHC并非同时测定，虽然有助于识别跨肺梯度升高的患者，但ePLAR未考虑心输出量。

3.3 肺动脉压力（PAP）

3.3.1 三尖瓣反流速度峰值（TRV） 当不存在RV流出道狭窄时，肺动脉收缩压（PASP）可以利用TRV估测，根据伯易努公式：PASP=4×TRV2+RAP，TRV＜2.8 m/s一般认为是正常（表1），有研究表明其与RHC所测PASP具有良好的相关性[19]。但并非所有PH均存在三尖瓣反流，因此近来一些学者对此方法的准确性提出质疑，认为存在高估或低估PASP的问题。

若存在动脉导管未闭或不合并右心室流出道或肺动脉狭窄的室间隔缺损时，可选用跨隔压差法评估PAP。PASP等于肱动脉收缩压减去左向右分流差或加上右向左分流差。这种方法估测的PASP与RHC测的PASP具有良好的相关性[20]。

表3 PVR的无创性估计的超声参数

3.3.2 肺动脉瓣反流（PR） 肺动脉舒张压（PADP）可利用舒张早期PR估测，舒张早期PR＞2.2 m/s 时怀疑PH[1]。

3.3.3 评估PAP的其他指标 RV等容舒张时间＞75 ms高度提示PH，而＜40 ms可排除PH。三尖瓣环状收缩心肌速度＜12 cm/s，高度提示PASP升高[21]。

4 结语

PH患者缺乏典型早期临床症状，应对所有可疑PH ，早期行无创影像学检查，有助于早期发现心脏局部结构、功能改变及PH的早期诊断。在所有无创性诊断PH的方法中，超声心动图是最有价值的筛查工具， 但现在仍存在一些局限性。随着超声心动图技术的进步，尤其是三维超声心动图和斑点追踪成像技术的提高，超声心动图将会在评估PH方面发挥更大的作用。