【病因和病理】
主动脉瓣狭窄是指左心室收缩期射向主动脉的血流因局部瓣膜阻塞而受阻。当主动脉瓣面积减至正常1/4时,产生明显血流动力学改变左心室射血阻力增加,左心室代偿肥厚。
正常主动脉瓣口面积超过3.0cm2。当瓣口面积减小为1.5cm2时为轻度狭窄;1.0cm2时为中度狭窄;<1.0cm2时为重度狭窄。
(一)主动脉瓣膜狭窄
1.风心病 主动脉瓣狭窄约占风湿性瓣膜病的1/4,男性多见。几乎无单纯的风湿性主动脉瓣狭窄(aortic stenosis,AS),大多伴有关闭不全和二尖瓣损害。
2.先天性畸形 先天性瓣叶畸形。
3.退行性老年钙化性主动脉瓣狭窄 多见于65岁以上老年人发病率21%~29%,常伴有二尖瓣环钙化。
(二)瓣上型主动脉瓣狭窄
病变为位于主动脉瓣窦上方的膜样、局限性或弥漫性狭窄。其临床表现与瓣膜型狭窄相仿,但心脏听诊无主动脉收缩早期喷射音;狭窄后的血液喷射定向于无名动脉,导致右上肢脉搏较强而有力,血压较左上肢高。
(三)瓣下型主动脉瓣狭窄
病变为位于左心室流出道处的主动脉根部的异常隔膜引起的狭窄,多累及二尖瓣前叶。常伴有动脉导管未闭。临床表现与瓣膜型者相仿,但杂音位置较低,以心前区下部为最响,且无主动脉收缩早期喷射音。X线胸部检查无升主动脉狭窄后扩张,无瓣膜钙化,而左心室造影示主动脉瓣下有恒定的充盈缺损等,可与瓣膜型狭窄鉴别。
【病理生理】
风湿性主动脉瓣狭窄为瓣叶增厚,交界处有粘连,有瓣叶缩短时常伴有关闭不全。正常成人主动脉瓣口≥3.0cm2。当瓣口面积减少一半时,收缩期仍无明显跨瓣压差。瓣口≤1.0cm2时,左心室排血受阻,左心室-主动脉间压力阶差增大,收缩压明显升高,跨瓣压差显著。左心室压力负荷增高出现左心室壁向心性肥厚,为维持正常心室壁应力和左心室心排血量,左心室室壁应力增加,出现心肌缺血和纤维化,左心室顺应性减低,心排血量减少,导致左心室功能衰竭。当心功能不全出现后,有左心室扩张,左心室舒张末压增高和肺淤血。由于心排血量减少及左心室肥厚,心肌耗氧量增加,活动后,可有心肌缺血、心绞痛及各种心律失常。
【超声心动图检查】
(一)超声心动图检查的适应征
1.主动脉瓣听诊区闻及Ⅱ级以上收缩期杂音,需行超声心动图检查。
2.超声心动图检查并评估主动脉瓣的狭窄程度。
3.用于评估左心室功能、心腔大小和血流动力学改变。
4.随诊评价症状和体征改变的主动脉瓣狭窄患者或无症状的重度主动脉瓣狭窄者。
5.通过TTE评估主动脉瓣狭窄程度不明或可疑时,建议经食管超声心动图(TEE)检查。
(二)M型和二维超声心动图
1.最佳成像切面
TTE:胸骨旁长轴和短轴切面及心尖三腔和五腔切面。
TEE:心底短轴切面(35°~55°)和长轴切面(35°~55°)。
2.诊断要点
(1)风湿性主动脉瓣狭窄
①M型超声可见主动脉瓣变厚,活动幅度减小,开放幅度<8mm,瓣叶回声增强提示瓣膜钙化。主动脉根部扩张,左心室后壁和室间隔对称性肥厚。
②二维超声心动图上可见主动脉瓣瓣尖增厚,局部瓣缘增厚,瓣叶交界处受累,瓣膜开放受限,开瓣径减小(图3-4-1),左心室壁增厚(图3-4-2)。
图3-4-1 主动脉瓣狭窄
瓣膜开放受限,开瓣径减小
图3-4-2 主动脉瓣狭窄时左心室肥厚
(2)主动脉瓣退行性变
①主动脉瓣硬化时一个或多个瓣叶增厚(>2mm),回声增强。瓣叶运动可正常或轻度减低。主动脉瓣硬化常影响瓣缘和基底部。
②病变进一步发展可出现主动脉瓣狭窄。瓣叶增厚、钙化,运动减弱,瓣口面积减小。有纤维硬化结节沉积,钙化在瓣叶的基底部最严重,逐渐向瓣叶边缘延伸(图3-4-3)。
(3)先天性主动脉瓣叶畸形
①主动脉瓣为二叶瓣,关闭时呈“一”字形。分为横裂式和纵裂式。瓣叶多为强回声(图3-4-4)。长轴切面显示瓣叶关闭线多呈偏心性。
图3-4-3 主动脉瓣钙化
瓣叶增厚、钙化,运动减弱,瓣口面积减小
图3-4-4 主动脉瓣二叶畸形
为二叶瓣,关闭时呈“一”字形,为横裂式
②早期狭窄征象为收缩期瓣叶呈圆顶征,瓣叶边缘向主动脉中心卷曲。
③瓣叶为四叶瓣时,闭合线呈“十”字形(图3-4-5)。
(三)彩色多普勒显像
1.最佳成像切面
TTE:胸骨旁长轴和短轴切面及心尖三腔和五腔切面。
TEE:经胃底和基底段长轴切面。
2.诊断要点
(1)左心室流出道及主动脉瓣瓣口的紊乱五彩射流血流提示狭窄(图3-4-6)。
(2)显示射流血流的部位和方向,指导连续多普勒检测。
(3)鉴别主动脉瓣上及瓣下狭窄。
(4)显示是否伴发有主动脉瓣关闭不全和二尖瓣关闭不全。
图3-4-5 主动脉瓣四叶畸形
TEE检查,瓣叶为四叶瓣,关闭时呈“十”字形
图3-4-6 主动脉瓣狭窄彩色血流
主动脉瓣瓣口的紊乱五彩射流血流
(四)脉冲及连续多普勒显像
1.最佳成像切面
TTE:心尖三腔和五腔切面。
2.诊断要点
(1)主动脉瓣跨瓣压差测量
①多普勒超声显示血流通过主动脉瓣口的峰值流速,并可计算收缩期左心室与主动脉的最大跨瓣压力阶差,与主动脉瓣狭窄程度直接相关。
简化bernoulli方程:⊿P=4V2
分别用最大流速(Vmax)和平均流速(Vmean)得到最大和平均压差(图3-4-7)。
②最大瞬时压差:最大瞬时压差是指收缩期主动脉瓣瓣口两侧压力阶差的最大值。其局限性是只能反映收缩期某点的压差,不能反映整个心动周期内主动脉瓣瓣口两端的压差变化。最大瞬时压差与瓣口面积之间并无固定的关系,故不能准确反映狭窄的程度。
图3-4-7 连续多普勒
主动脉瓣瓣口的高速血流频谱,测得最大流速、平均流速,得到最大和平均压差
③平均压差(mean pressure gradient):是指主动脉瓣瓣口两侧所有瞬时压差的平均值,为准确反映瓣口两端压力变化的敏感指标。测量时只需用电子游标勾画出主动脉瓣瓣口血流频谱的轮廓,仪器显示屏上即自动报出最大瞬时速度、平均速度、最大瞬时压差、平均压差等指标。
(2)主动脉瓣瓣口面积测量:瓣口面积是判断主动脉瓣病变程度的重要依据。计算方法如下:
①连续方程式原理 即在无分流及反流的情况下,通过主动脉瓣瓣口的血流量应与通过其他瓣口的血流量相等。设AAV为主动脉瓣瓣口面积,AMV为二尖瓣瓣口面积,ALVOT为左心室流出道面积,VTIMV为舒张期通过二尖瓣瓣口的血流速度积分,VTIAV为通过主动脉瓣瓣口的收缩期血流速度积分,VTILVOT为左心室流出道的血流速度积分。
依据连续方程的原理可推导出如下计算公式:
AAV×VTIAV =AMV×VTIMV=ALVOT×VTILVOT
由此可以推导:
AAV=AMV×VTIMV/VTIAV=ALVOT×VTILVOT/VTIAV
左心室流出道面积(ALVOT)(cm2)= ∏r2= 3.14(LVOT直径/2)2
于胸骨旁左心室长轴切面心电图T波起始处测量LVOT直径。
②格林(Gorlin)公式 格林公式原用于心导管检查术中计算主动脉瓣瓣口面积,用于频谱多普勒技术时,其公式演化为:
AVA=SV/0.88×Vp×ET
式中SV为每搏输出量,可由多普勒法测出,Vp为狭窄主动脉瓣口射流的最大血流速度,ET为左心室射血时间(亦为频谱持续时间)。
(3)左心室流出道(LVOT)与主动脉瓣峰值流速之比
比值<0.25提示主动脉瓣严重狭窄。
最大和平均压差及瓣口面积是判断主动脉瓣狭窄程度的重要参数(表3-4-1)。
表3-4-1 超声心动图检测主动脉瓣狭窄的标准
(五)超声心动图诊断主动脉瓣狭窄的准确性与局限性
1.准确性
(1)二维超声心动图能清晰显示硬化或狭窄的主动脉瓣的形态特征。
(2)多普勒超声能准确地诊断主动脉瓣狭窄,可判断病变严重程度。与心导管测量结果比较相关性好(r=0.91)。
2.局限性
(1)低估LVOT内径是导致主动脉瓣口面积(AAV)低估的最常见原因。
(2)左心衰竭时的低排血量或重度二尖瓣反流均可使主动脉瓣开放幅度减小,有假性主动脉瓣狭窄的改变。
(3)多普勒测量最大跨瓣压差发生在主动脉峰值压力之前,因此多普勒常高估峰值压差及主动脉瓣狭窄程度。
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