第三章　心功能的测定和评价

第一节　左室功能的测定

心脏功能的测定对于了解病情、指导治疗、评价疗效及估测预后，均有十分重要的意义。超声心动图可实时、无创、准确地显示心脏解剖结构、室壁运动、和血流动力学信息。心脏功能可分为左、右心的收缩功能及舒张功能。

一、左室收缩功能的测定

（一）常用指标及正常值

1.每搏输出量（SV）

指左室在每次心动周期排出的血量。

（1）SV=舒张末期容积（EDV）-收缩末期容积（ESV）

正常值：60～120ml。

（2）计算方法

1）Simpson方程：

是目前公认的最好的计算方法之一。基本原理基于Simpson法则，即规则或不规则的大容积均可被分解为一系列简单形状的小容积，这些小容积的总和，即为大容积。

依此，可沿左室面的公共长轴将左室简化分为四段均匀的大致为椭圆柱体的片段，若各片段短轴切面上的面积为A，片段的高度为H（用左室长径除以片段数）。则其计算公式如下：

适用于伴有室壁节段运动异常的冠心病患者，但计算复杂，需计算机辅助分析。

2）立方体法：

假设左室为立方体，其长、短轴之比为2∶1，且左室各部位心肌收缩一致。计算公式如下：

V=π/6×2D×D2 =1.047D3，式中D为左室短轴直径（cm）。

左室舒张末期内径（Dd）和左室收缩末期内径（Ds）容积分别为EDdV=1.047和EDsV=1.047，则SV=1.047（-）。该法适用于正常成年人中等大小心脏的测定。

3）Teichholz校正公式：

是立方体法的校正，其公式为V=7.0D3/（2.4+D）。可适用于中等大小以及心脏扩大和小心脏。

4）椭圆体法：

假设左室为椭圆体，则容积计算公式为：

V=π/6×L×D2（L为椭圆体长轴，D为室间隔至左室后壁内膜面的垂直距离）。该法误差大，现已少用。

2.心输出量（CO）

指每分钟左室收缩排出的血流量。

计算公式：CO=SV×HR，式中HR为心率。

正常值：3.5～8.0L/min。

3.心脏指数（CI）

指心输出量与体表面积的比值。

计算公式：CI=CO/BSA，式中BSA为体表面积。

正常值：2.2～5.0L/（min·m2）。

4.射血分数（EF）

指每搏输出量占左室舒张末期容积的百分比。

计算公式：EF=SV/EDV×100 %

正常值：67%±8%。

5.左室短轴缩短率（FS）

指左室舒张末期直径和左室收缩末期直径的差值与左室舒张末期直径的百分比。

计算公式：FS=ΔD%=（Dd-Ds）/Dd×100 %

正常值：34%±5%或>25%。

6.平均周径缩短率（MVCF）

指用左室舒张末期直径和左室收缩末期直径的差值除以左室舒张末期直径与左室射血时间两者的乘积。

计算公式：MVCF=（Dd-Ds）/（Dd×LVET），式中LVET为左室射血时间。

正常值：>1.1周/秒。

7.左室后壁增厚率（ΔT%）及室间隔增厚率（ΔIVST%）

左室后壁增厚率是指收缩期左室后壁厚度与其舒张期厚度的差值与舒张期左室后壁厚度的比值，而室间隔增厚率是指收缩期室间隔厚度与其舒张期厚度的差值与舒张期室间隔厚度的比值。

（1）ΔT%计算公式：

ΔT%=（PWTs-PWTd）/PWTd×100%

式中PWTs为收缩期左室后壁厚度，PWTd为舒张期左室后壁厚度。

正常值：74.46%±20.98%或>30%。

（2）ΔIVST%计算公式：

ΔIVST%=（IVSTs-IVSTd）/IVSTd×100%

式中IVSTs为收缩期室间隔厚度，IVSTd为舒张期室间隔厚度。

正常值：50.40%±17.04%或>30%。

（二）收缩功能降低的表现

1.左心室扩大。

2.左心室整体或局部心肌收缩运动不协调。

3.FS<25%。

4.左心室容积增大。

5.EF降低（<50 %）。

6.SV降低。

（三）对左室收缩功能指标的评价

在上述反映心肌收缩功能的指标中，左室射血分数是评价左室收缩功能比较稳定的指标，临床应用最为广泛。原因如下：① 对左室功能不同的患者，EF的重叠最小；② EF测量简便；③ 在心脏病的长期随访中，EF具有较高的预后估测价值。然而EF受左室后负荷的影响，因此不适于左室后负荷急性改变（如动脉压急剧升高）时左室收缩功能的评价。但对绝大多数患者左室功能的动态观察和长期随访，EF仍是首选的指标。

EF<50%已被公认为左室收缩功能减低的诊断标准。EF：40%～50%为轻度减低；30%～40%为中度减低；<30%为重度减低。

（四）左室收缩功能评价的新进展

声学定量技术（AQ）可自动显示和跟踪血液-组织界面，其采用单平面Simpson公式计算左室容量，实时显示左室容量曲线和EF，该技术的优点：① 大大减少了左室容量和EF测量的工作量；② 避免了人工描绘心内膜轮廓的主观误差，提高了测值的重复性和可比性；③ 可实时观察每次心搏的EF，这是其他测量技术所不能及的，为观察左室EF的动态变化和疗效反应提供了新的手段。在具有明显节段性室壁运动异常的患者，可采取声学定量技术，分别测量心尖多个切面的EF并加以平均，从而保证测量值的准确性。

彩色室壁动态技术（CK）结合了室壁运动幅度和时相的双重信息，对分析局部收缩功能具有良好的作用。

二、左室舒张功能的测定

左心室舒张活动包括心肌的主动扩张和被动充盈两个过程，前者由心室消耗能量完成，后者则为被动性扩张，与心室顺应性有关。左室舒张与左室的充盈并非同一概念，后者是对左室前负荷、后负荷、心率、心肌收缩力、心肌松弛性和心肌僵硬度的综合反映。只有在前四种因素固定不变时，左室的充盈变化才可能反映左室舒张特性的改变。近来的超声新技术（如DTI、AQ、CK等）可简便、重复地评价左室舒张功能。

（一）心脏舒张过程的四个时相（图1-3-1）

1.等容舒张期

是指从主动脉瓣关闭到二尖瓣开放这段时期，在这一时相中左室压力迅速下降至低于左房压水平而引起二尖瓣的开放。

2.快速充盈期

亦称被动充盈期，此期中左室心肌松弛，血液流入左室使得左室迅速充盈，左室容量及压力随之增加。

3.静止期

此期中左室无充盈，左室压与左房压达到平衡。

4.晚期充盈

亦称为心房收缩期，心房收缩将其内的血液进一步挤入心室，由于心房收缩引起的左室充盈占整个心室充盈量的10%～30%。房颤时，心房收缩消失。

（二）引起舒张功能失调的常见原因

1.随年龄增大引起的心室松弛能力受损。

2.可能与左室重量的增加有关。

3.心室舒张早期充盈的减少。

4.左房自主收缩能力的增强。

5.大多数心脏疾病引起的左室松弛能力的受损。

6.心室顺应性的减低。

7.心室充盈压的增加。

（三）常用测定指标及正常值

1.左室等容舒张时间（IVRT）

指从主动脉瓣关闭到二尖瓣开放所经历的时间，反映左室心肌的松弛速率，但受心率、主动脉压力及左房压力等因素的影响。IVRT的长短可以反映左室的松弛性。

正常值：<40岁，（69±12）ms；>40岁，（76±13）ms。

2.二尖瓣血流舒张早期最大流速（EV）

指左室充盈早期所产生的峰值流速。

正常值：（0.86±0.16）m/s。

3.二尖瓣血流心房收缩期最大流速（AV）

指左室舒张末期由心房收缩产生的峰值流速。

正常值：（0.56±0.13）m/s。

4.E波与A波流速的比值（EV/AV）

是临床上常用的指标。在正常情况下，E峰>A峰。如A峰高于E峰，说明心房的血液向心室排出时，由于心室舒张功能欠佳，排出受限，但要排除由主动脉关闭不全引起的二尖瓣叶A峰高于E峰的因素影响。

正常值：1.6±0.5。

5.E波减速时间（EDT）

指左室充盈早期减速过程（E峰下降支）所经历的时间。

正常值：（199±32）ms。

6.左房收缩期肺静脉血反流速度（AR）

正常值：<0.2m/s。

7.二尖瓣前叶E峰至室间隔左室面的距离（EPSS）

正常值：0～5mm。

8.A波时限

除反映出左室的顺应性以外，还可反映出左房自主收缩期的射血量。

9.将脉冲多普勒（PW）

置于心尖切面测量室间隔和侧壁瓣环速度，95%的患者可获得TDI波形，测量 S、e′、a、e′/a′、E/e′（图1-3-2，图1-3-3）。

血流动力学决定因素：

（1）e′：LV松弛性、前负荷、收缩功能及LV最小压力。

（2）a′：LA收缩功能和LVEDP。

（3）E/e′：能预测LV充盈压。

（四）舒张功能降低的表现

1.E/A比值倒置。

2.IVRT延长。

3.EDT延长。

4.左室僵硬度增高时，AR增大。

将E波和A波两者结合，还可判断左室舒张充盈的模式。根据二尖瓣口血流频谱E波和A波形态的不同，左室舒张功能不全可分为以下四期（图1-3-4，图1-3-5）：

1.Ⅰ期

左心室松弛异常，左室早期松弛能力受损亦或舒张减慢，患者在静息状态下没有症状和体征，左室充盈压亦表现正常。二维超声表现为左房内径正常或者轻度增大，左室容量、重量以及左室射血分数均正常。二尖瓣口血流频谱表现为左室舒张早期充盈减少，E波小于A波。

2.Ⅱ期

假性正常化，此期左室早期松弛能力受损亦或减缓，同时左室顺应性减低。患者表现为运动性呼吸困难，左室充盈压开始增高。二维超声表现为左房内径、左室容量及重量增大，左室射血分数正常亦或异常。二尖瓣口血流频谱表现为E/A值正常。

3.Ⅲ期

限制性充盈障碍，此期左室早期松弛能力受损的同时，左室顺应性严重减低。患者表现为轻度运动后呼吸困难，左室充盈压显著增高。二维超声表现为左房内径中-重度增大，左室收缩功能不全，二尖瓣和三尖瓣反流增加。二尖瓣口血流频谱表现为快速充盈，E波增高，其下降支陡降（DT变短），左房收缩期A波低平。

4.Ⅳ期

不可逆性限制性充盈障碍，此期左室早期松弛能力受损的同时，左室顺应性严重减低。患者表现为轻度运动后或静息状态下呼吸困难，左室充盈压异常增高。二维超声表现为左房内径中-重度增大，左室收缩功能不全，二尖瓣和三尖瓣反流增加（甚至出现舒张期二尖瓣反流）。二尖瓣口血流频谱形态与Ⅲ期表现相似。二尖瓣血流频谱示左室舒张功能不全。

三、左室心肌质量

20世纪70年代初，有学者基于左室为椭圆体的假设，从造影容积计算公式推导出左室壁心肌质量（LV mass）计算公式，即LVmass=1.05［（Dd+IVSTd+PWTd）3-Dd3］（式中：1.05为心肌的比重）。该公式与造影结果密切相关（r=0.88）。继而又有学者推导出改良公式：LVmass=1.04［（Dd+IVSTd+PWTd）3-Dd3］-13.6。应用该公式时，应按Penn常规检测室壁厚度与心腔大小。M型超声心动图LVmass公式在有严重容量负荷增加、大面积心肌梗死或室壁瘤、严重的非对称性室间隔肥厚时，其准确性会受到一定影响，但由于二维超声心动图分辨力相对低，难于标准化，目前仍主要沿用以上两个LV mass公式。