二维超声心动图评价肺动脉高压患者心脏结构与功能关系的临床研究
作者：程 芮 程显声 杨浣宜 李守平 李建蓉 柳志红 刘 醒 刘汉英
单位：100037 北京市中国医学科学院 中国协和医科大学阜外心血管病医院超声科
关键词：肺动脉高压；心功能；超声心动图
二维超声心动图评价肺动脉高压患者 心脏结构与功能关系的临床研究 摘 要 目的：探讨心室间相互作用的机制。方法：用超声方法测量了42例肺动脉高压患者的心功能和心脏结构参数，并与右心导管术检查结果做比较。结果：肺动脉高压患者右心输出量增加，但射血分数明显低于正常对照组，而左室射血分数在正常范围。二尖瓣及三尖瓣均表现为E峰流速降低，E/A<1及心室等容舒张时间间期(IVRT)明显延长，但二尖瓣A峰流速变化不明显，而三尖瓣A峰流速明显增高。室间隔左移，使左室内径减小，且与肺动脉压升高的程度相关显著，整个心动周期左室偏心指数(EI)明显增大(p<0.001)。右室游离壁明显增厚，室间隔及左室游离壁也增厚(p<0.01；p<0.01)。结论：肺动脉高压患者右室收缩及舒张功能均减低，而左室收缩功能正常，主要是舒张功能降低且与舒张期左室几何形状即室间隔的移位及肺动脉压增高的程度有关。
, http://www.100md.com
2-DE Study of the Relationship of the Heart Function and
the Ventricular Configuration in Pulmonary Hypertension
Cheng Rui,Cheng Xiansheng,Yang Huanyi,et al
Cardiovascular Institute & Fuwai Hospital CAMS & PUMC,Beijing 100037
ABSTRACT Objective:To investigate the mechanism of the interaction of the heart function and the ventricular configuration alteration in 42 pulmonary hypertension patients.Method:Echocardiograms were analyzed and interviewed with the results obtained by catheterization.Results:It demonstrated that cardiac output of RV increased,RVEF decreased,LVEF remained normal.Both MV and TV manifested E wave velocity decreased,E/A<1，isovolume relaxation time(LVRI)prolonged,TV A wave velocity increased,but no change of MV.Masked septal shift of LV in both systolic and diastolic phases compressing LV cavity and high pulmonary pressure resulted in augmentation of the eccentric index(EI)(p<0.001).Conclusion:As a result of increased pulmonary pressure,it ilicited systolic and diastolic dysfumction of the heart.On the other hand,diastolic dysfunction of the LV might be eventually produced by geometric change of LV cavity and the insistently increased pulmonary pressure.
, 百拇医药
KEY WORDS Pulmonary hypertension Heart function Echocardiography
本研究旨在探讨肺动脉高压右室压力负荷增加患者左右心室形态、功能的变化，进一步阐述心室间相互作用的机制，以期对临床某些心力衰竭发生机制的认识及治疗起一定的参考作用。
资料与方法
病例选择 自1994年8月至1996年5月间在阜外心血管病医院住院确诊的肺动脉高压患者42例，其中原发性肺动脉高压16例，慢性栓塞性肺动脉高压17例，不能解释的肺动脉高压5例，大动脉炎(肺血管型)1例，肺血管炎2例，陈旧性肺结核所致肺动脉高压1例。均排除如冠心病、高血压性心脏病、瓣膜病及其他原因导致的左心疾病。正常对照组25例，均除外器质性心脏病。
仪器使用TOSHIBA SSH-140A及HP-1500彩色超声诊断仪，探头频率2.5及3.75MHz，JVCHR-D257MS录像机。
, http://www.100md.com
心导管检查 经右股静脉插入Swan-Ganz飘浮导管至右心，测量压力参数。
超声心动图检查 心导管检查术后24小时内行超声检查。受检查平卧或左侧卧位，常规探查各标准切面，记录各瓣口血流频谱，同步记录心电图，录像后脱机测量各指标。
血流动力学指标 血压计测量右肱动脉压代表左室压，根据心导管结果计算跨隔压力阶差(Transseptal pressure gradient,TPG＝左室压-右室压)。
超声心动图指标 利用简化Simpsons法测量心室容量，计算射血分数等收缩功能指标；根据二尖瓣和三尖瓣血流频谱测量心室舒张功能指标；二维超声测量左室偏心指数(Eccentric index,EI＝B/A，A为乳头肌水平左心室短轴切面垂直于室间隔中点的左心室内径，B为垂直并平分A的左心室内径)〔1〕。
, 百拇医药 统计学处理 应用Excel计算机软件，各参数用均数±标准差表示，用t检验进行组间显著性检验，p<0.05为有统计学意义。
结 果
心功能的变化 肺动脉高压患者右心收缩功能明显降低，静息时左心收缩功能正常，主要是舒张早期充盈障碍，而右室舒张功能异常在整个舒张期均存在(见表1)。
表1 心室功能结果的比较(
±s)
项 目
正常对照组
肺动脉高压组
, 百拇医药
例数
20
42
年龄(yr)
30.17±11.39
35.14±11.93
体表面积(m2)
1.58±0.23
1.69±0.17
左室
收缩末容量(ml)
34.16±12.96
, http://www.100md.com
27.42±21.22*
舒张末容量(ml)
98.14±28.19
49.36±30.82**
射血分数(%)
61.08±7.08
49.62±15.29*
心排血量(L/min)
4.24±1.39
2.15±1.29**
, http://www.100md.com
右室
收缩末容量(ml)
27.69±5.89
79.94±28.47
舒张末容量(ml)
65.16±13.3
128.28±46.86**
射血分数(%)
55.96±11.52
38.73±11.47**
心排血量(L/min)
, http://www.100md.com
2.54±0.7
4.25±2.43**
二尖瓣
E峰流速(m/s)
91.63±20.51
48.34±22.38**
A峰流速(m/s)
50.76±12.93
54.48±21.08
E/A
1.84±0.48
, http://www.100md.com
0.94±0.41**
E峰减速时间(ms)
127.88±18.19
124.60±25.80
左室等容舒张时间间期(ms)
72.94±15.04
156.07±10.30**
三尖瓣
E峰流速(m/s)
68.76±14.6
54.9±23.97*
, http://www.100md.com
A峰流速(m/s)
39.33±9.01
67.43±25.82**
E/A
1.79±0.33
0.82±0.19**
E峰减速时间(ms)
110.40±17.24
89.50±18.75▲
右室等容舒张时间间期(ms)
45.24±10.22
, 百拇医药
139.36±12.01**
注：与正常对照组比较*p<0.01，**p<0.001，▲p＝0.068。
心脏结构的变化 2DE测量结果示肺动脉高压患者左室内径明显减小(p<0.001)，右室、右房径明显增大(p<0.001，p<0.001)。右室游离壁明显增厚(0.37±0.06cm vs 0.61±0.23cm，p<0.001)，室间隔及左室游离壁也增厚(0.70±0.15cm vs 0.84±0.18cm,p<0.01；0.72±0.13cm vs 0.85±0.15cm,p<0.01)，但仍在正常范围。
血流动力学与心脏结构变化的关系见表2。
表2 血流动力学指标及其与心室结构变化的关系
项目
, 百拇医药
年龄
(岁)
肺动脉平均压
(kPa)
右室收缩压
(kPa)
左室收缩压
(kPa)
TPG
(kPa)
EId
(cm)
EIs
, http://www.100md.com
(cm)
平均值
标准差
r
p
32.55
12.76
56.62
25.37
91.31
33.71
104.9
13.87
, 百拇医药
+11.90
38.69
1.84
0.48
-0.84
<0.001
1.86
0.60
-0.91
<0.0001
注：r为TPG与EI的相关系数，p为r值的显著性检验
正常人左室短轴近似圆形，EI≈1.0，而肺动脉高压患者舒张末期及收缩末期EI均明显增大，说明室间隔向左室移位，且与肺动脉压的异常升高有关。
, 百拇医药
讨 论
肺动脉高压患者右室收缩功能及舒张功能均减低，而左室主要是舒张功能异常，收缩功能尚在正常范围。右室舒张功能减低在整个舒张期均存在，而由于左室内径缩小，舒张末容量明显减少，收缩末容量变化不明显，结合二尖瓣血流频谱表现说明二尖瓣开放时间及舒张期充盈开始时间延迟，舒张早期充盈减少。所以肺动脉高压左室舒张功能障碍以舒张早期心室充盈受限为主。另外，慢性右室压力负荷增加改变了心脏构型，舒张期及收缩期均有室间隔向左室移动，因此许多学者认为肺动脉高压左室舒张功能异常与室间隔的异常位置有关，是心室间相互作用的结果〔1～4〕。
急性右室压力或容量负荷增加影响左室舒张功能的报道较多，但慢性右室压力负荷增加左室舒张功能改变的报道很少。Schena分析了30例慢性肺原性心脏病所致肺动脉高压患者的左室舒张功能，证实肺动脉平均压与左右心室面积的比值、左室偏心指数及二尖瓣A/E比值间存在明显相关性，表明舒张早期左室几何形状的异常使左室早期充盈时间延长，而且左室舒张功能障碍与肺动脉压的水平有明显关系〔5〕。而我们的结果未发现左室偏心指数与左室舒张功能参数间有明显相关性，而仅与跨隔压力阶差呈显著负相关，提示室间隔左移的程度与肺动脉压升高的程度有关。
, 百拇医药
Nnagaya报道了26例肺动脉高压患者二尖瓣的E峰减速时间较正常对照明显缩短，而且与肺血管阻力呈显著负相关，r＝-0.55，p<0.01，与心排血量呈显著正相关，r＝0.63，p<0.001，与肺毛细血管嵌顿压无明显相关性。他们认为二尖瓣DT缩短与肺动脉高压的严重程度有关，是右室压力超负荷导致心室几何形状改变的结果〔6〕。但本组肺动脉高压患者二尖瓣E峰减速时间与正常组比较无显著差别。
肺动脉高压左室舒张功能异常可能的机制是：右室压力增高、心腔扩大、室壁增厚及舒张期左室受压使左室腔劲度(stiffness)增大；另外右室肥厚及心排血量减少使左室前负荷降低，左室房缩期充盈减少，但实质上可能是室间隔左移使二尖瓣开放延长的结果〔7〕。而肺动脉血栓栓塞患者血栓内膜剥脱术后，右室压力明显下降后左室舒张功能即刻得到改善的结果更加支持左室构型恢复使心室舒张功能正常的假设〔8〕。而且肺动脉高压急性药物实验过程中发现左室舒张功能参数明显改善的结果也说明了这点〔9〕。
, 百拇医药
近年单纯心室舒张功能障碍所导致的心力衰竭或舒张性心力衰竭(diastolic heart failure,DHF)已成为基础和临床研究的热点。据统计约1/3心衰患者其左室心肌收缩功能正常，仅有舒张功能障碍。左室舒张功能障碍这一新概念，具有十分重要的临床意义。由于其发生机制比较复杂，检测技术要求较高，治疗不同于收缩功能不全，需有针对性的用药，早期发现及诊断心室舒张功能障碍非常必要〔10～12〕。因此全面了解心室舒张功能不全的机制及表现对临床医生相当重要。
参考文献
[1]Ryon T,Petrovic O,Dillon JC,et al.An echocardiographic index for separation of right ventricular volume and pressure overload.J Am Coll Cardiol,1985,5/4：918～921
, http://www.100md.com
[2]Schena M,Enrico C,Errera D,et al.Echo-Doppler evaluation of left ventricular imparirment in chronic cor pulmonale.Chest,1996,109:1446～1449
[3]Louie BK,Rich S,Levitsky S,et al.Doppler echocardiographic demonstration of the differential effects of right ventricular pressure and volume overload on left ventricular geometry and filling.J Am Coll Cardiol,1992,19:84～88
[4]程显声.肺血管疾病学.北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，1993，165～195
, 百拇医药
[5]Schena M,Clini e,Errera D,et al.Echo-Doppler evaluation of left ventricular impairment in chronic cor pulmonale.Chest,1996,109(6):1446～1450
[6]Nagaya N,Satoh T,Uematsu M,et al.Shortening of Doppler-Derived deceleration time of early diastolic transmitral flow in the presence of pulmonary hypertension through ventricular interaction.Am J Cardiol,1997,79:1502～1506
[7]Luoie Fk,Bieniarz T,Moore AM,et al.Reduced atrial constriction to left ventricular filling in patients with severe tricuspid regurgitation after tricuspid valvulectomy:A Doppler echocradiographic study.J Am Coll Cardiol,1990,16:1617～1621
, 百拇医药
[8]Dittrich HC,Nicod PH,Thomas TC,et al.Acute intraoperative changes in cardiac geometry and left ventricular diastolic filling during surgical reduction of severe right ventricular pressure overload in man [abstract].J Am Coll Cardiol,1990,15:244～248A
[9]赵一举，何建国，刘汉英等.闭塞性肺动脉高压的左心功能及吸入一氧化氮的影响.中国急救医学杂志，1995，15(2)：19～23
[10]Douherty AH,Naccarelli GV,Gray EI,et al.Congestive heart failure with normal systolic function.Am J Cardiol,1984,54:778～782
[11]程显声，汪 琪.左室舒张功能与肺循环.中国实用内科杂志，1996，16(8)：501～505
[12]Tyberg JV,Belenkie I,Manyari DE,et al.Ventricular interaction and venous capacitance modulate left ventricular preload.Can J Cardiol,1996,12(10):1058～1062
(1998-06-25收稿), http://www.100md.com
单位：100037 北京市中国医学科学院 中国协和医科大学阜外心血管病医院超声科
关键词：肺动脉高压；心功能；超声心动图
二维超声心动图评价肺动脉高压患者 心脏结构与功能关系的临床研究 摘 要 目的：探讨心室间相互作用的机制。方法：用超声方法测量了42例肺动脉高压患者的心功能和心脏结构参数，并与右心导管术检查结果做比较。结果：肺动脉高压患者右心输出量增加，但射血分数明显低于正常对照组，而左室射血分数在正常范围。二尖瓣及三尖瓣均表现为E峰流速降低，E/A<1及心室等容舒张时间间期(IVRT)明显延长，但二尖瓣A峰流速变化不明显，而三尖瓣A峰流速明显增高。室间隔左移，使左室内径减小，且与肺动脉压升高的程度相关显著，整个心动周期左室偏心指数(EI)明显增大(p<0.001)。右室游离壁明显增厚，室间隔及左室游离壁也增厚(p<0.01；p<0.01)。结论：肺动脉高压患者右室收缩及舒张功能均减低，而左室收缩功能正常，主要是舒张功能降低且与舒张期左室几何形状即室间隔的移位及肺动脉压增高的程度有关。
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2-DE Study of the Relationship of the Heart Function and
the Ventricular Configuration in Pulmonary Hypertension
Cheng Rui,Cheng Xiansheng,Yang Huanyi,et al
Cardiovascular Institute & Fuwai Hospital CAMS & PUMC,Beijing 100037
ABSTRACT Objective:To investigate the mechanism of the interaction of the heart function and the ventricular configuration alteration in 42 pulmonary hypertension patients.Method:Echocardiograms were analyzed and interviewed with the results obtained by catheterization.Results:It demonstrated that cardiac output of RV increased,RVEF decreased,LVEF remained normal.Both MV and TV manifested E wave velocity decreased,E/A<1，isovolume relaxation time(LVRI)prolonged,TV A wave velocity increased,but no change of MV.Masked septal shift of LV in both systolic and diastolic phases compressing LV cavity and high pulmonary pressure resulted in augmentation of the eccentric index(EI)(p<0.001).Conclusion:As a result of increased pulmonary pressure,it ilicited systolic and diastolic dysfumction of the heart.On the other hand,diastolic dysfunction of the LV might be eventually produced by geometric change of LV cavity and the insistently increased pulmonary pressure.
, 百拇医药
KEY WORDS Pulmonary hypertension Heart function Echocardiography
本研究旨在探讨肺动脉高压右室压力负荷增加患者左右心室形态、功能的变化，进一步阐述心室间相互作用的机制，以期对临床某些心力衰竭发生机制的认识及治疗起一定的参考作用。
资料与方法
病例选择 自1994年8月至1996年5月间在阜外心血管病医院住院确诊的肺动脉高压患者42例，其中原发性肺动脉高压16例，慢性栓塞性肺动脉高压17例，不能解释的肺动脉高压5例，大动脉炎(肺血管型)1例，肺血管炎2例，陈旧性肺结核所致肺动脉高压1例。均排除如冠心病、高血压性心脏病、瓣膜病及其他原因导致的左心疾病。正常对照组25例，均除外器质性心脏病。
仪器使用TOSHIBA SSH-140A及HP-1500彩色超声诊断仪，探头频率2.5及3.75MHz，JVCHR-D257MS录像机。
, http://www.100md.com
心导管检查 经右股静脉插入Swan-Ganz飘浮导管至右心，测量压力参数。
超声心动图检查 心导管检查术后24小时内行超声检查。受检查平卧或左侧卧位，常规探查各标准切面，记录各瓣口血流频谱，同步记录心电图，录像后脱机测量各指标。
血流动力学指标 血压计测量右肱动脉压代表左室压，根据心导管结果计算跨隔压力阶差(Transseptal pressure gradient,TPG＝左室压-右室压)。
超声心动图指标 利用简化Simpsons法测量心室容量，计算射血分数等收缩功能指标；根据二尖瓣和三尖瓣血流频谱测量心室舒张功能指标；二维超声测量左室偏心指数(Eccentric index,EI＝B/A，A为乳头肌水平左心室短轴切面垂直于室间隔中点的左心室内径，B为垂直并平分A的左心室内径)〔1〕。
, 百拇医药 统计学处理 应用Excel计算机软件，各参数用均数±标准差表示，用t检验进行组间显著性检验，p<0.05为有统计学意义。
结 果
心功能的变化 肺动脉高压患者右心收缩功能明显降低，静息时左心收缩功能正常，主要是舒张早期充盈障碍，而右室舒张功能异常在整个舒张期均存在(见表1)。
表1 心室功能结果的比较(
±s)项 目
正常对照组
肺动脉高压组
, 百拇医药
例数
20
42
年龄(yr)
30.17±11.39
35.14±11.93
体表面积(m2)
1.58±0.23
1.69±0.17
左室
收缩末容量(ml)
34.16±12.96
, http://www.100md.com
27.42±21.22*
舒张末容量(ml)
98.14±28.19
49.36±30.82**
射血分数(%)
61.08±7.08
49.62±15.29*
心排血量(L/min)
4.24±1.39
2.15±1.29**
, http://www.100md.com
右室
收缩末容量(ml)
27.69±5.89
79.94±28.47
舒张末容量(ml)
65.16±13.3
128.28±46.86**
射血分数(%)
55.96±11.52
38.73±11.47**
心排血量(L/min)
, http://www.100md.com
2.54±0.7
4.25±2.43**
二尖瓣
E峰流速(m/s)
91.63±20.51
48.34±22.38**
A峰流速(m/s)
50.76±12.93
54.48±21.08
E/A
1.84±0.48
, http://www.100md.com
0.94±0.41**
E峰减速时间(ms)
127.88±18.19
124.60±25.80
左室等容舒张时间间期(ms)
72.94±15.04
156.07±10.30**
三尖瓣
E峰流速(m/s)
68.76±14.6
54.9±23.97*
, http://www.100md.com
A峰流速(m/s)
39.33±9.01
67.43±25.82**
E/A
1.79±0.33
0.82±0.19**
E峰减速时间(ms)
110.40±17.24
89.50±18.75▲
右室等容舒张时间间期(ms)
45.24±10.22
, 百拇医药
139.36±12.01**
注：与正常对照组比较*p<0.01，**p<0.001，▲p＝0.068。
心脏结构的变化 2DE测量结果示肺动脉高压患者左室内径明显减小(p<0.001)，右室、右房径明显增大(p<0.001，p<0.001)。右室游离壁明显增厚(0.37±0.06cm vs 0.61±0.23cm，p<0.001)，室间隔及左室游离壁也增厚(0.70±0.15cm vs 0.84±0.18cm,p<0.01；0.72±0.13cm vs 0.85±0.15cm,p<0.01)，但仍在正常范围。
血流动力学与心脏结构变化的关系见表2。
表2 血流动力学指标及其与心室结构变化的关系
项目
, 百拇医药
年龄
(岁)
肺动脉平均压
(kPa)
右室收缩压
(kPa)
左室收缩压
(kPa)
TPG
(kPa)
EId
(cm)
EIs
, http://www.100md.com
(cm)
平均值
标准差
r
p
32.55
12.76
56.62
25.37
91.31
33.71
104.9
13.87
, 百拇医药
+11.90
38.69
1.84
0.48
-0.84
<0.001
1.86
0.60
-0.91
<0.0001
注：r为TPG与EI的相关系数，p为r值的显著性检验
正常人左室短轴近似圆形，EI≈1.0，而肺动脉高压患者舒张末期及收缩末期EI均明显增大，说明室间隔向左室移位，且与肺动脉压的异常升高有关。
, 百拇医药
讨 论
肺动脉高压患者右室收缩功能及舒张功能均减低，而左室主要是舒张功能异常，收缩功能尚在正常范围。右室舒张功能减低在整个舒张期均存在，而由于左室内径缩小，舒张末容量明显减少，收缩末容量变化不明显，结合二尖瓣血流频谱表现说明二尖瓣开放时间及舒张期充盈开始时间延迟，舒张早期充盈减少。所以肺动脉高压左室舒张功能障碍以舒张早期心室充盈受限为主。另外，慢性右室压力负荷增加改变了心脏构型，舒张期及收缩期均有室间隔向左室移动，因此许多学者认为肺动脉高压左室舒张功能异常与室间隔的异常位置有关，是心室间相互作用的结果〔1～4〕。
急性右室压力或容量负荷增加影响左室舒张功能的报道较多，但慢性右室压力负荷增加左室舒张功能改变的报道很少。Schena分析了30例慢性肺原性心脏病所致肺动脉高压患者的左室舒张功能，证实肺动脉平均压与左右心室面积的比值、左室偏心指数及二尖瓣A/E比值间存在明显相关性，表明舒张早期左室几何形状的异常使左室早期充盈时间延长，而且左室舒张功能障碍与肺动脉压的水平有明显关系〔5〕。而我们的结果未发现左室偏心指数与左室舒张功能参数间有明显相关性，而仅与跨隔压力阶差呈显著负相关，提示室间隔左移的程度与肺动脉压升高的程度有关。
, 百拇医药
Nnagaya报道了26例肺动脉高压患者二尖瓣的E峰减速时间较正常对照明显缩短，而且与肺血管阻力呈显著负相关，r＝-0.55，p<0.01，与心排血量呈显著正相关，r＝0.63，p<0.001，与肺毛细血管嵌顿压无明显相关性。他们认为二尖瓣DT缩短与肺动脉高压的严重程度有关，是右室压力超负荷导致心室几何形状改变的结果〔6〕。但本组肺动脉高压患者二尖瓣E峰减速时间与正常组比较无显著差别。
肺动脉高压左室舒张功能异常可能的机制是：右室压力增高、心腔扩大、室壁增厚及舒张期左室受压使左室腔劲度(stiffness)增大；另外右室肥厚及心排血量减少使左室前负荷降低，左室房缩期充盈减少，但实质上可能是室间隔左移使二尖瓣开放延长的结果〔7〕。而肺动脉血栓栓塞患者血栓内膜剥脱术后，右室压力明显下降后左室舒张功能即刻得到改善的结果更加支持左室构型恢复使心室舒张功能正常的假设〔8〕。而且肺动脉高压急性药物实验过程中发现左室舒张功能参数明显改善的结果也说明了这点〔9〕。
, 百拇医药
近年单纯心室舒张功能障碍所导致的心力衰竭或舒张性心力衰竭(diastolic heart failure,DHF)已成为基础和临床研究的热点。据统计约1/3心衰患者其左室心肌收缩功能正常，仅有舒张功能障碍。左室舒张功能障碍这一新概念，具有十分重要的临床意义。由于其发生机制比较复杂，检测技术要求较高，治疗不同于收缩功能不全，需有针对性的用药，早期发现及诊断心室舒张功能障碍非常必要〔10～12〕。因此全面了解心室舒张功能不全的机制及表现对临床医生相当重要。
参考文献
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