应激性超声心动图在心血管康复中的临床意义

摘要

本文介绍了一种利用负荷超声心动图方法在心力衰竭患者中测量运动期间心脏功能的实验方案。随后，我们讨论了该方法在临床实践中对临床医生和患者的临床应用价值，以促进其在临床环境中的推广应用。

摘要

在人类和动物中开展的运动相关研究，已为心血管生理学及心脏、心肌和血管对运动应激的反应机制提供了诸多见解。应激性超声心动图（SE）的临床意义之一，是发现静息状态下常规检查无法察觉的轻微功能障碍。本SE方案的主要步骤始于患者准备（例如，检查前24小时避免摄入咖啡因和β受体阻滞剂，且无禁忌证）以及基线评估，包括在标准切面（胸骨旁、心尖和剑下）获取静息状态下的超声心动图图像（二维、多普勒及可选的应变成像）。随后进入应激阶段，采用专用自行车进行运动，同时持续监测心电图、血压、症状及超声心动图图像。在达到峰值应激后立即进行应激后成像，快速获取相同切面图像，并与静息图像比较室壁运动、收缩功能及多普勒衍生参数，以检测变化（如缺血、室壁运动异常、压力变化等）。在运动过程中评估心血管功能的另一意义在于，更深入理解心脏、心肌和血管如何适应应激反应。SE还可结合功能与影像数据，有助于改善心力衰竭的表型分类，并实现个体化治疗，从而提升患者管理水平。为了提高未来运动相关研究的可靠性，提供可标准化的心血管功能运动评估方法及标准化的运动方案至关重要。本文将聚焦于心力衰竭患者，旨在描述应激性超声心动图的技术方法，报告其实际与临床应用，并探讨该方法对临床医生和患者的临床价值。

引言

根据世界卫生组织（WHO）的定义，心力衰竭（HF）是一种复杂的综合征，其特征是心脏无法泵出足够的血液以满足机体的代谢需求¹。该病症可由收缩功能障碍引起，即心脏无法正常收缩；也可由舒张功能障碍引起，即心脏充盈不足²。心力衰竭主要分为两类：射血分数降低的心力衰竭（HFrEF）和射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）³。在HFrEF中，左心室射血分数（LVEF）<40%，提示泵血能力下降；而在HFpEF中，LVEF正常或接近正常，但心脏僵硬度增加，导致充盈受限⁴。评估心脏功能的常用方法包括常规超声心动图、组织多普勒成像（TDI）和磁共振成像（MRI）⁵。

标准超声心动图是一种无创技术，可实现心脏结构的可视化，并对心室和瓣膜功能进行实时评估⁶。该技术利用超声波生成心脏图像，能够观察心壁运动、瓣膜处的血流以及心腔大小⁷。标准超声心动图对于诊断多种心脏疾病（如心肌病、瓣膜病和先天性异常）至关重要⁸。

组织多普勒成像（TDI）是一种先进的超声心动图技术....

方案

下述方案遵循巴黎城市大学人类研究伦理委员会的指导原则；已获得相关患者的书面知情同意。

以下是详细的静息超声心动图方法学。

1. 患者准备

1. 将患者置于左侧卧位进行静息超声心动图检查，然后将患者安置于半卧式自行车上进行运动负荷超声心动图（SE）检查。
2. 放置电极以实现与心动周期的精确同步。

2. 图像采集

1. 左心室 (LV)
   1. 测量左心室的舒张末期 (EDD) 和收缩末期 (ESD) 内径，以及室壁厚度（正常范围：0.6-1.0 cm）。分析节段性运动以检测异常，例如运动减弱。
      1. 采用胸骨旁长轴切面 (PLAX) 进行二维模式成像时，按下相应按钮选择2D 模式。使用轨迹球优化图像，获得清晰的 PLAX 切面左心室图像。
      2. 测量舒张末期 (EDD) 和收缩末期内径 (ESD) 时，在左心室达到最大舒张期时按下冻结。按下测量，从菜单中选择LV 测量，使用轨迹球将光标置于室间隔和后壁的心内膜界面，按下回车

结果

患者特征与运动能力

以下内容代表了在科朗坦·塞尔顿医院和巴黎圣约瑟夫医院的心脏康复科接受随访的典型患者的基本情况示例。

患者B：71岁，纽约心脏病协会（NYHA）分级：2级，射血分数：37%
扩张型心肌病 + 心脏再同步化治疗
运动试验：70瓦，峰值VO₂为14.9 mL·kg^-1·min^-1（图1）
该图显示，运动超声心动图（SE）可检测静息状态下可能隐藏的二尖瓣反流的存在与否，并可描述运动试验期间左室流出道速度时间积分（VTI）的变化情况。

患者C：67岁，纽约心功能分级（NYHA）：2级，射血分数（EF）：32%
缺血性心肌病
运动试验：80瓦，峰值摄氧量（VO₂）为13.9 mL·kg^-1·min^-1（.......

讨论

本研究的结果强调了负荷超声心动图（SE）在射血分数降低型心力衰竭（HFrEF）患者综合评估中的重要性和实用性。通过结合静息超声心动图与负荷超声心动图（SE），本研究揭示了在应激状态下发生的血流动力学和功能变化，而这些变化在静息状态下往往难以察觉。

负荷超声心动图的诊断价值
与静息超声心动图相比，负荷超声心动图（SE）的一个关键优势在于其能够揭示在静息状态下不明显的 cardiac 功能障碍。SE 期间获得的血流动力学测量指标，如心输出量（CO）、舒张末期容积（EDV）、收缩末期容积（ESV）和左室射血分数（LVEF），提供了在应激状态下心脏功能更动态、更全面的评估¹⁶。这对于射血分数降低型心力衰竭（HFrEF）患者尤为重要，因为此类患者心脏对增加负荷的反应能力已受损。

使用运动超声心动图（SE）可检测到心肌缺血、动态瓣膜功能不全以及静息状态下无法观察到的心内压力异常升高²²。例如，在负荷.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
CPX Vyntus	Vyvaire Medical	N/A	用于 cardiopulmonary exercise testing 的呼吸气体交换分析仪
EchoPac PC-SW 113	GE Healthcare	N/A	专用于心脏超声数据可视化与分析的软件
SanaBike  1.01	Ergosana - Schiller group	N/A	自行车功率计
Vivid 9 Dimension	GE Healthcare	N/A	超声心动图仪