超声及右室定量系统与右心导管评价肺动脉高压患者右室功能间的相关性

摘要：目的" 探讨超声、右室定量系统与右心导管评估肺动脉高压患者右室收缩功能间相关性。方法" 回顾性纳入2022年8月～2023年5月就诊于中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）的22例肺动脉高压患者，均接受超声、右心定量系统及右心导管检查，分析传统超声参数、右室定量系统参数及右心导管参数之间的相关性，包括三尖瓣外侧瓣环运动位移（TAPSE）、三尖瓣外侧瓣环运动速度（TASPV）、右室面积变化分数（RVFAC）、右室射血分数（RVEF）、右室心输出量（RVCO）以及导管热稀释法测量右室的心输出量（TDCO）。结果" TAPSE与RVCO、RVEF呈正相关（r=0.698、0.678，Plt;0.01）；TASPV与RVCO、RVEF呈正相关（r=0.451、0.507，Plt;0.05）；RVFAC与RVEF呈正相关（r=0.971，Plt;0.01）；TAPSE与TDCO呈正相关（r=0.680，Plt;0.01）；TASPV、RVFAC与TDCO无相关性。RVCO与TDCO呈正相关（r=0.918，Plt;0.01）；Bland-Altman散点图显示RVCO与TDCO 差值均值为-0.198 L/min（95% CI：-1.29～0.89 L/min，Pgt;0.05），两种测量方法一致性高。结论" 右室定量系统与导管评估右室收缩功能具有良好相关性，二者在测量心输出量上无明显差异，右室定量系统可以作为无创评估右室功能新方法。

关键词：右心导管；超声心动图；右室定量系统；心输出量；相关性

Correlation between echocardiography， right ventricular quantitative system and right heart catheter evaluation of right ventricular function in patients with pulmonary hypertension

WANG Dechao， YANG Dongmei

Diagnostic Center of Echocardiography， the First Affiliated Hospital of University of Science and Technology of China （Anhui Provincial Hospital）， Hefei 230000， China

Abstract： Objective To explore the correlation between ultrasound， right ventricular quantitative system and right heart catheterization in evaluating right ventricular systolic function in patients with pulmonary hypertension. Methods Twenty-two patients with pulmonary hypertension hospitalized in the First Affiliated Hospital of University of Science and Technology of China （Anhui Provincial Hospital） from August 2022 to May 2023 were enrolled in this retrospective analysis. These patients all accepted examinations of ultrasound， right heart quantitative system and right heart catheterization. The correlation between traditional ultrasound parameters， right ventricular quantitative system parameters and right heart catheterization parameters were analyzed， including lateral tricuspid annulus displacement （TAPSE）， lateral tricuspid annulus velocity （TASPV） and right ventricular area change fraction （RVFAC）， right ventricular ejection fraction （RVEF） and right ventricular cardiac output （RVCO） ， cardiac output measured by thermodilution （TDCO）. Results TAPSE was positively correlated with RVCO and RVEF （r=0.698， 0.678， Plt;0.01）， TASPV was positively correlated with RVCO and RVEF （r=0.451， 0.507， Plt;0.05）， RVFAC was significantly positively correlated with RVEF （r=0.971， Plt;0.01）; TAPSE was positively correlated with TDCO （r=0.680， Plt;0.01）. There was no correlation between TASPV， RVFAC and TDCO. RVCO was significantly positively correlated with TDCO （r=0.918， Plt;0.01）. The Bland Altman scatter plot showed that the mean difference between RVCO and TDCO was -0.198 L/min （95% CI： -1.29-0.89 L/min， Pgt;0.05）， indicating the high consistency between the two measurement methods. Conclusion Right ventricular quantitative system and right cardiac catheter have good correlation in evaluating right ventricular systolic function and there is no significant difference in measuring cardiac output between them. Right ventricular quantitative system can be used as a new non-invasive method for evaluating right ventricular function.

Keywords： right heart catheter; echocardiography; right ventricular quantitative system; cardiac output; correlation

肺动脉高压（PH）是一组随着肺血管阻力进行性增加导致肺动脉增高的疾病［1-2］，PH发病机制非常复杂，涉及免疫炎症、血管活性物质、能量代谢等多种因素，肺血管重塑是PH特征性病理改变［3-4］，这些改变导致肺血管管腔狭窄，肺血管阻力升高，从而引起肺动脉压力升高。PH症状隐匿，易被其他疾病掩盖，易漏诊，诊断时间长，部分患者即使确诊后，生存周期也是很短［5-7］。右心功能衰竭是影响PH患者生存周期的主要因素［8］。由于右心室独特解剖结构，心室壁薄弱，心肌走行不同于左心室，右心室对于压力负荷耐受性较差，肺动脉压力升高容易引起右心室结构及功能改变，因此准确评估右室功能对于临床评估患者预后影响很大。超声是评价右室功能的常用手段，如三尖瓣外侧瓣环运动位移（TAPSE）、三尖瓣外侧瓣环运动速度（TASPV）、右室面积变化分数（RVFAC）等，这些指标只能反映右心室部分收缩功能，右室定量系统（QAS）是依托超声仪器进行无创评估患者右室整体收缩功能，包括：右室射血分数（RVEF）、右室舒张末期容积（RVEDV）、右室收缩末期容积（RVESV）、右心室每搏量（RVSV）、右室心输出量（CO）。右心导管通过测量CO来评估右室功能，但右心导管是有创检查，不能作为常规测量手段评价右室功能，QAS是目前国内引进测量右心室功能的新系统，国外已有报道应用该系统与心血管磁共振成像评估右心室功能，二者有很高相关性［9］，而目前缺少QAS与右心导管评估右心室功能相关性研究。本研究旨在通过超声及右室定量系统与右心导管评估右室功能的相关性，寻找合适替代指标为临床提供参考。

1nbsp; 资料与方法

1.1" 一般资料

选取2022年8月～2023年5月于中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）就诊的22例PH患者。纳入标准：48 h内完成右心导管，二维超声心动图及右室定量系统分析检查的PH患者。排除标准：三尖瓣未见明显反流或者重度三尖瓣反流；肺动脉狭窄或右室流出道梗阻、严重的心律失常患者；右室切面显示不佳者；未在48 h内完成右心导管，二维超声心动图及右心定量系统分析检查的患者；心内分流；超声图像不清晰［10］。本研究获得中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）伦理委员会批准和所有患者的知情同意（伦理编号：2023-RE-194）。

PH患者中男性10例，女性12例，年龄57.55±15.78岁，BMI 22.26±5.38 kg/m2；PH患者右室功能相关参数（表1）。

1.2" 二维超声检查

使用GE Vivid E 95彩色多普勒超声诊断仪，M5S探头，频率1.7～3.4 MHz，嘱患者左侧卧位，同步接胸导联心电图，于四腔心切面测量或者聚焦右心室切面测量TAPSE、TASPV，RVFAC。

1.3" QAS检查

使用GE Vivid E 95彩色多普勒超声诊断仪，M5S探头，频率 1.7～3.4 MHz，打开右心定量系统，连接采集器与M5S探头，嘱患者左侧卧位，同步接胸导联心电图，所有检查切面均以2015年美国超声心动图协会和欧洲心血管成像协会诊断指南［11］为标准，包括：胸骨旁左室长轴切面、右室流入道切面、右室流出道切面、大动脉短轴切面、左室短轴切面、四腔心切面测量、聚焦右心室切面，每个切面采集5 s超声图像。首先将磁场接收器连接在超声波探头上，同时将产生正交磁场的磁场变送器放置于被检者的上方。在图像采集时，由接收器记录磁场数据，利用这些数据，将采集到的二维图像的平面放置在由磁场发射器创建的三维体积中［12］，图像采集完毕并存储于分析平台电脑。

1.4" 图像分析及参数获取

采用RVS系统分析所采集图像，首先根据心电图同时参考右室切面容积大小确定右室舒张末期时间和右室收缩末期时间，分别在舒张末期和收缩末期图像上标注右室内膜、室间隔、肺动脉瓣环、三尖瓣环等重要解剖位置点，联网根据数据库获得RV模型（图1），同时获取右室相关参数：RVEF、RVEDV、RVESV、RVSV、RVCO。

1.5" 右心导管检查

由经验丰富的临床医师经颈内静脉或股静脉置入Swan-Ganz（EdwardsLifesciences LLC）导管，分别测定上腔静脉、右心房、右心室、肺动脉的压力和血氧饱和度，通过热稀释法测定右心室CO［13-14］。

1.6" 统计学分析

采用SPSS20.0及MedCalc19.4.0软件对数据进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，相关性分析采用Pearson相关分析法；采用Bland-Altman分析进一步评估RVS和RHC测量CO之间的一致性水平，一致性以不同检测方法获得的平均差异及95%CI表示。以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2" 结果

2.1" PH患者常规超声参数与QVS系统参数间相关性分析

TAPSE与RVCO、RVEF呈正相关（r=0.698、0.678，Plt;0.05）；TASPV与RVCO、RVEF呈正相关（r=0.451、0.507，Plt;0.05），RVFAC与RVEF呈正相关（r=0.971，Plt;0.001，表2）。

2.2" PH患者常规超声参数与RHC参数间相关性分析

TAPSE与TDCO呈正相关（r=0.680，Plt;0.01），TASPV、RVFAC与TDCO无相关性（r=0.422、0.307，Pgt;0.05）。

2.3" PH患者QVS与RHC测量CO相关性分析

RVCO与TDCO呈正相关（r=0.918，Plt;0.01，图2）；Bland-Altman散点图显示，RVCO与TDCO 差值均值为-0.198 L/min（95%CI：-1.29～0.89L/min，Pgt;0.05），两种测量方法一致性高（图3）。

3" "讨论

PH是以肺小血管管壁增厚、闭塞，伴随肺血管阻力增加的临床综合征，PH患者死亡率与右室功能衰竭程度密切相关。准确评估右室收缩功能对于临床治疗及疗效评价意义重大［15-16］。

由于右室解剖结构的复杂性［17］，右室容积快速测量一直是临床难题，传统二维参数无法给与临床容积参数，只是相关切面反应右室大小的径线，间接反映右室大小，不能给予临床直观容积数据［18］。心血管磁共振成像是右室体积测量金标准，具有很高的时间和空间分辨率［19-20］，但检查费时，费用较高［21］，对于一些心脏植入特殊装置（起搏器、除颤器等）的病人使用受限，并且很难广泛运用于临床患者随访，三维超声可实时显示右室结构，无需进行几何假设，可测量右室容积［22］，但是对于图像要求高，参数测量易受主观因素影响，对于心室严重扩张，其测量准确性及可重复性有待考证［23-24］。QAS系统是基于二维超声切面，利用传统二维超声切面清晰，空间分辨率高的优势，根据右室关键解剖位置，结合大数据算法，可以快速测量右室容积，射血分数等相关参数，有研究将该技术在测量婴幼儿右室功能具有可靠性强，具有很高参考价值［25］。并且QAS系统评价右室功能与磁共振测量结果具有很好相关性［12， 26］，而且效率更高［27］。

TAPSE、TASPV、RVFAC是目前反映右室收缩功能公认、可靠的参数。本研究发现，QAS定量系统测得右室收缩功能参数与常规二维超声参数密切相关，具有很好的可靠性，也间接反映了该系统测量的准确性。右室由于解剖结构不同于左室，主要收缩功能来自于纵向运动，TAPSE是三尖瓣外侧环纵向运动位移，可以反映右室的主要收缩功能。本研究发现TAPSE与QAS定量系统测得的RVEF、RVCO都具有良好的相关性。TASPV代表三尖瓣外侧瓣环速度运动速度，与RVEF、RVCO相关性较弱，可能与TASPV测量有角度依懒性有关，本研究QAS定量系统测得RVEF与常规二维参数RVFAC相关性高，RVFAC可以反映右室主要部分收缩功能，包含纵向及径向运动功能，RVEF反映右室整体收缩功能因此二者间相关性高，但RVFAC测量受图像质量影响较大，有研究发现QAS系统测量参数可重复性要高于RVFAC可重复性［28］，因此该系统测量右室功能更加可靠。

既往研究发现心血管磁共振成像与导管评估CO的相关性良好［10］，但目前缺少应用QAS系统与导管测量CO评估二者相关性的研究。本研究发现QAS系统测量CO与导管测得CO相关性较好，但多数低于导管测量数值，可能与关键解剖位置识别有关，尤其是心尖部识别，右室心尖部有较多肌束影响识别真正的心尖部，由于该系统基于二维超声图像，心尖部位于超声探查近场，图像清晰度较低，干扰心尖的识别。Bland-Altman分析进一步评估了两种CO测量方法，测量差异无统计学意义，说明两种测量方法一致性均良好。

由于QAS定量系统基于二维超声切面，于右室关键解剖位置进行标记，并将探头及二维图像解剖相关位置上传于系统，与大数据进行比对，操作者稍加分析修改，即时获得重建右室模型，短时间即可得到右室容积参数及右室射血分数。而心脏磁共振检查耗时较长，机器贵，很难满足于临床检查需求，因此基于超声QAS系统操作简单，数据可靠，可以广泛应用于临床。

本研究局限性在于样本量较小，后期可加大样本量，并探讨影响QAS系统与导管数据差异影响因素，进一步优化QAS系统测量的准确性。由于QAS系统测量右室容积舒张末期及收缩末期时，需要采集数个图像，每个切面图像心率相差不大，对于一些严重心律不齐和房颤患者目前无法准确测量右室收缩功能，后期将通过检测多个心动周期，取平均值，来评估心律不齐患者，分析该系统的准确性。PH患者预后与右室-肺动脉偶联相关，不同程度的肺高压与之匹配不同的右室功能，一旦右室肺动脉失偶联，患者预后较差［29］，对于先天性心脏病合并不同程度PH的患者，右室功能情况是影响手术成功率的主要因素［30］，QAS系统是对右心室功能最直观评估，因此该系统在不同程度PH患者治疗、随访、风险分层及预后有极大的应用前景。

综上，超声对右室收缩功能准确评估一直是临床难题，QAS系统可以作为评估右室收缩功能新的技术方法，为临床诊疗、随访提供便捷，准确的技术支持。

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（编辑：郎" 朗）