心力衰竭是各种心血管疾病死亡的主要原因。心力衰竭的诊断一般根据临床表现、实验室和医学影像检查综合判断。超声心动图由于检查相对简单、无创伤性,是评估心脏结构和功能的主要影像学技术。
近年来,随着超声技术的不断发展,三维超声心动图和心肌应变显像技术在心功能检查中的应用,使我们对于心功能的超声测量方法有了新的认识。为了更好地评估心脏功能,使患者得到更准确的疾病诊断和合理的治疗,中华医学会超声医学分会超声心动图学组、中国医师协会心血管分会超声心动图专业委员会组织专家组,根据国内外最新临床研究成果,参考中国汉族正常成年人超声心动图标准参考值[1]、2018年中国心力衰竭诊断和治疗指南[2]、美国超声心动图学会(ASE)和欧洲心血管影像协会(EACVI)2016年更新的关于超声心动图评估左心室舒张功能的建议[3]和2015年更新的关于超声心动图心腔定量评估的建议[4],结合我国国情及临床实践,制定了超声心动图评估心脏收缩和舒张功能临床应用指南。
本指南根据临床研究、循证证据、荟萃分析和专家们的建议对常用的指标进行了类别推荐。世界超声心动图联盟根据最新的正常值研究结果[5],提出各国应该建立自己的正常参考值范围,本指南关于常见指标的正常值参考范围根据中国成人超声心动图参考值[1]将年龄组简化后列出(表1)。另外,正常值范围校正方法尚在临床研究验证阶段,本指南推荐的校正方法仍然为目前国际采用的校正公式,部分指标如左房大小可能存在过度校正问题。
参数 | 男性 | 女性 | ||||||
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总体(n=678) | 18~39(n=246) | 40~59(n=244) | 60~79(n=188) | 总体(n=716) | 18~39(n=255) | 40~59(n=276) | 60~79(n=185) | |
LA-ap(mm) | 23.3~38.9 | 22.7~37.2 | 23.8~39.1 | 24.9~39.9 | 21.8~37.0 | 21.1~34.7 | 22.3~37.1 | 23.6~38.6 |
LA~l(mm) | 35.0~58.6 | 33.7~56.9 | 35.4~58.2 | 36.9~60.3 | 33.5~56.7 | 32.4~54.5 | 34.2~56.5 | 35.7~58.4 |
LA-t(mm) | 26.5~44.9 | 25.8~45.0 | 26.9~44.5 | 26.9~45.5 | 26.0~43.2 | 25.6~41.8 | 25.9~43.8 | 26.8~43.7 |
LAA(cm2) | 8.3~21.1 | 8.2~20.0 | 8.5~20.7 | 8.9~22.5 | 8.3~19.5 | 7.8~18.1 | 8.4~19.7 | 9.2~20.6 |
LAV(ml) | 14.8~61.2 | 15.0~57.7 | 15.4~59.6 | 15.1~66.2 | 13.4~56.2 | 11.3~51.8 | 15.6~55.4 | 15.7~60.6 |
LAV/Height2(ml/m2) | 4.9~21.1 | 4.9~19.4 | 5.2~20.5 | 5.2~23.3 | 5.1~22.3 | 4.2~20.1 | 6.2~21.5 | 6.3~24.6 |
LAV/BSA(ml/m2) | 8.3~34.3 | 8.1~32.1 | 8.8~32.8 | 8.8~37.7 | 8.6~35.5 | 7.3~32.8 | 10.3~34.2 | 10.9~39.0 |
LVOT(mm) | 13.5~25.1 | 13.3~25.5 | 13.9~25.0 | 13.3~24.6 | 11.9~23.1 | 11.6~23.3 | 12.2~22.9 | 12.0~23.2 |
IVSd(mm) | 6.3~11.5 | 6.2~11.0 | 6.4~11.5 | 6.9~11.7 | 5.5~10.7 | 5.3~9.8 | 5.6~10.8 | 6.3~11.2 |
IVSs(mm) | 8.9~16.1 | 8.6~15.3 | 9.1~16.0 | 9.3~16.8 | 7.9~15.1 | 7.6~14.0 | 8.3~14.9 | 8.8~15.7 |
LVPWd(mm) | 6.3~11.1 | 6.0~10.7 | 6.2~11.1 | 6.6~11.5 | 5.5~10.3 | 5.4~9.3 | 5.4~10.4 | 6.2~10.8 |
LVPWs(mm) | 8.7~16.3 | 8.5~15.9 | 9.0~16.1 | 9.1~16.9 | 8.1~15.3 | 7.6~14.7 | 8.4~14.9 | 8.7~16.0 |
LVEDD(mm) | 38.2~54.2 | 39.0~54.1 | 38.4~54.2 | 37.3~53.8 | 36.6~49.8 | 37.1~49.2 | 36.7~50.7 | 35.8~49.6 |
LVESD(mm) | 22.4~38.8 | 23.9~38.9 | 22.6~38.9 | 20.9~37.9 | 20.7~35.5 | 21.5~34.9 | 21.0~35.8 | 19.3~36.1 |
LVEDV(ml) | 45.1~128.3 | 49.3~134.1 | 45.7~128.0 | 42.6~117.8 | 37.0~107.4 | 40.9~105.2 | 38.4~108.7 | 30.6~107.4 |
LVESV(ml) | 16.1~54.9 | 20.0~61.9 | 16.0~56.3 | 15.0~46.4 | 12.9~47.2 | 13.5~47.0 | 13.4~47.5 | 11.6~46.6 |
LVEF(%) | 52.4~76.4 | 51.5~74.6 | 52.6~76.7 | 53.6~77.8 | 52.6~77.4 | 52.1~77.3 | 52.3~77.1 | 53.7~77.9 |
LVM(g) | 76.4~195.2 | 78.9~182.2 | 73.1~200.3 | 79.6~202.7 | 56.1~158.5 | 55.6~139.5 | 57.0~163.8 | 64.8~167.5 |
LVM/BSA(g/m2) | 44.3~108.5 | 44.5~99.8 | 41.6~110.6 | 46.8~114.5 | 36.8~99.4 | 37.6~86.2 | 37.0~101.8 | 42.9~106.7 |
LVM/Heigt2.7(g/m2.7) | 17.1~46.6 | 17.5~41.8 | 16.6~48.1 | 19.3~49.1 | 15.1~45.8 | 15.0~38.4 | 17.6~43.6 | 18.7~50.0 |
LVEDD/Heigt(cm/m) | 2.22~3.18 | 2.25~3.13 | 2.23~3.19 | 2.21~3.18 | 2.28~3.14 | 2.28~3.06 | 2.30~3.18 | 2.29~3.15 |
LVRWT | 0.25~0.51 | 0.24~0.48 | 0.25~0.50 | 0.26~0.54 | 0.24~0.49 | 0.24~0.44 | 0.23~0.49 | 0.28~0.52 |
RA-l(mm) | 35.0~53.8 | 34.2~51.8 | 35.5~53.5 | 36.4~55.5 | 32.1~50.9 | 30.7~49.0 | 32.5~51.3 | 34.6~51.6 |
RA-t(mm) | 26.2~44.6 | 26.5~45.1 | 26.0~44.6 | 25.9~44.0 | 23.7~40.9 | 23.4~39.8 | 24.4~41.0 | 23.7~41.6 |
RV-awt(mm) | 2.6~6.2 | 2.5~6.0 | 2.6~6.4 | 2.9~7.0 | 2.5~6.0 | 2.3~5.9 | 2.5~6.0 | 2.7~6.3 |
RV-fwt(mm) | 2.6~6.9 | 2.6~7.0 | 2.7~6.9 | 2.2~7.0 | 2.4~6.6 | 2.2~6.4 | 2.5~6.8 | 2.4~6.9 |
RVOT(mm) | 14.8~32.0 | 14.9~31.1 | 14.9~31.9 | 14.8~32.9 | 14.4~30.0 | 14.5~29.4 | 14.5~30.5 | 13.8~30.7 |
RV-ap(mm) | 15.5~31.3 | 13.3~28.9 | 16.3~32.0 | 15.9~32.5 | 14.5~29.0 | 13.9~28.8 | 15.0~29.0 | 14.7~30.7 |
RV-l(mm) | 36.7~75.5 | 37.6~78.8 | 37.2~73.8 | 35.8~72.4 | 34.5~68.9 | 35.3~68.7 | 34.2~70.6 | 34.2~66.5 |
RV-m(mm) | 16.3~37.1 | 16.6~37.9 | 17.0~36.0 | 15.3~37.3 | 14.6~33.8 | 14.9~34.2 | 14.0~34.1 | 14.8~32.7 |
RV-b(mm) | 22.0~42.4 | 21.3~42.7 | 22.1~41.9 | 22.7~42.5 | 19.4~39.4 | 18.2~39.6 | 19.8~39.3 | 21.1~38.9 |
Ao-a(mm) | 17.0~26.7 | 16.9~26.0 | 17.0~26.9 | 17.2~27.2 | 15.5~24.7 | 15.3~23.9 | 15.6~24.9 | 15.9~25.4 |
Ao-s(mm) | 23.7~36.5 | 23.0~34.5 | 24.0~37.1 | 24.5~37.4 | 21.1~34.0 | 20.3~32.3 | 21.7~34.2 | 22.3~35.0 |
Ao-asc(mm) | 20.3~35.1 | 20.0~32.1 | 20.9~35.4 | 22.2~36.3 | 18.9~32.9 | 17.6~31.0 | 19.5~33.3 | 21.2~34.1 |
Ao-ar(mm) | 17.3~31.6 | 16.8~29.5 | 17.6~31.9 | 19.0~32.9 | 16.3~29.9 | 16.1~27.8 | 16.8~30.4 | 18.2~31.4 |
Ao-d(mm) | 12.7~27.1 | 12.4~25.5 | 12.6~27.9 | 14.4~28.1 | 12.3~25.1 | 11.6~23.5 | 12.9~25.2 | 14.1~26.1 |
PV-a(mm) | 13.7~26.5 | 14.0~25.5 | 13.5~26.8 | 14.0~27.4 | 13.0~25.4 | 12.9~24.8 | 13.3~25.8 | 13.4~25.7 |
MPA(mm) | 15.7~27.3 | 15.7~26.1 | 15.9~27.4 | 15.8~28.6 | 14.9~27.2 | 14.5~25.8 | 15.1~27.3 | 15.3~28.5 |
RPA(mm) | 7.4~17.8 | 7.6~16.4 | 7.6~17.8 | 7.4~19.3 | 6.9~16.9 | 6.9~15.7 | 7.2~16.8 | 7.1~18.6 |
LPA(mm) | 7.9~17.5 | 8.1~16.6 | 7.9~17.8 | 8.3~18.6 | 7.4~17.0 | 7.2~16.0 | 7.8~16.9 | 8.1~18.2 |
E(m/s) | 0.50~1.20 | 0.60~1.30 | 0.49~1.20 | 0.41~1.10 | 0.50~1.30 | 0.60~1.38 | 0.54~1.36 | 0.40~1.24 |
A(m/s) | 0.39~1.11 | 0.35~0.90 | 0.39~1.00 | 0.50~1.21 | 0.40~1.30 | 0.37~1.05 | 0.40~1.14 | 0.48~1.45 |
E/A | 0.60~2.42 | 1.00~2.63 | 0.64~2.19 | 0.50~1.72 | 0.59~2.51 | 0.97~2.81 | 0.70~2.25 | 0.52~1.82 |
DT(ms) | 92.0~275.2 | 88.5~276.6 | 99.1~270.6 | 93.5~279.5 | 89.0~262.5 | 88.3~266.2 | 95.1~257.0 | 88.3~282.9 |
A-d(ms) | 92.0~268.3 | 92.5~258.4 | 88.5~331.4 | 97.8~254.3 | 92.0~345.3 | 93.2~363.8 | 85.0~358.3 | 94.0~245.1 |
Ar-d(ms) | 63.0~157.0 | 62.6~183.0 | 67.0~151.9 | 63.0~157.0 | 63.0~162.2 | 55.0~177.0 | 65.4~158.0 | 73.5~156.5 |
Ar-A(ms) | -167.9~24.0 | -170.6~38.3 | -201.3~23.2 | -139.7~21.0 | -200.8~25.8 | -206.8~33.5 | -231.5~24.7 | -132.0~26.4 |
LVOT-v(m/s) | 0.60~1.50 | 0.60~1.39 | 0.57~1.50 | 0.60~1.60 | 0.60~1.50 | 0.60~1.40 | 0.62~1.48 | 0.60~1.56 |
AV-v(m/s) | 0.85~1.71 | 0.87~1.65 | 0.81~1.70 | 0.89~1.83 | 0.89~1.80 | 0.86~1.70 | 0.89~1.70 | 0.96~1.90 |
RVOT-v(m/s) | 0.47~1.14 | 0.50~1.19 | 0.45~1.11 | 0.40~1.16 | 0.50~1.10 | 0.50~1.10 | 0.49~1.10 | 0.46~1.10 |
PV-v(m/s) | 0.69~1.41 | 0.71~1.41 | 0.65~1.39 | 0.69~1.52 | 0.68~1.38 | 0.69~1.32 | 0.67~1.38 | 0.67~1.40 |
E-tv(m/s) | 0.35~0.85 | 0.40~0.90 | 0.35~0.80 | 0.31~0.72 | 0.37~0.90 | 0.43~0.99 | 0.38~0.82 | 0.33~0.81 |
A-tv(m/s) | 0.24~0.70 | 0.23~0.60 | 0.24~0.72 | 0.26~0.71 | 0.25~0.72 | 0.24~0.72 | 0.24~0.70 | 0.27~0.77 |
E/A-tv | 0.7~2.3 | 0.9~2.7 | 0.6~2.1 | 0.6~2.0 | 0.7~2.5 | 0.9~2.8 | 0.7~2.3 | 0.6~2.0 |
s′-tv(cm/s) | 9.0~18.6 | 9.1~19.5 | 9.0~18.0 | 8.5~19.5 | 8.9~18.0 | 9.1~18.0 | 9.4~18.0 | 7.4~18.4 |
e′-tv(cm/s) | 5.0~19.1 | 7.0~20.2 | 6.0~19.0 | 5.3~17.6 | 6.5~20.0 | 9.0~21.2 | 7.0~20.0 | 5.2~19.0 |
a′-tv(cm/s) | 6.9~22.4 | 5.9~17.7 | 7.6~21.1 | 8.0~24.3 | 6.9~21.9 | 5.8~17.1 | 7.9~22.0 | 9.3~24.0 |
e′/a′-tv | 0.4~2.0 | 0.7~2.2 | 0.5~1.8 | 0.4~1.5 | 0.5~2.3 | 0.7~2.7 | 0.6~1.7 | 0.4~1.5 |
E/e′-tv | 2.7~9.3 | 2.8~8.9 | 2.7~9.2 | 2.5~9.9 | 2.7~8.8 | 2.6~7.0 | 2.7~8.2 | 2.9~10.5 |
间隔s′-s(cm/s) | 6.0~12.7 | 7.0~13.0 | 6.0~12.6 | 5.9~11.8 | 6.0~12.5 | 6.3~12.6 | 6.0~13.0 | 5.7~12.0 |
间隔e′-s(cm/s) | 5.0~16.4 | 7.5~17.7 | 5.9~17.8 | 4.0~14.0 | 5.0~17.0 | 7.0~18.6 | 5.7~17.0 | 4.0~13.6 |
间隔a′-s(cm/s) | 6.0~14.2 | 5.6~12.7 | 6.1~15.0 | 5.9~15.7 | 5.2~13.3 | 5.0~12.8 | 6.0~14.4 | 6.3~14.2 |
间隔e′/a′-s | 0.5~2.2 | 0.7~2.4 | 0.6~1.9 | 0.4~1.6 | 0.5~2.3 | 0.7~2.7 | 0.5~1.9 | 0.4~1.9 |
间隔E/e′-s | 5.6~11.0 | 4.9~10.0 | 5.5~10.9 | 7.2~12.6 | 6.2~11.8 | 5.2~10.4 | 6.4~11.8 | 8.1~13.7 |
侧壁s′-l(cm/s) | 6.4~16.2 | 7.0~17.0 | 6.6~16.0 | 5.7~15.5 | 6.3~15.7 | 7.0~16.9 | 6.7~15.0 | 5.8~14.6 |
侧壁e′-l(cm/s) | 6.3~21.7 | 9.0~23.4 | 7.5~21.0 | 5.0~18.0 | 6.3~22.0 | 9.4~25.4 | 7.8~19.0 | 5.3~17.4 |
侧壁a′-l(cm/s) | 5.9~15.8 | 5.7~13.8 | 6.1~15.0 | 6.2~17.0 | 5.3~16.8 | 4.9~16.8 | 5.9~16.1 | 6.5~17.6 |
侧壁e′/a′-l | 0.5~2.9 | 0.9~3.3 | 0.6~2.5 | 0.4~1.9 | 0.5~3.0 | 0.7~3.5 | 0.7~2.7 | 0.4~2.1 |
侧壁E/e′-l | 3.5~13.0 | 3.4~10.3 | 3.4~12.7 | 3.9~14.1 | 3.7~14.2 | 3.3~10.5 | 4.0~13.0 | 4.1~15.9 |
平均s′-av(cm/s) | 6.5~13.4 | 7.4~14.7 | 6.5~13.4 | 6.0~12.8 | 6.5~13.5 | 7.2~14.0 | 6.5~13.0 | 6.1~12.9 |
平均e′-av(cm/s) | 6.0~19.0 | 9.0~19.6 | 7.0~18.5 | 4.9~15.7 | 6.0~19.1 | 8.7~20.1 | 7.2~16.4 | 5.1~15.1 |
平均a′-av(cm/s) | 6.3~14.3 | 6.1~12.0 | 6.7~14.2 | 6.4~15.2 | 5.9~14.4 | 5.5~13.6 | 6.4~14.1 | 6.9~15.0 |
平均e′/a′-av | 0.5~2.4 | 0.8~2.7 | 0.7~2.1 | 0.4~1.7 | 0.5~2.6 | 0.8~2.9 | 0.6~2.2 | 0.4~1.9 |
平均E/e′-av | 4.5~9.9 | 3.9~8.9 | 4.5~9.7 | 5.9~11.1 | 5.1~10.5 | 4.1~9.3 | 5.3~10.5 | 6.6~12.2 |
等容舒张时间(ms) | 41.0~123.0 | 40.0~127.0 | 41.5~116.0 | 37.0~124.0 | 41.9~126.0 | 36.4~126.6 | 46.0~130.7 | 39.6~116.0 |
等容收缩时间(ms) | 37.9~109.1 | 37.3~105.4 | 35.0~110.0 | 39.7~111.6 | 41.8~106.0 | 37.7~113.4 | 44.9~106.0 | 42.0~104.9 |
左心室射血时间(ms) | 229.9~349.0 | 231.1~355.7 | 227.3~345.0 | 226.2~360.1 | 233.0~363.6 | 243.7~362.0 | 238.5~367.3 | 208.0~370.0 |
注:LA-ap:左心房前后径;LA-l:左心房长径;LA-t:左心房横径;LAA:左心房面积;LAV:左心房容量;BSA:体表面积;LVOT:左心室流出道内径;IVSd:室间隔舒张末期厚度;IVSs:室间隔收缩末期厚度;LVPWd:左心室后壁舒张末期厚度;LVPWs:左心室后壁收缩末期厚度;LVEDD:左心室舒张末期内径;LVESD:左心室收缩末期内径;LVEDV:左心室舒张末期容量;LVESV:左心室收缩末期容量;LVEF:左心室射血分数;LVM:左心室质量;LVRWT:左心室壁相对厚度;RA-l:右心房长径;RA-t:右心房横径;RV-awt:右心室前壁厚度;RV-fwt:右心室游离壁厚度;RVOT:右心室流出道内径;RV-ap:右心室前后径;RV-l:右心室长径;RV-m:右心室中部横径;RV-b:右心室基底部横径;Ao-a:主动脉瓣环直径;Ao-s:主动脉窦部内径;Ao-asc:升主动脉近段内径;Ao-ar:主动脉弓部内径;Ao-d:降主动脉内径;PV-a:肺动脉瓣环内径;MPA:主肺动脉内径;RPA:右肺动脉内径;LPA:左肺动脉内径;E-tv:三尖瓣舒张早期峰值流速;A-tv:三尖瓣舒张晚期峰值流速;s′-tv:三尖瓣环侧壁处收缩期速度;e′-tv:三尖瓣环侧壁处舒张早期速度;E:二尖瓣舒张早期峰值流速;A:二尖瓣舒张晚期峰值流速;DT:二尖瓣E峰减速时间;A-d:二尖瓣A峰持续时间;Ar-d:右上肺静脉Ar波持续时间;Ar-A:右上肺静脉Ar波持续时间与二尖瓣A峰持续时间差;LVOT-v:左心室流出道收缩期峰值流速;AV-v:主动脉瓣收缩期峰值流速;RVOT-v:右心室流出道收缩期峰值流速;PV-v:肺动脉瓣收缩期峰值流速;a′-tv:三尖瓣环侧壁处舒张晚期速度;e′/a′-tv:三尖瓣环侧壁处舒张早期与晚期速度比值;E/e′-tv:三尖瓣舒张早期速度与三尖瓣环侧壁处舒张早期速度比值;s′-s:二尖瓣环间隔处收缩期速度;e′-s:二尖瓣环间隔处舒张早期速度;a′-s:二尖瓣环间隔处舒张晚期速度;e′/a′-s:二尖瓣环间隔处舒张早期与晚期速度比值;E/e′-s:二尖瓣舒张早期速度与二尖瓣环间隔处舒张早期速度比值;s′-l:二尖瓣环侧壁处收缩期速度;e′-l:二尖瓣环侧壁处舒张早期速度;a′-l:二尖瓣环侧壁处舒张晚期速度;e′/a′-l:二尖瓣环侧壁处舒张早期与晚期速度比值;E/e′-l:二尖瓣舒张早期速度与二尖瓣环侧壁处舒张早期速度比值;s′-av:二尖瓣环间隔处与侧壁处收缩期速度均值;e′-av:二尖瓣环间隔处与侧壁处舒张早期速度均值;a′-av:二尖瓣环间隔处与侧壁处舒张晚期速度均值;e′/a′-av:二尖瓣环间隔处与侧壁处舒张早期与舒张晚期速度比值的均值;E/e′-av:二尖瓣舒张早期流速与e′-av比值
临床心力衰竭分类根据左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)分为射血分数降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)、射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)和射血分数中间值的心力衰竭(heart failure with mid-range ejection fraction,HFmrEF),对心功能分类要求检查必须全面且规范。超声心动图作为一种检查技术,根据超声检查部位和分类方法将心功能检查指南主要分为左心室收缩功能、左心室舒张功能和右心室功能进行概述,心房功能指标有限,暂时在心脏舒张功能中描述。
本指南对检查方法推荐类别(Class of Recommendation,COR)的表述沿用国际通用的方式:
Ⅰ类指征(COR Ⅰ):指已证实和/或一致公认有益、有用和有效的操作或治疗。
Ⅱ类指征(COR Ⅱ):指有用和/或有效的证据尚有矛盾或存在不同观点的操作或治疗。
Ⅱa类指征(COR Ⅱa):有关证据/观点倾向于有用和/或有效,应用这些操作或治疗是合理的。
Ⅱb类指征(COR Ⅱb):有关证据/观点尚不能被充分证明有用和/或有效,可考虑应用。
Ⅲ类指征(COR Ⅲ):指已证实和/或一致公认无用和/或无效,并对一些病例可能有害的操作或治疗,不推荐使用。
对证据来源水平(Level of Evidence,LOE)表达如下:
证据水平A(LOE A):资料来源于多项随机临床试验或荟萃分析。
证据水平B(LOE B):资料来源于单项随机临床试验或多项非随机对照研究。
证据水平C(LOE C):仅为专家共识意见和/或小型临床试验、回顾性研究或注册登记研究。
超声心动图检查可对左心室整体及局部收缩功能进行定性及定量评价,已经成为临床无创性评价心室收缩功能的重要方法[6,7,8]。目前,有许多评价左心室收缩功能的指标,临床最常用的评价左心室收缩功能的指标为LVEF,其简便易行,且有较好的预测价值。左心室长轴功能可反映内膜下心肌纤维的收缩,有望成为敏感反映心肌功能异常的指标。由于各指标均有其优势与不足,特殊情况下应当注意应用多个指标对左心室收缩功能进行评价。
由于超声检查时受操作者测量的变异性和心律的影响,本指南建议在窦性心律时可选取代表性心动周期进行测量,心房颤动时最少应取5个心动周期的平均值。
左心室容量可采用M型超声、二维或三维超声测量,推荐使用二维或三维超声测量(COR Ⅰ,LOE A)。三维超声测量无左心室短切问题,在不降低空间分辨力的前提下,尽可能获得三维显像的最大时间分辨力。
优点:该法简便易行,有较高的时间分辨率。
限制性:该方法通过左心室一维径线估测左心室三维容量。测量的前提是设定左心室形状类似椭球体,左心室各部位室壁运动均匀一致。对于左心室心腔过大或过小、左心室变形、有明显节段性运动异常的患者有较大限制性,可能高估或者低估各项指标,且有时取样线难以与室间隔及左心室后壁保持垂直,造成测量值偏差(COR Ⅱb,LOE B)。
左心室整体功能可通过M型超声、二维或三维超声测量,常用的指标如下:
LVEF在临床实践中已成为评价左心室收缩功能最常用的方法(COR Ⅰ,LOE A)。广泛应用于病情评估、临床决策及预后评价。LVEF由舒张末期容积(EDV)和收缩末期容积(ESV)的测值计算而来,其公式如下:
LVEF=(EDV-ESV)/EDV×100%
推荐应用双平面法(改良Simpson)测量左心室容量来计算LVEF(COR Ⅰ,LOE A)。如图像质量较好,可采用三维超声进行测量(COR Ⅱa,LOE A)。LVEF男性<52%,女性<53%提示左心室收缩功能异常[1]。LVEF 40%~52%为轻度减低,30%~40%为中度减低,<30%为重度减低。无明显心脏疾病情况下可根据M型超声测量LVEF(COR Ⅱb,LOE B)。
SV指每次心动周期左心室排出的血流量,是定量左心室泵血功能的重要指标。可根据上述检查得出的EDV和ESV计算,SV=EDV-ESV;也可应用多普勒超声心动图技术测量:推荐根据主动脉瓣环血流量进行测定(COR Ⅱa,LOE A)。其测量公式:
SV=π×(d/2)2×VTI
d为通过二维胸骨旁左心室长轴切面测量的主动脉瓣环直径,VTI为心尖五腔切面根据脉冲多普勒获得的主动脉口血流频谱计算的流速-时间积分。心搏量的正常值男性为每搏33~78 ml,女性为每搏29~63 ml[1]。但需注意该方法受瓣环内径、声束与血流方向成角等影响较大,实际上瓣环为椭圆形而非圆形,测量结果可能会有偏差。
将组织多普勒取样容量置于二尖瓣环室间隔或侧壁处测量S′,可用于评价左心室整体功能[15],S′的大小与LVEF具有较高的一致性(COR Ⅱa,LOE B)。S′正常应>5 cm/s[1]。
GLS应在三个心尖标准切面上测量。测量时要选取最佳的图像质量、最大的帧频,并将左心室短切的可能性降至最低[16]。若单个切面上有两个心肌节段跟踪不理想,应取消GLS的测量,可采用其他替代方法评估左心室长轴功能,如组织多普勒显像测量的S′。
虽然GLS的临床应用远低于LVEF,但多项研究均表明GLS测值稳定,且重复性好,对患者亚临床心功能减低评价及预后方面优于LVEF[17,18,19,20](COR Ⅰ,LOE A)。鉴于不同厂家的仪器所测量的GLS结果差异较大,尚无法推荐GLS的正常值和正常低限。目前建议GLS≤-20%为正常参考值界限[4](COR Ⅰ,LOE B)。GLS的绝对值在女性略高于男性,且其随年龄增高而降低。随访观察患者心功能变化时建议应用同款仪器进行测量。如何统一不同仪器设备测量值尚需进一步研究。
LVFS可由二维超声引导M型图像或二维图像上直接获取。该测量操作简便,但左心室整体收缩功能的测量仍依赖于线性结构的测量,对于冠心病或传导异常等造成心室形态异常和/或节段性室壁运动异常患者并不适合应用(COR Ⅲ,LOE C)。
根据冠状动脉血液供应的区域将可左心室分为不同节段。通常采用美国超声心动图协会推荐的17节段模式[21],该模式适用于心肌灌注研究及不同影像技术的对比研究。评估室壁运动观察16节段,不应包括心尖帽,因为该部位正常情况下并无运动。虽然冠状动脉对于心肌节段的血液供应存在某些变异,但各节段可分别划归于三条主要的冠状动脉。
评估内容应包括室壁增厚率、心肌节段的运动幅度、应变以及心肌运动的同步性。由于心肌运动可由邻近节段的牵拉或左心室整体移位产生,故局部心肌变形(增厚、缩短等)应为检查的重点。心外膜冠状动脉病变引起的心肌局部功能异常,常常与冠状动脉供血区域有关,而其他原因引起的心肌运动异常往往缺乏与冠状动脉分布有关的规律性。
建议对每一节段的室壁运动采用定性分析方法描述[4,22](COR Ⅰ,LOE A):①运动正常或增强,表现为心内膜运动幅度≥5 mm、室壁增厚率≥50%;②运动减弱,表现为心内膜运动幅度2~4 mm、室壁增厚率<50%;③运动消失(室壁增厚消失或可忽略的室壁增厚),心内膜运动幅度<2 mm;④反向运动(收缩期心肌变薄或伸长,室壁朝向外运动,如室壁瘤)。可对上述心肌运动进行半定量的记分(对应上述分别为运动增强:0分;运动正常:1分;运动减低:2分;运动消失:3分;反向运动:4分),将所有节段的记分进行平均后,计算出左心室室壁运动记分指数(WMSI),WMSI=1为正常,>1为异常,>2为显著异常。
超声心动图对局部心肌功能的定量评估可采用斑点追踪技术测量局部力学参数[23,24,25]。应变及应变率显像可反映心肌主动收缩功能,以区别主动收缩和被动牵拉。最常使用的形变参数是左心室收缩期的长轴峰值应变。由二维斑点追踪技术或三维数据获得的局部心肌力学参数正常参考值尚在研究[26,27]。
主要通过测量左心室不同节段收缩指标达峰时间差获取,可由M型超声、频谱多普勒、组织多普勒、斑点追踪及三维超声获取。其中M型超声可测量室间隔与左心室后壁运动峰值时差,但受仪器精密度、取样线位置等因素影响较多。
频谱多普勒可通过测量心电图QRS波形起始到主动脉瓣或肺动脉瓣前向血流频谱起始的时间间隔(射血前时间)反映左、右心室收缩同步性并预测心脏再同步化治疗(CRT)效果,两者之差>40 ms可认为心室间不同步。室间隔与左心室后壁间的收缩延迟时间(SPWMD)≥130 ms定义为室内不同步。组织同步化显像(TSI)等通过测量心电图QRS波起始至心肌各节段S波达峰时间(Ts)观察同步性,通常认为在心尖四腔心与二腔心切面上的4个基底段,达峰时间之差Ts>65 ms可反映收缩不同步,同时也可观察收缩后收缩现象(PSS)。
应变及应变率显像的预测价值需进一步明确。三维超声与上述技术相比最大的优势在于可同时显示各节段的活动,避免心率及切面变化产生的误差。
左心室收缩功能评价的关键点:
1.左心室容量计算常规使用二维超声Simpson法。在有条件的情况下,心脏形态明显变形时,建议应用三维超声测量左心室容量。M型超声测量误差较大,不推荐使用。心室容量目前可进行体表面积校正。
2.二维或三维超声心动图测量的LVEF为常规左心室收缩功能指标。中国成人参考值推荐LVEF男性<52%,女性<53%提示左心室收缩功能异常。GLS可早期发现心功能异常,可提供较LVEF更多的参考信息,但测值易受仪器的影响。GLS≤-20%建议为正常参考值界限,应变的数值越大,左心室功能减低的可能性及程度越大。
3.建议超声心动图局部功能评估使用17节段法。对每一心肌节段使用室壁运动半定量方法进行评估,同时可评估心肌运动的同步性。由于局部心肌运动力学指标缺乏正常参考值,且各厂家仪器测量的变异较大,故目前尚无法给出定量评价建议。
左心室舒张包括等容舒张期和充盈期两个时相,在正常情况下静息或运动状态左心室充盈均不伴有左心室舒张末压的异常升高。影响左心室舒张功能的主要因素则是左心室心肌的弹性或僵硬度[28,29,30,31]。
超声心动图评估左心室舒张功能可早期发现易患人群如高血压左心室肥厚、糖尿病、肥胖、心肌缺血等患者的心功能异常;心脏收缩功能减退者可评估左心室充盈压升高并有助于判断预后;根据心脏结构、估测的左心室舒张功能和充盈压对于鉴别其他疾病如肺部疾病引起的呼吸困难等具有重要的价值[32]。
左心室舒张功能测量的金标准是有创的心导管检查技术。超声心动图作为间接的估测方法,任何一种指标均不能准确判断舒张功能异常及其严重程度。需要注意临床指标如心率、血压,再结合二维超声心动图和多普勒超声检查,包括左心室容量、室壁厚度、LVEF、左房容量、二尖瓣病变和基本节律等,心肌肥厚是发生舒张功能异常的最常见病理基础[33];另外,还要考虑图像质量和其他影响因素。在舒张功能评价过程中,左心室充盈压的判断至关重要。
超声心动图评估左心室舒张功能的指标分为主要指标和次要指标。
心尖四腔心切面彩色多普勒血流条件下,脉冲波多普勒取样容量在二尖瓣瓣尖水平获取舒张早期E峰(心电图T波之后)及舒张晚期A峰(心电图P波之后)峰值速度,两者比值即为E/A值。
E峰速度反映了在舒张早期左房与左心室的压力阶差,其受左心室松弛速度和左房压变化的影响;A峰速度反映了舒张晚期左房与左心室的压力阶差,受左心室顺应性和左房收缩功能的影响。二尖瓣E/A值用于确定充盈类型:正常、松弛受损、假性正常化和限制性充盈(COR Ⅰ,LOE A)。
优点:测值具有良好的可行性和可重复性;对收缩功能减低患者,相对于LVEF,进一步判断充盈类型和充盈压与预后相关;LVEF值正常伴有左房扩大的患者,出现限制型充盈类型提示预后不佳。
限制性:影响因素较多,对于伴有冠状动脉疾病和LVEF>50%的肥厚型心肌病患者,二尖瓣血流速度与左心室充盈压相关性较差;E/A值与左心室舒张功能呈"U"形关系,难以区分正常和假性正常化类型,尤其对于LVEF正常且无其他异常改变时;不适用于受心律、左心室前后负荷及年龄因素影响较大的患者。
获取E峰频谱,从二尖瓣E峰峰值测至基线水平即为DT,结合二尖瓣E/A值有助于判断充盈类型(COR Ⅰ,LOE B)。
优点:可行性和重复性较强,尤其LVEF值减低的患者出现DT缩短提示左心室舒张末压升高,无论对窦性心律还是心房颤动,都具有较高的精确性。
限制性:对于LVEF正常者,DT与左心室舒张末压无相关性;E峰和A峰发生融合时准确性下降;受年龄因素影响(随着年龄增长而增长);不适用于心房扑动患者。
取心尖四腔心切面,组织多普勒取样容积5~10 mm,于二尖瓣环处侧壁和室间隔及侧壁处获取舒张早期最大速度e′,可计算二者平均值。
临床意义:可以校正左心室松弛受损对二尖瓣E峰流速的影响(COR Ⅰ,LOE A)。
优点:具有较好的可行性和重复性;左心室松弛受损时,左心室充盈压对e′的影响最小;相比传统血流多普勒参数,对负荷的依赖性较小。
限制性:在伴有冠状动脉疾病和节段性室壁运动异常、二尖瓣重度钙化、外科瓣膜病术后以及心包疾病的患者,准确性低;至少采集两个切面以准确定位和调节合适大小的取样容积,不同切面测量结果的临界值不同;受年龄因素影响(随着年龄增长而降低)。
二尖瓣血流E峰速度除以二尖瓣环处侧壁和间隔舒张早期速度的平均值e′,即E/e′,常规用于估测左心室充盈压(COR Ⅰ,LOE A)。
优点:具有较好的可行性和可重复性;平均E/e′值<8通常提示左心室充盈压正常,>14与左心室充盈压升高具有高度特异性。
限制性:在伴有二尖瓣、心包疾病、冠状动脉疾病和节段性室壁运动异常患者中应用平均E/e′值准确性减低;该比值的"灰色区域"(8~14)不能确定左心室充盈压是否升高;不同切面测量的结果临界值不同。
取心尖四腔心和两腔心切面,冻结二尖瓣开放前1~2帧,保持长径和横径最大,采用二维或三维超声测量左房容量(不应包含左心耳和肺静脉),并应用体表面积进行校正。
临床意义:可用于反映升高的左心室充盈压随着时间变化产生的累积效应,左房容量增加对于死亡、心力衰竭、心房颤动和缺血性卒中具有预测价值(COR Ⅰ,LOE B)。
优点:可行性和可重复性好,可为左心室舒张功能障碍和慢性心血管疾病提供诊断和预后信息。
限制性:即使左心室舒张功能正常,左房扩大仍可见于心动过缓、心房扑动/心房颤动、严重二尖瓣疾病等以及运动员心动过缓等情况;在技术上要求较高,图像质量未达到最优时(包括左房透视缩短现象),测量准确性不高;当伴有升主动脉、降主动脉瘤以及较大的房间隔膨出瘤时,亦很难准确测量左房容量。
取心尖四腔心切面,在彩色多普勒血流引导下,脉冲波多普勒取样容积置于右(或左)上肺静脉下1~2 cm处,分别于收缩早期及舒张早期获取收缩期峰值速度S、舒张早期峰值速度D或其速度时间积分(VTI)。S波速度除以D波速度,或肺静脉S波VTI除以D波VTI即为S/D值。
临床意义:S波反映左房压变化和心室收缩功能;D波反映舒张早期左心室充盈和顺应性,且与二尖瓣E峰速度变化有关,左房顺应性降低和左房压升高与S波速度减低和D波速度增加有相关性(COR Ⅱ,LOE A)。
优点:在LVEF减低的患者中,S波速度下降,S/D值<1,以及收缩期充盈分数(收缩期VTI/整个前向血流VTI)<40%提示左房压升高;对于心房颤动患者,肺静脉舒张期D波速度可选择性地用于估测平均肺毛细血管楔压(PCWP)。
限制性:可行性欠佳,尤其特殊体型或体位无法配合的患者;对于LVEF正常、心房颤动、二尖瓣疾病和肥厚型心肌病的患者,肺静脉收缩期充盈分数和左房压的关系具有一定的限制性。
取心尖四腔心切面,脉冲波多普勒多普勒取样容积放置于右(或左)上肺静脉下1~2 cm处,测量收缩期肺静脉逆向血流速度Ar波及其持续时间。
临床意义:主要反映左心室舒张末压的变化(COR Ⅱ,LOE A)。
优点:肺静脉Ar持续时间减去二尖瓣A波持续时间即Ar-A间期>30 ms时,提示左心室舒张末压(LVEDP)升高;不受年龄和LVEF影响;可用于有二尖瓣反流和肥厚型心肌病患者。
限制性:可行性欠佳,尤其特殊体型或体位无法配合的患者;窦性心动过速或Ⅰ度房室传导阻滞患者难以测量。
取胸骨旁短轴和心尖四腔心切面,在彩色多普勒血流模式下采用连续波多普勒获取三尖瓣反流频谱,测量最大收缩期速度。
临床意义:主要用于评估收缩期肺动脉压,与无创获取的左房压之间具有显著相关性。在无肺动脉疾病情况下,收缩期肺动脉压升高提示左房压增高(COR Ⅰ,LOE B)。
优点:收缩期肺动脉压可用于评估平均左房压,具有预后价值。
限制性:只能间接估测左房压;有时难以获取完整的反流频谱;对伴有重度三尖瓣反流和较低的右心室-右房压差患者,估测的准确性依赖于对右房收缩压的可靠性评估。
在心尖四腔心切面,采用彩色多普勒M型模式,调节彩色基线,降低彩色量程直至出现红/黄混叠,测量从二尖瓣水平到左心室腔内舒张早期4 cm混叠区血流斜率。
临床意义:可反映左心室松弛程度,二尖瓣口舒张早期E与Vp比值即E/Vp与左房压相关(COR Ⅱb,LOE B)。
优点:对于LVEF减低和左心室扩大的患者,评估左心室松弛性较可靠,但不适用于LVEF值正常患者;在LVEF值减低的患者中,E/Vp≥2.5可合理预测PCWP>15 mmHg。
限制性:从二尖瓣至心尖血流传播速率的测量方法较多,未确定统一标准;可行性和重复性较低;M型取样线和血流存在夹角会导致测量错误。
取心尖长轴切面或五腔心切面,采用连续波多普勒将取样线放置于左心室流出道,同时显示主动脉射血末期和二尖瓣开放时血流频谱,测量主动脉瓣关闭至二尖瓣开放的时间。
临床意义:正常个体的IVRT≤70 ms;左心室松弛功能受损而左心室充盈压正常时IVRT可延长;当左房压升高时,IVRT可缩短;在心脏病患者中,与左心室充盈压呈负相关(COR Ⅱb,LOE B)。
优点:整体上具有一定的可行性和可重复性;可结合其他二尖瓣血流参数评估HFrEF患者的左心室充盈压;适用于二尖瓣狭窄患者。
限制性:IVRT部分受心率和心房压的影响;对于心动过速的患者,测量方法和结果判断较困难;采用连续波多普勒或脉冲波多普勒模式所得的结果不同。
(1)二尖瓣环e′速度(室间隔e′<7 cm/s或侧壁e′<10 cm/s);
(2)平均E/e′>14;
(3)左房容量指数>34 ml/m2;
(4)三尖瓣最大反流速度>2.8 m/s。
上述评估左心室舒张功能的四项指标中(图1),两个以上指标均未达到临界值,提示左心室舒张功能正常(COR Ⅰ,LOE A);而两个以上指标超过临界值,提示左心室舒张功能异常(COR Ⅰ,LOE A)。两个指标未达到临界值,则结论不可确定,建议结合临床信息判断;同时存在收缩期心房整体纵向应变减低提示左心室充盈压增高,左心室舒张功能异常。
LVEF减低患者和LVEF正常心肌病变患者参考临床特点和其他二维超声检查结果后,其左心室充盈压和舒张功能异常分级的评估流程(图2)如下:
(1)E/A≤0.8且E≤50 cm/s,则提示左心室充盈压正常,舒张功能不全Ⅰ级(COR Ⅰ,LOE B)。
(2)E/A≥2,提示左心室充盈压升高,舒张功能不全Ⅲ级(COR Ⅰ,LOE B)。
(3)E/A≤0.8且E>50 cm/s,或0.8<E/A<2,此为灰区,则需采用三个指标进行评估:①平均E/e′>14;②三尖瓣反流速度>2.8 m/s;③左房容量指数>34 ml/m2。
综合考虑临床和二维图像数据之后,以上三个指标中,有两个或三个阴性,或当仅有两个指标可使用时,若两个阴性,则均提示左房压正常,舒张功能不全Ⅰ级(COR Ⅰ,LOE B);有两个或三个阳性,或当仅有两个指标可使用时,且两个均为阳性,提示左房压升高,舒张功能不全Ⅱ级(COR Ⅰ,LOE B);当仅有两个指标可使用时,若一个阴性,一个阳性,或当三个指标中仅有一个可获取时,则舒张功能不全分级不能确定,此时可参考其他指标,如心腔大小、心房应变、肺静脉血流速度和负荷试验结果等,左房最大整体纵向应变<20%提示左心室充盈压升高[31,33,39,40,41](COR Ⅱa,LOE B)。肺静脉收缩期和舒张期血流速度比值(S/D)<1提示左心室充盈压增高(COR Ⅱb,LOE B),注意LVEF正常时40岁以下可出现S/D值<1[30,42,43,44,45]。
左心室舒张功能评价的关键点:
1.舒张功能的超声心动图指标应当在较多的信息下进行解读,包括患者的临床资料、二维及多普勒参数,应全面了解二维和多普勒超声测量指标的技术要求、获取方法和影响因素。
2.每个测量参数均有限制性。如果某个参数的图像切面显示欠佳,则不能用于评估左心室舒张功能。
3.二尖瓣瓣环运动速度、二尖瓣口前向血流速度、三尖瓣反流速度以及左房容量指数是评价舒张功能的主要指标,当上述指标仍然无法满足诊断需求时,需要结合其他参数综合评价。
4.关于左心室舒张功能异常的分级,应首先判断基础疾病、LVEF正常或减低,左心室充盈压是否升高及严重程度是分级的主要标准。
各种心血管疾病出现右心室功能异常时,心血管疾病的死亡率和心血管病事件增加,因此,准确评估右心室结构和功能对于疾病诊断、治疗和预后具有重要意义。临床对右心功能的评估方法主要有右心导管、MRI、核素及超声心动图技术等。心导管技术测量的压力-容量环评估右心功能虽然为金标准,但属有创检查;MRI价格较昂贵,采集技术较复杂;心肌核素显像具有放射性;超声心动图由于操作简便、安全无创、易于重复等特点,在右心功能评价中占有重要地位。
右心室具有独特的结构和功能特征,由肌性流入道、流出道及心尖肌小梁三部分组成。由于右心室腔呈不规则新月型,难以进行标准几何模型假设,流入道和流出道不在同一平面,肌小梁较发达,心内膜边缘不规则,同时在各种疾病影响下右心室形态可有多种变化,因此,不能完全应用左心室超声心动图方法评估右心功能,右心室功能评估更加复杂。超声检查应包括定性和定量指标,如右心室大小、右心房大小、右心室收缩功能,在某些情况下,也需要评估肺动脉压及右心室舒张功能[46]。而随着超声技术的发展,三维超声心动图、应变成像、组织多普勒成像等不依赖心脏几何构型假设的相关技术出现,使右心功能的评估更加准确、全面[46,47]。右心径线测量见中国成年人超声心动图检查测量指南[48]。
右心收缩功能可采用多个指标评估,推荐指标如下:
在心尖右心室四腔心切面测量[4,46,49,50],右心室面积包括肌小梁、腱索及三尖瓣叶,2D-FAC=(右心室舒张末期面积-右心室收缩末期面积)/右心室舒张末期面积×100%。
FAC<35%提示右心室收缩功能减低(COR Ⅰ,LOE A)。
优点:易于获取。
限制性:右心室面积测量均采用单平面法测量,且面积忽略了右心室流出道的面积。
由于右心室形态不规则和二维超声测量方法的限制性,二维超声检查难以获取右心室容量数据,不建议采用该方法获取RVEF(COR Ⅲ,LOE B)[4,50]。三维超声心动图可以获取右心室容量及RVEF值,但规范性数据有限,采集方法未统一,对心律及图像质量要求较高,仅在右心室明显扩张及右心室功能异常的患者中推荐应用3D-RVEF进行右心室功能评估(COR Ⅱa,LOE B),RVEF低于44%表明右心室收缩功能减低。
优点:三维超声心动图可较准确地获取右心室容量及3D-RVEF。
限制性:3D-RVEF测量正常值缺乏[4,50]。与MRI测量右心室容量相比,三维超声仍然低估右心室容量。另外,右心室明显扩大或右心室功能不全的患者资料更少。
三尖瓣瓣环右心室壁侧收缩期最大位移的距离称为TAPSE,代表右心室的纵向收缩功能[4,46,49,50]。根据心尖四腔心切面三尖瓣侧瓣环M型曲线,测量三尖瓣环舒张末期至收缩末期的位移距离。斑点追踪技术也可以测量三尖瓣环位移的距离。应用这一方法应假设心尖四腔心切面右心室基底段和其相邻节段位移能够代表整个右心室的收缩功能,而在许多疾病状态下或存在右心室节段性运动异常时这一假设是不成立的。推荐TAPSE作为一种常规评价右心室功能的方法。TAPSE<16 mm反映右心室收缩功能减低。(COR Ⅰ,LOE B)
优点:操作简单,不需追踪心内膜缘,较少受到图像质量的影响,重复性好,且不依赖几何形状假设。
限制性:用二维局部位移代表复杂的三维结构功能,仅部分反映右心室收缩功能,受心脏整体运动的影响,有角度依赖及负荷依赖性。
也称做MPI或Tei指数,反映右心室整体功能,即收缩和舒张功能[4,46,49,50]。RIMP=(IVRT+IVCT)/ET,其中IVRT为等容舒张时间,IVCT为等容收缩时间,ET为射血时间。
RIMP可通过频谱或组织多普勒两种方法获取。在右心室流出道通过脉冲波多普勒频谱测量ET;在三尖瓣口脉冲波多普勒测量三尖瓣关闭-开放时间(从三尖瓣A波终点到E波开始时间),并用连续波多普勒测得三尖瓣反流时间,两者相减即可得出IVRT+IVCT。因为测量是非同一心动周期的时间值,当RR间期基本一致时才能获得较准确的结果。组织多普勒方法测量三尖瓣环侧壁速度,可在一个心动周期测量IVCT、IVRT和ET。脉冲多普勒测RIMP>0.40,组织多普勒测RIMP>0.55,提示右心室功能不全。(COR Ⅰ,LOE B)
优点:RIMP易于获取,重复性好,避免右心室复杂的解剖结构,有预后价值。
限制性:心律失常如心房颤动时,当RR间期不固定时不准确,有容量依赖性,右房压力升高时估测不准确。RIMP不能单独用以评估右心室功能。
组织多普勒取样容量置于右心室三尖瓣环或右心室游离壁基底段中部,可测量收缩期速度S′。右心室游离壁基底段S′速度反映右心室整体收缩功能[4,46,49,50]。S′速度<9 cm/s表明右心室收缩功能减低[1],对年轻患者尤为适用,而老年患者缺乏相关研究资料。(COR Ⅰ,LOE A)
优点:易于获取,重复性好,在区分正常及异常右心室功能方面具有良好的分辨能力,对判断心血管预后有一定价值。
限制性:该指标在非右心室基底段重复性差,有角度依赖性。而且右心室基底段单一节段的功能在如右室心肌梗死、肺动脉栓塞等情况下不能完全代表右心室收缩功能。
右心室心肌纵向应变比周向应变能更好地反映右心室收缩功能。建议应用右心室游离壁整体纵向应变(RVGLS)评估右心室收缩功能(COR Ⅱa,LOE B)。
右心室应变分析可对整体和局部右心室功能进行评估[50,51],右室纵向应变尤其是游离壁纵向应变,可行性及重复性较好,无角度依赖性,在多种疾病中显示出预后价值[49,52,53,54,55,56,57,58]。但目前对右心室应变最佳测量方法仍不统一,对图像质量要求较高,对整体功能的评估来自于单一切面,需要额外的软件支持,且不同超声仪器不同的算法可能导致不同的正常范围[59]。建议在右心衰竭、肺动脉高压、致心律失常性心肌病和先天性心脏病患者中测量RVGLS,不建议作为常规临床应用。其数据变异性大,推荐RVGLS正常参考值<-21%。
优点:右心室应变分析均不依赖几何形状假设,可对右心室局部和整体功能进行评估。右心室应变分析方法无角度依赖性。
限制性:右心室壁薄、心内膜边界显示欠清晰均可影响应变分析,测量方法受应变曲线漂移、图像质量以及患者年龄和心率的影响。且不同超声仪器算法的差异可能导致不同的正常测量范围。
右心室舒张功能评估目前临床应用价值有限。评价右心室舒张功能包括三尖瓣血流的脉冲多普勒频谱、三尖瓣环侧壁的组织多普勒频谱、肝静脉的脉冲多普勒频谱、下腔静脉内径及塌陷率[4,57,58]。推荐三尖瓣E/A、右房大小、下腔静脉内径及塌陷率为主要观察指标(COR Ⅰ,LOE A),E峰减速时间、三尖瓣环侧壁组织多普勒舒张早期运动速度(e′)为参考指标(COR Ⅱa,LOE B)。值得注意的是这些指标应该是平静呼吸期间呼气末测量或取连续3个心动周期的平均值,且三尖瓣大量反流可明显影响测量结果。
在心尖四腔心切面于收缩末期测量右心房面积及直径。右心房面积>18 mm2,能较好评价右心室舒张功能异常;右心房面积测量困难时需测量右心房内径,右心房长径>53 mm(主要径线)、右心房横径>44 mm(主要径线)表明右房增大。
在剑突下下腔静脉长轴切面,距右心房入口0.5~3 cm可测量下腔静脉内径及塌陷率,吸气末下腔静脉塌陷程度是评估右心房压的主要指标。下腔静脉内径≤2.1 cm,吸气末内径塌陷>50%,提示为正常右心房压[3 mmHg(0~5 mmHg)];如下腔静脉内径>2.1 cm,吸气末内径塌陷<50%,提示右心房压增高[15 mmHg(10~20 mmHg)];如在两者之间,提示右心房压约为8 mmHg(5~10 mmHg)。吸气末内径塌陷<20%,建议评估其他指标。注意以上指标不适用于年轻运动员和接受呼吸机治疗患者。
右心室舒张功能异常判断建议:三尖瓣E/A<0.8提示右心室松弛功能受损;三尖瓣E/A在0.8~2.1之间伴E/e′>6,或肝静脉明显的舒张期血流,提示右心室舒张功能中度受损(假性正常化);三尖瓣E/A>2.1伴减速时间<120 ms,提示右心室限制性充盈障碍。
1.对于不合并心房颤动与二尖瓣中度以上反流的成年HCM患者,推荐使用E/e′比值(COR Ⅰ,LOE A)、LAVI(COR Ⅰ,LOE A)、Ar-A间期(COR Ⅰ,LOE B)和TRVmax(COR Ⅱa,LOE B)评价左心室舒张功能[3,60,61]。
2.对于合并心房颤动的成年HCM患者,推荐使用E/e′值(COR Ⅰ,LOE A)和TRVmax[3] (COR Ⅱa,LOE B)评价左心室舒张功能。
3.对于合并中度以上二尖瓣反流的成年HCM患者,推荐使用Ar-A间期(COR Ⅰ,LOE B)和TRVmax(COR Ⅱa,LOE B)评价左心室舒张功能。
4.除上述常用指标外,传统的二尖瓣口血流E/A值、E峰减速时间及近年来研究较多的左心房整体纵向应变,左心室舒张期解旋峰值和收缩期扭转峰值至二尖瓣开放前的解旋率也有一定的参考价值[3,62,63](COR Ⅱb,LOE B)。
5.对于儿童HCM患者,可采用二尖瓣环e′、LAVI及二尖瓣口血流E峰减速时间评价左心室舒张功能[64](COR Ⅱa,LOE B)。
6.GLS可用于评价HCM的左心室整体收缩功能改变,且对于评价LVEF>50%的HCM患者具有重要应用价值(COR Ⅰ,LOE A)。应用二维斑点追踪技术和组织多普勒技术评价左室心肌长轴节段性应变,肥厚节段纵向应变减低,可作为评价局部收缩功能异常的参考(COR Ⅰ,LOE A)。
7.在HCM早期,LVEF多正常或者一定程度增高,随着病程进展,在HCM终末期LVEF可减低,LVEF<50%表明临床病程进展迅速、预后较差(COR Ⅰ,LOE B)。
1.二尖瓣血流E/A、E峰减速时间、IVRT、间隔和侧壁e′、E/e′和LAVI是评价限制型心肌病左心室舒张功能的重要指标,并且可以评价病情进展情况[65,66](COR Ⅰ,LOE A)。
2.二尖瓣环间隔和侧壁e′的比值可用于鉴别限制型心肌病和缩窄性心包炎,前者间隔和侧壁e′均下降,但侧壁e′通常大于间隔e′,而后者室间隔e′通常大于侧壁e′,或称为瓣环倒置[65](COR Ⅰ,LOE B)。
3.GLS可用于早期评价和监测限制型心肌病的左心室收缩功能改变[66,67](COR Ⅰ,LOE A)。
4.LVEF在限制型心肌病早期多为正常,随病程进展LVEF减低,监测LVEF对评价患者的病程进展有重要作用[66,67](COR Ⅰ,LOE B)。
5.对于心肌淀粉样变导致的限制型心肌病改变,左心室基底段和中间段二维纵向应变减低而心尖纵向应变保留的特征性表现,可作为心肌淀粉样变与其他限制型心肌疾病鉴别诊断的依据[65,68](COR Ⅰ,LOE A)。
1.采用二尖瓣瓣环的e′、平均E/e′、LAVI评价缺血性心脏病左心室舒张功能(COR Ⅱa,LOE B),并可能预测患者的远期不良预后[3,69](COR Ⅱa,LOE B)。
2.LVEF是评价急性冠状动脉综合征和缺血性心肌病左心室整体收缩功能的首选指标,可采用二维Simpson法或三维超声方法(COR Ⅰa,LOE B)。当出现左心室重构时,三维方法比二维方法更准确[70,71](COR Ⅱb,LOE C)。
3.冠状动脉狭窄但未闭塞时,早期LVEF多为正常,此时左心室GLS可更敏感准确地检测整体收缩功能异常[72,73](COR Ⅱa,LOE B)。
4.急性冠状动脉综合征和缺血性心肌病时可采用目测室壁运动评分法半定量评价局部心肌功能(COR Ⅱa,LOE B)。而定量评价局部心肌收缩功能目前主要基于多普勒组织成像和斑点追踪超声心动图技术(COR Ⅱa,LOE B),优先采用左心室纵向应变参数,但目前尚不能提供局部心肌纵向应变的正常值范围,还有待进一步研究[74,75]。
1.左心室容量和LVEF仍是评价心房颤动左心室整体收缩功能的常用检查指标,建议至少测量3~5个心动周期的平均值或者选择代表性心动周期[3,4](COR Ⅰ,LOE A)。
2.室间隔E/e′≥11及以上可以预测左心室充盈压增高[3,39,69,76](COR Ⅱ,LOE B)。
3.二尖瓣血流E峰减速时间(≤160 ms)可以准确地预测左心室舒张压增高及不良临床事件的发生[3,77](COR Ⅱ,LOE B)。
4.其他相关指标包括:二尖瓣E峰峰值加速度(≥1 900 cm/s2)、肺静脉舒张期DT(≤220 ms)、IVRT(≤65 ms)、E/Vp值(≥1.4)。评价时需仔细观察二尖瓣口血流速度随心率RR间期不等而发生的改变,因为充盈压增高患者的心律变异性缩减[3,76,78] (COR Ⅱ,LOE C)。
5.测量时需结合心室率的快慢。
多种原因可引起肺动脉高压,肺动脉高压本身可导致右心和左心功能改变。
1.二尖瓣瓣环侧壁处E/e′(COR Ⅰ,LOE A)较间隔侧E/e′(COR Ⅲ,LOE B)能更好地反映特发性肺动脉高压患者左心室充盈压和左房压力[3]。
2.在无肺血管疾病的情况下,肺动脉收缩压或TRVmax可反映肺动脉高压患者治疗前后左心室充盈压和左房压变化(COR Ⅰ,LOE A)[79]。
3.由于室间隔形态和运动受右心室压力的影响,推荐应用二尖瓣环侧壁测量组织多普勒e′峰速度(COR Ⅰ,LOE A),不推荐二尖瓣环间隔侧组织多普勒e′峰速度评估左心功能[3](COR Ⅲ,LOE B)。
4.在中重度肺动脉高压时,应用Simpson法获取的LVEF评价左心室收缩功能的准确性会有所减低[50](COR Ⅱa,LOE A)。建议采用三维超声心动图法测量LVEF评价左心室收缩功能[3](COR Ⅰ,LOE A)。
5.三尖瓣口脉冲多普勒频谱E/A值、下腔静脉内径及塌陷率、右房大小可较好地反映肺动脉高压患者右心室舒张功能[80](COR Ⅰ,LOE A)。
6.三尖瓣环侧壁组织多普勒舒张早期运动速度(e′)及三尖瓣E峰减速时间可作为参考指标[80](COR Ⅰ,LOE B)。
7.肝静脉多普勒、三尖瓣E/e′值在右心室舒张功能下降较明显时会出现异常,对评价早期右心室舒张能异常作用有限[80](COR Ⅰ,LOE C)。
8.右心室收缩功能可采用2D-FAC、TAPSE、RIMP和3D-RVEF[52,54,81,82,83,84](COR Ⅰ,LOE A)、右心室纵向应变[52,83](COR Ⅰ,LOE A)、三尖瓣环收缩期运动速度(s′)和右心室纵向应变率[83](COR Ⅰ,LOE B)。
1.当二尖瓣口舒张期血流频谱E波和A波完全融合时,无法使用二尖瓣口血流多普勒参数,推荐以平均E/e′>14来评估肺PCWP升高(≥15 mmHg),具有较高的特异度而灵敏度较低[84](COR Ⅰ,LOE A)。
2.IVRT≤70 ms(COR Ⅱa,LOE A)和肺静脉收缩期充盈分数[SFF=TVIs/(TVIs+TVId ),≤40%)][85](COR Ⅱa,LOE B)有助于评价左心室舒张功能,具有较高的特异度,但敏感度较低[84]。
3.当E峰和A峰部分或完全融合时,早搏之后出现的代偿间歇往往可致E峰、A峰的分离,此时可用二尖瓣血流频谱参数评估左心室舒张功能[40,86](COR Ⅱb,LOE C)。
4.左心室容量和LVEF仍是评价左心室整体收缩功能的首选指标,但需结合心率和临床表现(COR Ⅰ,LOE B)。
1.对于一度房室传导阻滞,无二尖瓣E、A峰融合,可选择评估左心室舒张功能和左心室充盈压的常规指标[3](COR Ⅰ,LOE A)。
2.对于左束支阻滞、右心室起搏及接收心脏再同步化治疗的患者,二尖瓣环速度和E/e′评估左心室舒张功能和充盈压的准确性欠佳[3](COR Ⅰ,LOE A)。
3.如果二尖瓣充盈波仅表现为A波,则只有TRVmax(>2.8 m/s)可用以评估左心室充盈压[3](COR Ⅰ,LOE A)。
4.不推荐单纯使用LVEF评估左心室收缩功能,可结合左心室收缩同步性分析[87](COR Ⅰ,LOE B)。
5.测量左心室容量和LVEF的方法推荐采用三维超声心动图[47,88],当无法使用三维超声心动图时,推荐二维Simpson法,不推荐使用M型超声方法[4,88](COR Ⅰ,LOE A)。
指南编写组成员
组 长:张运
副组长:张梅 田家玮 尹立雪 穆玉明 袁建军 许迪 康春松 朱天刚 陈良龙
专家组成员(按姓氏笔画顺序排序)
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