重症医学：超声心动图评估左室舒张压
2019-06-05 不详 网络
综述目的 知晓整个心动周期的左心室压力，对处理血流动力学不稳定的患者帮助很大。分析心室舒张压的唯一精确方法是进行侵入性的压力测量，但在导管室外却不可行，床边可以使用肺动脉导管或多普勒超声心动图作为替代。非侵入性监测大势所趋，超声心动图被列在首位，并充当重要角色。
综述目的
知晓整个心动周期的左心室压力，对处理血流动力学不稳定的患者帮助很大。分析心室舒张压的唯一精确方法是进行侵入性的压力测量，但在导管室外却不可行，床边可以使用肺动脉导管或多普勒超声心动图作为替代。非侵入性监测大势所趋，超声心动图被列在首位，并充当重要角色。
最新进展
日趋完善的左室舒张功能评估指南，为重症医学医生更好地评估左室舒张末期压力和/或左房压力，提供了一种途径。近年来，许多研究探讨了联合或单一超声心动图参数在测定左室舒张压方面的准确性，并与侵入性超声心动图参数进行了比较，特别选择的联合参数具有中等准确度。
摘要
近年来，非侵入性评估左室的临床实践研究表明，超声心动图虽然尚不完善，却是一种非常实用的工具。
内容要点：
@多普勒超声心动图可以用于评估左心室“充盈压”。
@多参数联合具有中等精确性。
@单一参数，包括E/e'，不能真实准确评估左心室“充盈压”。
引言
尽管左室舒张末压(LVEDP)是处理血流动力学不稳定患者的关键测量指标，侵入性监测是获得左室舒张末压的唯一真正方法，但在床边并不可行。目前，在重症监护病房多普勒超声心动图已广泛应用于心脏评估的其他方面，在非侵入性测量压力方面，也已得到探索。本文回顾了近年来的文献，探讨其在日常实践中的作用
舒张期左室和左心房压力
Frank-Starling机制是理解和把握心室功能的一个核心概念，经典的Frank-Starling曲线x轴通常称为“前负荷”或“充盈压”，这两个术语在概念上虽然都很有用，但并不精确，在临床实践中需要定义更多的参数。例如，左心室“充盈压”(LVFP)可以像LVEDP一样进行侵入性测量。肺动脉阻断压，也称为肺毛细血管楔压(PCWP)，也是侵入性获得，并作为左房平均压(LAP)的间接指标。认为LAP反映LVEDP，肺动脉阻断压、PCWP、LAP、LVEDP和左室充盈压这几个术语通常可以互换使用，但是应该认识到，尽管在血流动力学上个中差异并不显著，但事实并非总是如此。
肺动脉阻断压、左房压与左室舒张末压之间的关系
侵入性监测显示左室舒张期有三个非连续性压力变化：舒张早期最低或最小压、第二个在心室A波之前、第三个在舒张末期(图1)。舒张期LAP也会发生变化。左室压(LVP)在等容舒张过程中降低，直至下降到LAP以下，促使二尖瓣打开，随后血液从心房流向心室。当两个心腔压力达到平衡时，血流最小，LAP与LVP相匹配，直到心房收缩，产生进一步的压差，血液再次流经二尖瓣，直到压力达到平衡，瓣膜关闭。在心房收缩和产生A波之前，LAP等于LVP，但在心房收缩完成后，LAP低于LVEDP(图1)。
当等容舒张时间延长时，LVP继续大于LAP，阻止二尖瓣打开，被视为LV舒张功能不全。LV舒张是一个能量依赖的过程，舒张末期LVP增加时，则视为顺应性问题(图2)。
随着时间的推移，LA先是增加内径，然后增加内压，逐渐适应。因此，早期被动充盈时间延长，心房收缩变强(图2)。随着LAP进一步增大，房室之间梯度越大，舒张早期血流越大，这从多普勒E波变化可以看出来。在病生理学机制中，属于第二阶段的舒张功能障碍，其特征是二尖瓣流入的假性正常化模式。随着LVP的不断增加，它与代偿性LAP的增加相匹配，但心房主动收缩的作用减小，导致E/A比值大于2。在此阶段，患者表现为舒张功能障碍的限制性模式或第三阶段(图3)。
肺毛细血管楔压能准确反映左室舒张末期压力吗?
许多研究将PCWP作为金标准，来替代LVEDP，但这种关系是可变的。1998年至2014年，Vanderbilt大学对2270名同时接受左右心导管置入的患者进行研究，发现PCWP与LVEDP平均相差-1.6mmHg(四分位间距-15～12 mmHg)，两者存在中度相关性(r=0.6，P＜0.001)。总的来说，42%和64%的患者二者相差分别超过5 mmHg或超过20%。多变量模型显示肺动脉高压(n=1331) 患者高龄与PCWP低估LVEDP有关（OR 1.77; 95%置信区间(CI) 1.23 - 2.45），而房颤(OR 1.75;95% CI 1.08-2.84)、既往风湿性瓣膜病病史、LA内径较大则与PCWP高估LVEDP有关。作者得出结论，PCWP和LVEDP之间存在临床意义上的分歧是常见的。PCWP与LVEDP的关系受心律影响，房颤患者PCWP高于LVEDP，窦性心律患者PCWP低于LVEDP。当试图区分毛细血管前和毛细血管后肺动脉高压时，有明显的相关性。
由于心脏病学家对舒张性心脏衰竭的高度关注，LAP或LVEDP的无创评估得到了极大的推进，而重症专业医生，以急性血流动力学评估为重点，对测量LAP或LVEDP更感兴趣。LAP升高可由心室收缩和/或舒张功能障碍、血管内容积增加、左心瓣膜疾病或动态左室流出道梗阻等原因引起。
在不能直接测量左室舒张压的情况下，可通过分析左室和心房舒张时的血流，间接测量左室舒张压。评估的核心是伯努利方程，通过测量血流速度估测压力梯度。多普勒超声心动图可床边进行，广泛应用于血流动力学评估。该方法除了利用二尖瓣环早期舒张速度(e')，还可以利用组织多普勒成像、LA容积和三尖瓣反流速度，来确定压力-容积关系。通过分析肺静脉波形、等容舒张时间、二尖瓣E波减速时间、二尖瓣血流彩色多普勒等获得的其他参数，可在无法获得上述常用参数时提供相关信息。
关于超声多普勒在LAP评估中的作用，相关指南最初由美国超声心动图学会和欧洲心血管成像协会于2016年联合出版。虽然表面上是评估左室舒张功能，但LAP也是一个重点，因此，该指南为重症监护医生进行更先进的血流动力学评估，提供了机会。除跨二尖瓣血流速度分析外，推荐的4个变量及其异常截断值为瓣环e '速度(室间隔e ' <7cm/s，外侧壁e ' < 10cm /s)，平均E/e '比值>14，最大LA容积指数>34ml/m2，三尖瓣反流峰值流速>2.8 m/s。尽管大部分内容都是基于专家意见而非确凿证据，但它仍然具有里程碑式的意义。由于大量相关数据往往是基于不同诊断标准、不同患者群体的小型研究，因此意见令人困惑，而且往往相互矛盾。
评估LAP时应注意左室收缩功能障碍的存在与否。当LVEF降低时，二尖瓣血流E/A和肺静脉波形分析，被认为是评估LVFP是否升高的准确方法。在窦性心律情况下，LAP升高导致二尖瓣E/A比值升高，肺静脉收缩压/舒张压比值降低，特别是E/A比值>2在识别射血分数降低的心脏衰竭患者LAP升高方面，具有较高的准确性。房颤时，二尖瓣血流的减速时间(<160 ms)可用于检测LAP升高。对于射血分数正常(HFpEF)的心脏衰竭更具挑战性，特别是在不知道是否存在实际心肌疾病的情况下。如果存在潜在的心肌疾病，2016年版指南可以应用。
最近的一项系统综述将HFpEF患者纳入研究，其定义为LVEF超过45%，有心脏衰竭迹象和症状，使用了欧洲心脏协会指南中附加的四个推荐变量和LV质量指数。该综述包括9项研究，分别报告了这5个参数与侵入性血流动力学的相关性。5项研究采用PCWP，4项研究采用LVEDP作为参考参数。他们的结论是，指导超声心动图在HFpEF中应用的证据基础相对较小。E/ e'是证据最多的参数，不同研究中E/ e'和侵入性充盈压之间的相关性变异很大 (r＝0.19～0.84)，相关系数为0.5，表明相关性小。
Euro-Filling研究将来自9个中心的159名患者纳入分析，使用非侵入性方法预测侵入性方法测量的LVEDP，并将2016年版与2009年版指南的诊断准确性进行了比较。其中LVEF低于50%者39例(25%)，冠心病85例(53%)，64人(40%)LVEDP升高(>15 mmHg)。单一超声多普勒参数(E/A’、E/ e'、LA容积、三尖瓣反流速度)与LVEDP仅存在微弱相关性。即使是最受青睐的单一指标，平均E/e'＞14，其检测侵入性LVEDP升高的阳性预测值和阴性预测值(NPVs)也不高(分别为56%和62%)。结合2016年指南各项指标，非侵入性评估LVFP正常的患者中，有65%的人LVEDP正常，而侵入性评估LVFP升高的患者有79%的人LVEDP升高，敏感性为75%，特异性74%，阳性预测值39%，NPV 93%，曲线下面积0.78。
另一项前瞻性研究针对90名接受心导管治疗的患者，分析了2016年指南无创测量LAP的准确性。置管前立即进行TTE，在呼气末心房收缩前(preA) 测量左室压力，该参数与平均LAP相同，超过12mmHg则认为是升高。需要注意的是，排除血流动力学不稳定、房颤、中度或重度二尖瓣返流、二尖瓣狭窄、二尖瓣环明显钙化、窦性心动过速或人工瓣膜，这在重症监护室并不少见。除9例(10%)充盈压不确定外，其余81例患者中，超声评估的LAP有61例(75%)准确，20例(25%)不正确。在这有争议的20名患者中，超声心动图低估了12名患者的LVFP，高估了8名患者的LVFP。如果不包括不确定的患者，那么检测LVFP升高的灵敏度为0.69，特异性为0.81(阳性预测值为0.77；NPV 0.74)，总体准确度为0.75。
E/ e'作为评估左房压力的单一指标
自从Ommen等人在2000年发表了一项关键研究以来，E/e'作为诊断LVEDP升高的的价值就受到了密切关注。在连续100名的患者中，使用侵入性方法获得的平均左室舒张压(代替平均LAP)，发现E/ e'是一个反映LAP的很好指标。E/e'在分析所有患者(71%)或仅包括具有可解释信号的患者(76%)时，具有最高的预测准确性，与间隔侧瓣环(内侧)组织多普勒成像的相关性一致，或优于外侧环或两者的平均值。他们发现，27例(85%) E/e'< 8的患者中有23例LVEDP正常，而E/e'>15的患者LVEDP均升高。无论患者的收缩功能是保留还是下降了，这一点都是正确的。随后发表了大量关于该参数的研究，其中大多数为稳定患者，给重症监护医生留下了知识上的空白。下面讨论一些对血流动力学不稳定患者有意义的后续研究。
一项研究试图确定E/e'诊断LVFP升高的价值，118例不明原因呼吸困难的患者，在右心导管留置期间，仰卧位和直立位分别行TTE检查。仰卧位TTE, PCWP与间隔E/e'轻度相关 (r＝0.41；P < 0.001)、侧壁(r＝0.30；P < 0.001)，平均(r＝0.36; P < 0.001)。使用Bland-Altman进行一致性检验，差别较大(7.7-7.7mmHg)。平均PCWP高于E/e'平均值。平均E/e'值大于13，识别LVFP升高的敏感性为6%，特异性为90%。间隔E/e'大于15，敏感度为6%，特异性为92%，而侧壁E/e'大于12，识别LVFP升高敏感度为13%，特异性为92%。
一项系统综述中，Sharifov和Gupta评估了运动或其他干预措施对LVFP的影响，发现没有足够的证据表明E/e'可以可靠地评估这些情况下LVFP的变化，这可能与患者血流动力学不稳定合并多器官衰竭有关。
重症监护病房TTE图像无法满足时，常常依赖TEE，但是缺乏使用E/e'评价LVFP的证据。在一项涉及91名患者的心脏外科手术中，TEE研究了呼气末、食管中段四腔心切面获得的E/e'、E和侧壁e'，与PCWP之间的关系，具有轻度相关性。E/e'预测PCWP≥18mmHg的曲线下面积为0.6825 (95% CI 0.57-0.80)，E/e'最佳界值为10，预测PCWP≥18 mmHg的敏感性为71%，特异性为60%。
Nauta等人的系统回顾和荟萃分析显示，E/e'与侵入性获得的LVEDP之间存在一定的相关性，虽然相关的评论认为在临床实践中要谨慎使用，但确实说明了该参数的高度特异性。正常的E/e'不排除LVEDP升高，但E/e'增加显示了识别LVFP升高的良好特异性。
需要区分E/e'在检测LAP升高和预测预后方面的作用。针对危重病人的一些研究使用E/e'观察预后，发现脓毒症患者的舒张功能改变与病死率增加有关。一项涉及16项研究的系统回顾和荟萃分析，囊括1507名严重脓毒症或脓毒症休克患者，发现病死率与较低的e'和较高的E/e'之间存在显著相关性。
非多普勒方法评估左房压
在2016年指南中，评估LAP时使用的唯一非多普勒参数是LA大小，这通常对急性LAP升高患者没有帮助。与右心房在数小时内扩张不同，LA可能需要数天甚至数周的时间来扩张。然而，房间隔(IAS)可以作为一个快速出现的依据，LAP升高时导致房间隔持续向右心房弯曲而失去定向运动。有研究正尝试体现这种变化。在100例房颤接受导管消融术的患者中，采用直接测量左、右心房压力的方法，在食管中段切面0 – 90°M模式下测量了IAS的偏移。IAS偏移预测窦性心律患者LAP升高(平均LAP >15 mmHg)的最佳截断值为8.5 mm(敏感性100%，特异性70.1%)。新的超声心动图技术，如LA应变分析，可能在不久的将来提供帮助。
结论
先进的多普勒超声心动图，是床边测量LVEDP的唯一实用的非侵入性方法。目前指南所有推荐的参数，有大约75%的敏感性和特异性，然而，这些结论是在心导管患者中获得的，不能可靠地应用到危重患者。如果只考虑单个参数， E/e'增加对LVFP升高具有较高的特异性，但总体而言，它与侵入性测量的LVFP仅存在有限的相关性，因此不应单独使用。尽管存在上述局限性，成熟的临床医生仍会发现，在大多数患者的管理中超声心动图评估LAP或LVEDP仍有一定价值。
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