超声心动图评估肺动脉高压在瓣膜病介入治疗中的临床应用与研究进展

Research advances and clinical applications of echocardiographic assessment of pulmonary hypertension in valvular interventions

摘要

经胸超声心动图（transthoracic echocardiography，TTE）是肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）筛查和诊断的首选无创工具，可通过测量三尖瓣反流速率（tricuspid regurgitation velocity，TRV）等参数，评估肺动脉收缩压（pulmonary artery systolic pressure，PASP）及右心功能。TTE在PH的早期筛查、危险分层和预后评估中具有重要价值，尤其适用于大规模流行病学研究。在心脏瓣膜病介入治疗（如经导管主动脉瓣置换术、二尖瓣缘对缘修复术）中，TTE能够为术前患者筛选、术中决策及术后随访提供关键的血流动力学依据。本文介绍了TTE评估PH的最新进展，并探讨其在瓣膜病介入治疗中的应用，旨在为临床实践提供参考。

Abstract

Transthoracic echocardiography （TTE） is the preferred noninvasive modality for screening and diagnosing pulmonary hypertension （PH）. By measuring parameters such as tricuspid regurgitation velocity （TRV）， TTE can estimate pulmonary artery systolic pressure （PASP） and evaluate right heart function. TTE plays a critical role in the early screening， risk stratification， and prognostic assessment of PH， particularly in large-scale epidemiological studies. Furthermore， in percutaneous valvular interventions （e.g.， transcatheter aortic valve replacement， mitral valve edge-to-edge repair）， TTE provides essential hemodynamic data for patient selection， intraoperative decision-making， and postoperative follow-up. This review summarizes recent advances in TTE for PH evaluation and its application in valvular interventions in order to support clinical practice.

关键词

超声心动图 / 肺动脉高压（PH） / 心脏瓣膜病 / 介入治疗

Key words

echocardiography / pulmonary hypertension （PH） / valvular heart disease / interventional therapy

肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）是指肺动脉压力超过一定界值的一种血流动力学异常状态，会导致右心负荷增大和右心功能不全，从而引起一系列的临床表现^［1］。右心导管检查（right heart catheter，RHC）是诊断PH的金标准，能提供精确的血流动力学参数。然而，RHC作为一种侵入性检查手段，无法用于估测普通人群的肺动脉压或进行大规模流行病学研究。相反，经胸超声心动图（transthoracic echocardiogram，TTE）是目前最成熟的非侵入性PH筛查方法^［2］。对于PH患者，TTE可间接估测肺动脉压力以及获得有关右心功能等信息，对PH筛查、预后评估等具有重要临床价值^［3］。本文旨在系统综述TTE评估PH的技术进展及其在瓣膜病介入治疗中的临床应用，为优化患者筛选、术中决策和术后管理提供循证依据。

TTE在评估PH中的应用

TTE可用于评估左心室收缩和舒张功能障碍、瓣膜功能和先天性病变对PH病因的贡献。PH可导致右心压力超负荷甚至右心室功能障碍（right ventricular dysfunction，RVD）。鉴于PH的异质性及右心室特殊几何形态，TTE通过综合评估多个参数来对PH进行诊断^［1，4］。

肺动脉收缩压

在无肺动脉瓣狭窄及右心室流出道梗阻时，肺动脉收缩压（pulmonary artery systolic pressure，PASP）与右心室收缩压（right ventricular systolic pressure，RVSP）相等或接近，而RVSP与三尖瓣反流速率（tricuspid regurgitation velocity，TRV）和右心房压力（right atrial pressure， RAP）有关，即RVSP=（4×TRV²+RAP）。RAP通过下腔静脉宽度和吸气塌陷率进行估计。PASP已成为TTE的标准报告要素被广泛用于临床。虽然在一般人群中，基于准确操作的TTE测得的PASP与金标准RHC测量值之间的相关性很高^［5-7］，但在合并重度TR的情况下TTE估测PASP具有挑战性。TTE估测RAP与实际RAP的相关性较差，重度TR患者的RAP被严重低估^［8-10］。此外，尽管轻度PH在TTE报告中常见，但仅凭TTE测量PASP可能不足以筛查轻度或无症状PH。PH的诊断还需要结合其他TTE征象和临床危险因素综合评估^［1，9］。我中心对这类患者进行的回顾性研究显示，对于无心脏器质性结构改变且无肺动脉增宽的TTE诊断的轻度PH患者，经过5~6年随访，TTE估测的PASP未见明显升高^［12］。

峰值TRV及附加TTE征象在PH筛查中的联合评估价值

2022年欧洲心脏病学会/欧洲呼吸学会PH诊断和治疗指南^［1］推荐峰值TRV作为TTE筛查PH的关键参数。峰值TRV>2.8 m/s，可能存在PH；TRV为2.9~3.4 m/s，PH诊断概率中等；峰值TRV>3.4 m/s，PH的可能性较高。为了提高诊断准确性，指南建议在TRV基础上结合其他超声心动图征象进行综合判断，并依据不同征象的组合对PH概率进行分层。当患者存在≥2类附加超声征象时，PH的诊断概率可进一步提升。这些附加征象主要反映右心室与肺循环结构和功能的异常，包括右心室增大、室间隔扁平、肺动脉扩张、下腔静脉径宽和塌陷受限等（表1），在TRV可疑或不典型的情况下，对PH的筛查和分层尤为重要。此外，在PH诊断阈值调整为肺动脉平均压≥20 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa，下同）后，TRV≥2.9 m/s仍显示出良好的预测性能。D’Alto等^［13］开展的前瞻性研究纳入263例疑诊PH患者，结果表明TRV≥2.9 m/s对PH的预测敏感性为83%，特异性91%，阳性预测值99%，整体准确性达83%。即使在肺血管阻力升高（>2 WU）情况下，TRV仍具有较高诊断价值。

右心室与肺动脉耦合

评估PH患者的右心功能尤为重要。TTE测量右心功能常用的指标包括三尖瓣环收缩期位移（tricuspid annular place systolic excursion，TAPSE）、右室面积变化分数（fractional area change，FAC）、右室游离壁应变和三尖瓣环收缩期组织运动速度^［14］。不过右心室解剖结构复杂，右心功能指标具有负荷依赖性，评估具有一定挑战性。右心室与肺动脉（right ventricular-pulmonary arterial，RV-PA）耦合可通过TTE无创评估，即TAPSE/PASP，可被视为右心室长度-力量关系的替代指标^［12］，是目前的研究热点。RV-PA解耦合在PH和心力衰竭人群中的预后价值较高^［16］，是PH进展为右心功能衰竭并导致不良预后的重要环节，优于单独使用TAPSE或PASP^［17］。Fauvel等^［18］回顾性研究了法国4个中心确诊的PH患者，结果显示TAPSE/PASP>0.33 mm/mmHg、NYHA Ⅰ-Ⅱ级和NT-proBNP<300 ng/L或BNP<50 ng/L的低风险标准能够有效识别低风险的PH患者。TAPSE/PASP有望成为PH筛查和分层的参数，用于辅助临床决策，指导开展RHC检查。

TTE评估PH在瓣膜疾病介入治疗预后评价中的应用

随着心脏瓣膜疾病介入治疗的突飞猛进，TTE被广泛应用于瓣膜病患者肺动脉压的估测及进行大规模的预后研究。15%~60%的瓣膜性心脏病患者存在PH，其原因可能是肺血流量增加，进而导致肺静脉充血和肺血管阻力增加所致^［19］。RVD是PH患者预后的重要指标，术前精确的TTE评估有助于识别可能从瓣膜疾病介入治疗中获益的患者。

经导管主动脉瓣置换术

PASP是预测经导管主动脉瓣置换术（transcatheter aortic valve replacement，TAVR）术后预后的重要指标之一^［20-22］。Luçon等^［20］根据术前TTE估测的PASP将2 435例接受TAVR的患者分为3组：PASP<40 mmHg（无PH），PASP为40~59 mmHg（轻至中度PH）和PASP≥60 mmHg（重度PH）。结果显示，PASP≥40 mmHg，尤其是PASP≥60 mmHg，与术后1年死亡率增加相关。Masri 等^［21］研究了TAVR后持续性PH对407例患者预后的影响，其中273例（67%）TAVR术前曾接受RHC检查并确诊PH，根据术后1个月随访的TTE将患者分为PH持续组（PASP>45 mmHg）和PH改善组（PASP≤45 mmHg）。研究发现，无论PH血流动力学亚型如何，持续性PH患者的全因死亡率均高于PH改善的患者。尽管TTE和RHC在量化PH严重程度方面存在不一致，但二者生存曲线仍然相似。

仅凭单一的TTE参数不足以准确报告PH程度。严重主动脉瓣狭窄的患者由于左心充盈压升高通过肺血管逆行传导，可导致PH甚至RVD^［23-24］，RV-PA生理性耦合受损。RVD同样是TAVR术后预后不良的因素^［25］。一项纳入1 116例TAVR患者的研究显示，29.1%的患者合并RVD^［26］。尽管评估右心功能的任务艰巨，但研究者们仍完整评估了若干参数，包括TAPSE和FAC等。与基线RV功能正常的患者相比，基线时RVD与TAVR术后1年心血管死亡风险升高2倍以上相关，风险随RVD恢复情况而呈梯度变化^［26］。然而，尽管右心功能有所改善，但预后较基线无RVD的患者更差。Cahill等^［27］评估了接受TAVR或外科主动脉瓣置换术的低风险症状性重度主动脉瓣狭窄患者（PARTNER 3试验）中RV-PA解耦合（TAPSE/PASP≤0.55 mm/mmHg）的预后意义，研究显示基线RV-PA解耦合与术后2年全因死亡率、心血管死亡率和再住院相关。TAVR后RV-PA解耦合的患者可能需要更严格的随访及更细致的管理。

二尖瓣经导管缘对缘修复

PH通常与严重的二尖瓣反流（mitral regurgitation，MR）共存^［28］。Ben-Yehuda等^［29］关于COAPT研究的亚组分析进一步探索了PH对二尖瓣经导管缘对缘修复（mitral valve transcatheter edge-to-edge repair，M-TEER）预后的影响。根据TTE估测的基线PASP分为显著升高组（≥50 mmHg）和无显著升高组（<50 mmHg）。结果显示PASP显著升高的患者2年死亡率或心衰住院率高于无显著升高的患者（68.8% vs. 49.1%，HR=1.52，95%CI：1.17~1.97，P=0.002），PASP每增加10 mmHg，术后2年死亡或心衰再住院风险增加18%。不过该研究仅使用单一的TTE PASP切点，这可能无法准确区分患者的风险水平^［30］，临床决策应基于全面的数据解释。

既往研究已证实RVD为M-TEER术后强有力的预后预测因素^［31-33］。Shamekhi等^［34］对M-TEER患者的右心重构进行了分类，根据术前TTE参数分为3期：无右心损伤的重度MR（0期），伴中度及以上程度TR（1期），有RVD（2期，定义为FAC<35%和TAPSE<17 mm，或右心房面积>25 cm²和/或右心室容积指数>30 mL/m²）。研究显示，RVD的程度与术后1年死亡率显著相关，右心重构越严重死亡率越高，0、1、2期死亡率分别为8%、9.7%和18.1%。以2期为代表的RVD是1年全因死亡率的独立预测因素。通过精确评估右心功能可以更好地筛选出那些可能从M-TEER手术中获益的患者，从而优化疗效和预后。

尽管TTE和RHC相比缺少更详细的血流动力学参数，但TTE在RV-PA耦合的评估中具有较大优势和潜力^{［26，30-31］}。Adamo等^［37］的研究回顾了欧洲13家中心接受M-TEER（出院时残余MR≤2+）且在基线和短期随访（30~180天）时有完整TTE的患者。使用TTE评估术后RV-PA耦合，结果显示：对于继发性MR的患者，基线临床和TTE变量以及术后二尖瓣跨瓣压差可预测M-TEER术后TAPSE/PASP的改善，而后者与更好的预后相关。高二尖瓣跨瓣压差和残余 MR可能导致PASP上升，这可能导致RV功能恶化。

经导管三尖瓣修复术

PH引起的右心室后负荷增加与右心室重构和/或左心疾病是TR最常见病因^［38］。PH的严重程度和经导管三尖瓣修复术（transcatheter tricuspid valve repair，TTVR）患者获益显著相关，术前量化RV功能障碍和评估PH尤为重要^［39］。术前存在重度PH或存在严重RVD的患者，TR反流量减少后右心室后负荷增加，可能导致右心衰竭或逆重构不显著，手术获益有限。

TTE往往低估重度TR患者的PASP，这对临床诊断和治疗决策带来了挑战。对于重度TR，综合使用TTE和RHC进行精确血流动力学评估，对于优化TTVR的临床决策和提高患者预后至关重要。Lurz等^［8］在前瞻性研究中评估了PH预测TTVR预后的作用，采用TTE和RHC联合诊断策略，将RHC测得的PASP≥50 mmHg定义为iPHT+，TTE测得的PASP≥50 mmHg定义为ePHT+，并将两者差异>10 mmHg判定为诊断不一致。研究结果显示^［8］，55%的患者存在诊断不一致（iPHT+/ePHT-），主要原因与TTE低估RAP有关。在临床终点方面，iPHT+/ePHT+组患者与iPHT-组患者的结果相当，而iPHT+/ePHT-组患者预后最差，表现为更高的术前风险评分、更严重的呼吸困难症状、更差的6 min步行距离，以及更高的RAP、更差的心功能和更严重的TR。基于这些发现，研究者建议将RHC与TTE结果不一致（iPHT+/ePHT-）作为未来TTVR术前排除标准，而非仅依据TTE诊断的PH，以优化患者筛选及预后评估。

TAPSE/PASP同样可以为TTVR患者筛选和预后提供信息。综合评估右心室收缩功能及肺循环血流动力学，严格筛选患者有助于避免TTVR术后右心功能恶化^［40］。Brener等^［41］研究发现RV-PA耦合是行TTVR的TR患者全因死亡率的强有力的独立预测因素。TTVR术后30天TTE RV-PA耦合降低与全因死亡率的降低独立相关。TTVR后TR减少的程度（≥1+ vs. <1+，OR=2.53，95%CI：1.06~6.03，P=0.037）与TTVR后RV-PA耦合降低独立相关。不过该研究关于RV-PA耦合变化的观察结果仅基于假设，存在一定局限性，包括植入的TTVR器械类型对术后TAPSE和TR严重程度的影响程度尚不清楚，大量患者失访（>40%）可能造成结果偏倚。

结语

运用TTE进行PH的筛查、诊断对于瓣膜疾病的介入治疗及预后评估具有重要意义。TTE各参数在评估PH方面相互依赖，组合后较单个指标更具预后价值。未来的研究应继续优化TTE评估方法，并结合其他影像检查和临床指标，以提高瓣膜病患者PH诊断和疗效预测的准确性。此外，TTE评估PH在瓣膜病介入治疗中的应用潜力巨大，其在术前评估和术后随访中的作用将进一步推动个性化决策的发展。

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