心动在线丨人工心脏瓣膜流速增快,是真性狭窄还是另有隐情?

心动在线丨人工心脏瓣膜流速增快,是真性狭窄还是另有隐情?

心动在线丨人工心脏瓣膜流速增快,是真性狭窄还是另有隐情?栏目介绍心动在线丨人工心脏瓣膜流速增快,是真性狭窄还是另有隐情?
《心动在线》栏目由天津医科大学总医院心内科超声心动图室杜鑫、黄灿亮主任负责,以典型或少见的超声心动图检查结果为切入点,结合病例进行分析,串联相关知识点,将超声心动图的诊断要点、标准及注意事项与广大读者分享,提高临床医生的超声诊断能力和水平。


案例


患者,女性,48岁,主因“月经量增多4年,加重4天”收入我院妇科。
患者4年前因“重度二尖瓣狭窄、重度主动脉瓣狭窄”行二尖瓣和主动脉瓣人工生物瓣置换术。在术后服用华法林抗凝以后,月经量增多并伴有血块和腹痛。外院妇科超声示“子宫肌瘤(大小不详)”,未予特殊处理,后间断就诊于当地中医医院,予中药汤剂及中成药治疗,自述月经量较前减少。
1年前患者月经量再次增多,就诊于我院妇科门诊,行宫腔镜检查和刮宫术,考虑“子宫腺肌病合并贫血”,予左炔诺孕酮宫内节育系统宫内放置对症治疗,患者月经量较前减少,但经期延长,约10天左右。
4天前患者出现阴道不规则出血,量大并伴有大量血块,就诊于当地中医医院治疗未见好转,转诊至我院妇科急诊,予缩宫素对症治疗,血常规回报血红蛋白89 g/L(中度贫血);妇科超声回报子宫增大伴内膜回声不均匀,遂收入我院拟择期行手术治疗。
因患者接受过人工心脏瓣膜置换术,故术前常规复查超声心动图,以明确人工瓣膜状态和心脏功能情况,以便于评估妇科手术风险。其具体超声图像如下。

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图1. 二维胸骨旁左心室长轴切面示人工主动脉瓣和二尖瓣置换术后改变,主动脉瓣和二尖瓣瓣架稳定,瓣叶结构显示欠清,左心房增大,左心室后壁运动增强,主动脉窦内径(27 mm)及升主动脉内径(25 mm)在正常下限,其余结构未见异常。


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图2. 彩色多普勒胸骨旁左心室长轴切面示人工主动脉瓣和二尖瓣前向血流速度增快呈五彩镶嵌的湍流,未见反流信号。


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图3. 二维心尖四腔心切面示人工二尖瓣置换和三尖瓣成形术后改变,二尖瓣瓣架稳定、瓣叶柔软、开放闭合未见异常,三尖瓣人工瓣环位置良好、瓣叶开放闭合基本正常,左心房增大,室间隔及左心室侧壁运动增强,其余结构未见异常。

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图4. 彩色多普勒心尖四腔心切面示人工二尖瓣前向血流速度增快,呈五彩镶嵌的湍流,未见反流信号。

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图5. 连续波多普勒示人工二尖瓣前向血流速度增快,峰值速度229 cm/s,平均压差8 mmHg,有效瓣口面积2.13 cm²。

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图6. 二维心尖五腔心切面示局部放大的人工主动脉瓣,瓣架稳定,瓣叶柔软,开放闭合良好。


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图7. 彩色多普勒心尖五腔心切面示人工主动脉瓣前向血流速度增快,呈五彩镶嵌的湍流,未见反流信号。

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图8. 脉冲波多普勒示左心室流出道收缩期血流速度轻度增快,速度154 cm/s。

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图9. 连续波多普勒示人工主动脉瓣前向血流速度增快,峰值速度443 cm/s,平均压差42 mmHg。

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图10. 左心室流出道内径20 mm,人工主动脉瓣有效瓣口面积1.24 cm²,每搏输出量120 ml。

综上所见,此次超声发现人工主动脉瓣和二尖瓣流速显著增快,压差显著增大,原因究竟是什么,是真性狭窄还是另有隐情?

解析


本例患者的情况非常特殊和复杂,我们需要“抽丝剥茧”,一层层揭开伪装,找出真正的原因。人工心脏瓣膜功能的超声评估包括两方面内容,即形态学和血流动力学。形态学评估包括生物瓣和机械瓣的分辨,瓣架的稳定性,瓣叶开放闭合情况,有无瓣叶的增厚、血栓、脱垂及撕裂;血流动力学评估包括峰值血流速度、平均跨瓣压差、有效瓣口面积、瓣膜反流及瓣周漏情况。


通常认为,人工主动脉瓣的峰值速度>3 m/s、平均压差>20 mmHg,人工二尖瓣的峰值速度>1.9 m/s、平均压差>5 mmHg为人工瓣膜流速增快。很明显,本例患者的人工二尖瓣和主动脉瓣流速都超出了正常范围,显著增快。人工瓣膜流速增快的原因主要包括以下三个方面:(1)高血流动力状态;(2)人工瓣膜-患者不匹配;(3)人工瓣膜狭窄。本例患者到底是哪一种情况?


对于人工瓣膜的超声评估,还有一点非常重要,就是在检诊前需要明确人工瓣膜的尺寸和术后出院前的峰值流速及平均压差(基线值),以便对这次评估提供参考和进行对比。但该患者和家属均不能提供具体的手术情况,这就为此次超声评估造成了一定的难度。在患者人工瓣膜信号等信息不详的情况下,可应用多普勒速度指数(DVI)初步判断,计算方法如下:DVI=左心室流出道峰值血流速度/人工瓣膜峰值血流速度。


DVI适用于高血流动力状态所致的左心室流出道和人工瓣膜流速增快。通常认为,人工主动脉瓣DVI>0.35、人工二尖瓣DVI>0.45,提示高跨瓣压差与高血流动力状态有关,而不是人工瓣膜狭窄。若DVI<0.25,则高度提示人工瓣膜狭窄。


本例患者的人工主动脉瓣DVI 为0.35,人工二尖瓣DVI为0.67,由此可见,基本上排除了人工瓣膜狭窄,二维的观察结果(瓣叶柔软、开放闭合正常)也支持这一判断。人工二尖瓣流速增快与高血流动力学有关,该患者的每搏输出量明显增高(120 ml)和室壁运动增强也证实了这一点,正常人安静状态下的每搏输出量约为60~80 ml。本例患者的高血流动力状态可能与贫血(血红蛋白89 g/L)有关。


此外,当人工主动脉瓣膜狭窄时,加速时间延长(≥80 ms),频谱圆顿(加速时间/射血时间≥0.32),而本例患者的加速时间/射血时间=0.27,也不支持瓣膜狭窄的判断。然而,本例患者的人工主动脉瓣流速增快与高血流动力状态有一定关系,但不能完全解释。


我们来看人工瓣膜流速增快的另一个原因,即人工瓣膜-患者不匹配。尽管瓣膜的设计在改进,但大多数人工瓣膜有固有狭窄,尤其是较小尺寸的人工瓣膜。值得一提的是,厂家提供的瓣膜大小是瓣环的外径,内径可能还要小几毫米。这种差异可能在不同类型的瓣膜之间会有所不同。


对人工瓣膜血流动力学性能的合理解释必须考虑到人工瓣膜的类型、型号和大小。应考虑人工瓣膜的跨瓣压差和瓣口面积的正常范围,并将它们和从患者中获得的数值进行比较。在较小尺寸的瓣膜中,可存在明显的瓣膜梗阻,这是跨瓣压差和瓣口面积测量的结果,而事实上人工瓣膜功能正常。这是由于和正常的自体瓣膜比较,人工瓣膜的有效瓣口面积较小所致。这种现象被称为“人工瓣膜-患者不匹配”,而一定程度上的不匹配非常常见。


当体表面积标化的EOA≤0.85 cm²/m²(人工主动脉瓣)、≤1.2 cm²/m²(人工二尖瓣)时,由跨瓣压差评估的血流动力学结果会骤然增高。正如所料,较小尺寸的瓣膜通常用于较小的瓣环患者,而人工瓣膜-患者不匹配通常发生在小尺寸的瓣膜植入到了大体重的患者。在这种情况下,人工瓣膜功能正常,但对于患者血流动力学需要来说就显得太小。


来看一下我们的病例,人工主动脉瓣体表面积标化的EOA为 0.79 cm²/m²,人工二尖瓣体表面积标化的EOA 为1.36 cm²/m²。因此,本例患者的人工主动脉瓣存在一定程度的人工瓣膜-患者不匹配,而人工二尖瓣仅仅是与高血流动力状态有关。


至此,我们明确了本例患者人工主动脉瓣流速增快的全部原因了吗?答案肯定没有那么简单。她未诉心脏不适症状,超声及心电图也未见左心室肥厚,也就是说,临床并未发现主动脉瓣高跨瓣压差所致的不良后果,那么本例患者超声测量的流速和压差准确吗?


我们来回顾患者的主动脉根部和升主动脉的解剖,本例患者的主动脉窦内径(27 mm)、窦管交界内径(23 mm)和升主动脉内径(25 mm)均偏小。由于压力恢复现象,当窦管交界或升主动脉内径小于30 mm时,多普勒超声就很容易高估主动脉瓣的跨瓣压差。


综上分析,本例患者的人工主动脉瓣和二尖瓣均未发生狭窄,二尖瓣的流速增快与高血流动力状态(贫血)有关,而主动脉瓣的流速增快与高血流动力状态、人工瓣膜-患者不匹配和压力恢复现象这三种因素有关。




专家介绍



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贾莉莉,医学硕士,主治医师,主要从事超声心动图的诊断、教学与临床科研工作。业务精湛,精通心血管常见及疑难少见心血管疾病的超声诊断,发表多篇中文核心及SCI文章,并参编和参译超声心动图著作两部。



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杜鑫,医学博士,副主任医师,天津医科大学总医院心血管病中心超声心动图室主任,主要从事心血管内科疾病及心脏超声的临床、教学与科研工作。


曾赴英国牛津大学及帝国理工大学工作学习4年。曾任中华医学会心血管病学分会结构心脏病学组委员和天津市卫生局超声质量控制中心专家,现任中国人体健康科技促进会结构性心脏病专业委员会委员、中国超声医学工程学会超声心动图委员会常务委员、中国医师协会心血管内科医师分会超声心动图专业委员会委员、中国医疗保健国际交流促进会超声医学分会超声造影培训部专家、天津市心脏学会心脏影像专业组副主任委员、卫生部海峡两岸医药卫生交流协会超声医学专家委员会青年委员、天津市心脏学会理事、天津市超声医学工程学会理事、天津市医师协会超声科医师分会委员、天津市中西医结合医学影像学会青年主任委员、滨海浆细胞疾病多学科协作联盟影像学组组长。


EHJ中文版和JACC中文版青年编委,国际心脏病杂志和天津医药特邀审稿人。发表多篇SCI及中文核心期刊论著,主译一部著作《超声心动图诊断的解剖学基础与临床》,并参编多部著作。




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