三﹑超声心动图诊断要点
1.多普勒超声心动图 彩色多普勒超声心动图可直观明确AR的诊断,超声心动图对主动脉瓣瓣叶结构和主动脉根部的观察有助于提示可能病因。除了主动脉瓣结构异常,二维及M型超声心动图可见主动脉瓣关闭存在缝隙(图6-24),其他与AR有关的超声心动图发现有:①AR射流冲击。如AR射流冲击二尖瓣前叶,M型超声可见舒张期二尖瓣前叶震颤(图6-25)。②左心室舒张末期压快速上升。通常急性重度AR可导致左心室舒张末期压快速上升,舒张期左心室压大于左心房压时可出现二尖瓣瓣叶提前关闭、舒张期二尖瓣反流。③左心室容量负荷过重。如左心室内径扩大、EPSS增宽等。
图6-24 主动脉瓣反流的二维和M型超声心动图
A为胸骨旁大动脉短轴切面,箭头所指为舒张期主动脉关闭存在缝隙;B为主动脉M型超声心动图,箭头所指为舒张期主动脉瓣曲线存在两条关闭线。上述特征虽不能明确主动脉瓣反流的严重程度,但可帮助明确主动脉瓣反流的存在。
图6-25 主动脉瓣反流所致二尖瓣前叶震颤的超声心动图
A为胸骨旁左心室长轴切面,彩色血流显像示主动脉瓣反流束偏心朝向二尖瓣前叶;B为二尖瓣M型曲线,显示舒张期二尖瓣瓣叶震颤(箭头所示)。
2.AR严重程度的判断
(1)彩色血流多普勒显像(CDFI):①反流束抵达距离。观察主动脉瓣反流束抵达左心室内的距离是简便估测AR严重程度的方法之一(图6-26)。从胸骨旁左心室长轴或心尖长轴切面观察,AR反流束长度位于主动脉瓣下未超过二尖瓣前叶瓣尖为Ⅰ度,反流束抵达二尖瓣瓣叶水平而未超过乳头肌水平的为Ⅱ度,抵达左心室腔2/3处为Ⅲ度,反流束抵达心尖水平为Ⅳ度。②反流束宽度和大小。图6-27所示,胸骨旁左心室长轴切面CDFI观测AR反流束位于主动脉瓣起源处的高度(JH)与LVOT的宽度(LVOT直径)之比,该比值与导管估测的AR严重程度相关较好。也可用胸骨旁大动脉短轴AR反流束面积(RJA)与主动脉瓣瓣环处LVOT面积之比来估测AR严重程度。
图6-26 根据反流束抵达距离评价主动脉瓣反流严重程度
反流束长度位于主动脉瓣下未超过二尖瓣前叶瓣尖为Ⅰ度,反流束抵达二尖瓣瓣叶水平而未超过乳头肌水平的为Ⅱ度,抵达左心室腔2/3处为Ⅲ度,反流束抵达心尖水平为Ⅳ度。
图6-27 反流束宽度和大小判断AR严重程度
A为胸骨旁左心室长轴切面,如图JH为AR反流束位于起源处的高度,LVOT为左心室流出道直径,JH/LVOT之比可判断AR严重程度;B为胸骨旁左心室短轴主动脉瓣水平切面,RJA为AR反流束面积,RJA与LVOT面积之比可判断AR严重程度。两者判断AR严重程度的参考标准为:轻度<30%,中度30%~60%,重度>60%。
(2)连续方程:无合并明显二尖瓣反流时,根据连续方程,收缩期左心室流出道血流量(LVOTflow)等于舒张期AR反流量(RV)与左心室流入血流量(mitral- flow)之和(图6-28)。
因此 RV,反流分数(RF)计算为:
图6-28 连续方程计算主动脉瓣反流示意图
无合并二尖瓣反流时,舒张期二尖瓣流入血流和主动脉反流血流的总和等于收缩期左心室流出道血流。
主动脉瓣反流口面积(ERO)即为主动脉瓣反流量除以主动脉瓣反流速度时间积分(VTIAR)。
LVOT血流亦可用二维测定的左心室每搏血量(LVSV)表示,二维测定的LVSV不受合并主动脉狭窄或二尖瓣反流因素影响,LVSV与二尖瓣流入血流之差等于主动脉瓣反流量,适用于单纯主动脉瓣反流或合并其他瓣膜反流。
(3)AR血流频谱:AR反流血流频谱反映舒张期主动脉-左心室之间的压差,因此利用该特征可估测左心室舒张末期压(图6-29)。轻度AR舒张期主动脉内压下降缓慢而左心室舒张压上升也缓慢,舒张末期主动脉-左心室压差维持较高水平,AR反流流速呈缓慢下降;重症AR由于大量血流反流进入左心室,舒张期主动脉内压急骤下降,同时左心室舒张压上升相对较快,舒张末期主动脉压-左心室压差减小,AR反流流速下降急促。因此根据AR血流频谱的压差半降时间(PHT)可反映AR严重程度(图6-30)。
图6-29 根据AR多普勒频谱测定左心室舒张末期压(LVEDP)
左图为AR患者的主动脉(AO)和左心室(LV)压力波形模式图。右图显示AR血流频谱的舒张末期流速为2.5m/s,该患者的舒张压为60mmHg,因此LVEDP=60-(4×2.5×2.5)=35mmHg。
图6-30 根据主动脉反流连续多普勒频谱反映主动脉瓣反流严重程度
A、B均为主动脉瓣的连续多普勒频谱。根据频谱测定的压差半降时间(PHT),A例PHT为450ms,B例PHT为270ms。图A、B下方为主动脉(AO)和左心室(LV)的压力波形模式图。PHT>500ms为轻度主动脉瓣反流, PHT<200ms为重度主动脉瓣反流。
(4)降主动脉和腹主动脉血流频谱:正常主动脉舒张期内仍有低速前向血流。中度以上AR可观察到主动脉内舒张期反流,降主动脉内探及全舒张期反流提示Ⅲ度以上AR,而腹主动脉探及全舒张期反流提示Ⅳ度AR(图6-31)。由于受到动脉弹性、血管扩张等影响,降主动脉和腹主动脉血流频谱反映AR严重程度有高估倾向,另外动脉导管未闭等也可见降主动脉和腹主动脉舒张期反流。
图6-31 腹主动脉脉冲血流频谱评价主动脉瓣反流
A为正常腹主动脉脉冲血流频谱,正常腹主动脉血流频谱存在少量舒张期反流,该频谱也见于Ⅰ度和Ⅱ度主动脉瓣反流;B为Ⅳ度主动脉瓣反流患者的腹主动脉血流频谱,可见全舒张期反流(基线下方)。腹主动脉血流频谱评价主动脉瓣反流严重程度如图下方所示。
(5)PISA法:基于PISA原理,PISA法也可能有助于评价AR严重程度(图6-32)。只是超声声束与主动脉瓣反流束往往不容易平行,PISA法正确评价AR严重程度存在一定困难,可作为评价重度AR的参考。主动脉瓣反流口的血流流率等于AR会聚等速面的流率(2πr2×V),主动脉瓣反流口面积(ERO)和主动脉瓣反流量(RVAR)的计算如下:
图6-32 主动脉瓣反流的近端等速面(PISA)图例
Vmax ,VTIAR分别为主动脉瓣反流最大速度和血流速度时间积分。
3.AR严重程度的判定标准
(1)重度AR:①左心室舒张末期内径≥75mm(慢性)。②反流束宽度/LVOT直径比≥60%。③反流束面积/LVOT面积比≥60%。④AR反流频谱PHT≤200ms。⑤反流量≥60ml。⑥反流分数≥55%。⑦反流口面积≥0.30cm2。⑧降主动脉全舒张期反流。⑨限制型二尖瓣血流频谱(常见于急性)。
(2)轻度AR:①左心室舒张末期内径≤60mm(慢性)。②反流束宽度/LVOT直径比≤30%。③反流束面积/LVOT面积比≤30%。④AR反流频谱PHT≥500ms。⑤反流分数≤30%。⑥反流口面积≤0.10cm2。⑦降主动脉舒张早期轻度逆向血流。
4.急性和慢性主动脉瓣反流的左心室反应 慢性AR左心室容量负荷增加,增加之每搏出量往高压的主动脉射血,左心室压力负荷也相应增加,因此代偿期内通常左心室扩大,左心室室壁正常或稍厚,左心室短轴缩短率(FS)、左心室射血分数(LVEF)和肺动脉收缩压正常。慢性AR失代偿期增大的左心室已无法适应重负,LVEDP升高,随之左心房压、肺动脉压升高,以至出现左心功能不全;左心室明显扩大,FS、LVEF下降和肺动脉收缩压升高。急性AR时,左心室无法适应急骤增加的容量负荷,左心室内径只轻度扩大,而LVEDP往往急剧增加导致左心功能不全,左心室轻度扩大,FS、LVEF正常而肺动脉压升高(表6-1,图6-33)。
表6-1 主动脉瓣反流的左心室反应
图6-33 急性和慢性主动脉瓣反流(AR)的示意图
左图为急性AR,舒张期主动脉血流大量反流进入左心室,导致左心室舒张压显著升高和左心房压相应增高;右图为慢性AR,左心室代偿性增大和室壁增厚,左心室压正常或稍增高,左心房压可正常或稍增高。
部分慢性AR患者可能较长时间没有症状,但一旦出现症状,病情往往加重较快。因此准确判断左心室功能对手术时机的选择非常重要。由于慢性AR左心室前负荷和后负荷均增加,根据LVEF评价左心室功能在本质上并不可靠。而左心室收缩末期参数(左心室收缩末期内径或容积等)不受前负荷的影响,一定程度上能对左心室功能作出非容量依赖性评估,左心室收缩末期内径的增加往往代表AR患者左心室收缩功能的下降和不良预后。由于在左心室失代偿后再行瓣膜手术,近期和远期手术疗效都不理想,目前即使症状轻微的重度AR患者也被推荐尽早行瓣膜置换术。无症状的AR患者心胸比率超过0.55、动脉舒张压小于50mmHg、左心室收缩末期内径超过50mm,即使LVEF正常(>50%),也是手术的适应证。超声心动图检查考虑为左心功能不全继发于主动脉瓣反流者通常也是外科手术的指征。