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超声心动图在临床高血压中的作用

临床高血压体积21，文章号:9（2015）引用本文

摘要

高血压是主要的、可纠正的心血管危险因素。正确诊断高血压、准确评估心血管风险对高血压患者给予适当治疗至关重要。虽然超声心动图是评价高血压患者的二线研究，但它提供了许多提示高血压相关不良预后的线索，包括左室质量增加、左室收缩功能下降、左室舒张功能受损、左房体积增加和功能下降。与传统超声心动图方法一样，组织多普勒成像、三维超声心动图和应变超声心动图是目前超声心动图实验室用于评价高血压患者的较新的超声心动图方式。了解常规和更新的超声心动图参数对高血压患者心血管风险的诊断和评估很重要。

简介

心血管疾病是世界上主要的健康问题[1]，而高血压是心血管疾病和中风的主要危险因素，这些疾病的发病率和死亡率都要高得多[2］．

虽然超声心动图检查通常被推荐作为评价高血压患者的二线研究，但它是最常用的成像方式之一，并对高血压患者的病理生理和临床意义有了深入的了解。它可以实时、快速、可重复地检测解剖结构和功能变化。超声心动图对无症状器官损伤的检测更为敏感，可作为心血管风险的决定因素。因此，对选择性高血压患者的临床管理具有重要意义。

在这篇综述中，我们想描述超声心动图在评估高血压患者中的作用。

审查

超声心动图在当前高血压指南中的推荐

在2013年ESH/ESC动脉高血压管理指南中，超声心动图是基于病史、体检和常规实验室检查结果的二线研究[3.］．指南建议对怀疑患有左室肥厚(LVH)、左房扩张(LA)或伴随心脏病的患者进行超声心动图检查(IIb类:证据/意见的有效性不太确定，C级:专家和/或小型研究、回顾性研究和登记的一致意见)。

2014年加拿大高血压教育计划(CHEP)指南推荐在所选患者中使用超声心动图[4］．并非所有高血压患者都推荐常规超声心动图检查(D级:建议仅基于专家意见)。然而，超声心动图检查用于LVH评估对于选定的患者是有用的，以确定未来的心血管风险(C级:建议基于内部效度和/或精度较低的试验，报告无效替代结果的试验，或来自非随机观察性研究的结果)。对于怀疑有左室功能障碍或冠状动脉疾病(D级)的高血压患者，建议超声心动图评估左室质量及左室收缩和舒张功能。对于有心力衰竭证据(D级)的高血压患者，应通过超声心动图或核显像客观评估左室射血分数(LVEF)。

第八届全国联合委员会(JNC 8)最新指南未提及超声心动图的使用[5］．JNC 7之前的指南中讨论了超声心动图检查检测LVH在心血管风险评估中的作用[6］．

超声心动图诊断高血压的适宜性

由于超声心动图是许多临床场景中最常见和一线的影像学研究，适当性是降低不适当使用超声心动图成本的重要问题。美国心脏病学会基金会与美国超声心动图学会以及主要专科和亚专科学会合作，发布了超声心动图的适当使用标准[7］．他们分析了许多临床场景，并根据适当使用评分将其分为三组:适当(中位数7-9)、不确定(中位数4-6)和不适当(中位数1-3)。

使用超声心动图作为疑似高血压性心脏病的初步评估是合适的(适当使用评分为8)。此外，超声心动图适用于既往检查结果涉及心脏病或结构异常的患者(适当使用评分为9)。基于症状、体征或异常检查结果，对已知或疑似心力衰竭(HF)、收缩期或舒张期的初步评估。是合适的(适当使用评分9分)。在临床状态或心脏检查发生变化而没有明显的药物或饮食变化的情况下，重新评估已知心衰是合适的(适当使用评分8分)。

然而,无高血压心脏病症状或体征的全身性高血压常规评价不合适(适宜使用评分3分)，无心血管疾病症状或体征的室性功能初步超声心动图评价不合适(适宜使用评分2分)，临床状态或无变化的患者，既往室性功能评价正常的左室功能评价也不合适心脏检查(适当使用评分1)，但已知的高血压性心脏病在临床状态或心脏检查没有改变的情况下重新评估是不确定的(适当使用评分4)。超声心动图检查在动脉高血压评估中的常用建议见表1，超声心动图简化算法如图所示1．

表1临床情况下，超声心动图在评价和治疗动脉性高血压的建议
全尺寸表
图1
图1

高血压评估诊断流程图。通常，超声心动图是二线检查。粗体实线表示常规推荐。实线表示“可以推荐”的测试。

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超声心动图评价

左心室质量和几何

超声心动图评价高血压患者左室肥厚的主要作用是测量左室肥厚的质量和几何形状。在LVH的检测中，超声心动图评估比心电图更敏感[8，9］．超声心动图是一种很好的诊断工具，可确定心血管疾病的总体风险，并有助于选择适当的抗高血压治疗方法[9］．

左室质量的计算基于左室腔体积减去左室心外膜表面所包围的体积。为了测量合理的左室质量，除了心室腔的尺寸外，还需要准确评估室间隔和左室后壁的厚度。左室质量的测量采用了由美国超声心动图学会(ASE)推荐的由二维线性左室测量得出的公式[10];

$ $ \ mathrm{左}\;\ mathrm{心室}\;\ mathrm{质量}\;\离开(\ mathrm{克}\右)= 0.8 \乘以1.04 \ \[{\离开(\ mathrm {LVIDd} + \ mathrm {PWTd} + \ mathrm {SWTd} \右)}^ 3 - {\ mathrm {LVIDd}} ^ 3 \] + 0.6美元美元

其中LVIDd为左室舒张末期内尺寸，PWTd为左室舒张末期后壁厚度，SWTd为左室舒张末期室间隔壁厚度。虽然ase推荐的配方与尸检研究有极好的相关性(r= 0.90,p< 0.001) [11]，即使是很小的测量误差也会被放大，导致很大的差异[10］．

相对壁厚(RWT)由公式(2 × PWTd)/LVIDd [10］．RWT可以将LVH分为同心的(RWT大于0.42)或偏心的(RWT小于0.42)。对于LVH的存在，有一定的LV质量临界值已被广泛接受(125 g/m2男性110克/米2对于女性)，高血压患者可分为四个亚组(图2) [10，12］．左室几何模式可提供高血压患者的额外预后信息。在调整包括左室肿物在内的其他心血管危险因素后，同心肥厚与心血管事件增加有关[13］．此外，在怀疑患有冠状动脉疾病的患者中，同心肥厚显示出最大的死亡风险[14］．

图2
图2

根据左心室肥厚和相对壁厚对高血压患者进行分类。

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三维超声心动图已被引入评估左室质量(图3.) (15，16］．由于m型和二维超声心动图技术有许多局限性，三维超声心动图理论上提供了更精确的测量。实时三维超声心动图测量左室质量显示极好的相关性(r= 0.95,p< 0.001)通过磁共振成像测量[16］．实时三维测量的符合度优于m型和二维计算的LV质量。此外，在实时三维超声心动图方法中，观察者之间和观察者内部的变异性较低。由于这些优于传统二维超声心动图的优点，三维超声心动图测量可作为降压药治疗左室肥厚回归研究的一种技术选择。

图3
图3

三维超声心动图计算左心室质量(A)和容积(B)的实例。

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左心室收缩功能

快速、可靠地评估左室收缩功能是超声心动图的另一个优点。虽然冠状动脉疾病是左室收缩功能障碍的最常见原因，但动脉高血压可能是左室功能损害的原因之一。超声心动图除可计算左室功能外，还可提供冠心病的可能性。

介绍了几种超声心动图指标来估计左室收缩功能。其中，LVEF是应用最多、最实用的收缩指数，已被用作各种心血管疾病的预后因素[16，17］．它可以由左室收缩期喷射量与舒张末期容积之比计算。超声心动图测量射血分数通常使用改进的辛普森方法(图4) [10，18］．成年人正常的LVEF超过55% [10］．

图4
图4

在根尖室(A和B)和根尖室视图(C和D)中使用圆盘双平面方法(改进的Simpson方法)进行体积计算的二维计算。射血分数可由每搏容积(舒张末期容积减去收缩末期容积)除以舒张末期容积来测量。

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随着技术的进步，已经可以进行左室容积的三维超声心动图测量(图3.B) (19-21］．三维测量不需要假设左心室是一个长椭圆，它可以测量左心室体积。因此，在局部壁运动异常或左室动脉瘤患者中，三维超声心动图测量比计算左室容积更有优势。三维超声心动图测量结果已显示与心脏磁共振成像测量结果高度一致[22-24］．此外，这些研究表明，与传统的二维超声心动图测量相比，重复性显著增加。

由于在许多心脏疾病中，左室长轴功能的损害发生在早期阶段，其评估为高血压患者的评估提供了一个非常有用的指标[25］．在无明显收缩功能障碍的高血压患者中，房室平面位移异常可评估左室纵向功能[26］．

组织多普勒成像是测量二尖瓣环状运动的一种新的超声心动图方式。射血分数正常的高血压患者二尖瓣环形速度降低[27]，可用于检测亚临床左室收缩功能障碍[28］．应变超声心动图测量心肌功能是较新的指标，具有其他传统超声心动图测量如LVEF的优势。应变可以客观地测量整体和局部心肌功能。二维散斑跟踪超声心动图通过跟踪超声与心肌相互作用产生的自然声学标记来分析心肌变形。这些天然的声学标记被称为斑点[29，30.］．虽然有几种超声心动图算法跟踪斑点，但它们能够获得角度无关和多向(纵向、径向和周向)应变值[31］．此外，二维应变超声心动图的观察者间和观察者内变异性优于组织多普勒值[32］．

心肌应变比其他常规超声心动图参数更早发现亚临床器官损伤。康等人。[33]报告了左室收缩功能正常的高血压患者纵向应变降低，且与血清基质金属蛋白酶组织抑制剂1水平相关，该水平是心肌纤维化的标志。

三维应变超声心动图是随着技术的进步而发展起来的，它可以立体地跟踪心肌斑点的运动[34］．三维应变超声心动图的主要优点是从单个容积数据分析整个左室(图2)5)．它可以测量纵向、周向、径向和面积应变，还可以减少分析所需的时间[35］．三维超声心动图的周向应变与LVEF的相关性优于整体纵向应变和径向应变，尤其在左室功能保留的患者中[36］．最近的研究报告称，全球区域应变是LVEF最可靠的替代品[37，38］．三维应变超声心动图显示左室收缩功能正常的高血压患者整体应变提前降低[39］．三维超声心动图应变分析还可以测量局部心肌功能。

图5
图5

利用单体积超声心动图数据自动获得多平面重建图像。全球纵向(一),周(B)、径向(C),以及面积应变(D)可以测量以及区域分段值在一次分析。

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左心室舒张功能

舒张期是左室充盈的时期，需要正常的舒张功能来充盈心腔而无异常升高的压力[40］．舒张期包括四个亚期:等容舒张期、早期快速心室充盈期、心室分离期和心房收缩期。舒张不是一个被动的过程，它始于左室收缩之后[41］．左室收缩时心室心肌受压扭曲。被压缩和扭曲的心肌被放松并释放舒张期所需的能量。在第一次等容舒张期心室内压迅速下降。这种松弛使左室和左室之间产生压力差，迫使血液快速流过二尖瓣并迅速充满左室。在分离过程中，血液继续通过二尖瓣流动。心房收缩是舒张期的最后阶段，通过心房的肌肉收缩来泵送血液。

虽然左室舒张功能障碍与中老年人死亡率增加有关[42]，左室舒张功能的估计比收缩功能的测量更困难[43］．全面评估左室舒张功能应估计左室充盈压力。

超声心动图是测量左室舒张功能的有效成像工具。几种超声心动图方法可用于估计左室充盈压力。LA尺寸和体积的增大是LV充填压力增大的标志之一[44，45］．在一项包括2500例无并发症原发性高血压患者的大规模研究中，发现超过20%的高血压患者LA直径增大[46］．增大的左心室可表现出长期的左心室充盈压力升高，增大的左心室大小和容积与较差的长期死亡率和发病率相关[47，48］．

脉冲波多普勒技术的二尖瓣流入模式是另一个影响舒张功能的因素(图6A).等容松弛时间、E速与A速之比、E速减速时间、A波持续时间可用于评估舒张功能障碍[49］．然而，这些速度可能受到多种因素的影响，包括年龄、心率和节律、心排血量、二尖瓣环大小和LA功能[49］．

图6
图6

左室舒张功能可用二尖瓣流入速度和二尖瓣环形速度进行评估。脉冲波多普勒技术测定二尖瓣流入速度(一)以及他们的原理图。舒张早期二尖瓣流入速度峰值(E波)、心房收缩时二尖瓣流入速度峰值(A波)、二尖瓣减速时间(DT)、A波持续时间(Adur)。组织多普勒超声心动图测定二尖瓣环形速度，e′速度为舒张早期速度，a′速度为舒张晚期速度(B)．

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二尖瓣环的脉冲波多普勒可以从组织多普勒成像中评估二尖瓣环的速度(图6B).由于组织多普勒成像测量的e '速度仅与弛豫时间常数(tau)成反比，而透射e '速度与LA压力与tau之间的比值成正比，比值e /e '可以很好地指示LA压力[50-52]，通常是估算LA充填压力最可行的标志。多项验证研究表明，该比值与LA充填压力具有良好的相关性，当比值<8时，正常充填压力的预测最为可靠。当比值为>15时，LA充填压力增大[49，52］．

然而，E/ E’比值在评价LA充填压力时存在缺陷[53］．在晚期收缩期心力衰竭患者中，E/ E’比值与LA压相关性较差[54］．在心动过速伴二尖瓣E速和A速融合、严重的心脏瓣膜疾病(严重二尖瓣返流、严重二尖瓣狭窄和主动脉瓣返流)以及存在左束支阻滞时使用E/ E '可能不可靠的情况[53］．

舒张压力超声心动图使用运动压力可无创检测运动引起的舒张充盈压力升高的血流动力学后果[55］．它可以检测亚临床舒张功能障碍，对不明原因呼吸困难患者很有价值[55］．

左心房大小和功能

在没有明显心脏瓣膜疾病的患者中，LA增大通常与全身性动脉高血压相关，并与超重、左心室肥厚和代谢综合征相关[46］．可在收缩期结束时沿其最大尺寸用胸骨旁长轴视图计算LA大小，尽量避免对其进行透视缩短。正常情况下，女性LA直径为2.7 ~ 3.8 cm，男性为3.0 ~ 4.0 cm [10］．

通过二维超声心动图可评估LA容量(图7)．正常LA体积小于28 ml/m2［10]，而LA增大是预后不良的标志之一。LA的大小和体积增大可反映高血压患者的舒张功能障碍，可作为心血管发病率和死亡率的指标之一[45］．容积大于34毫升/米2与不良预后相关，包括死亡、心力衰竭、房颤和缺血性中风[56，57］．由于LA在治疗过程中不表现出快速的反向重塑，其大小或体积不能作为治疗反应的充分标志。

图7
图7

采用面积长度法测量左房容积，在心室收缩期结束时采用心尖4室(A1)和心尖2室(A2)视图。L*是尖腔长度或尖腔长度中最短的。

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LA功能在储层、导管和增压泵功能对低压充注的调节中很重要[58］．左室储层和导管功能在舒张早期是必不可少的，增压泵功能在舒张晚期左室的主动充盈中是必要的。由于LA的解剖形状，超声心动图评估其功能相对较困难[59］．组织多普勒成像被引入来测量LA助推器的功能。收缩期正波反映储层功能，舒张期早期负波反映导管功能，舒张期晚期负波反映增压泵功能[60，61］．LA菌株和应变率可检测高血压患者亚临床心房功能障碍[61］．然而，组织多普勒成像评估的应变和应变率在角度依赖方面存在局限性，高血压患者LA的变形特征仍有争议[62］．

二维斑点跟踪超声心动图已用于评估LA功能，以一种无创、简单和可重复的方式[63］．斑点追踪超声心动图评估LA功能下降的高血压患者预后较差[64，65］．此外，二维斑点跟踪超声心动图的应变率和应变率可能反映了高血压伴LVH患者LA导管功能下降和增压泵功能增加[63］．

对LA附件的分析可以提供关于LA功能的间接信息，非勺状高血压患者与勺状高血压患者相比，LA附件功能受损[66］．虽然在常规临床实践中不建议进行LA应变测量，但它可以很好地反映LA功能。

三维超声心动图已被引入测量LA的大小和体积，它比二维超声心动图有许多优点[67］．实时三维超声心动图可通过容量循环变化提供可重复性评估和被动LA功能[68］．其测量的LA体积与多探测器计算机断层扫描显示出良好的相关性[69］．其对容积变化的敏感性较高，可能优于二维超声心动图[68］．

高血压患者的其他超声心动图表现

继发性肺动脉高压可由传递到肺循环的LA压力升高引起。此外，保留射血分数的HF是肺动脉高压的常见原因[70］．超声心动图可通过三尖瓣反流速度或右心室流出道血流谱来估计肺动脉压[71］．肺动脉收缩压可通过将通过右心腔的压力梯度(用伯努利方程计算)加到右心房压[72］．

$ $ \ mathrm {PASP} = \ mathrm {RVSP} = \ mathrm{说唱}+ 4 \ \ mathrm {T} \ mathrm {R} \; {\ mathrm {Vmax}} $ $ ^ 2

其中PASP为肺动脉收缩压，RVSP为右心室收缩压，TR Vmax为最大三尖瓣反流速度，RAP为右心房压。

右心室流出道加速时间为右心室射血开始至收缩速度最大值的时间[73］．正常人的加速时间约为140毫秒，肺动脉高压患者的加速时间缩短(约80毫秒)。

由于全身性动脉高血压也是动脉粥样硬化的危险因素，超声心动图检查可发现动脉粥样硬化性心脏病。可发现缺血性心脏病、升主动脉扩张、主动脉瓣硬化或狭窄。局部壁运动异常或心室动脉瘤的存在与缺血性冠状动脉疾病有关。运动方案或多巴酚丁胺应激超声心动图可更灵敏地检测缺血性心脏病。升主动脉扩张与动脉硬化和左室肿物增加有关，据报道在高血压患者中其发生率为17% [74］．钙化性主动脉瓣疾病是动脉粥样硬化的常见表现。主动脉瓣硬化的存在与较差的临床结果相关[75，76］．

结论

由于超声心动图可以检测全身性动脉高血压引起的心脏形态学和血流动力学改变，因此超声心动图是评价靶器官损害的有力工具，对于评价心血管风险至关重要。虽然超声心动图不是必要的一线影像学研究，但超声心动图是评估未来心血管风险的极好工具。由于其非侵入性和易于获取，它也是心脏病学实践中广泛和最常用的成像方式。然而，传统超声心动图在一些超声心动图参数的解释上存在许多缺陷。为了克服这一限制，医生应该意识到传统超声心动图参数的缺陷。其次，医生应结合体检和常规检查的其他结果分析和解释超声心动图结果。第三，医学从业者学习其他更新的超声心动图方式是值得的。除了传统的超声心动图方式外，新的超声心动图方法包括组织多普勒成像、应变超声心动图或三维超声心动图也被引入用于评估高血压患者，为心脏损害程度提供有价值的信息，从而帮助我们更好地治疗。

缩写

LV:

左心室

拉:

左心房

LVID:

左心室内尺寸

静脉注射:

室间隔

LVPW:

左心室后壁

LVH:

左心室肥厚

LVEF:

左心室射血分数

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确认

该研究得到了忠南大学研究基金的支持。

作者信息

作者及隶属关系

  1. 韩国大田，忠南国立大学附属忠南大学医院医学院内科心内科

    李在焕，朴在亨

作者
  1. 女神像李
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  2. Jae-Hyeong公园
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相应的作者

对应到Jae-Hyeong公园．

额外的信息

相互竞争的利益

作者宣称他们之间没有利益冲突。

作者的贡献

LJH对数据和撰写的手稿进行总结，PJH对手稿进行撰写和评审。两位作者都阅读并批准了最终的手稿。

权利和权限

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李,JH。，Park, JH. Role of echocardiography in clinical hypertension.中国Hypertens21， 9(2015)。https://doi.org/10.1186/s40885-015-0015-8

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关键字

  • 高血压
  • 心血管疾病的风险
  • 超声心动图

临床高血压

ISSN: 2056 - 5909

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