超声心动图检查

三、超声心动图检查

超声心动图是一种安全、无创的评估心脏结构和功能的技术。应用经胸二维超声心动图(图4-1至图4-4)可显示心脏、大血管不同方位的断层结构,观察心脏各房室的形态及大小,心脏瓣膜的形态、开放和关闭状况,心脏室壁和室间隔的厚度、完整性及运动,主动脉、肺动脉的位置及与心室的解剖关系等。频谱和彩色多普勒超声应用多普勒效应检测心脏和大血管内的血流速度和血流方式(如层流、湍流、涡流等),能无创伤性地提供较为客观的心功能检测,且操作简单,重复性好,能对患者进行连续的包括产前和产后的动态观察,并提供诊断和疗效判定依据。总之,超声心动图是一个有价值的风险分层工具,在无症状的早期阶段可以识别心脏功能和形态的变化(与疾病的严重程度和不良结果相关),由此指导妊娠期高血压疾病的管理和咨询。

图4-1 胸骨左缘左心室长轴二维切面及彩色多普勒图

图4-2 胸骨左缘左心室短轴二维切面图

图4-3 心尖部四腔心二维切面及彩色多普勒图

图4-4 心尖部五腔心二维切面及彩色多普勒图

(一)血流动力学参数

常用血流动力学参数及正常值见表4-2。

表4-2 常用血流动力学参数

↑,增高;↓,下降。

应用经胸二维超声心动图测定心脏血流量(图4-5)。孕妇取左侧卧位,经胸二维超声切面测量主动脉瓣环部位主动脉内径(D),根据几何管形,计算主动脉横截面的面积A=(π/4)×D2。经胸骨上窝升主动脉长轴切面或胸骨旁五腔心切面应用脉冲多普勒测量主动脉口血流速度,取样容积置于主动脉瓣上部位,经计算机处理得到主动脉血流频谱曲线,获得心室收缩期主动脉血流空间平均流速积分,经单位换算得出流速积分(Vi)。计算得到收缩期主动脉根部血流容积(Q),即单位时间内流经主动脉根部的血流量,Q=A×V,即每搏输出量(stroke volume):SV=A×Vi

图4-5 每搏输出量测量示意图

根据心率(H)等参数,可进一步计算:

心输出量(cardiac output):CO=SV×H。单位为L/min。

总血管阻力(total vascular resistance):TVR=(MAP/CO)×80。单位为dynes·s·cm-5。其中MAP(mean arterial pressure)为平均动脉压,单位为mm Hg。平均动脉压=(收缩压+2×舒张压)/3,也可表示为平均动脉压=舒张压+1/3脉压差。

妊娠期高血压疾病孕妇全身血容量增加,心血管系统处于高动力、高阻力状态。

(1)每搏输出量:子痫前期的每搏输出量低于正常妊娠时。在妊娠的前三个月,这是后续发展为子痫前期的独立预测因子。

(2)心输出量:正常妊娠心输出量较非妊娠状态增加30%~40%。妊娠期高血压疾病临床特征为高动力循环、高心输出量,一旦出现临床症状,则总血管阻力增加,心输出量减少。在临床阶段,与晚发型子痫前期相比,早发型子痫前期(妊娠<34周)的特点是心输出量明显降低,总血管阻力较高。有复发性子痫前期的孕妇也被证明比无复发性疾病的孕妇有较低的心输出量和较高的外周阻力。

(3)总血管阻力:妊娠期高血压疾病孕妇的总血管阻力明显增高,但低于子痫前期孕妇。在子痫前期,观察到总血管阻力增加是孕产妇和胎儿不良结局的独立预测因子。

(二)左心室收缩功能

左心室收缩功能主要指左心室收缩期的射血能力,左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)是临床上最常用、最重要的左心室收缩功能指标。

左心室每搏输出量=舒张末期左心室容积-收缩末期左心室容积。

左心室射血分数(%)=左心室每搏输出量/左心室舒张末期容积×100%。

正常非妊娠状态心功能正常者每搏输出量一般为75~100 m L,左心室舒张末期容积为100~150 m L,左心室射血分数为55%~70%。

孕妇取左侧卧位,采用Simpson法取胸骨左缘左心室长轴切面或心尖四腔心切面测量左心室射血分数(LVEF)。

尽管妊娠期高血压孕妇的左心室射血分数与健康正常血压孕妇比较无明显差异,但轻度和重度子痫前期孕妇的左心室射血分数均显著降低,且与病情严重程度呈负相关,提示随着妊娠期高血压疾病孕妇病情的加重,左心室收缩功能降低,严重者导致心脏扩大、心肌受损而出现心力衰竭。

(三)左心室舒张功能

妊娠期高血压疾病可导致左心室早期舒张充盈的改变,左心室顺应性下降,舒张早期血流充盈不佳,舒张功能减退。常用的评估左心室舒张功能的方法如下。

1.E/A 二尖瓣舒张期血流E峰与A峰速度的比值。E/A是临床上评价左心室舒张功能较常用的指标。经胸心尖四腔心或二腔心切面,取样容积置于二尖瓣下,应用脉冲多普勒显示窄带双峰正向频谱(图4-6)。正常妊娠时,E/A随着妊娠期的延长而降低。妊娠期高血压时二尖瓣前叶EF下降速度缓慢,E/A降低更明显。子痫前期左心室舒张功能也受到损害,E/A显著降低,并在胎儿生长受限的情况下更为明显。

图4-6 舒张期二尖瓣口血流E峰与A峰

2.e′/a′ 组织多普勒显像舒张早期二尖瓣环运动速度e′与a′的比值。根据多普勒原理,设置绕过高通滤和降低增益,接收由心肌组织产生的低频率高振幅运动信号,定量测定心肌运动速度。舒张早期二尖瓣环运动速度,一般被认为是左心室心肌松弛的指标。应用多普勒组织成像,通过M型计算机重建,测定二尖瓣环运动速度,可评价左心室舒张功能(图4-7)。

图4-7 舒张早期二尖瓣环e′峰与a′峰

3.E/e′ 舒张早期二尖瓣口血流峰速E与舒张早期二尖瓣环速度e′比值。正常妊娠时,E/e′正常。在子痫前期患者,E/e′明显较高,提示左心室充盈压力较高(图4-8)。

图4-8 舒张早期二尖瓣环E峰与e′峰

(四)心脏结构和重塑

1.正常妊娠心脏结构变化 正常妊娠心脏结构在妊娠中孕期开始发生变化,左心室质量和相对室壁厚度适当增加,分别增加20%和10%,与向心性重塑相一致。向心性重塑的特征是心室壁厚度增加而心室大小没有成比例增加,表现为相对室壁厚度增加。正常血压妊娠心脏结构的变化见表4-3。

表4-3 正常妊娠与正常非妊娠状态下心脏结构的变化

续表

RWT,相对室壁厚度;—,数据存在偏倚,平均差值(MD)根据偏倚性校正后删除。

2.心脏结构参数

(1)室间隔厚度(interventricular septum thickness,IVST)。

正常非妊娠状态室间隔厚度<12 mm。

正常妊娠至29~35周室间隔厚度适当增加,平均差0.9 cm,其余孕周无明显变化。

妊娠期高血压疾病孕妇妊娠至22~28周及29~35周,室间隔厚度均明显增加。

(2)左心室后壁厚度(LVPWT)。

正常非妊娠状态左心室后壁厚度<12 mm。

正常妊娠早孕期左心室后壁厚度无明显变化;妊娠至29~35周左心室后壁厚度适当增加,平均差0.8 mm;妊娠36~41周左心室后壁厚度增加,平均差0.7 mm。

妊娠期高血压疾病孕妇妊娠22~28周左心室后壁厚度增加,平均差0.9 mm;妊娠29~35周左心室后壁厚度增加,平均差1.5 mm。

(3)左心室舒张末期内径(LVEDD)及左心室收缩末期内径(LVESD)。

正常妊娠孕妇和妊娠期高血压疾病孕妇早孕期左心室舒张末期内径及左心室收缩末期内径均轻度减小,中晚孕期均增大。妊娠期高血压疾病孕妇增大明显高于正常妊娠孕妇。

(4)相对室壁厚度(relative wall thickness,RWT)。

相对室壁厚度=2×左心室后壁厚度/左心室舒张末期内径=2×LVPWT/LVEDD。

或者相对室壁厚度=(室间隔厚度+左心室后壁厚度)/左心室舒张末期内径=(IVST+LVPWT)/LVEDD。以后者更常用,正常值<0.44。心脏结构离心性重构时,LVM(左心室质量)和LVMi(左心室质量分数)显著增加,RWT仍在正常范围内。

正常妊娠早孕期相对室壁厚度无明显变化;妊娠22~28周相对室壁厚度增加,平均差为0.03,妊娠36~41周增加,平均差为0.03。

妊娠期高血压疾病孕妇妊娠22~28周,相对室壁厚度增加,平均差0.05;妊娠29~35周增加,平均差0.06;妊娠36~41周增加,平均差0.14;最大增加率为45.6%,明显高于正常妊娠孕妇。

(5)左心房内径。

正常非妊娠状态左心房内径<35 mm。

正常妊娠早孕期左心房内径无明显变化;妊娠22~28周开始增加,平均差2.33 mm。

妊娠期高血压疾病孕妇左心房内径增加明显高于正常妊娠孕妇。

(6)左心室质量(LVM)。

左心室质量以Devereux校正公式计算:

LVM(g)=0.8×1.04×[(LVEDD+LVPWT+IVST)3-LVEDD3]+0.6。

左心室质量正常上限值为213 g(男性)和161 g(女性)。

正常妊娠早孕期左心室质量无明显变化;妊娠22~28周增加,平均差24.78 g;妊娠29~35周明显增加,平均差28.36 g;妊娠36~41周增加,平均差24.93 g。

妊娠期高血压疾病孕妇妊娠22~28周左心室质量增加,平均差28.50 g。妊娠29~35周平均差为60.52 g。

子痫前期孕妇左心室质量增加明显高于正常妊娠孕妇。

(7)左心室质量指数(LVMi)。

左心室质量指数目前以体表面积校正公式更常用。

体表面积(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.1529。

左心室质量指数(LVMi)=LVM/BSA。

左心室质量指数正常值<114 g/m2(男性)或99 g/m2(女性)。

正常妊娠早孕期左心室质量指数无明显变化,妊娠22~28周增加,平均差15.70 g/m2;妊娠29~35周增加,平均差24.56 g/m2

3.心脏结构重塑 尽管妊娠期高血压疾病孕妇血流动力学变化发生的时间很短,但仍然与左心室结构和功能的改变有关,并影响孕妇心脏功能。当大动脉收缩压升高时,左心室收缩射出同样的血量需要克服较大的射血阻力,导致每搏输出量下降。正常情况下,当动脉收缩压升高、每搏输出量下降时,心室收缩末期容量增加,使得舒张末期容量增加,即前负荷增加,通过Frank-Starling定律,心室通过增加心肌收缩力等进行调节,每搏输出量增加至正常。而妊娠期高血压疾病孕妇外周血管压力超负荷在短短的几周内形成,外周血管压力升高即后负荷增加时,早期左心室通过增加心肌收缩力等进行调节。后负荷持续增加,心室壁将逐渐出现代偿性增厚,心肌收缩力增强,形成向心性心肌肥厚。心室肥厚也将增加心肌张力和心肌耗氧量,降低顺应性,导致左心室舒张功能减低。长期后负荷过重,最终心室失代偿,将出现心室扩张、心功能不全,形成离心性心肌肥厚。心脏结构重塑分型见表4-4。

表4-4 心脏结构重塑分型

LVMi,左心室质量指数,正常值上限为114 g/m2(男性)和99 g/m2(女性);RWT,相对室壁厚度。

妊娠期高血压疾病孕妇的左心室质量显著增加,出现心室肥厚或重构,向心性肥厚是不良妊娠结局的独立预测因子。与妊娠晚期血压正常的孕妇相比,左心室重构在子痫前期更常见,左心室质量增加。与原发性高血压妊娠相比较,妊娠期高血压疾病孕妇左心室重塑发生率更高,尤其是向心性肥厚。妊娠期高血压疾病患者的心脏适应性与正常妊娠者相比变化较大,左心室质量和相对室壁厚度分别增加95%和56%。妊娠期高血压疾病心脏结构变化见表4-5。

表4-5 妊娠期高血压疾病与正常非妊娠状态比较的心脏结构变化及与正常妊娠比较的统计学意义

MD,平均差值;RWT,相对室壁厚度;LVM,左心室质量;LVMi,左心室质量指数。