一文读懂负荷超声心动图在心衰患者中的应用
心力衰竭(HF)是心血管疾病最常见死亡原因,随着人口老龄化其发病率不断攀升。负荷超声心动图(SE)在心力衰竭诊疗中意义重大,不仅能评估缺血性心力衰竭,还可用于非缺血性心力衰竭、舒张性心力衰竭、瓣膜性心脏病等的早期诊断、预后分层及治疗方案制定以及晚期心衰供体的筛选。

心力衰竭患者负荷超声心动图检查的病理生理基础
瓣膜性心脏病
静息经胸超声心动图常用于瓣膜性心脏病(VHD)的无创评估,然而,瓣膜病变的动态特性受到负荷、心室-动脉耦联和亚临床心肌功能障碍等多种因素影响而造成病情的低估。SE可在运动或负荷状态下评估心室和瓣膜功能的动态变化及临床反应,为瓣膜性心脏病的诊断提供更多信息。
二尖瓣病变:心率(HR)的增加导致充盈时间缩短及左心室前负荷下降,左心房和肺动脉压力升高。引发与静息时心脏瓣膜病程度不成比例的劳力性呼吸短促等症状,严重时可能导致心衰和不明原因的急性肺水肿。
慢性主动脉瓣反流(AR):导致左心室压力增加、容量超负荷和慢性心力衰竭。AR起病隐匿,发病较晚。通过SE早期识别AR症状对其治疗至关重要。
主动脉瓣狭窄(AS):建议将SE作为AS诊断流程的一部分,特别是在低流量-低压差患者中。SE可鉴别“真性重度AS”,并通过异常血压反应(运动后收缩压升高<10 mmHg)辅助诊断。
舒张性心力衰竭
舒张性心力衰竭的发生与 “心脏储备” 功能受损相关。“心脏储备” 指心脏在增加前负荷时,能在不显著提高左心室充盈压的情况下增加心输出量。当心肌舒张功能受损出现 “舒张功能障碍(DD)”,引发的心力衰竭被称为 “舒张性心力衰竭” 或 “射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)” 。HFpEF 约占心力衰竭住院患者的40%。欧洲心脏病学会(ESC)最新的心力衰竭指南建议,在静息超声心动图和实验室指标不能确定诊断的情况下,通过舒张期SE检测DD来尝试诊断HFpEF。
缺血性心力衰竭
SE最常规的应用是检测心肌缺血。心肌缺血发生时,会出现典型的事件序列,SE能在心电图改变和胸痛出现前检测到局部机械功能障碍。SE还可用于冠心病患者残余冠状动脉狭窄或新出现症状的随访评估。在无冠心病的情况下,微血管疾病可导致冠状动脉血流储备(CFR)降低,导致负荷时心绞痛、ST段压低和节段性室壁运动增厚(RWMT)异常。
负荷超声心动图的检查方法

负荷超声心动图检查方法及方案
运动负荷超声心动图
运动负荷超声心动图(平板或踏车)是首选方法,它能反映生理状态下的血流动力学反应,并提供运动能力相关信息。常用的平板测试方案有Bruce/ 改良Bruce协议。运动负荷超声心动图适用于能够进行体力活动的患者,可同时观察症状与心血管负荷、室壁运动异常及血流动力学反应之间的关系。
药物负荷超声心动图
对于无法进行体力运动或静息RWMT异常的患者,应选择药物负荷超声心动图,常用的负荷药物有多巴酚丁胺和血管扩张剂。多巴酚丁胺主要作用于心肌β1肾上腺素能受体,增加心率和收缩力,从而增加心肌耗氧量。心肌收缩力在健康受试者中增加4倍以上,而在心衰患者中则少于2倍。用于评估收缩储备及缺血;血管扩张剂:如双嘧达莫、腺苷、瑞加诺生等通过“窃血现象”检测冠脉狭窄,评估CFR,尤其适用于微血管病变。
适应证-SE模式选择参见表

SPAP:收缩期肺动脉压力;AS:主动脉瓣狭窄;MR:二尖瓣反流;AR:主动脉瓣反流;MS:二尖瓣狭窄
负荷超声心动图的临床应用
缺血性心力衰竭
SE可同时检测冠心病患者心肌缺血和存活情况。并可进行室壁运动评分。大剂量多巴酚丁胺SE是检测心肌缺血和存活的首选方法,小剂量多巴酚丁胺用于检测存活心肌。应用SE诊断显著CAD的敏感性和特异性分别为85%和77%。
预后分层:SE阴性患者年事件发生率仅0.6%~0.8%,而SE异常患者提示生存率显著降低(71.2% vs 92%)
存活心肌检测:指导血运重建决策
微血管病变:根据CFR评价冠状动脉微循环功能障碍
非缺血性心力衰竭
在非缺血性心力衰竭患者中,SE可用于:
疾病早期阶段,SE能检出亚临床心肌功能障碍,辅助诊断HFpEF、VHD或不明原因呼吸困难。
晚期心力衰竭中,SE评估的残余心肌收缩储备可用于区分缺血性和非缺血性心肌病,进行预后分层并指导临床决策。
还可辅助检测早期化疗导致的心脏毒性、高血压性和糖尿病性心肌病以及地中海贫血相关心肌病变等。
舒张负荷超声心动图
SE可检测左心室舒张功能储备受损及左心室充盈压升高,对于不明原因呼吸困难或疑似亚临床舒张功能障碍的患者具有重要诊断价值。在疑诊 HFpEF患者中,SE是HFA-PEFF诊断流程的一部分,可在临床评估和标准诊断试验后,通过踏车进行检查确认诊断。瓣膜性心脏病
瓣膜性心脏病
国际指南充分肯定了SE在VHD评估中的作用。对于无症状的VHD患者,SE有助于发现潜在问题;当静息测量结果与症状不符时,SE也能提供有价值的信息。在人工瓣膜患者中,运动时平均跨瓣梯度异常增加提示瓣膜狭窄或患者-人工瓣膜不匹配。SE通常在经胸超声心动图之后进行,用于进一步评估病因、严重程度和预后。
研究分析及讨论
负荷超声心动图的优势与局限性
SE是一种经过验证的、无创、适用、床旁、低成本的检查方法,因其能连续地、简便地逐心动周期评估左心室节段功能而被广泛应用。然而,SE也存在一些如结果解读存在依赖于操作者的专业水平和经验的主观性,不同观察者之间的一致性较差,尤其是图像质量或患者声窗不佳时。
负荷超声心动图的新进展
近年来一些新的负荷超声心动图技术不断涌现:
负荷超声心动图造影成像:通过静脉注射造影剂,改善心内膜边界的清晰度,提高对RWMT异常的检测能力,尤其是对于肥胖患者。
心肌造影负荷超声心动图:可在不使用放射线的情况下测量心肌静息和负荷灌注,评估CFR,在缺血性心脏病的诊断、预后分层及心肌病的鉴别诊断中具有重要价值。
斑点追踪负荷超声心动图:通过分析心肌形变,检测缺血、评估心肌活力、诊断心肌病并进行 VHD的预后分层。
三维负荷超声心动图:能提供更多的解剖信息,更准确地评估室壁运动和左心室射血分数,但存在时间分辨率较低的问题。
结论
负荷超声心动图在心力衰竭评估中具有重要地位,可用于缺血性和非缺血性心力衰竭、舒张性心力衰竭以及瓣膜性心脏病等多个领域的准确诊断、预后分层和制定治疗策略。尽管SE存在一定局限性,但随着斑点追踪、造影成像和三维成像等新技术的应用,SE有望在精准医学时代发挥更核心作用,改善心衰患者的临床结局。