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心功能评估
②欢迎参加心功能评估系列课程的第二部分在本次课程中,我们将深入探讨心功能评估的进阶知识,包括现代影像学技术、血流动力学参数分析以及临床应用策略心功能评估是心血管疾病诊断、治疗和预后判断的基础通过系统化的评估方法,临床医师能够准确把握患者的心脏状态,制定个体化的治疗方案,并有效监测疾病进展课程概述心功能评估的临床意义深入探讨心功能评估在疾病诊断、风险分层、治疗决策和预后判断中的关键作用,以及如何通过精准评估改善患者预后先进检查方法介绍全面介绍从基础超声到先进影像技术的检查方法,包括超声心动图、核磁共振、、核素显像等多模态评估技术CT量化评估指标解析详细解读各种心功能量化指标的测量方法、正常值范围、临床意义及其在不同疾病状态下的变化特点案例分析与临床应用心功能评估的基本概念心脏功能的定义心脏功能是指心脏作为泵的能力,包括心肌收缩力、心率、前负荷和后负荷等多个组成因素良好的心脏功能能确保足够的心输出量以满足机体对血液和氧气的需求心功能评估的临床意义心功能评估对于心血管疾病的诊断、严重程度评估、治疗方案制定和预后判断具有重要意义通过系统化评估,可以早期识别心功能异常,指导临床治疗决策评估维度收缩功能与舒张功能心脏功能评估包括两个主要维度收缩功能(心脏泵血能力)和舒张功能(心脏充盈能力)两者相互关联但又相对独立,需要综合评估心功能不全的分级标准心功能不全常采用纽约心脏病协会()分级,从级到级,反映不同程度的活动NYHA IIV耐量下降和症状表现,为临床评估提供标准化参考心功能评估方法概览功能测试分钟步行试验、心肺运动试验6生物标志物检测、肌钙蛋白等BNP/NT-proBNP血流动力学检测心导管检查、压力容积环分析-实验室检查血常规、生化、炎症标志物评估影像学检查超声心动图、核磁共振、、CT SPECT/PET心功能评估需要综合多种方法,从不同角度全面了解心脏状态影像学检查是心功能评估的基石,提供解剖和功能信息;血流动力学检测直接反映心脏泵功能;而生物标志物则可反映心肌应激和损伤状态,为临床决策提供重要参考心脏结构与功能的关系心肌细胞的结构特点心肌纤维排列模式心肌细胞是有分支的横纹肌细胞,含有丰富的线粒体(约占细胞心肌纤维呈螺旋状排列,从心内膜到心外膜逐渐改变方向,形成体积的)和肌小节结构其独特的细胞连接方式(端盘和复杂的三维结构这种排列使心脏在收缩时产生扭转、缩短和增30%间盘)使心肌形成功能性合胞体,确保电信号快速传导和协调收厚等复杂运动,极大提高了心脏的泵血效率缩左心室肌纤维主要分为三层内层呈右手螺旋、中层呈环形、外心肌细胞的管系统和肌浆网相互配合,形成钙离子释放和再摄层呈左手螺旋这种结构是心室同时产生纵向、环向和径向运动T取的精密调控系统,是心肌收缩舒张循环的结构基础的基础-超声心动图评估心功能组织多普勒成像直接评估心肌运动速度,测量多普勒超声技术应变率成像技术二尖瓣环位移和收缩舒张速利用血流多普勒测量瓣膜血流通过斑点追踪技术测量心肌变度,特别适用于舒张功能评速度、压力梯度和心输出量,形,评估区域性和全局心肌功估评估心脏血流动力学特征能,敏感检测早期心肌损伤三维超声心动图二维超声参数提供完整的三维心脏结构信通过二维超声测量心腔大小、息,精确测量心腔容积和射血壁厚、射血分数等基础参数,分数,避免几何假设造成的误3评估心脏结构与收缩功能差左心室射血分数LVEF50-70%正常参考值范围健康成人通常在此范围内,性别和年龄可能影响参考值LVEF40-49%轻度减低的诊断标准之一,需结合其他临床表现HFmrEF40%显著减低的诊断标准,提示明显的收缩功能障碍HFrEF5-10%方法学误差不同检查方法间的测量值可能存在差异左心室射血分数是最常用的心功能评估指标,计算公式为(舒张末期容积收缩末期容积)舒张末期容积×虽然广泛应用于-/100%LVEF临床,但它受负荷条件影响大,且无法反映心肌收缩力的内在变化,在解读时需结合临床背景和其他评估参数正常的心力衰竭EF诊断标准心衰症状左室舒张功能异常充盈压升高+EF≥50%+/病理生理机制心室顺应性减低、舒张功能障碍、心室血管耦联异常-临床特点多见于老年女性,常伴高血压、糖尿病、肥胖、心房颤动超声特征4左房增大、升高、减低、左室质量增加、舒张功能异常E/e GLS射血分数保留的心力衰竭()约占心衰患者的半数,其诊断和治疗一直是临床挑战与不同,患者虽然保留了足够的心室泵血能HFpEF HFrEF HFpEF力,但由于舒张功能障碍和心室顺应性减低,导致左室充盈压升高,出现心衰症状超声心动图对的诊断至关重要,主要评估左室舒张功能和左HFpEF室充盈压状态左心室收缩功能评估心肌收缩的生理基础心肌收缩基于肌动蛋白与肌球蛋白相互作用,通过兴奋收缩偶联过程,细胞内钙离子浓度升高触发心肌收缩,能量由提供心肌收缩力受前负荷、后负荷、心率和心肌本身-ATP收缩力四因素调控评估指标及临床意义左室收缩功能评估包括射血分数、每搏量指数、心输出量指数、壁应力、收缩时相指标等这些指标从不同角度反映左室泵功能,应根据具体临床问题选择合适的评估指标/容积法评估射血分数通过测量舒张末期和收缩末期容积计算,是最常用的方法可采用线性测量法(简单但精确度较低)或辛普森法(更准确但技术要求高)进行容积测量EF辛普森法双平面法利用心尖四腔观和二腔观测量左室在收缩末期和舒张末期的面积和长轴长度,通过盘状求和法计算容积该方法避免了几何假设,被推荐为二维超声评估的标准方法EF超声心动图方法学比较评估方法优点缺点适用场景型超声时间分辨率高,受束位影响大,对称收缩的心脏M操作简单几何假设多二维辛普森法减少几何假设,需要良好的心内临床常规评估准确度高膜显像三维超声避免几何假设,设备要求高,时复杂病例,研究准确度最高间分辨率较低场景组织多普勒负荷依赖性小,角度依赖性,噪早期心肌病变,早期发现异常声干扰研究应变成像敏感性高,可评标准化不足,厂早期心肌损伤,估区域功能商间差异区域功能评估左心室壁运动评估节段分析法节段性收缩功能评分16将左心室分为基底部、中部和心尖部共每个节段评分正常轻度减1=,2=个节段,标准化评估区域壁运动弱重度减弱无运动反常运动16,3=,4=,5=应激超声心动图壁运动异常评分指数运动或药物负荷下评估壁运动,发现静所有节段评分总和除以节段数量,正常息状态难以察觉的异常值为,越高表示异常越严重1左心室壁运动评估是冠心病诊断和心肌存活性评估的重要方法通过标准化的分节评估,可以发现区域性壁运动异常,推断可能的冠状动脉病变壁运动异常评分指数不仅能定量评估异常程度,还具有良好的预后预测价值在评估中应注意联合多个切面观WMSI察,避免单一切面可能导致的误判心肌应变成像Strain Imaging应变与应变率概念应变是心肌变形的量化指标,表示心肌长度相对于原始长度的变化百分比应变率是应变随时间变化的速率,单位为⁻应变成像能定量评估心肌Strain StrainRate s¹局部和整体的收缩功能斑点追踪技术原理斑点追踪技术通过追踪超声图像中的自然声学标记斑点在心动周期中的运动来计算心肌变形与组织多普勒相比,斑点追踪不受角度影响,可以同时评Speckle Tracking估多个方向的应变全局纵向应变临床应用全局纵向应变是各节段纵向应变的平均值,正常参考值为至比更敏感,能早期发现心肌损伤特别适用于评估化疗心脏毒性、早期心肌病和预后GLS-18%-22%GLS EF预测组织多普勒技术技术原理与优势组织多普勒技术是基于多普勒原理测量心肌运动速度的方法与血TDI流多普勒不同,通过滤除高速低振幅信号,专注于低速高振幅的心TDI肌组织信号具有时间分辨率高、实时评估心肌运动的优势TDI心肌速度测量可测量各部位心肌的收缩期、舒张早期和晚期速度TDI Se a二尖瓣环速度是评估左室纵向功能的重要指标,降低的波速度TDI S提示收缩功能受损,波减低则反映舒张功能障碍e临床应用与局限性在舒张功能评估、区域心肌功能分析和心脏同步性评估中有TDI重要应用主要局限在于角度依赖性大(测量必须与运动方向平行)、易受牵拉影响,且无法区分主动收缩和被动牵拉运动三维超声心动图评估数据采集技术容量测量优势左室同步性评估超声采用矩阵阵探头一次性超声可直接测量左室容积而超声能同时分析左室所有节3D3D3D采集包含整个左心室的容积数无需几何假设,避免了二维测段的收缩过程,通过容积时间-据,可实时显示实时或通量的截面选择和容积计算误差曲线和参数化成像定量评估心3D过多个心动周期重建全容积研究表明超声测量的左室容室收缩同步性,为心脏再同步3D采集时需保持患者呼吸平积与心脏高度相关,是目治疗提供重要决策依据3D MRICRT稳,心律规则,以获得高质量前超声评估心腔容积的金标准图像临床应用范围除左室功能评估外,超声在3D瓣膜疾病(特别是二尖瓣)、先天性心脏病和介入治疗引导方面也有广泛应用随着图像质量和自动化分析的改进,3D超声将在临床中发挥更重要作用心肌功能评估新技术心肌功能成像心肌速度加速度成像MPI结合多普勒速度和组织变形参数的综合分析技术,可提供更全面的心肌在速度基础上进一步分析心肌运动加速度变化,提供更敏感的心肌收缩功能评价通过参数化显示,直观展示心肌不同区域的功能状态,提高力评估加速度参数对负荷条件变化不敏感,能更好地反映心肌本身收诊断效率和准确性缩性能心肌显微结构特征人工智能辅助评估通过高频超声或特殊成像技术评估心肌组织特性和微结构变化可早期基于深度学习和机器学习算法的自动化心功能分析技术,可提高测量效发现纤维化、脂肪浸润等病理改变,弥补常规功能评估的不足率和重复性技术能自动识别心内膜边界、计算容积和射血分数,AI减少人为误差左心室舒张功能评估舒张功能的生理基础心室舒张四个阶段心室舒张是心肌主动松弛和被动充盈的复杂过程,涉及能量依赖•等容舒张期主动舒张开始,压力下降但容积尚未变化的肌丝解离、钙离子重摄取、弹性回缩力和心室顺应性等多个机•快速充盈期二尖瓣开放,左室快速充盈制正常舒张过程确保心室在低压状态下有效充盈•舒张中期充盈减慢,称为舒张期缓慢充盈期舒张功能障碍常先于收缩功能障碍出现,是多种心脏疾病的早期•心房收缩期左房收缩,贡献约的终末舒张容积20-30%表现准确评估舒张功能对早期诊断、治疗监测和预后评估具有舒张功能障碍可影响其中任何一个或多个阶段,导致充盈受阻或重要价值充盈压升高二尖瓣血流速度特征波特征E舒张早期二尖瓣血流速度,反映左房左室压力梯度和左室主动舒张-能力波幅度受前负荷、心率和左室顺应性影响E2波特征A舒张晚期心房收缩产生的血流速度,反映左房收缩功能和左室顺应性波幅度随年龄增加而增大,与左室僵硬度相关A比值解读E/A正常成人,随年龄降低舒张功能级充盈减低E/A1I E/A
0.8型;级假正常型;级限制性充盈型需II
0.8-
1.5III E/A2结合其他参数综合判断二尖瓣血流速度特征是评估左室舒张功能的基础随着舒张功能障碍进展,二尖瓣血流模式从充盈减低型进展至假正常型,再到限制性充盈型评估时需注意年龄相关变化和容量状态影响,老年人波生理性降低,容量负荷增加可使波暂时升高E E组织多普勒参数左心房功能评估34ml/m²上限值LAVI左房容积指数正常上限,超过提示左房扩大3功能阶段左房具有储存、导管和泵功能三个阶段40%储存功能左房总排空分数正常值,反映整体功能30%应变降低幅度左房应变降低幅度与心血管事件风险相关左心房不仅是简单的血液储存腔,还具有重要的调节功能左房容积是左室舒张功能长期负荷状态的气压表,左房扩大是多种心脏疾病的独立预后因素左房功能可分为储存期收缩期、导管期舒张早期和泵功能期舒张晚期,通过容积测量和应变分析可分别评估这三个阶段的功能肺静脉血流特征波特征S收缩期血流,反映左房顺应性和右心功能波特征D舒张早期血流,与二尖瓣波相对应E反流波A左房收缩引起的反向血流,反映左房收缩功能异常模式舒张功能障碍时比值和反流特征改变S/D A肺静脉血流检查是评估左房功能和左室舒张功能的重要补充正常人肺静脉血流呈双相前向流,收缩期波和舒张早期波血流速度相近随着舒张功能障碍进展,比值先SDS/D增大后减小;反流波持续时间延长并超过二尖瓣波持续时间,提示左室顺应性降低A A检查时应选择右上肺静脉,从心尖四腔观采集三尖瓣反流速度评估肺动脉收缩压估计右心功能评估意义测量技术要点通过三尖瓣反流速度计肺动脉高压是右心功能应在多个切面(如心尖算右室与右房间压力不全的重要病因,也是四腔观、改良胸骨旁差,加上估计的右房压左心功能不全的常见并位)寻找最大反流速力,可得到肺动脉收缩发症持续的肺动脉高度,对准反流束方向,压估计值公式压可导致右室重构和右多普勒束与血流夹角小心衰竭,显著增加病死于°测量至少个PASP=4V²+RAP203(为三尖瓣反流最大率心动周期取平均值,以V速度,为右房压提高准确性RAP力)右心室功能评估解剖与生理特点常用评估参数RV右心室呈新月形,由入流道、流出道和心尖部组成,壁厚仅为左右心功能评估常用指标包括三尖瓣环平面收缩位移、TAPSE室的主要通过纵向缩短产生射血,对前负荷变化敏感右室面积变化分数、三尖瓣环收缩期速度等这些指1/3RV FACS但适应后负荷能力差这些特点使功能评估具有挑战性,需标各有优缺点,应综合应用RV要多参数综合评价三维超声和应变分析技术可提供更全面的右心功能评估,避免常入流道收缩是主要贡献因素规参数的几何假设局限右心功能评估对肺动脉高压、先天性心
1.脏病、右心梗死和心力衰竭等疾病的诊断和管理具有重要意义肌肉小梁比左室更丰富
2.壁张力低于左室
3.对前负荷更敏感
4.与波测量TAPSE S测量方法波测量技术TAPSE S在心尖四腔观中使用型超使用组织多普勒技术,在心尖M声,光标放置于三尖瓣环侧壁四腔观中采集三尖瓣环侧壁部部,测量三尖瓣环在收缩期的的组织速度,测量收缩期峰值位移距离这一指标反映右室速度波与原理S STAPSE纵向收缩功能,操作简单,重相似,同样评估右室纵向收缩复性好,是临床最常用的右心功能,但提供的是速度而非位功能评估方法之一移信息正常参考值范围正常值,波正常值这些参数受年龄、TAPSE≥17mm S≥
9.5cm/s性别、体表面积等因素影响,解读时应考虑患者个体特征二者显著降低提示右心功能受损,在多种疾病中具有预后价值右心室面积变化率FAC测量方法与标准通过测量心尖四腔观中右室舒张末期和收缩末期面积计算舒FAC FAC=张末期面积收缩末期面积舒张末期面积×测量时需沿右室心内-/100%膜描记,包括小梁但不包括房室瓣和中度带图像应优化显示右室游离壁心内膜临床意义与局限性能较好地反映右室整体收缩功能,与射血分数概念相似FAC提示右室收缩功能减低,与不良预后相关其局限性在于对FAC≤35%图像质量要求高,测量者间差异大,且忽略了右室流出道的贡献与其他功能指标比较RV与和波相比,评估的是整体右室功能而非仅局限于三TAPSE SFAC尖瓣环区域研究表明与核磁共振测量的右室射血分数相关性FAC优于在右室整体功能均匀受损的情况下,更能反映真TAPSE FAC实状况右心室应变分析自由壁纵向应变评估RV右室自由壁纵向应变是使用斑点追踪技术评估右室收缩功能的先进方法RVFWLS通过测量右室自由壁个节段基底段、中段和心尖段在心动周期中的变形程度,可定3量评估右室收缩功能测量技术与标准化在优化的心尖四腔观中进行测量,应充分显示右室自由壁并保持帧秒的帧率60-90/图像应包含完整右室,特别是心尖部和自由壁测量需追踪整个心动周期,去除心室间隔贡献,仅计算自由壁应变正常参考值与异常标准右室自由壁纵向应变正常值负值表示缩短,被认为是异常应变值的≤-20%≥-20%异常程度与右室功能障碍严重程度相关此参数比传统指标更敏感,能早期发现功能异常临床应用价值在肺动脉高压、肺栓塞、心力衰竭等多种疾病评估中具有重要价值研究表RVFWLS明,是这些疾病独立的预后预测因子,对传统评估指标有重要补充作用在RVFWLS化疗心脏毒性监测中也显示出早期发现右室功能损害的潜力右心房功能评估右心房容积测量通常使用单平面或双平面面积长度法,正常指数化值容积增大常见于三尖瓣疾病、肺动脉高RA-34ml/m²RA压和右心衰竭,是不良预后的独立预测因子功能评估包括储存功能、导管功能和泵功能三个方面,可通过容积分析或应变技术进行量化指标在三尖瓣疾病、肺动脉高压RA RA和右心衰竭患者的风险分层中具有补充价值,特别是在常规右室功能指标正常的情况下心肌灌注显像评估心功能技术原理SPECT单光子发射计算机断层扫描使用放射性示踪剂如评估心肌灌注示踪剂随血流SPECT99mTc-MIBI分布于心肌,活性心肌摄取示踪剂而显影,缺血或瘢痕区域摄取减少或缺如,形成灌注缺损心肌灌注与功能关系心肌灌注是心肌存活和功能的基础门控可同时评估区域灌注和收缩功能,通过采集心动周期各SPECT阶段的图像,重建左室容积曲线,计算射血分数和壁运动这种一站式评估提供了灌注功能匹配信息-瘢痕与活性组织鉴别静息负荷检查可鉴别永久性瘢痕与可恢复的缺血心肌静息和负荷均显示灌注缺损提示瘢痕;负-SPECT荷出现而静息消失或减轻的缺损提示可逆性缺血;而再分布现象则提示冬眠心肌存在临床应用价值在冠心病诊断、风险分层、存活心肌评估和治疗决策中具有重要价值特别是对于超声图像质量SPECT不佳或结果不确定的患者,可提供互补信息其局限性在于辐射暴露、空间分辨率有限和软组织SPECT衰减伪影心脏核磁共振评估CMR技术优势CMR心脏核磁共振具有无辐射、高空间分辨率、多平面成像能力和优异的组织对比度等优势是评估心室容积、质量和功能的金标准,同时可进行心肌组织表征,识别心肌水肿、脂肪浸润和纤维化容量与功能精确测量通过短轴连续切片覆盖整个心脏,描记心内膜和心外膜边界,无几何假设计算精CMR确容积对右室和不规则形状心腔的测量尤为优越心壁增厚和运动分析可评估区域功能组织表征能力可通过多种序列表征心肌组织特性加权成像识别水肿,加权成像显示脂CMR T2T1肪,延迟增强成像评估纤维化,图谱定量组织特性变化这种组织活检LGE T1/T2能力是独特优势CMR4心肌存活性评估技术可精确区分存活心肌、非透壁性和透壁性梗死,为血运重建提供关键决策依LGE据心肌存活程度与功能恢复潜能直接相关,透壁性增强提示功能恢复可能性≥50%低测序技术CMR黑血序列是基础形态学评估序列,通过抑制血池信号使血液呈现低信号(黑色),而心肌呈现高信号,适合评估心肌厚度、心腔大小和心包疾病电影序列提供动态心脏运动信息,通常采用稳态自由进动技术,血池呈高信号,可评估心腔容积、壁运动和射血分Cine SSFP数加权成像用于组织表征,高信号提示水肿,特征则可显示脂肪延迟增强成像在钆对比剂注射后分钟获取,正T1/T2T2T1LGE10-15常心肌快速清除对比剂呈低信号,而纤维化梗死区域对比剂滞留呈高信号,是心肌损伤评估的关键技术图谱则通过像素级定量/T1/T2分析提供组织特性的定量评估心肌纤维化评估检测局灶性纤维化图谱与定量弥漫性纤维化LGE T1ECV延迟增强成像是检测局灶性心肌纤维化的金标准基于钆图谱技术可定量分析对比剂前后心肌值变化,结合血液LGE T1T1对比剂在纤维化区域分布容积增大和洗脱延迟的原理,使梗死或值可计算细胞外容积分数是反映弥漫性纤维化T1ECV ECV瘢痕区域呈现高信号(白色)不同心肌病的分布模式具有的敏感指标,正常值约为,在多种心肌病中增高LGE25-30%特征性,有助于鉴别诊断弥漫性纤维化常见于高血压、糖尿病、瓣膜病和老龄化过程,传•冠心病呈亚心内膜下起始的区域性分布统难以检测,而图谱和能早期发现这些微小改变LGE T1ECV这一技术在、淀粉样变、法布里病等疾病的鉴别诊断中•肥厚型心肌病中间壁或交界区域斑片状HFpEF具有重要价值•心肌炎心外膜下或中间壁条带状•心肌病多样化模式,具有诊断价值评估心功能CT冠脉技术发展功能评估优缺点容量测量与射血分数CTA CT随着多排技术快速发展,心优势在于同时提供冠脉及心通过重建心动周期各时相图CT CTCT脏已从单纯冠脉解剖评估扩肌信息,空间分辨率高,评估像,可测量心腔容积和计算射CT展到功能评估领域现代排心脏瓣膜结构精确,患者依从血分数,精确度接近核磁共振64以上具有亚毫米空间分辨率性好局限性在于时间分辨率特别适合超声窗不佳患者或核CT和高时间分辨率,能在单次屏低于超声,辐射剂量和碘造影磁禁忌症患者可同时评估心气中完成全心扫描,同时评估剂使用,以及心律不齐导致的肌质量,检测心肌肥厚或变薄冠脉解剖和心功能图像伪影灌注成像应用静息负荷灌注可评估心肌-CT血流和缺血碘造影剂分布与血流成正比,通过测量心肌增强程度可定量评估区域灌注结合解剖和功能信息,提高冠脉狭窄临床意义的判断准确性评估心肌代谢与功能PET代谢追踪剂应用利用特异性示踪剂如葡萄糖代谢、棕榈酸脂肪酸代谢和乙酸氧化代PET¹⁸F-FDG¹¹C-¹¹C-谢等评估心肌代谢状态这些代谢信息提供了心肌活力和功能的深层次评估,超越了单纯形态学和灌注评估心肌氧耗量测定₂和乙酸可定量测量心肌氧耗量₂,这是评估心肌能量利用效率的¹⁵O-H O¹¹C-PET MVO黄金标准在心力衰竭和心肌病患者中,₂与心功能障碍程度和预后密切相关,为治疗MVO评估提供重要指标血流代谢不匹配-可同时评估心肌血流和代谢,发现血流代谢不匹配现象如冬眠心肌表现为血流减低PET-但代谢保留尤其是葡萄糖代谢增加,为识别可获益于血运重建的心肌提供关键依据临床应用价值在缺血性心脏病、心力衰竭、心肌病和心脏移植后评估中有重要应用它能早期发现代PET谢异常,预测功能恢复可能性,指导精准治疗局限性在于设备昂贵、示踪剂半衰期短、操作复杂,限制了广泛应用心导管检查评估心功能压力容积环分析-最全面的心功能评估技术,不受负荷影响测量dP/dt心室压力上升速率,反映心肌收缩能力前负荷评估通过舒张末压和肺毛细血管楔压评估后负荷评估通过血管阻力和壁张力计算分析心输出量测定通过热稀释、氧消耗法等测量心排血量心导管检查是心功能评估的金标准,提供直接血流动力学参数测量压力容积环分析通过同时记录心室压力和容积的瞬时关系,绘制心动周期各阶段的压力容积曲线,--可计算收缩末期弹性肌力、舒张顺应性和心室功效等核心参数,不受负荷条件影响生物标志物评估心功能心肌应变率评估应变率生理基础测量方法应变率是应变对时间的一阶导数,单位1通过组织多普勒或斑点追踪技术测量,为⁻,代表心肌变形的速率后者优势是不受角度影响s¹临床应用价值临床参考值评估收缩和舒张功能,早期发现心肌损纵向收缩应变率正常值为至-
0.9-
1.7伤,评估治疗效果和预后⁻,舒张早期应变率⁻s¹
1.0s¹心肌应变率比应变提供更多心肌功能动态信息,能分别评估收缩期和舒张期变形速率应变率测量不仅能更敏感地检测区域性心肌功能异常,还能分析心肌收缩和舒张的时间进程特别在评估舒张功能时,舒张早期和晚期应变率提供了独特的舒张特性信息心脏力学同步性评估机械同步性概念在治疗中的应用CRT心脏机械同步性是指心脏各部分协调收缩的时间一致性正常心心脏再同步治疗是治疗同步性障碍的有效方法,但约CRT30-脏中,电激动引起的机械收缩具有精确的时空序列,确保心脏最患者对无明显反应超声评估同步性指标有助于识别40%CRT佳泵血效率同步性受损导致心脏作功效率下降、充盈时间缩潜在获益人群,提高治疗成功率CRT短,加重心力衰竭•组织多普勒评估如室间隔至后壁运动延迟130ms同步性障碍分为电激动延迟如左束支传导阻滞和机械激动延迟•应变评估最早与最晚激活区域收缩时间差130ms如缺血、瘢痕两种机制评估方法包括组织多普勒、斑点追踪•评估左室整体受损指数3D SDI10%和三维超声等技术,测量心肌不同区域收缩时间差异实时超声引导优化能调整起搏参数,最大化恢复机械同3D CRT步性,改善心功能左心房压力评估比值E/e二尖瓣波与组织多普勒波比值E e心房IVRT肺静脉血流与左房压力关系左房应变左房储存功能与压力负荷综合评估多参数整合提高准确性左心房压力升高是多种心脏病的共同特征,也是心衰症状的主要原因直接测量需要有创手段,LAP而超声心动图提供了多种无创评估方法比值是最常用的参数,平均提示显著升高E/e E/e14LAP但在某些情况下如心动过速、二尖瓣环钙化、右心衰竭,准确性可能降低E/e肺静脉血流特征、左房应变和三尖瓣反流压差等参数可提供补充信息美国超声心动图学会推荐采用多参数评估策略,结合临床背景综合判断准确评估对心力衰竭诊断和治疗效果监测具有重要价LAP值运动超声心动图技术实施标准运动前、峰值和恢复期获取标准切面图像运动能力与心功能运动耐量反映心功能储备和心输出量增加能力压力储备评估运动时射血分数增加提示良好储备≥5%隐匿性心功能障碍静息正常但运动时出现异常提示早期障碍运动超声心动图通过观察心脏对生理性负荷的反应,提供静息检查无法获取的功能储备信息正常心脏在运动时表现为射血分数升高、心输出量增加、舒张功能改善;而功能受损的心脏可能无法适当增加收缩功能,甚至出现舒张功能恶化或局部壁运动异常运动超声特别适用于评估心脏瓣膜病、隐匿性心力衰竭和运动能力不匹配患者在诊断中,运动时比值显著升高是重要依据此外,运动中诱发的HFpEF E/e15二尖瓣反流或肺动脉压力过度升高也具有重要诊断价值心肌应激试验药物应激技术运动应激与药物应激比较存活心肌评估多巴酚丁胺应激超声心动图是常用运动应激更生理,可观察实际运动耐量,低剂量多巴酚丁胺可区分冬眠心肌和瘢痕DSE的药物应激方法,通过递增剂量多巴酚丁提供心率和血压反应信息运动方式包括组织冬眠心肌表现为静息壁运动减弱,胺模拟运动效应低剂量平板运动和卧式自行车,后者图像采集更低剂量多巴酚丁胺刺激后功能改善收缩5-评估心肌活力,高剂量方便药物应激则更适合运动受限患者,储备,高剂量时可再次减弱双相反应10μg/kg/min诱发缺血相比运控制性更好,但存在药物副作用风险两这种特征性反应提示心肌存活,预测20-40μg/kg/min动试验,对图像采集控制更好,尤其种方法敏感性和特异性相当,应根据患者血运重建后功能恢复的可能性,是临床决DSE适合行动不便患者情况选择策的重要依据心脏超声造影技术造影剂特性与安全性超声造影剂是稳定微泡制剂,直径小于红细胞,能通过肺循环到达左心,增强心内膜与血液界面的显影现代造影剂如、和安全性高,不经肾脏排泄,可用于肾功能不全患者极少数SonoVue DefinityOptison患者可能出现过敏反应,使用前应评估获益与风险壁运动评估增强价值造影超声显著改善心内膜显像,特别是在超声窗不良患者中研究表明,造影可使约技术不满意的检30%查变为诊断性检查,提高射血分数测量准确性和壁运动评估可靠性在心尖部血栓识别、心肌致密化不全诊断和左室假腔瘤鉴别方面具有独特优势心肌灌注评估微泡不仅增强腔内对比,还可评估心肌灌注通过特殊成像技术如脉冲反转、超低机械指数成像,微泡可显示冠状微循环灌注灌注缺损提示心肌缺血或梗死,对冠心病诊断和风险分层有重要价值,特别适用于急诊室胸痛鉴别诊断技术要点与临床应用造影超声需使用低机械指数成像,通过静脉输注或推注给药临床应用包括技术困难心室功能评估、壁运动异常确认、心内血栓诊断、心肌灌注评估和应激试验增强在二尖瓣调节、先天性心脏病和主动脉疾病评估中也有应用特殊人群心功能评估老年人群特殊考量老年人心脏生理性改变包括心肌僵硬度增加、舒张功能下降和血管顺应性降低比值随年龄生理性降低,评估时需考虑年龄相关变化应增加对舒张功能、E/A左房功能和左室肥厚程度的关注,以区分病理与生理改变儿童心功能评估特点儿童心脏随年龄发育变化,需使用体表面积校正的参考值儿童心率快、图像质量好,纵向功能常优于环向功能评估重点包括生长发育相关变化、先天性畸形妊娠期心功能变化对功能影响和右心功能评估,分析是标准化评估的重要工具Z-score妊娠期血容量增加,心率增加拍分,心输出量增加30-50%10-15/30-50%心脏结构改变包括腔室增大和轻度壁厚增加舒张功能可轻度受损,但收缩功能运动员心脏适应性改变通常保持正常需区分生理性适应与妊娠期心肌病等病理状态长期运动训练导致心脏结构与功能适应性改变,包括心腔扩大、壁厚增加和心率减慢评估时需区分生理性适应运动员心脏与病理性改变如肥厚型心肌病应变分析和在鉴别诊断中具有重要价值CMR癌症治疗心脏毒性监测常见心脏毒性药物蒽环类药物如阿霉素、表柔比星引起剂量依赖性、累积性和不可逆性心肌损伤;曲妥珠单抗赫赛汀常引起可逆性心功能降低;酪氨酸激酶抑制剂、免疫检查点抑制剂等新型药物也具有心脏毒性潜能不同药物联合使用和放疗可增加心脏损伤风险早期心功能损害检测传统评估对早期心肌损伤不敏感,当检测到下降时,心肌损伤可LVEF EF能已经显著全局纵向应变能早于下降个月检测到心肌功能GLS EF2-3异常,是目前推荐的早期筛查指标相对基线降低被认为具有GLS15%临床意义,即使尚在正常范围EF监测频率与方案制定监测方案应根据药物类型、剂量、既往心脏病史和其他危险因素个体化制定一般建议在治疗前、治疗中关键时间点和治疗后定期评估高危患者需更频繁监测监测内容包括症状评估、生物标志物如肌钙蛋白、和心脏影像学检查BNP瓣膜病心功能评估心室适应与代偿瓣膜病严重程度分级评估心室对容量或压力负荷的适应反应,包通过整合多项超声指标精确评估瓣膜狭窄或括扩张、肥厚和收缩功能变化1关闭不全程度,分级标准已国际共识化心肌应变分析检测代偿阶段心肌功能微小变化,早于EF发现心肌损伤,预测术后恢复术后预后预测干预时机判断5术前左室大小、功能和应变参数可预测术后心功能改善程度和长期预后综合瓣膜病严重程度、心室功能状态、症状和并发症风险,确定最佳手术时机瓣膜病评估需要整合瓣膜本身病变和心室功能状态即使保持正常,应变分析也可发现微妙的心肌损伤,指导最佳干预时机术前EF左室收缩末期直径、和显著降低提示术后功能恢复可能性降低50mm EF50%GLS心肌病心功能特点心肌病类型形态特点功能特点应变模式扩张型心肌病左室扩大,壁厚正显著降低,全面全局降低,节EF GLS常或变薄性壁运动减弱段分布均匀肥厚型心肌病左室壁非对称性肥正常或增高,舒肥厚区域应变降EF厚,常见于间隔张功能受损低,基底段间隔显著限制型心肌病心腔大小正常,心正常,舒张功能纵向应变轻度降EF房扩大严重受损低,舒张应变率严重减低心肌致密化不全心内膜非致密层可正常或降低,非致密化区域应变/EF致密层比值舒张功能常受损明显降低,形成特2征性区域模式不同类型心肌病具有特征性形态和功能表现,应变分析提供独特诊断信息扩张型心肌病表现为全面性收缩功能降低;肥厚型心肌病特征是非对称肥厚和舒张功能障碍;限制型心肌病主要表现为严重舒张功能障碍和心房扩大;而心肌致密化不全则具有特征性心内膜层形态改变冠心病心功能评估冠心病心功能评估关键在于区分不同类型心肌损伤急性缺血心肌表现为局部壁运动减弱,通常符合冠状动脉供血区域;休眠心肌是慢性低灌注引起的可逆性功能障碍,特征是静息壁运动减弱但保留收缩储备,双相应激超声和核素显像是评估的主要方法;震颤心肌是急性灌注恢复后暂时功能障碍,通常在数天内自行恢复心肌存活性评估对指导冠心病治疗决策至关重要休眠心肌比例的患者从血运重建中获益最大多模态影像联合应用可提高评10%估准确性超声评估壁运动和收缩储备,精确定位和量化梗死范围,评估代谢活性和微循环状态CMR PET心衰分型与功能评估40%HFrEF射血分数降低型心衰,特点是收缩功能障碍40-49%HFmrEF射血分数中间范围心衰,表现为轻度收缩功能减低≥50%HFpEF射血分数保留型心衰,主要表现为舒张功能障碍5-7评估维度全面评估需涵盖多个心功能参数维度不同类型心衰需针对性评估策略重点评估左室收缩功能、瓣膜反流和心室同步性;则需重点评估舒张功能、左房功能和左室顺应性HFrEFHFpEF所有心衰患者均应评估右心功能,功能障碍是不良预后的独立预测因子RV心衰评估不能仅依赖,应整合收缩功能、舒张功能、心室重构、瓣膜功能、右心功能和压力负荷状态等多维度信息多模态影像联合应用提供互EF补信息超声评估日常功能变化,精确评估病因和组织特性,核素显像评估心肌代谢状态功能性评估如运动试验可揭示静息检查无法发现的CMR异常心功能评估新技术展望人工智能辅助分析融合影像技术发展远程监测与可穿戴设备深度学习算法自动识别心内膜多模态影像融合将解剖、功能小型化超声设备和智能可穿戴边界、量化心腔容积、分析区和分子信息整合在同一图像技术使心功能监测从医院扩展域功能和测量应变参数,提高中,如、和至家庭和社区植入式传感器PET-CT PET-MR效率和重复性计算机视觉技超声融合技术三维打印可持续监测心脏压力和容量状-CT术可发现人眼难以识别的微小和增强现实技术将影像数据转态这些技术将改变心衰管理变化,提升早期诊断能力化为可视化模型,改善诊断理模式,从周期性评估转向连续AI还能整合多来源数据,建立更解和治疗规划光学影像和分动态监测,实现早期干预精准的风险预测模型子影像将提供组织微结构和代谢信息精准医学应用前景未来心功能评估将整合影像、基因组学和代谢组学数据,建立个体化疾病模型,实现对心脏疾病风险的精准预测和治疗反应的准确预估心脏数字孪生技术将模拟个体心脏生理和病理过程,优化治疗方案选择心功能评估临床路径基层医疗机构以基础检查为主,包括心电图、胸片、基本超声检查和生物标志物检测重点是早期识别异常、风险评估和常见疾病诊断应用简化评估流程,对疑难或严重患者及时转诊2二级医院评估具备常规超声心动图、运动试验和常见影像学检查能力可完成大多数心功能评估,管理常见心脏疾病配备经培训的医师进行系统评估,建立随访管理体三级专科医院3系,对复杂患者转诊三级医院提供全面心功能评估,包括高级超声技术、心脏、核素检查和侵入性评MRI估具备多学科团队处理复杂疾病,开展新技术应用和研究建立区域心功能随访与管理评估中心,提供技术支持和培训建立分级随访管理系统,按风险等级制定个体化随访计划利用远程医疗技术扩大优质医疗资源覆盖,提高心功能评估的可及性和连续性建设区域协同平台,实现检查结果共享和专家远程会诊病例分析典型病例介绍多模态评估整合岁男性患者,高血压年,糖尿病年,近个月活动后气进一步心脏检查显示左室弥漫性功能减低,无明显延迟强671053MRI促加重体检发现颈静脉怒张,双下肢轻度水肿,心尖部闻及化,未见局灶性瘢痕图谱和分析提示轻度弥漫性纤维T1ECV级收缩期杂音心电图示窦性心律,左室肥厚化心导管检查排除冠状动脉显著狭窄,左室舒张末压升高3/624mmHg超声心动图显示左室腔扩大左室舒张末期内径,壁65mm厚增加室间隔厚度,左室射血分数降低诊断高血压心脏病合并糖尿病心肌病变,心功能不全13mm LVEF,中重度二尖瓣反流,左房明显增大组织多普勒显示二二尖瓣反流为功能性,继发于左室扩大和乳头肌位38%HFrEF尖瓣环侧壁,全局纵向应变移超声评估显示收缩和舒张功能均受损,确认弥漫性心肌e6cm/s E/e15GLS-12%MRI改变,排除缺血性病变总结与展望心功能评估关键点心功能评估需要多方位、多参数、多技术综合分析,超越单纯射血分数评价应整合形态学、功能学和血流动力学信息,建立全面评估体系心脏功能评估应贯穿疾病的预防、诊断、治疗和预后评估全过程临床实践推荐要点建议采用分阶段评估策略先进行基础筛查,发现异常再进行靶向深入评估根据临床问题选择最适宜的评估方法,考虑可得性、成本效益和患者因素优先掌握应变成像等新技术,提高早期诊断能力,为精准治疗提供依据未来研究方向心功能评估未来发展趋势包括技术简化与标准化,提高临床实用性;人工智能辅助分析,提高效率与准确性;融合多模态信息,建立综合评价系统;个体化风险预测模型,实现精准医学;远程监测技术应用,实现连续动态评估培训与质控建议加强心功能评估基础培训与继续教育,建立分层次培训体系制定规范化检查流程与质量控制标准,确保评估结果可靠促进多学科协作,整合心脏病学、影像学和实验室医学等专业,共同提高心功能评估水平。
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