肺静脉血流超声多普勒估测肺楔压的准确性研究及临床观察
作者:张平洋 蓝玉福 陈良龙 翁钦永 赵振东 朱向明 李 劲 陈怡红
单位:皖南医学院附属医院心血管彩超室(241001)
关键词:肺静脉;肺楔压;超声心动描记术,多普勒
实用医学杂志99905 摘 要 目的:探讨应用超声多普勒观察肺静脉血流(PVF)估测肺毛细血管楔嵌压的准确性及临床应用的可能性。方法:研究48例心脏病人的PVF特征并与经导管检查测得的平均肺毛细血管楔嵌压(MPCWP)进行相关分析;临床观察37例心力衰竭患者治疗前后的PVF特点且与30例健康正常人作对比。结果:收缩分数(SF),房缩期反转血流峰值流速(Zp)与MPCWP相关性好(r=-0.86和0.70,P<0.001和0.01);以SF<40%、<25%分别判定MPCWP>18mmHg、24mmHg的敏感性为82%、100%,特异性100%、89%。以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg的敏感性67%,特异性100%。据SF<40%、辅以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg的敏感性89%、特异性100%。临床观察表明:心力衰竭患者治疗前后的SF和其中舒张末左房内径≤38mm者的Zp的变化有显著性。结论:肺静脉血流超声多普勒估测肺楔压准确性高且临床价值大,是一种简便、可靠地估测肺楔压的新方法。
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长期以来,寻求无创估测肺毛细血管楔嵌压(PCWP)的方法是临床超声研究的重要课题。晚近我们及一些国外学者的研究[1~3]表明,超声观察肺静脉血流(PVF)可以为估测PCWP提供新途径。本文基于前有结果[1,3],重点探讨应用超声多普勒观察PVF估测PCWP的准确性及临床应用的可能性。
1 对象与方法
1.1 对象 选择进行心脏外科手术的风心病和先天性心脏病48例,男27例,女21例,平均年龄36.43±7.75岁。其中二尖瓣狭窄(MS)为主20例,心室间隔缺损9例,心房间隔缺损8例,动脉导管未闭6例,主动脉窦瘤4例,右冠状动脉右室瘘1例,病例中部分有轻度二尖瓣反流。除MS中12例呈房颤心律外,其余均为窦性心律,患者临床病情及血流动力学较稳定。心力衰竭组37例,为以左心衰竭为主的全心力衰竭及少数几例急性左心衰竭,其中高血压性心脏病7例,冠心病5例,高心并冠心病6例,心肌病6例,甲亢4例,心肌炎5例及先心病4例,心功能3或3~4级,平均年龄45±8.78岁,均为窦性心律,其观察值代表PCWP增高及随治疗相应的变化情况。正常健康人(对照组)30例,平均年龄34±6.58岁。其观察值代表PCWP正常时的情况。
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1.2 方法 首先采用HP-1500型彩色多普勒超声诊断仪(配有2.5MHz探头)对所入选者常规经胸进行M型、二维及多普勒超声检查。随后,利用双平面经食管超声(配有HP21363A,频率5.0MHz探头)进一步了解心脏情况,并重点观察PVF特点,检查常规进行。测定PVF参数:收缩期峰值血流速度(Xp),流速积分(Xi);舒张期峰值血流速度(Yp)、流速积分(Yi)及收缩分数(SF)=Xi/(Xi+Yi)×100%。房缩期反转血流峰值流速(Zp)、流速积分(Zi)。对于收缩期呈双峰者,测其主峰高度为Xp。窦性心律者各参数测3个心动周期,房颤者测5个心动周期取平均数。
F7Swan-Ganz右心漂浮导管采用常规法,导管嵌顿的标志是:(1)平均肺楔压(MPCWP)明显低于肺动脉平均压;(2)记录到典型的肺楔压曲线。导管嵌顿后在患者平静呼气末测量MPCWP,测3次取平均值。导管检查在超声检查后4小时内完成。
1.3 统计学方法 数据表达为均数±标准差(±s),采用Systat软件包(Version3.00)对病例组PVF参数与MPCWP进行相关回归分析,估测MPCWP与实测值均数间的比较、心力衰竭组与健康对照组PVF参数间的比较均采用t检验。
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2 结果
2.1 超声观察病例组的PVF特性与心导管检查的相关及对照研究结果。
2.1.1 相关分析与回归方程 SF与MPCWP呈良好负相关(r=-0.86);Zp与MPCWP呈较好的正相关(r=0.70)。回归方程分别为:MPCWP=34.10-0.40×SF,SEE=2.90mmHg;MPCWP=1.12+0.38×Zp,SEE=3.67mmHg。
2.1.2 利用回归方程估测MPCWP的值与实测值的比较 实测MPCWP值范围在8.00~30.00mmHg。依据SF估测MPCWP范围是12.45~28.10mmHg,误差范围为-3.20~3.86mmHg。t检验表明,以SF估测的MPCWP与实测值均数间差异无显著意义(19.45±3.55mmHg对23.56±3.89mmHg,P>0.05)。以SF<40%、<25%分别判定MPCWP>18mmHg、24mmHg的敏感性为82%、100%,特异性100%、89%,即对5例MPCWP>18mmHg者低估,对5例MPCWP<24mmHg者高估。依据Zp估测MPCWP范围是9.02~22.3mmHg,误差范围为-6.89~5.68mmHg。t检验表明,以Zp估测的MPCWP与实测值均数间差异无显著意义(15.55±3.24mmHg对15.06±5.78mmHg,P>0.05)。以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg的敏感性为67%、特异性100%,即对7例MPCWP增高者低估。进一步分析表明,该7例患者的舒张末左房内径(LADd)均显著增大:100%(7/7)>38mm,提示Zp不能反映左房内径显著增大时的PCWP增高。但该7例如以SF判定则4例可得到正确估测,而以SF<40%为标准使5例患者MPCWP低估,据Zp可使2例得到正确评定。故据SF<40%为标准,辅以Zp>50cm/s判定MPCWP>18mmHg的敏感性89%,特异性100%。
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2.2 PVF超声多普勒估测PCWP的临床观察结果
2.2.1 30例正常健康人PVF的SF范围为52%~86%,Zp的范围为25~38cm/s。
2.2.2 心力衰竭组治疗前SF与健康组比差异有显著意义(SF:19.23±6.46对63.34±12.45,P<0.001),且两组间的重叠很少;而Zp(Zp:34.23±7.34对28.33±6.56,P>0.05)两组间差异似乎并不显著,再将病例组中19例左房内径≤38mm的Zp跟与之数量匹配的正常人作比较发现,其Zp显著性增大(Zp:54.33±6.02对29.44±7.45,P<0.01),且94%(18/19)的Zp>50cm/s;而另18例左房内径>38mm患者Zp较正常对照减小(Zp:20.02±4.43对29.44±7.45,P<0.01),100%(18/18)<30cm/s。
2.2.3 心力衰竭控制后所有患者的SF和左房内径≤38mm患者的Zp均变至近似正常人水平(P>0.05),但18例左房内径>38mm者的Zp仍较正常减小(P<0.05),而其SF虽然也还较正常小,但其中94%(17/18)的SF仍>40%。
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3 讨论
PCWP可精确反映左房压,且在无左室充盈受阻时代表左室舒张末压,是临床评判血流动力学的重要指标。基础研究表明,肺实质外具有“脉动性”的肺静脉血流系左房压反象,主要由房室舒缩过程中左房压的变化决定[4,5]。这是临床观察PVF估测PCWP的理论依据。
众所周知,左房压及PCWP增高是心功能不全的主要病理特征,其病因是多元的。但从病理生理的角度考虑引起左房压(或PCWP)增高的原因不外乎两者,即左房前负荷或后负荷增加(虽然有时两者往往会共同作用,但也是以其一为起因或为主)。为此,我们既往已分别对阻力负荷或容量负荷增大致左房压及肺楔压增高时PVF进行研究并得出结果[1,3]。本文再次证实,SF、Zp可以较准确反映不同病因下的PCWP增高。然而,本研究也进一步表明,以SF或Zp判定MPCWP>18mmHg的敏感性均不及先前的报道,这可能是由于本研究加大样本且同时考虑了引起PCWP增高的两方面因素从而进一步揭示了PVF参数估测PCWP的准确性所造成的。
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从本质上讲,PVF多普勒频谱是由正向的心室收缩相(X)、舒张相(Y)及负向的心房收缩相(Z)构成[4,5],正常国人PVF主要是收缩期占主型(SF>50%),且Zp<40cm/s[6]。本文前瞻性部分的研究还表明,对LADd≤38mm者,以Zp的增大(>50cm/s)可较准确评定其MPCWP>18mmHg,而对LADd>38mm者则不然;临床观察也发现,LADd≤38mm的心力衰竭患者的Zp在治疗前较正常显著增大,心力衰竭纠正后降至正常水平,而LADd>38mm者治疗前后的Zp均较正常显著减少,提示以Zp估测PCWP水平应是对LADd增大不显著者。而不论LADd大小,心力衰竭患者的SF治疗前较正常显著减少,心力衰竭纠正后降至正常水平,表明其能较好判定PCWP的增高。心功能不全较早期、左室舒张末压(LVEDP)增高,房缩期左房代偿性的收缩增强会使Z增大,Zp的大小可反映PCWP(或LVEDP)的水平,此状态下左房压不同程度的增高而左房内径可仍维持基本正常或非显著性增大。如果左房压较明显增高,左房增大及顺应性下降则会使X减少,故SF减少且反映PCWP的增高;而少数情况下左房压增高,左房顺应性未明显受损,则X变化不显著,故SF尚不能揭示之。当LVEDP(及左房压)进一步增高及左房功能失代偿且显著增大,房缩期左房与肺静脉间的压力梯度不会更加增大,而是减小——Z减小,其无法表明此时的LVEDP(或PCWP)水平,只是由于左房显著增大及顺应性的明显下降会使X极为显著的减小,故SF能反映PCWP的显著增高。可能正是由于Zp和SF能反映不同水平的PCWP增高,两者结合会提高估测的准确性。
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总之,肺静脉血流超声多普勒估测肺楔压可获得较理想的结果。应指出的是,临床估测中要注意其条件,我们建议:单独以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg应在LADd≤38mm时为宜,对左房进一步增大者不宜采用,房颤者更是无从用起(Z消失),此时应选用SF判定。而不论心律正常与否,据SF<40%,或辅以Zp>50cm/s判定MPCWP>18mmHg的标准总是适用的。
*福建医科大学附属协和医院心血管病中心
4 参考文献
1 张平洋,蓝玉福,游又庭. 双平面经食道超声观察肺静脉血流估测肺毛细血管楔嵌压. 中华超声影像学杂志,1998,3:149.
2 Kuecherer HF,Muhiudeen IA,Kusumoto F,et al. Pulmonary venous flow p attens by transesophaged pulsed Doppler echocardiography:relation to parameters of left ventricular systolic and diastolic function. Am Heart J,1991,122:1683 .
, 百拇医药
3 张平洋,蓝玉福,游又庭. 多普勒超声心动图对房缩期肺静脉反转血流与肺毛细血管楔嵌压关系的临床研究. 福建医科大学学报,1997,(3):276.
4 Smallhorn JF,Freedom RM,Olley PM. Pulsed Doppler echocardiographic assessment of extraparanchymal pulmonary vein flow. J Am Coll Cardiol,1987,9: 573~579.
5 王珍丽,赵玉华,徐伊亭,等. 多普勒超声及左心导管对犬的肺静脉血流的研究. 临床医学影像杂志,1996,7:223.
6 张平洋,李 劲,朱向明. 正常国人肺静脉血流多普勒频谱分析. 中国超声医学杂志,1998,14(9):62., 百拇医药
单位:皖南医学院附属医院心血管彩超室(241001)
关键词:肺静脉;肺楔压;超声心动描记术,多普勒
实用医学杂志99905 摘 要 目的:探讨应用超声多普勒观察肺静脉血流(PVF)估测肺毛细血管楔嵌压的准确性及临床应用的可能性。方法:研究48例心脏病人的PVF特征并与经导管检查测得的平均肺毛细血管楔嵌压(MPCWP)进行相关分析;临床观察37例心力衰竭患者治疗前后的PVF特点且与30例健康正常人作对比。结果:收缩分数(SF),房缩期反转血流峰值流速(Zp)与MPCWP相关性好(r=-0.86和0.70,P<0.001和0.01);以SF<40%、<25%分别判定MPCWP>18mmHg、24mmHg的敏感性为82%、100%,特异性100%、89%。以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg的敏感性67%,特异性100%。据SF<40%、辅以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg的敏感性89%、特异性100%。临床观察表明:心力衰竭患者治疗前后的SF和其中舒张末左房内径≤38mm者的Zp的变化有显著性。结论:肺静脉血流超声多普勒估测肺楔压准确性高且临床价值大,是一种简便、可靠地估测肺楔压的新方法。
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长期以来,寻求无创估测肺毛细血管楔嵌压(PCWP)的方法是临床超声研究的重要课题。晚近我们及一些国外学者的研究[1~3]表明,超声观察肺静脉血流(PVF)可以为估测PCWP提供新途径。本文基于前有结果[1,3],重点探讨应用超声多普勒观察PVF估测PCWP的准确性及临床应用的可能性。
1 对象与方法
1.1 对象 选择进行心脏外科手术的风心病和先天性心脏病48例,男27例,女21例,平均年龄36.43±7.75岁。其中二尖瓣狭窄(MS)为主20例,心室间隔缺损9例,心房间隔缺损8例,动脉导管未闭6例,主动脉窦瘤4例,右冠状动脉右室瘘1例,病例中部分有轻度二尖瓣反流。除MS中12例呈房颤心律外,其余均为窦性心律,患者临床病情及血流动力学较稳定。心力衰竭组37例,为以左心衰竭为主的全心力衰竭及少数几例急性左心衰竭,其中高血压性心脏病7例,冠心病5例,高心并冠心病6例,心肌病6例,甲亢4例,心肌炎5例及先心病4例,心功能3或3~4级,平均年龄45±8.78岁,均为窦性心律,其观察值代表PCWP增高及随治疗相应的变化情况。正常健康人(对照组)30例,平均年龄34±6.58岁。其观察值代表PCWP正常时的情况。
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1.2 方法 首先采用HP-1500型彩色多普勒超声诊断仪(配有2.5MHz探头)对所入选者常规经胸进行M型、二维及多普勒超声检查。随后,利用双平面经食管超声(配有HP21363A,频率5.0MHz探头)进一步了解心脏情况,并重点观察PVF特点,检查常规进行。测定PVF参数:收缩期峰值血流速度(Xp),流速积分(Xi);舒张期峰值血流速度(Yp)、流速积分(Yi)及收缩分数(SF)=Xi/(Xi+Yi)×100%。房缩期反转血流峰值流速(Zp)、流速积分(Zi)。对于收缩期呈双峰者,测其主峰高度为Xp。窦性心律者各参数测3个心动周期,房颤者测5个心动周期取平均数。
F7Swan-Ganz右心漂浮导管采用常规法,导管嵌顿的标志是:(1)平均肺楔压(MPCWP)明显低于肺动脉平均压;(2)记录到典型的肺楔压曲线。导管嵌顿后在患者平静呼气末测量MPCWP,测3次取平均值。导管检查在超声检查后4小时内完成。
1.3 统计学方法 数据表达为均数±标准差(±s),采用Systat软件包(Version3.00)对病例组PVF参数与MPCWP进行相关回归分析,估测MPCWP与实测值均数间的比较、心力衰竭组与健康对照组PVF参数间的比较均采用t检验。
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2 结果
2.1 超声观察病例组的PVF特性与心导管检查的相关及对照研究结果。
2.1.1 相关分析与回归方程 SF与MPCWP呈良好负相关(r=-0.86);Zp与MPCWP呈较好的正相关(r=0.70)。回归方程分别为:MPCWP=34.10-0.40×SF,SEE=2.90mmHg;MPCWP=1.12+0.38×Zp,SEE=3.67mmHg。
2.1.2 利用回归方程估测MPCWP的值与实测值的比较 实测MPCWP值范围在8.00~30.00mmHg。依据SF估测MPCWP范围是12.45~28.10mmHg,误差范围为-3.20~3.86mmHg。t检验表明,以SF估测的MPCWP与实测值均数间差异无显著意义(19.45±3.55mmHg对23.56±3.89mmHg,P>0.05)。以SF<40%、<25%分别判定MPCWP>18mmHg、24mmHg的敏感性为82%、100%,特异性100%、89%,即对5例MPCWP>18mmHg者低估,对5例MPCWP<24mmHg者高估。依据Zp估测MPCWP范围是9.02~22.3mmHg,误差范围为-6.89~5.68mmHg。t检验表明,以Zp估测的MPCWP与实测值均数间差异无显著意义(15.55±3.24mmHg对15.06±5.78mmHg,P>0.05)。以Zp>50cm/s评定MPCWP>18mmHg的敏感性为67%、特异性100%,即对7例MPCWP增高者低估。进一步分析表明,该7例患者的舒张末左房内径(LADd)均显著增大:100%(7/7)>38mm,提示Zp不能反映左房内径显著增大时的PCWP增高。但该7例如以SF判定则4例可得到正确估测,而以SF<40%为标准使5例患者MPCWP低估,据Zp可使2例得到正确评定。故据SF<40%为标准,辅以Zp>50cm/s判定MPCWP>18mmHg的敏感性89%,特异性100%。
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2.2 PVF超声多普勒估测PCWP的临床观察结果
2.2.1 30例正常健康人PVF的SF范围为52%~86%,Zp的范围为25~38cm/s。
2.2.2 心力衰竭组治疗前SF与健康组比差异有显著意义(SF:19.23±6.46对63.34±12.45,P<0.001),且两组间的重叠很少;而Zp(Zp:34.23±7.34对28.33±6.56,P>0.05)两组间差异似乎并不显著,再将病例组中19例左房内径≤38mm的Zp跟与之数量匹配的正常人作比较发现,其Zp显著性增大(Zp:54.33±6.02对29.44±7.45,P<0.01),且94%(18/19)的Zp>50cm/s;而另18例左房内径>38mm患者Zp较正常对照减小(Zp:20.02±4.43对29.44±7.45,P<0.01),100%(18/18)<30cm/s。
2.2.3 心力衰竭控制后所有患者的SF和左房内径≤38mm患者的Zp均变至近似正常人水平(P>0.05),但18例左房内径>38mm者的Zp仍较正常减小(P<0.05),而其SF虽然也还较正常小,但其中94%(17/18)的SF仍>40%。
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PCWP可精确反映左房压,且在无左室充盈受阻时代表左室舒张末压,是临床评判血流动力学的重要指标。基础研究表明,肺实质外具有“脉动性”的肺静脉血流系左房压反象,主要由房室舒缩过程中左房压的变化决定[4,5]。这是临床观察PVF估测PCWP的理论依据。
众所周知,左房压及PCWP增高是心功能不全的主要病理特征,其病因是多元的。但从病理生理的角度考虑引起左房压(或PCWP)增高的原因不外乎两者,即左房前负荷或后负荷增加(虽然有时两者往往会共同作用,但也是以其一为起因或为主)。为此,我们既往已分别对阻力负荷或容量负荷增大致左房压及肺楔压增高时PVF进行研究并得出结果[1,3]。本文再次证实,SF、Zp可以较准确反映不同病因下的PCWP增高。然而,本研究也进一步表明,以SF或Zp判定MPCWP>18mmHg的敏感性均不及先前的报道,这可能是由于本研究加大样本且同时考虑了引起PCWP增高的两方面因素从而进一步揭示了PVF参数估测PCWP的准确性所造成的。
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从本质上讲,PVF多普勒频谱是由正向的心室收缩相(X)、舒张相(Y)及负向的心房收缩相(Z)构成[4,5],正常国人PVF主要是收缩期占主型(SF>50%),且Zp<40cm/s[6]。本文前瞻性部分的研究还表明,对LADd≤38mm者,以Zp的增大(>50cm/s)可较准确评定其MPCWP>18mmHg,而对LADd>38mm者则不然;临床观察也发现,LADd≤38mm的心力衰竭患者的Zp在治疗前较正常显著增大,心力衰竭纠正后降至正常水平,而LADd>38mm者治疗前后的Zp均较正常显著减少,提示以Zp估测PCWP水平应是对LADd增大不显著者。而不论LADd大小,心力衰竭患者的SF治疗前较正常显著减少,心力衰竭纠正后降至正常水平,表明其能较好判定PCWP的增高。心功能不全较早期、左室舒张末压(LVEDP)增高,房缩期左房代偿性的收缩增强会使Z增大,Zp的大小可反映PCWP(或LVEDP)的水平,此状态下左房压不同程度的增高而左房内径可仍维持基本正常或非显著性增大。如果左房压较明显增高,左房增大及顺应性下降则会使X减少,故SF减少且反映PCWP的增高;而少数情况下左房压增高,左房顺应性未明显受损,则X变化不显著,故SF尚不能揭示之。当LVEDP(及左房压)进一步增高及左房功能失代偿且显著增大,房缩期左房与肺静脉间的压力梯度不会更加增大,而是减小——Z减小,其无法表明此时的LVEDP(或PCWP)水平,只是由于左房显著增大及顺应性的明显下降会使X极为显著的减小,故SF能反映PCWP的显著增高。可能正是由于Zp和SF能反映不同水平的PCWP增高,两者结合会提高估测的准确性。
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4 参考文献
1 张平洋,蓝玉福,游又庭. 双平面经食道超声观察肺静脉血流估测肺毛细血管楔嵌压. 中华超声影像学杂志,1998,3:149.
2 Kuecherer HF,Muhiudeen IA,Kusumoto F,et al. Pulmonary venous flow p attens by transesophaged pulsed Doppler echocardiography:relation to parameters of left ventricular systolic and diastolic function. Am Heart J,1991,122:1683 .
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3 张平洋,蓝玉福,游又庭. 多普勒超声心动图对房缩期肺静脉反转血流与肺毛细血管楔嵌压关系的临床研究. 福建医科大学学报,1997,(3):276.
4 Smallhorn JF,Freedom RM,Olley PM. Pulsed Doppler echocardiographic assessment of extraparanchymal pulmonary vein flow. J Am Coll Cardiol,1987,9: 573~579.
5 王珍丽,赵玉华,徐伊亭,等. 多普勒超声及左心导管对犬的肺静脉血流的研究. 临床医学影像杂志,1996,7:223.
6 张平洋,李 劲,朱向明. 正常国人肺静脉血流多普勒频谱分析. 中国超声医学杂志,1998,14(9):62., 百拇医药