
第三节 重症超声评估右心功能
右心功能的评价在血流动力学治疗中已经逐渐被认识,且重要性愈发凸显。右心功能不全在重症患者中并不少见,临床上可见于急性肺源性心脏病,严重感染导致右心功能不全,急性右室梗死等。虽然血流动力学异常按照休克类型分为四大类,但是在每一类型的休克中都离不开右心功能的评估与管理。如常见的典型的梗阻性休克,不管是肺栓塞还是心脏压塞,右心的评估都是关键所在;心源性休克虽然是以左心泵功能异常最为常见,但由于心室相互作用的机制,左右心相互影响,离不开对右心功能的判断;感染性休克是分布性休克的最常见原因,不仅仅导致左心功能异常,右心损害也十分常见;即使是看起来相对单纯的低容量性休克,在容量管理过程中,也需要注意液体过负荷对右心的损害。心脏超声是床旁评估右心功能的重要手段,正是由于重症超声的广泛应用,使得右心功能的评价得以在肺动脉漂浮导管的基础上将心脏结构与功能紧密结合,同时也使得左右心室的相互作用阐释的更加明确。
一、右室解剖与右心功能的关系
右室的解剖结构决定了右心的功能与左室有很大的区别。右室位于左室的前面,在胸骨后面,其结构较不规则,从前面看类似于三角形,横断面类似于半月形,导致其容积、功能的评价比左室困难。右室的射血能力有20%~40%左右来自左室收缩时的辅助。因为肺动脉压力明显低于主动脉,右室室壁厚度较左室薄,收缩力量弱,右室质量只有大约左室的四分之一。正常情况下,室间隔无论在收缩期和舒张期都是凸向右室的。
右室心肌明显较左室薄,收缩力弱,等容收缩期很短,射血时间长,难以耐受急剧的后负荷增加,因此跟左室相比,右室容易受到后负荷的影响。与左室不同的是,右室室壁顺应性好,对急性扩张耐受力较好。右室对冠脉血流也很依赖,与左室不同,右室是收缩期、舒张期都有灌注,因此维持足够的血压对右室灌注很关键,尤其是在右室的前后负荷增加时。右室室壁厚度增加是右室压力增高的结果,有时也可见于浸润性和肥厚型心肌病。右室厚度最佳测量切面是剑突下四腔切面,利用二维或M型超声测量右室游离壁的厚度,正常应小于5mm,注意测量时应在舒张末期,要把肌小梁和心包脂肪与心室壁区别开,室壁厚度增加提示右室压力负荷增加。选择剑突下切面的原因是可以使声束垂直于室壁,且能除外右室肌小梁等的影响。测量时需注意与心包外脂肪鉴别。另外,右心与左心共同存在于一个心包中,右心无法向外快速扩张,一旦右心室内压力升高,其压力就会通过与左室共用的室间隔传导到左室。其实,左右心室的心肌纤维结构是相连的,导致二者的功能互相影响,即使在没有心包的情况下,二者的相互作用也同样存在,只是程度有所不同。所以虽然表面上看起来右心力量较左心明显弱小,但一旦右心受累,左心会受到严重的影响,表现为休克甚至心搏骤停。
二、右心功能的评估应充分理解各种评价指标的临床意义
正常情况下,肺循环系统的阻力很小,且由于胸腔内负压的辅助作用,使得对右室的功能要求较低即可满足循环需要。病理情况下,如正压通气的应用、急性呼吸窘迫综合征、肺栓塞等均可导致右室后负荷增加,如右室功能明显下降,可导致左心室前负荷不足,引起循环衰竭。因此右室功能的评价至关重要。而且,右心功能的评价对于前负荷及容量反应性的评估也至关重要。毫无疑问,肺动脉导管可以作为评价手段,但心脏超声是目前评估右心功能的最好的手段。
右心功能评估分为定性和定量评估。对于右室功能的定性判断,可以在胸骨旁长短轴和心尖四腔切面观察右室的形状变化。常用的定性判断标准包括右室明显扩大和室间隔的矛盾运动。正常情况下,右室的心尖部分在心尖四腔心切面无法观察到,如果右室心尖部分能够看到,甚至都高于左室心尖,就是右室扩大,负荷明显增加的标志。
右室大小的测量应在心尖四腔心切面,如基底部直径舒张期在3.5cm左右,右室中部舒张期横径3cm左右,而右室的舒张末面积与左室舒张末面积比值不超过0.6。
(一)右室扩大是右室舒张期过负荷的表现
虽然左右心室的容积接近,但二者的形状不同,短轴上可以发现左室呈圆形,而右室呈半月形。因此二维切面无法准确地测量右室容积。经胸心脏超声心尖四腔心切面上,一般是左室构成心尖的部位,如果右室取代左室构成心尖时,提示右室至少是中度扩大。
定量的方法包括在心尖四腔心切面测量右室横径和面积。测量的前提是经过调整确认所测量切面需达到右室横径最大,具体调整方法是使四腔心切面的十字交叉及心尖均清楚显示。其中右室基底部横径>42mm,心室中部横径>35mm提示右室扩大。更好的评价右室扩张的方法是在四腔心切面测量左右心室的舒张期横径比值。如果右室与左室横径比值超过0.6即为右室轻度扩大,而二者比值超过1.0则为右室重度扩大。另一个较常用的定量的方法是在心尖四腔心切面测量右心与左心的舒张末面积比值,正常值0.36~0.6。当比值0.7~0.9为右室中等扩张,大于等于1时为严重扩张(图2-3)。

图2-3 右室扩大
(二)室间隔矛盾运动多是右室收缩期过负荷的标志
正常情况下,左室的压力在整个心动周期持续超过右室,室间隔始终是凸向右室,使得左室的短轴切面上始终呈圆形。右心功能不全时常出现右心前负荷和/或后负荷的变化,通过对室间隔的评估,可以对右心功能异常有比较准确的定性评价,为下一步的治疗提供治疗启示和方向。
室间隔矛盾运动是心室相互作用的表现。最常见和最严重的影响血流动力学的右心功能不全多是后负荷急剧升高所致,这时右室的前后负荷都会增加,以后负荷增加为主。室间隔会在收缩末期左移最为明显,其发生机制是由于右室后负荷增加,右室射血时间延长,导致左室进入舒张早期时,右室射血仍未结束,这时左右心室的压力差达到最大,使得室间隔明显左移。进入舒张期时,右室与左室的压力差减小,但是由于后负荷增加的原因,前负荷也处于过多的状态,室间隔很难恢复正常,仍处于略左移的状态。这时由于右室后负荷增加程度的不同,室间隔的左移的时长和程度有所不同。超声是发现室间隔的矛盾运动的最佳检查方法。当室间隔矛盾运动的病因是急性肺栓塞或急性呼吸窘迫综合征(ARDS)时,可以较早出现,当病因是左心功能不全时,可以出现在病程的后期。右室重度扩大或轻度扩大伴有室间隔矛盾运动均有病理意义。右室过负荷可以定性也可以定量进行评价。定量评价是测量左心室收缩期离心指数(EI)。具体测量方法:在左室短轴乳头肌切面,测量左室的两条径线,一条与室间隔平行,其长度为D1,另一条与D1垂直,长度为D2,EI=D2/D1(图2-4)。

图2-4 离心指数
注:A.收缩期;B.舒张期。
在临床工作中,应结合心电图和心脏超声左室短轴切面的M型超声,进行仔细鉴别。对于单纯右室前负荷增加的患者,右室的压力可以在舒张期超过左室,并且在舒张末达到最大,但是在收缩早期,左室的压力迅速上升,使得室间隔迅速右移,左室在横截面恢复为圆形。所以,收缩早期室间隔的形态及左室短轴的形状是右心功能不全病因的重要标志。同时,室间隔左移,与心包积液、右房增大共同成为反映肺动脉高压患者预后的重要指标。
(三)根据下腔静脉内径及其变异度评估右室舒张末压力
对于自主呼吸的患者,下腔静脉内径小于2.1cm,呼吸塌陷大于50%,估测右房压力0~5mmHg;下腔静脉内径大于2.1cm,呼吸塌陷小于50%,估测右房压力10~20mmHg;在上述两种情况之间时,则估测右房压力10~20mmHg。对于重症患者,尤其是呼吸机辅助通气的患者,利用这种方法判断右室舒张末压力比较困难,但是如患者已经通过中心静脉导管进行压力监测,将压力与腔静脉的内径及变异情况相结合进行判断是前负荷评估的非常重要的方法(图2-5)。
但是,应用下腔静脉内径及变异度评价右室前负荷时,极端值的价值更大,过高或过低提示意义明显。但是当利用下腔静脉变异度判断患者的液体反应性时,一定注意患者是否控制通气,潮气量是否够大,有无腹腔高压等情况。有研究指出,对于严重右心功能不全的患者,应用下腔静脉变异度判断容量反应性价值有限。

图2-5 下腔静脉内径测量
(四)根据三尖瓣反流频谱峰值速度估测肺动脉收缩压
如患者存在三尖瓣反流,在右室流入道切面或心尖四腔心切面利用连续多普勒测量三尖瓣的反流频谱,根据伯努利方程可估算出肺动脉收缩压(PASP),PASP=4V2+右房压。需要注意,反流速度的测量受到测量角度的影响,因此测量角度应尽量平行于反流束,这就要求从不同切面显示三尖瓣,尽量找到最高的反流速度。另外此方法受到右心收缩功能的影响。欧洲指南指出,应用三尖瓣反流测量肺动脉压力时,三尖瓣反流速度在2.9m/s和3.4m/s之间(估测PASP 37~50mmHg)或在2.8m/s以下但有右室肥厚或右室扩张的表现时,考虑为“肺动脉高压可能”;当三尖瓣反流速度在3.4m/s以上时(估测PASP大于50mmHg),诊断为“肺动脉高压”。由于应用血流频谱对压力的判断会受到测量角度的影响,因此为保证测量准确性,尽可能从不同切面进行测量,找到最大的反流速度。
(五)右室dp/dt
dp/dt是判断心室收缩功能的重要的无创判断方法,虽然在左室收缩功能评价方面用的更多,但对于右室也适用。方法是利用连续多普勒清晰显示出三尖瓣反流频谱,测量出1m/s和2m/s速度之间的时间,根据bernoulli方程即可计算出dp/dt,dp/dt<400mmHg/s提示右室收缩功能不全。
(六)右心功能的组织多普勒与RIMP评价
组织多普勒能反映心肌的运动速度,与其他方法相比,对前负荷依赖的程度较低,而且也能定量地评价心肌的收缩和舒张功能。可以利用这种方法测量右室游离壁的组织运动速度,测量部位多选择右室游离壁的基底部,这个部位测得的收缩峰速度不但反映右室的收缩功能,也是右室心肌梗死患者预后的评价指标之一,其正常值为11cm/s。S'也容易测量,可靠性重复性较好。S'小于10cm/s反映右室收缩功能不全。与其他的指标相关性也较好。
右室心肌作功指数(RIMP)是反映心肌功能的指标,反映右室的整体功能,正常状态下,脉冲多普勒RIMP>0.40,组织多普勒RIMP>0.55。由于其图像可靠性及可重复性,三尖瓣瓣环以及右室游离壁基底部是判读右室功能的较理想部位。常用方法是利用脉冲多普勒在心尖四腔心切面,测量右室的长轴收缩期移动速度。取样容积应放置于三尖瓣外侧瓣环处,S'对应的速度即为最大速度。测量时需测出等容收缩时间,等容舒张时间,射血时间。需注意:在右房压增加时,等容舒张时间缩短,导致RIMP准确性受影响。
1.三尖瓣瓣环运动
三尖瓣瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE)。TAPSE是评估右心长轴运动功能的指标。正常值应在15mm以上。COPD的患者,TAPSE是死亡率的独立危险因素。而且该指标在重症患者中的优势在于对图像质量要求较低,而且测量容易,准确反映右室的长轴功能。小于16mm反映右室收缩功能不全。测量方法是:在心尖四腔心切面,M型超声测量,把取样容积放在三尖瓣瓣环的位置,测得三尖瓣瓣环从舒张末期到收缩末期的移动幅度(图2-6)。虽然测量的是长轴的功能,但这个指标与其他反映右室收缩功能的指标相关性很好,例如RV EF(右室射血分数),RV FAC(右室面积变化率)。

图2-6 TAPSE的测量
2.右室面积变化率(FAC)及右室舒张功能
能较好地评价右室的收缩能力。FAC小于35%提示右室收缩功能不全。选择心尖四腔心切面,测量时需注意,无论在收缩和舒张期右室心尖部和侧壁均能完整显示,描记内膜时肌小梁要包括在心腔内。右室的舒张功能的超声参数包括三尖瓣流入血流的脉冲多普勒图谱,三尖瓣环的组织多普勒图谱,肝静脉血流的脉冲多普勒,以及下腔静脉的内径和变异度。其中较为重要的是E/A,E/e'以及右房的大小。而且这些参数的获取均应在平静呼吸情况下呼气末获取,或至少取连续5个数值的均值。
三、重症超声对不同右心功能不全类型的评价作用
造成右心功能不全的原因很多,但是原发右心心肌病变较少见。更多的右心功能不全多是继发于其他疾病。右心功能不全经常是肺动脉压力增高的后果。
在冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)患者,尤其是下壁心肌梗死的患者,右心功能不全可源于右室壁梗死或左室功能不全引发的肺高压。右心功能与重症患者预后高度相关,尤其是在左心功能不全的基础上出现右心受累,会使血流动力学迅速恶化。
(一)急性肺源性心脏病
急性肺源性心脏病(ACP)发生于肺血管阻力的急性升高,导致右室收缩期和舒张期过负荷,表示急性右心功能衰竭。主要见于两种情况:急性大面积肺栓塞和急性呼吸窘迫综合征。其实在重症患者中,急性的右室后负荷增加并不鲜见。ACP可以发生于右室功能正常时,也可发生于右室功能已经出现异常的情况下。在除了肺栓塞、ARDS外,甚至正压通气本身都是导致右室后负荷急性增加的病因。急性肺源性心脏病发生时,右室的前后负荷均增加,最好的诊断依据就是心脏超声。它的超声表现结合了急性右心室的扩大和室间隔的矛盾运动。典型的表现在短轴切面可见到半月形的右室变得接近圆形,室间隔严重左移使得左室呈“D”征,三尖瓣反流速度增加,肺动脉收缩压明显升高。
(二)慢性肺动脉高压
区别急性肺源性心脏病和慢性肺动脉高压非常重要,虽然没有很确定的标准,但以下几点可以帮助鉴别:①如果是慢性肺动脉高压,右室室壁会明显增厚。右室室壁厚度可在剑突下四腔心切面舒张期测量右室游离壁厚度,正常值(3.3±0.6)mm,虽然急性肺动脉高压也可使右室室壁增厚一倍,但多在48小时后,而慢性肺动脉高压右室游离壁可厚达10~11mm。另外,除此之外还可见到心腔内肌小梁增加(图2-7)。②肺动脉高压增加的程度也是一种提示,急性肺动脉高压很少超过60mmHg,而慢性肺动脉高压则可以高很多。③慢性肺动脉高压患者一般会合并明显的右房增大,多是右室舒张期负荷长期增高导致。④急性肺动脉高压在病因去除后,可以完全缓解。

图2-7 右室肥厚
慢性压力增加可使右室室壁增厚,右室心腔变形,室间隔凸向左侧,进而引起左室舒张受限,顺应性下降。慢性肺动脉高压的重症超声评价应包括对肺动脉高压及右室受累程度、是否处于代偿期的正确评估,更应该包括血流动力学调整对右心的影响,避免右心功能急剧恶化,进入血流动力学崩溃的恶性循环。
对于慢性肺动脉高压患者需要鉴别左心病变导致的肺高压,因为临床处理上会有所不同:①明显瓣膜功能不全。②室壁运动功能障碍合并左室扩张,提示缺血性心脏疾病或应激性心肌病。③左室肥厚,左心舒张功能不全,伴有左室充盈压升高。④最后需要注意的是,急性肺源性心脏病可以发生在慢性肺动脉高压的基础上。
(马新华 张宏民 张丽娜)