超声心动图评估射血分数保留的心力衰竭患者右心异常的应用进展

2022-11-25朱姝

临床超声医学杂志 2022年2期

朱姝

心力衰竭是一种由于心脏或心脏外原因引起的心脏收缩或舒张功能障碍，导致心排血量不能满足机体代谢需求的临床综合征。2021年欧洲心脏病学会（ESC）发布了急慢性心力衰竭诊疗指南，推荐根据左室射血分数将心力衰竭分为射血分数减低的心力衰竭（HFrEF）、射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）和射血分数轻度减低的心力衰竭［1］。HFpEF患者与HFrEF患者均会出现心功能受限症状，需频繁住院，严重影响生活质量。近年来心力衰竭整体患病率虽有所降低，但HFpEF患病率降低的程度不及HFrEF，未来HFpEF很可能成为心力衰竭最普遍的类型。HFpEF患者因受多种因素的影响常伴随右心异常，一般认为左心功能障碍引起的右心后负荷增加是发生右心异常的关键因素。长期后负荷增加导致肺血管重塑，同时激活部分神经内分泌和分子机制，诱发右心扩大和心肌纤维化，进而出现功能障碍［2］。右心异常与HFpEF的不良结局关系密切，针对右心的干预可能成为治疗HFpEF的有效靶点［3］。超声心动图不仅能无创、实时地评估心脏结构和功能，在评估心脏血流动力学方面也具有其独特优势。本文就各超声心动图技术评估HFpEF患者右心异常的研究进展进行综述。

一、常规超声心动图评估HFpEF患者右心异常

（一）常规超声心动图评估HFpEF患者右心结构异常。由于右室独特的几何形状，常规超声心动图定量分析右室大小有一定难度。美国超声心动图学会（ASE）推荐使用的超声心动图参数包括右房和右室内径、右房和右室面积（心尖四腔切面）、右室室壁厚度等［4-5］。目前关于HFpEF患者右心结构异常的预后价值的研究较少。Gorter等［3］在一项大规模Meta分析中纳入了4835例HFpEF患者，对评估HFpEF患者右心结构异常的研究进行合并分析，1212例患者中有29%出现右室基底左右径增大，对其中590例患者的预后进一步分析，发现右室基底左右径每增大5 mm，死亡风险增加约14%。Parrinello等［6］研究则发现右室基底左右径、下腔静脉内径与HFpEF的全因死亡风险均显著相关（HR=2.4、1.06，均P＜0.05）。上述研究均说明右室和下腔静脉的结构改变对HFpEF有着重要的预测价值。

（二）常规超声心动图评估HFpEF患者右心功能异常

1.常规超声心动图评估HFpEF患者右室收缩功能异常。三尖瓣环平面收缩幅度（TAPSE）和右室面积变化分数（RVFAC）在临床工作中最常用于评估右室收缩功能，右侧壁三尖瓣外侧瓣环收缩期峰值速度（RV-s’）实际应用较少，但方法简单、可重复性好。TAPSE和RV-s’可反映右室纵向收缩功能，RV-FAC反映部分横向收缩功能，因此选择不同参数检出右室收缩功能障碍（right ventricular systolic dysfunction，RVSD）的患病率存在差异。Gorter等［3］对评估HFpEF患者右心功能异常的研究进行了合并分析，发现分别采用TAPSE＜16 mm、RV-FAC＜35%、RV-s’＜9.5 cm/s的标准评估右心功能，获得的RVSD的患病率分别为28%、18%、21%；且TAPSE每减低5 mm，死亡风险增加约26%，RV-FAC每减低5%，死亡风险约增加16%；但该研究未报道RV-s’的预后价值。Cenkerova等［7］应用RV-s’评估54例HFpEF患者右室收缩功能，发现22%的HFpEF患者伴随RVSD（定义为RV-s’＜10.8 cm/s），该类患者一年内全因死亡率和心血管死亡率均高于右室收缩功能正常的患者（41.7%vs.4.8%，33.3%vs.0），差异均有统计学意义（均P＜0.01），RVSD是HFpEF一年死亡率的独立预测因子（HR=11.5，P＜0.01）。因此，RVSD能预测HFpEF患者的不良结局，但超声心动图所获取的HFpEF患者RVSD患病率取决于其所选择的参数。

2.常规超声心动图评估HFpEF患者右室舒张功能异常。ASE推荐应用与评估左室舒张功能类似的方法评估右室舒张功能［4］。Gorter等［8］发现83例HFpEF患者中，23%（19例）发生右室舒张功能障碍，三尖瓣外侧瓣环舒张早期峰值速度（RV-e’）减低（RV-e’＜8.0 cm/s）。目前关于HFpEF患者右室舒张功能障碍的研究较少。

3.常规超声心动图评估HFpEF患者右室整体功能异常。右室心肌工作指数（RIMP）是反映右室整体功能的参数，RIMP值增高提示右室整体功能障碍。Baruch等［9］对557例HFpEF患者进行了1～3年的随访，发现67例死亡患者的RIMP显著高于490例存活患者（0.33±0.2 vs.0.24±0.1），差异有统计学意义（P＜0.0001）；且RIMP是全因死亡和心源性死亡的预测因子（HR=1.03、1.04，均P＜0.0001）。可见，RIMP不仅可用于评估HFpEF患者右室整体功能，还是HFpEF患者有价值的预后指标。

（三）常规超声心动图评估HFpEF患者右心血流动力学异常

1.常规超声心动图对三尖瓣反流的评估。左心功能障碍可导致右心后负荷增加，而长期增加的后负荷可诱发右心扩大、三尖瓣环扩张，引起或加重三尖瓣反流（tricuspid regurgitation，TR），一方面导致体静脉充血，加重左心损伤；另一方面TR本身可增加容量负荷，加重右心损害。Mohammed等［10］使用半定量方法评估TR，按严重程度分为无、轻至中度、中至重度TR，研究发现TR是HFpEF患者死亡和心力衰竭住院的非独立预测因子（均P＜0.01）。Ren等［11］研究发现，中、重度TR均是HFpEF患者不良预后的独立预测因子（均P＜0.05），中度TR患者死亡和心力衰竭住院风险增加了1.5倍，重度TR患者增加了2.1倍，轻度TR无预测价值。Harada等［12］研究认为评估TR严重程度的方法可能影响TR对HFpEF不良结局的预测能力，因此探讨了半定量方法与定量方法（反流颈宽度、TR射流面积）评估TR严重程度的预后价值，发现半定量方法评估TR的严重程度对HFpEF结局无预测价值；而定量方法评估TR的严重程度均对HFpEF结局有预测价值（均P＜0.05）。由此可见，TR对HFpEF患者风险分层的潜在价值。

2.常规超声心动图对肺动脉压力的评估。肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）在HFpEF中非常普遍，由于研究对象、诊断方法和标准不同，HFpEF患者PH的患病率约占36%～83%，波动较大［13］。超声心动图是诊断、监测PH最重要的无创检查手段，其评估肺动脉压力的方法是通过计算TR的峰值压差和右房压获得肺动脉收缩压（pulmonary artery systolic pressure，PASP），不能有效评估无TR的HFpEF患者PASP时，可能低估PH患病率［14］。多项研究［3，10，13，15］表明PH是影响HFpEF预后的重要因素。Gorter等［3］对评估HFpEF患者肺动脉压力的研究进行了合并分析，包含3542例患者，超声心动图估测PASP升高的发生率为53%；PASP每增加5 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），住院率增加13%，死亡率增加15%。

3.常规超声心动图对右室-肺动脉（RV-PA）偶联的评估。评估右室收缩功能的超声心动图参数如TAPSE、RV-FAC、RV-s’等常存在负荷依赖性，存在PH时可能不能真实反映右室收缩功能［4］。右室收缩功能与后负荷的匹配关系被称为RV-PA偶联，仅当匹配关系正常时，才能维持有效的组织灌注，评估RVPA偶联能较单独评估右室收缩功能提供更高效的心力衰竭预后信息。传统评估RV-PA偶联的方法是有创获得压力-容量循环，不便于常规应用且存在一定风险。Guazzi等［16-17］提出将超声心动图测定的PASP与TAPSE的比值（TAPSE/PASP）作为无创评估RV-PA偶联的指标，当TAPSE/PASP＜0.35 mm Hg/mm时，提示预后不良；另外，TAPSE/PASP随着右心结构、功能异常及NYHA分级严重程度的增加而逐渐降低［16］。Guazzi等［16］和Santas等［18］认为TAPSE/PASP有望成为HFpEF风险分层的有效工具。但也有研究［19］认为TAPSE/PASP不具备预测能力，分析原因为该研究的患者在入院12 h内接受超声心动图检查，此时患者普遍因心力衰竭急性发作存在肺水肿，所测TAPSE/PASP不具有预后价值，因此在心力衰竭急性发作期需要采用其他指标监测预后。可见TAPSE/PASP能否无创评估RV-PA偶联，尚有待更多更大规模研究的进一步验证。

二、三维超声心动图（three dimensional echocardiography，3DE）评估HFpEF患者右心异常

3DE具有快速、重复性好等特点，且所测右室容积和右室射血分数（3DE-RVEF）分别与心脏MRI所测右室容积和右室射血分数有良好的相关性［4，20］。ESC推荐使用3DE进一步了解右室形态功能，对临床诊疗有重要意义［21］。但目前3DE评估HFpEF患者右心的研究较少。Meng等［22］应用3DE检测81例HFpEF患者，其中39例发生心血管事件，其右室舒张末期及收缩末期容积指数均高于未发生心血管事件者［（59±29）ml/m2vs.（47±17）ml/m2、（33±18）ml/m2vs.（25±8）ml/m2）］，3DE-RVEF均低于未发生心血管事件者［（44±5）%vs.（47±4）%］，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；其中3DE-RVEF是HFpEF不良结局的独立预测因子（HR=3.47，P=0.005）。

三、斑点追踪超声心动图（speckle-trackingechocardiography，STE）评估HFpEF患者右心异常

STE是评估右室收缩功能较新的方法，通过逐帧追踪心肌特征性回声斑点，可定量获取心室节段或整体收缩功能，在亚临床阶段发现细微的功能异常。评估右室收缩功能的常用STE参数包括右室游离壁纵向应变（RV-FWLS）和右室整体纵向应变（RV-GLS），发生收缩功能障碍时负值减小。Morris等［23］分别应用STE和常规超声心动图评估218例HFpEF患者的右心功能，应用常规超声心动图参数（TAPSE、RV-s’及RVFAC）发现分别有6.0%、5.5%及5.0%的HFpEF患者伴随RVSD，应用STE参数（二维RV-FWLS、二维RV-GLS）发现分别有10.1%、11.5%的HFpEF患者伴随RVSD，STE较常规超声心动图能检出更多伴RVSD的HFpEF患者，差异均有统计学意义（均P＜0.01）。说明在评估HFpEF患者RVSD方面，STE较常规超声心动图更敏感。由于右室的部分功能通过室间隔由左室提供，RV-GLS的分析包括了室间隔，考虑了心室间相互作用，理论上其可更全面地反映右室收缩功能。Lejeune等［15］发现HFpEF患者二维RV-FWLS和二维RV-GLS均低于正常成人［（-24.2±6.3）%vs.（-28.2±5.2）%、（-21.7±4.9）%vs.（-25.9±4.2）%）］，差异均有统计学意义（均P＜0.01）；且二维RV-GLS是患者总体死亡和心力衰竭住院的独立预测因子，预后价值优于二维RV-FWLS。由于二维STE易受图像质量和平面外斑点运动的影响，理论上三维STE可规避以上的限制，推断三维STE的诊断能力优于二维STE［24］。Meng等［22］研究发现三维RVFWLS在HFpEF中的预后价值与二维RV-FWLS相当。但三维RV-GLS对HFpEF结局的预测能力目前暂未见相关报道。Bosch等［25］研究发现，二维RV-FWLS与PASP的比值可作为无创评估RV-PA偶联的指标，其预后价值与TAPSE/PASP相似。但不同分析软件获取的应变值存在变异性，且缺乏标准化的正常值，因此STE评估右室功能在临床应用中受限。二维及三维STE评估HFpEF患者右心异常的意义尚需以后多中心、大样本研究的证实。

四、负荷超声心动图评估HFpEF患者右心异常

负荷超声心动图有助于早期发现HFpEF患者右心异常，但目前评估负荷下右心异常的研究较少。Borlaug等［26］发现HFpEF患者静息状态下RV-s’、RV-e’、二尖瓣外侧瓣环收缩期和舒张早期峰值速度（LV-s’、LV-e’）与正常成人比较差异均无统计学意义；但运动负荷状态下RV-s’、RV-e’、LV-s’及LV-e’增加受限，与正常成人比较差异均有统计学意义（均P＜0.05），提示HFpEF患者右、左室收缩及舒张功能储备均受损。说明HFpEF患者右室功能障碍可能与左室功能障碍同期发生，而不仅是左室功能障碍恶化的结果。该研究［26］还发现静息状态下正常的RV-PA偶联在运动负荷状态下发生异常，表明有机会针对RV-PA偶联储备进行治疗来改变HFpEF进程。Guazzi等［17，27］认为应用负荷超声心动图评估RV-PA偶联，有助于对心力衰竭患者进一步风险分层；联合应用运动负荷状态下TAPSE/PASP及通气指标，还有助于识别发生心血管事件的高风险患者。因此，应用超声心动图检测负荷诱发的HFpEF患者右心异常，可帮助临床及时制定治疗措施，干预心力衰竭的病程进展。