多普勒超声测量股总静脉脉动性与右房压的相关性研究进展
2022-11-23樊雪娇王淑敏通信作者
樊雪娇,王淑敏(通信作者)
(内蒙古医科大学 内蒙古 呼和浩特 010170)
1 右心室功能障碍时股静脉搏动性频谱形成的机制
早在1925年Kerr和Warren就描述了右心室功能障碍时股静脉(common femoral vein,CFⅤ)搏动性频谱形成的机制[1-2]。人体静脉系统的血液流向是从表层静脉流向深静脉,再从外周流向心脏[3],它的作用是将血液引流回右心,并且存储当前循环系统所需的血液,参与体循环[4-5]。右心衰竭(right heart failure,RHF)时由于右心室收缩功能减退引起右心室舒张末期压力增高,导致右心房压力增加,使得体循环的回心受阻,最终体循环淤血即静脉容量增加。右心压力增加导致静脉容量增加是一个缓慢的发生过程,由于一开始静脉常常没有完全充盈,静脉容量增加而没有扩张静脉壁,因此RHF的临床体征常常被遗漏。一旦静脉充盈,静脉血容量进一步增加,静脉压升高,RHF临床体征包括气短、腹胀、肝大、颈静脉怒张、下肢水肿及腹水[6]。但即使静脉压高,也可能缺乏外周静脉扩张,这时中心静脉压的升高比RHF临床体征更早出现,所以这是临床中心静脉压评估右心压力更可靠的原因[7]。然而中心静脉压的检查是有创操作,存在一定的临床风险。
下腔静脉起点是左髂静脉和右髂静脉汇合处,收集来自下肢、腹腔、盆腔静脉血引流进入右心室。右心功能不全患者的下腔静脉的塌陷能力和静脉血流的向前运动受到限制,并且舒张期外周静脉充当血池功能。扩张的下腔静脉中的血液起着活塞的作用,与心脏搏动同步地将心收缩的冲击传递到周围静脉[6]。如果静脉血流的搏动性强到足以移动血管壁,那么静脉在临床上就会出现搏动[8]。当中心静脉压(central venous pressure,CⅤP)高时,此时心脏的跳动对静脉压及静脉血流的影响传递到了下肢,股静脉频谱往往出现类似于腔静脉的波形特征,所以右心功能不全的患者,特别是伴有下肢肿胀者,下肢静脉血流呈搏动性[9],静脉血流与心率同步搏动。用多普勒方法可直接检测静脉血流,静脉搏动性频谱以心动周期的心房收缩时的逆行血流为特征[10]。
2 股静脉频谱
在正常情况下,正常外周静脉都是随呼吸的期相性血流,中央静脉如肝静脉会出现三相波形。典型的多时相静脉波,有两个顺行波,一个大的收缩波(S)和一个较小的舒张波(D),以及两个逆行波(a和v,通常位于基线以下)。S波代表最大收缩速度,由房室间隔向心尖部运动,右心房容积扩大,压力降低引起。v波是随着静脉血不断流入右心房,此时三尖瓣尚关闭,心房过度充盈,右心房压力升高产生的,最大舒张期D波是三尖瓣打开引起的右心房内压力下降的结果。a波是由心房收缩后的心房内正压产生的。在正常情况下,位于基线以下的典型静脉血流模式是自发的和阶段性的。在CFⅤ中,有时会出现基线以上的异常血流频谱,称为逆行或搏动性频谱[11]。
3 多普勒测量股静脉脉动性频谱各项数据与右房压升高的研究进展
最早由Kakish等人[12]发现右心房压增高与下肢搏动性静脉血流显著相关。正常下肢静脉多普勒超声示踪中的血流通常是自发的、顺行的和阶段性的。这种阶段性反映了每个心动周期右房内压变化的阻尼性。他们的目的是确定下肢静脉多普勒超声波形中脉动血流的频率,并分别与X线上心影增大和超声心动图上的三尖瓣反流的存在相对应。最终的数据表示静脉多普勒超声检测心脏异常的敏感度为79%,特异度为87%,准确性为84%。Abu-Yousef[13]的实验结果是右房压力测定下肢静脉多普勒显像检测右心衰的敏感度为46%,特异度为94%,阴性预测值为50%,准确性为65%。有作者指出,在右房压力大于8 mmHg时,下肢静脉多普勒脉动性波形与右侧心力衰竭有很好的相关性。然而在这些先前的研究中,波形的脉动性没有被量化。
中心静脉压升高与周围静脉搏动性血流有很强的相关性。Krahenbuhl等人[8]指出,他们明确在中心静脉压高于7 mmHg的情况下,静脉血流与心跳同步。下肢静脉多普勒超声检测右心衰的敏感度(92%)明显高于临床敏感度(54%)。检测到搏动性外周静脉血流是右心衰竭的早期征兆,比临床评估更敏感,甚至可能比中心静脉压更敏感。将股总静脉血流速度及搏动指数(PI)值与右房压相关联的是Alimoğlu E。他们根据右房压力将患者分为两组,无论有无临床右心衰,比较两组股总静脉的平均血流速度和PI。他们依次记录了逆行血流的存在、最大和最小流速、时间平均流速(即设定时间间隔内的平均流速)以及从CFⅤ获得的PI。最大血流速度定义为静脉多普勒描记中顺行血流的峰值速度。最小流速为无搏动波形顺行流速的最低值或搏动波形的峰值反向流速。最后总结得出股总静脉最小血流速度降低,尤其是负值与PI升高的相关性可能提示右心房压力升高。PI升高可能意味着对静脉血流的阻力,这里是压力负荷的右心房,可以承受正常的自发性顺行静脉血流。右房压越高,CFⅤ越搏动,PI越高。
超声评估股总静脉的逆行血流速度可能有助于监测药物治疗降低心房压的反应[10]。McClure MJ等人[15]试图通过股静脉多普勒波形(DW)的分析来量化三尖瓣反流(tricuspid regurgitation,TR)的程度。记录逆行速度峰值RⅤP,RⅤP<10 cm/s为正常,>10 cm/s为异常。这比Abu-Yousef等人[14]提出的正常上限略高。结果显示,预测心脏扩大的敏感度为0.36,特异度为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为75.9%,总体准确率为84.6%。表明异常RⅤP与TR程度的相关性具有统计学意义[15]。
下肢静脉多普勒描记中的脉动性频谱并不一定表明有心脏病。在Abu-Yousef等人[14]的研究中,对12名健康志愿者的CFⅤ波形的定量测量显示,收缩期顺行波的平均速度为12 cm/s(范围为5~22 cm/s),逆行a波的平均速度为-1.8 cm/s(范围为-5~2 cm/s)。据报道,常规进行下肢静脉多普勒检查时,轻度逆行血流的发生率约为20%[12]。
综合分析文献可知,最重要的一个观察点便是反向a波及其幅度,能更真实地反映股静脉的脉动性的高低,无论是波动指数、峰值等均是在反映反向a波的速度。然而反向a波的速度并不是存在即可反映右心房压力,而是有一定的基础速度,基础速度的界值还没有定论。
4 影响股静脉频谱的因素
股静脉波形中周期性逆行血流的存在是由于右心衰竭继发的大量淤血引起的大的a波,或者是组合起来的a波、逆行收缩波(由于三尖瓣关闭不全导致收缩期血流逆转所致)和大的逆行v波的组合[12]。
典型的下肢静脉血流被描述为自发性、期相性和顺行性。期相性一直被认为是呼吸变化的次要因素[16],同时也可能被指定为心脏起源,反映右心房的压力变化[14]。最后,一些研究人员认为它是这两个因素共同作用的结果。在正常的呼吸周期中,多普勒轨迹显示出与呼吸相有关的周期性变化。多普勒速度随吸气而降低,随呼气而增加[14]。这与正常呼吸时腹内、胸腔和心腔内压力的变化有关[17]。
消除呼吸对下肢静脉频谱的影响,需要记录正常的呼吸变异和对增强(Ⅴalsalva和小腿压缩)动作的反应。需要患者分别在正常安静呼吸、末次吸气、末次呼气和呼吸中期屏气时进行检查。后者消除了观察到的正常呼吸时相波形,要被选为记录该波形的心性时相的基线。此外,这有助于检查的简易性和重现性[18]。
股静脉走行、管腔通畅性、可压缩性、有无回声血栓以及周围静脉瓣膜关闭不全的程度同样对股静脉频谱有一定影响。但是股静脉较其他下肢静脉离心脏近,受深静脉血栓的影响较小[19-21],如果存在远端血栓,它不会影响波形。
5 展望
以往的实验证明对与心跳同步脉动的外周静脉血流的检测构成了RHF的早期征兆,很可能比临床评估更敏感,甚至可能比心血管事件更敏感[8]。下肢静脉多普勒检查中脉动性的发现使超声学家能够提醒临床医生先前未预料到的右侧心力衰竭的可能性[13],但存在逆行a波不一定表示心脏病[14]。
对股静脉脉动性的能够检测潜在的心脏异常,从而提供对三尖瓣返流程度的估计。这些重要的迹象应该提醒临床医生潜在的心脏功能障碍的存在,这可能需要进一步适当的心脏评估[19]。但有实验表示负静脉波的出现和三尖瓣反流之间的关系仍然需要作为心脏病的早期症状来证明,这一领域值得进一步研究[11]。
多普勒超声对股静脉逆行流速的评估可能有助于监测药物治疗对降低心房压力的反应[10]。彩色多普勒超声检查可能会增加右心室功能障碍的可能性。当这些发现与其他与右心室功能障碍和静脉充血相关的临床、血流动力学和超声心动图变量相结合时,对右心压力的评估更为准确[22-23]。