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Editorial

Echocardiographic evaluation of right ventricular diastolic function and its application value

  • Mei Zhang , 1 ,
  • yuanyuan Sheng 1
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Received date: 2021-05-29

  Online published: 2021-12-15

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Cite this article

Mei Zhang , yuanyuan Sheng . Echocardiographic evaluation of right ventricular diastolic function and its application value[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2021 , 18(12) : 1132 -1134 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2021.12.002

右心功能的定量评估在多种临床疾病中具有重要价值,涉及疾病的临床诊断、预后评估、病情监测以及对治疗的反应等方面。既往右心功能的测量重点关注右心室收缩功能。近年来,多项研究表明许多疾病可引起右心室舒张功能障碍,包括先天性心脏病、心肌病、左侧瓣膜性心脏病和全身性疾病(例如糖尿病、类风湿性关节炎和各种脉管炎),并且影响疾病的发生和发展过程。尽管超声心动图是右心功能评估的一线影像学检查方法,但与左心室舒张功能相比,已发表的指南相对较少。应用超声心动图对右心室功能进行全面评估对于诊断和处理影响右心的疾病至关重要。美国心脏病协会(American Heart Association,AHA)关于右心衰竭评估和管理的科学声明从解剖、胚胎学、生理学和心力衰竭的病理生理学等各个方面对右心室结构和功能进行了详细的描述[1],而近期英国超声心动图学会(British Society of Echocardiography,BSE)发表的关于成人右心超声心动图评估的实用指南中[2],对右心室舒张功能的各项超声评估指标如何获取及正常值范围进行了细致的介绍。本文主要就右心室舒张功能的各项超声心动图评估指标的实用性、应用价值及临床意义进行简要介绍。
超声心动图评估右心室舒张功能涉及四个主要方面:(1)右心和下腔静脉(inferior vena cava,IVC)的二维形态学:右心室腔室内径及右心房面积;右心房容积指数(right atrial volume index,RAVI);IVC内径和吸气塌陷率;右心室室壁厚度。(2)三尖瓣血流的脉冲多普勒:三尖瓣前向血流速度E、A、E/A和E波减速时间(E wave deceleration time,EDT)。(3)三尖瓣外侧环的组织多普勒:右心室等容舒张时间(isovolumic relaxation time,IVRT),E'、A'和E'/A',右心室E/E'和心肌做功指数(right ventricular index of myocardial performance,RIMP或Tei指数)。(4)肝静脉血流的脉冲多普勒:右心充盈障碍表现为舒张期血流优势[S/D<1或肝静脉收缩期充盈分数(hepatic venous systolic filling fraction,HVSFF)<55%可能提示右心房压力升高]和逆向波速增加,尤其是在吸气过程中。如同评估左心室舒张功能一样,不应单独解释任何一项指标。右心室舒张功能的评估需要整合不同超声心动图主要是二维、脉冲多普勒和组织多普勒的数据。在BSE指南中并未试图过分刻板地确定右心室舒张功能障碍的等级,而是鼓励超声医师至少考虑右心室舒张功能是否正常或异常。同时,BSE指南中强调了以右心室为中心的心尖四腔心切面应用于测量所有心尖获取的右心室大小和功能指标,因为与标准心尖四腔心切面即左心室为中心相比,这些参数具有更高的可重复性[2, 3, 4]
右心二维超声检查指标是容易获取的,在心尖四腔心切面比较左心室和右心室基本尺寸的比例是一种视觉上判断右心室扩张的简单方法,但如果左心室本身扩张则该方法可能无效。右心室尺寸最可重复的二维参数是右心室基底横径(right ventricle basal diameter,RVD),这是不同的超声检查人员进行系列研究时需要重点考虑的因素。然而,正如所有的二维超声测量的右心室一样,在大多数指南和研究中提供的右心室正常值均未进行校正,也未按性别分类,并且在运动的个体中可能有所改变。在酒精性肝硬化终末期患者中,RVD和右心室室壁厚度明显更大,即使右心室收缩功能保留,仍存在右心房和右心室重塑[5]。最近研究中,RAVI被描述为慢性收缩性心力衰竭和肺动脉高压患者的临床预后指标,同时对于右冠状动脉近段闭塞的ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)患者,RAVI是右心室功能持续受损的独立预测因子,其临界值为≥30 ml/m2[6]。另一项研究发现,术前存在右心室功能不全是左心瓣膜病手术后30 d内死亡率增加的最强预测因子,研究中包括对右心房面积、RVD、三尖瓣E/E'及RIMP的评估,并提出应当强烈考虑将右心室功能不全纳入术前手术风险评分中,其可能会导致外科策略或整体治疗计划的修订[7]。同时,IVC评估不适用于年轻运动员和呼吸机治疗患者,且估测的右心房压中间值(5~10 mmHg,1 mmHg=0.133 kPa)可靠性差。IVC扩张(>2.1 cm)被认为是循环窘迫的标志,与右心室功能受损、高中心静脉压、肺动脉压升高以及左心室收缩和舒张功能障碍有关[8]。而呼气末IVC直径小(<1 cm)和被动抬腿试验后IVC吸气塌陷率>50%,则是胃肠道急性出血预后不良的标志,其提示血容量不足,且有助于评估24 h内发生贫血的风险,从而为及时采取预防措施提供依据[9]。右心二维超声评估舒张功能指标虽然简单,却也是许多疾病和危重症患者早期评价右心功能最常用的评估方法。
脉冲和组织多普勒超声是检测多种疾病右心室舒张功能障碍早期变化以及评估预后和药物疗效的有效工具。脉冲多普勒受前、后负荷及呼吸影响较大,测量时应尽量保持屏气状态或取多次测量的平均值;且存在中度或重度三尖瓣关闭不全以及心房颤动时,脉冲多普勒测量的效能也将降低。Tei指数(RIMP)也与心脏负荷有关,在右心房压力升高的情况下可出现伪正常化,升高的右心房压力会使三尖瓣更早打开,减少IVRT,从而低估Tei指数。相比之下,组织多普勒对于负荷的依赖性较小。在糖尿病患者中右心室舒张早期速度(E')、舒张晚期速度(A')以及E'/A'显著降低;RIMP和E/E'明显升高。无症状糖尿病患者出现临床前右心室功能异常(右心室IVRT增加和右心室E'/A'降低)[10, 11, 12]。类风湿关节炎患者的右心室舒张功能和动脉僵硬程度明显降低,三尖瓣E/A显著降低。右心室舒张功能的评估应该是类风湿关节炎患者临床评估的重要组成部分[13]。在未经治疗的阻塞性睡眠呼吸暂停患者中,近60%的病例出现右心室舒张功能EDT延长,并且与夜间低氧血症的严重程度有关,与轻度相比,中度、重度低氧血症EDT延长的风险更高[14]。在慢性阻塞性肺疾病中三尖瓣E/A,右心室E',支气管扩张剂后1秒率,即第1秒用力呼气量/用力肺活量(%)[forced expiratory volume in the first second/forced vital capacity(%),FEV1/FVC(%)]和6分钟步行测试期间的氧气使用是运动能力的独立预测指标[15]。右心室E/E' >6.9是肥厚型心肌病心力衰竭死亡率和总心血管疾病死亡率的独立预测因子[16]。与左心室舒张压参数相比,β地中海贫血中降低的右心室 E'/A'是铁过载的更敏感指标[17]。在药物治疗疗效方面,有研究表示西地那非治疗肺动脉高压可降低右心室 IVRT[18]。由此可见,右心室舒张功能多普勒超声指标的临床价值更为复杂,不同疾病其临床有意义的指标是不相同的。
肝静脉多普勒血流模式的变化反映了右心房压力和静脉充血,因其简单易得到,故多用于重症监护室及时、高效地评估危重患者血流动力学改变。研究发现,肝静脉S/D反转与重症患者在入院30 d内出现严重的不良肾脏事件有关[19],其有助于临床早期辨别积液性缩窄性心包炎与缩窄性心包炎和心包压塞[20]。此外,肝静脉多普勒可能是评估急性肺栓塞患者肺栓塞严重程度和右心室功能障碍的有效方法,肝静脉收缩期逆向血流速度-时间积分(systolic reverse flow velocity-time integral,SrVTI)的临界值为2.2 cm对肺栓塞严重程度评估具有更好的敏感度和特异度,SrVTI的临界值为2.1 cm对右心室功能障碍评估具有更好的敏感度和特异度[21]。肝静脉和腔静脉系统的血流受右心功能影响更大,并且检测窗口易于测量,成为评估右心功能不可缺少的指标。
应当注意的是,不同疾病中上述各项舒张功能指标可能具有不同的意义和临床价值。因此,临床应考虑采用以疾病为导向的方法应用超声心动图检查对右心疾病进行研究,而不是在所有疾病中统一应用通用参数和临界值,例如糖尿病患者三尖瓣组织多普勒E'、A'、E'/A'显著降低,而类风湿性关节炎患者三尖瓣脉冲多普勒E/A显著降低。后续的研究工作中,应对不同疾病中右心室舒张功能各项指标的相对价值进行大规模、多中心资料收集,从而更好、更准确地将右心舒张功能指标应用于临床。
斑点追踪成像技术已广泛用于左心室和左心房的应变评估,右心室及右心房应用相对较少,尤其是右心房。有研究表明,即使右心室收缩功能保留,终末期肝硬化患者仍存在右心房和右心室重塑,肝硬化患者的整体、心内膜和心外膜右心室纵向应变显著降低,且早期舒张期和收缩期右心房应变率显著低于正常对照组[5]。同时,早期应变及应变率评估的右心房功能障碍可独立预测肺动脉高压患者的死亡率和再住院率[22]。然而,由于相关研究较少,斑点追踪成像技术在右心收缩和舒张功能评估中的应用价值尚待进一步探索。
综上所述,右心室舒张功能的超声心动图评估在多种疾病的早期检测、治疗方案选择、疗效及临床预后评估等方面均具有一定的价值,建议超声医师在临床工作中加入对右心室舒张功能指标的测量,尤其是对患有慢性疾病易导致心肌病变、需行心脏手术及急危重症患者。
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