组织多普勒超声定量指标评价先天性心脏病右心室功能的研究进展

李跃征1，王俊艳1综述刘君2审校

[关键词]先天性心脏病；右心室功能;组织多普勒成像;综述文献

先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)是一种心脏及大血管在胎儿期发育异常引起的、在出生时病变即已存在的疾病[1]，严重威胁着患者的生命和生活质量。既往研究显示CHD患者右心室与循环系统整体功能的关系密切，对于手术时机、方式的选择及疗效预后都具有重要指导意义[2]。鉴于CHD右心室功能在手术时机、方式的选择及效果预后的重要意义，近年来对右心室功能的评估一直是临床研究的热点。临床用于评估右心室功能的影像学方法虽有心血管造影、放射性核素技术、磁共振(MRI)、右心导管等，但受到诸多缺点的限制，在右室功能评价方面的应用还不尽如人意。

组织多普勒成像技术(TDI)，又称为组织多普勒超声心动图(tissue doppler echocardiography,TDE)采用多普勒原理来测量心肌舒缩的方向和速度，显示的是心脏结构的低速高振幅运动信号，己深入到心室局部功能的定量评估，能够更为准确、客观地反应局部心肌的收缩、舒张变化。组织多普勒超声定量指标评价CHD患者右心室功能，对于术前评估心功能状态及术后评价心功能改善状况具有重要的临床意义。与左心室不同，右心室解剖构型不规则，负荷状态较大，利用传统超声测定心功能干扰因素较多，准确评估患者的心功能状况有一定困难[3]。随着组织多普勒成像技术的迅速发展，以往测量左心功能的组织多普勒超声定量指标也逐渐应用于对右心的评价，成为当前较理想的非创伤性评估右心室功能的临床工具。本文就测量先心病右室功能的一些TDI重要指标进行综述。

1TDI-Tei指数

早在1995年，Tei C等[4]人提出了Tei指数的概念，Tei指数=(ICT+IRT)/ET。即等容收缩期时间(isovolumetric contraction time,ICT)与等容舒张期时间(isovolumetric relaxation time,IRT)之和，再比上心室射血时间(ET)。研究发现当心脏收缩功能不全时ICT延长，ET缩短；舒张功能不全时，IRT延长，ET缩短。由于同时存在心脏收缩与舒张功能不全的情况，故心功能不全往往伴有Tei指数升高[5]，能综合评价心室舒张和收缩的整体功能。

TDI-Tei指数是利用组织多普勒成像新技术，在同一心动周期测量三尖瓣环运动的三个波―收缩期Sa波、舒张早期Ea波、舒张晚期Aa波。测量Aa波结束至下一个Ea波开始的间期(a)及Sa波的开始至终止时间(b)，a-b即是等容收缩期(ICT)与等容舒张期(IRT)之和，用(a-b)/b计算得到右室TDI-Tei指数。

研究证实，由TDI技术获得的Tei指数(TDI-Tei指数)与传统血流多普勒Tei指数(PWD-Tei指数)具有良好的相关性[5-6]，计算Tei指数所需的参数可在同一心动周期内测算，有效免除了心率波动的干扰，较PWD-Tei指数好，测算方便快捷[7]。研究尚显示，与PWD-Tei指数比较，容量负荷对TDI-Tei指数的干扰更小[6-9]，反映CHD患者早期心功能改变更灵敏、准确及客观，且与心导管检查右室最大及最小压力时间积分(+dp/dt及-dp/dt)的相关性更佳[9]。

Tei指数不依赖心室几何形态假设[10]、不受心率及相对不受前负荷的影响[11-12]，近几年成为临床一项评价整体心室功能较热的研究指标，有许多学者在临床研究中证实了Tei指数评估右室功能及病情的价值[13-15]。组织多普勒右室Tei指数>0.55常常提示右室收缩功能不全。

王春等[16]选取60例先天性心脏病患者，根据肺动脉压力升高情况分为轻中重度三组，每位患者分别在术前、术后1周、术后3个月、术后6个月4个时期，应用组织多普勒法测定右室TDI-Tei指数并进行对比研究。结论认为：组织多普勒TDI-Tei指数可较敏感地反映先天性心脏病患者的右心室功能变化，结合肺动脉收缩压，是可用于动态、长期评价右心室整体功能的较好指标。

张景锋等[17]应用TDI-Tei指数评价房间隔缺损患者手术前后右室功能的临床价值后则认为：TDI-Tei指数是评价其右室整体功能的良好指标，可以较敏感地反映房缺患者手术治疗后右心室功能的改变。

这些研究提示我们，CHD患者因心脏血管解剖结构异常往往表现出房室前后负荷、肺动脉压力、循环血压增高，这些情况使右心室压力改变及室壁张力增加，伴随着心室结构的变化，TDI-Tei指数亦发生改变。介入封堵术后，左向右水平分流血液被封闭，右室高血流动力负荷及压力负荷得以缓解，心室结构及心功能得到改善，TDI-Tei指数随之降低，TDI-Tei指数其性能较好，可作为一良好指标评价先心病患者介入术前后右室整体功能。

2TDI速度及位移显像

瓣环的运动速度表现是心肌纤维在长轴平面的伸缩能力，组织多普勒在对瓣环运动速度的量测方面优势明显。先心病患者右心室因负荷过重，三尖瓣环运动功能往往出现障碍，可以用TDI速度及位移显像来测量评估[2]。

2.1三尖瓣环运动速度利用TDI方式测量三尖瓣环收缩期峰值速度(Sa)、舒张早期速度(Ea)与晚期速度(Aa)评价右心室整体及局部收缩、舒张功能，对病患损伤小。Noori等[18]以“金标准”心导管技术评价先心病患儿右室功能时发现TDI检测三尖瓣环运动评价右室功能紊乱的敏感性及特异性很高，提示TDI可作为检查评价先心病患儿右室功能的一良好手段。Pascotto等[19]用TDI技术测量房间隔缺损患者介入术后右室收缩期峰速Sa，发现Sa明显下降。这可能与封堵术改变了流经肺动脉瓣和三尖瓣的血流有关。王朝晖等[20]用TDI测定同等例数无明显心功能不全临床症状的法洛四联症根治术后合并肺动脉返流患者和健康对照者的右心功能后发现：肺动脉返流患者Sa、Ea、Aa与对照组比较均明显降低,结果显示法洛四联症根治术后伴肺动脉返流患者的右室收缩和舒张功能有一定程度的减低。Sotiria等[21]用TDI对法洛四联症修补术后患儿右室侧壁三尖瓣环运动速度Sa，Ea，Aa的值进行了测量，结果表明组织多普勒对三尖瓣环运动的评估可以很好的估测法洛四联症修补术后患儿右室功能和储备。

2.2三尖瓣环收缩期位移利用三尖瓣环运动来评估先心病右室收缩功能的定量实用指标中，三尖瓣环收缩期位移(Tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE)表现良好。陶文鸿等[22]将单纯继发孔型ASD患者分为无肺动脉高压组和肺动脉高压组，用M型超声测量三尖瓣侧瓣环收缩期位移TAPSE并与体检健康者做对照，结论是TAPSE能简便评价右心室收缩功能。徐秋琴等[23]利用组织多普勒(TDI)评估室间隔缺损(VSD)合并不同程度肺动脉高压(PH)患儿右心室功能发现：TAPSE随着肺动脉压力的升高呈降低趋势，TAPSE除正常对照组和轻度组间差异无统计学意义外(P>0.05)，其他各组间差异均有统计学意义(P<0.05)；说明中、重度PH导致右心室长轴收缩功能出现障碍，TAPSE可作为一定量指标对其进行评估。

TAPSE的测量方法为：取心尖四腔心切面，将M-型超声取样线置于三尖瓣侧瓣环与右心室游离壁交界处，得到三尖瓣环运动的M-型曲线后，量取曲线上三尖瓣环舒张末期至收缩末期的纵向距离即为TAPSE，它测量简便、准确，受图像干扰较小，反映的是收缩期三尖瓣环在长轴方向上的位移[23]。TASPE<16 mm往往提示右心室收缩功能降低，对于心力衰竭和心肌梗死等疾病，预后的评估价值较高。该指标不足点是受左心功能及心室负荷的影响，对于角度有依赖。

2.3三尖瓣环等容收缩加速度TDI记录的三尖瓣环纵向心肌速度中，三尖瓣环等容收缩加速度(isovolumic acceleration,IVA)反映的是等容收缩期的速度变化，相对于收缩期指标而言不依赖生理容量、压力负荷的变化，评价CHD患者心室局部或整体收缩功能的效果良好[3]。心肌等容收缩加速度是最大等容速度与达到峰值速度时间的比值，公式为IVA=IVV/AT(IVV即等容收缩期心肌运动峰值速度，AT即加速时间)。IVA<2.2 m/s2往往提示右心室收缩功能受损。Pauliks等[24]应用IVA评价ASD患者封堵术后心腔局部右室段的收缩功能时发现IVA均保持不变。原因可能是IVA相对不依赖容量压力负荷的改变。Lytrivi等[25]用TDI测量35例CHD患儿右室三尖瓣环IVA、Sa，将其与磁共振(MRI)获得的右室EF进行比较，结果显示：经调整后的IVA与EF呈显著正相关(r=0.73)，其相关性优于Sa(与EF亦呈正相关，r=0.65)，其预测EF<50%的ROC曲线下面积亦大于Sa(0.81>0.79)。徐秋琴等[23]利用组织多普勒测量室间隔缺损合并不同程度肺动脉高压患儿右心室功能IVA指标发现：随着肺动脉压力的升高IVA呈降低趋势，能很好的判断中度至重度PH时右心室长轴收缩功能受限，比Sa更具优势。Vogel等[26]用三尖瓣环IVA对80例大动脉错位心房修复术后患者的右室游离壁收缩功能进行评价，结论认为三尖瓣环IVA评价不同状态下的右室整体或局部收缩功能变化精确度较高。Amold等[27]研究亦得出，IVA较Sa在右型大动脉错位心房修复术后患者右心室储备功能下降的评估上性能优越。

2.4三尖瓣环舒张早晚期运动速度比值通过TDI测定的三尖瓣环舒张早晚期运动速度的比值(Ea/Aa)来评价右室整体舒张功能较传统血流多普勒超声更敏感、更具有优越性。Watanabe等[28]发现在右室压力增高及有肺动脉高压的先天性心脏病人中，Ea/Aa较三尖瓣血流舒张早晚期速度比值(E/A)低，能更好的反映右室压力变化，与右室舒张末压相关。

Pascotto等[19]对ASD封堵术前患者分别用脉冲多普勒测量三尖瓣口E/A值及用组织多普勒测量右室侧壁三尖瓣环Ea/Aa值，结果说明TDI法测量Ea/Aa可以更敏感的评估ASD患者右室舒张功能。康慧元等[29]研究结果是：ASD修补术后右室舒张功能的改善是通过Ea/Aa较术前升高反映出来的，不能认为三尖瓣环运动速度的降低就意味着右室收缩舒张功能的障碍。

2.5三尖瓣血流舒张早期峰速与三尖瓣环舒张早期峰速比值三尖瓣血流舒张早期峰速与三尖瓣环舒张早期峰速比值(E/Ea)可用来评价右室舒张功能的变化[3]。Sade等[30]在未进行外科手术治疗的患者中对E/Ea数值观察发现:其与右房压(RAP)相关度较高并且这种相关性在右室功能受损的患者中表现更突出。Gorgulu等[31]对房间隔缺损患者进行观察发现E/Ea可作为参考指标，用于房缺患者肺动脉高压时右室功能的评价。

上述研究表明，由TDI速度及位移显像得到的心功能参数能较好的评价先心病患者右室心功能的改善，在临床工作中，可根据实际情况合理选择，联合应用，综合评估先心病患者右室心功能的变化。

3不足与展望

随着组织多普勒技术的飞速发展，组织多普勒超声心动图作为不依赖于心室几何形态假设的较理想的非创伤性评估右心功能的临床工具，为临床评价先心病右心功能提供了多种良好指标。但由于TDI技术受制于生理性呼吸、心脏转位、室壁运动方向及声束夹角的影响干扰[32]，另外右心室由于几何形态复杂不规则，功能测定也受一定的限制，组织多普勒超声定量指标在评价右心室功能方面存在一定的不足和局限性。国内外研究人员正积极探索，寻找更敏感特异的技术指标来量化右心室功能。除了本文中组织多普勒超声测算的若干定量指标外，近些年TDI应变和应变率成像、二维应变和应变率成像及TDI心脏动态三维重建均显示出一定的优越性，为心内结构的全面检测、心功能的全面评价提供了客观、有力的非创伤性手段，临床实践中可根据各自特点结合实际情况选择合适的技术指标互补使用，从而更加准确、客观、全面地评判右室功能，为先心病的临床诊疗和科学研究提供更多、更精确的参考信息，发挥更大的作用。

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(收稿日期：2015-12-18)

[中图分类号]R 541.1

[文献标识码]A

[文章编号]1008-7044(2016)03-0372-04

DOI：10.14126/j.cnki.1008-7044.2016.03.063

[作者简介]李跃征(1982-)，男，医师，研究生。

[基金项目]2014年河北省医学科学研究重点课题计划(ZD20140355)

[作者单位] 1.武警山东总队聊城支队 卫生队,252000;2.河北医科大学第一医院 心内科,050031

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