本栏目由首都医科大学附属北京友谊医院心血管中心李虹伟教授团队与中国医学论坛报合作推出。

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本期话题：右心声学造影的临床应用

本期作者：首都医科大学附属北京友谊医院  孟薇  郭春艳

右心声学造影（ASCE）是在超声心动图成像时，经外周静脉注入声学造影剂，使右心系统增强显影的技术。

1967年，Gramiak等首次经心导管向右心内直接注射染料靛青蓝绿，心腔内出现回声反射，从而开创了心脏声学造影的先河。

近年来，随着科技的发展及医疗成像设备的改进，ASCE为心、肺血管相关疾病的临床诊疗提供了新方法。

一、右心声学造影的原理

在外周静脉血管中注入直径大于红细胞的微气泡混悬液，使血液产生强散射，利用超声心动图依次观察右房、右室、肺动脉增强显影，以提高图像对比度和分辨率。

右心声学造影剂的有效成分为微气泡，其平均直径范围为16～38 μm，而肺毛细血管的平均直径约7～8 μm，正常情况下这些微气泡无法通过肺循环。

由于扩散和表面张力的作用，当气泡溶于饱和或不饱和溶液时，体积将会缩小，因此直径＜8 μm的右心声学造影剂会在190～550 ms内溶解于其表面的液体，这个时间远远短于红细胞通过肺循环的时间（约1.2 s或更长时间），因此左心腔内无造影剂显影。

故可以认为，任何在左心系统出现右心声学造影剂时，均应考虑存在异常分流。但应除外存在肺毛细血管扩张、异常肺动静脉交通、严重肝脏疾病引起的肺动静脉瘘（PAVF）等情况。

根据显影的顺序、途径和时间，ASCE可用于临床筛选和判断右向左或双向分流的心内分流量及肺内血管畸形。

二、右心声学造影的适应证

• 可疑存在左向右或右向左分流的心脏疾病，如卵圆孔未闭（PFO）的筛查；

• 诊断先天性血管畸形，如永存左上腔静脉、PAVF等；

• 评估右心腔内径、心内膜边界轮廓、室壁厚度、是否存在占位、瓣膜反流情况等；

• 为低氧血症患者寻找病因。

三、右心声学造影的临床禁忌证

• 严重发绀且心内分流量较大；

• 重度肺动脉高压；

• 有栓塞病史；

• 重症肺气肿、呼吸功能不全、重度贫血；

• 酸中毒及严重心、肾功能不全；

• 急性冠状动脉综合征。

四、右心声学造影剂

应具备的特点

含有较多气泡，造影效果好，重复性强

气泡直径小，能在血中弥散，密布心腔各部位

仅使右心系统显影，经肺时即被过滤，除非存在右向左分流，左心系统不出现造影剂反射

在体内不产生蓄积及毒副作用。

操作简单，易于掌握。

药源广，容易保存与配置，价格合理。

右心声学造影剂的种类

右心声学造影剂的种类包括空气振荡的生理盐水、葡萄糖、明胶、过氧化氢、维生素B6加5%碳酸氢钠等。

临床中常用的是振荡生理盐水声学造影剂（ASC；下文中统一使用ASC代表“右心声学造影剂 ”）。

体外试验证实，与空气-生理盐水溶液（10%空气+90%生理盐水）相比，在空气-生理盐水溶液中添加血液（10%空气+10%血液+80%生理盐水）可增加体外ASC数量及信号强度。

制备方法

     方法一

准备2个10 ml注射器和1个三通固定装置，其中一个注射器抽取8～10 ml生理盐水及≤0.5 ml空气后，通过三通装置与另一个注射器连通，以80次/min的速度反复推送20次左右制备。

图1A示方法一所需要的2个10 ml注射器和1个三通固定装置；图1B示连接方法

      方法二

准备3个注射器和2个三通固定装置连接，制备手法与“方法一”类似。优点在于可使空气与液体的振荡更充分，产生更多的微泡，提高右心房充填效果。

图1C示方法二所需要的3个注射器、2个三通固定装置及其连接方法；图1D示制备手法动作

注射路径

常用方法

注射部位一般为左上肢较粗大的静脉（如肘正中静脉/贵要静脉），以弹丸式（2～3 s内）推注ASC，然后观察静息状态下及充分Valsalva动作后左心房内是否有ASC显影、显影出现时间、ASC数量及显影持续时间。

其他方法

当常用方法不能使右心房充填而影响检查质量时，可以考虑经股静脉推注。股静脉汇入下腔静脉，血流方向正对卵圆孔，因此可提高PFO的检出率。

但需要注意的是，经过股静脉推注ASC配合Valsalva动作时，由于胸腔内压力升高，静脉回心血量减少，下腔静脉受影响明显，可能导致右心房ASC不足。

有时需要根据检查目的选择注射路径，如当检查目的为判断永存左上腔静脉是否回流入冠状静脉窦时，需要经左侧上肢静脉注入ASC，观察冠状静脉窦是否显影及显影时间。

五、规范的激发试验

为了更好地观察右向左分流，需要进行辅助激发试验。

一般情况下，右心房压力（RAP）较左心房压力（LAP）约低3～5 mmHg，正常人在静息状态下只能观察到PFO处左向右分流，几乎不能观察到右向左分流。

超声心动图需要利用激发试验使RAP高于LAP，以显示心内右向左分流。检查时是否需要辅助充分的激发试验与PFO等右向左分流的检出率高度相关。 

Valsalva动作

Valsalva动作是最常用的激发试验，具体方法是在正常或深吸气状态下，抵住口鼻关闭声门用力呼气持续15～20 s，然后释放呼气。根据特征性的血流动力学特点可分为四个期相，见图2。 

图2  进行Valsava动作时血压与心率的变化

第一期

最初数秒内，胸膜腔内压升高使得血液从左心房排出，血压升高；继而主动脉压力升高，压力感受器活化，心率下降。

第二期

在5～15 s之间，由于胸膜腔内压升高，静脉回流减少，心排血量和血压降低，心率反射性加快。

第三期

在5～15 s之间，由于胸膜腔内压升高，静脉回流减少，心排血量和血压降低，心率反射性加快。

第四期

其特征为主动脉压力升高和心率反射性降低。

超声心动图诊断PFO主要利用Valsalva动作释放后，胸膜腔内压突然下降，由腔静脉回流入右心房的血流量增加，RAP瞬时增加，PFO开放，结合ASCE能够观察到微泡通过PFO，从而明确诊断。

应在Valsalva动作的第二期注射ASC，并在ASC进入右心房时停止呼气，释放激发试验。 

在临床上，充分的Valsalva动作表现为颈静脉扩张、面部潮红和腹肌张力增加。

在超声心动图检查中，充分的Valsalva动作表现为第二期二尖瓣流速即E峰流速下降20 cm/s，第三期房间隔左移，表明RAP超过LAP。

其他激发试验

相比其他激发试验，Valsalva动作能更明显地提高RAP，提高诊断的灵敏度。但危重患者、插管患者以及行镇静的患者，难以实现充分的Valsalva动作，可以考虑其他方法。具体方法与操作要求如下：

01

腹部加压

在上腹部用手按压，ASC进入右心房后停止按压 （不能行Valsalva动作者的主要替代方法）

02

下腔静脉加压

上腹部偏右5 cm、按压深度5 cm、持续30 s，于ASC进入右心房时释放 

03

咳嗽

从ASC进入右心房开始，咳嗽3～5次 （有效性与咳嗽用力程度直接相关）

04

深吸气

于ASC进入右心房时深呼吸，一次注射期间可多次进行

05

用力呼气

正常或深吸气—用力呼气抵抗一定的气道压力—在ASC进入右心房时释放

06

床板倾斜

首先床呈脚端向下10°，ASC注射后右心房充填，床立即改为头端向下10°，保持2 s以上

激发试验提高RAP效果的排序依次是Valsalva动作、咳嗽、屏气、头侧倾斜。但咳嗽、头侧倾斜同时会引起肺毛细血管楔压（PCWP）升高，即LAP也有升高，因此仅Valsalva动作实现了RAP＞PCWP。

六、右心声学造影诊断思维导图

假阴性、假阳性及原因分析

注意事项

不能单纯通过限定的心动周期时间内左心房未见ASC显影这一依据区分心内与肺内异常分流。

需要同时满足以下3个条件，即房间隔向左心房侧移位、右心房被ASC充填、左心房未见ASC显影，才能除外PFO诊断。

“假显影”效应是指在有/无静脉注射ASC及其他药物的情况下，可观察到来自肺静脉的点状低回声（“暴风雪样”），其回声比真正的ASC回声低，推测与一过性的肺静脉血流淤滞相关。

建议正式检查前，首先行咳嗽或Valsalva动作并仔细观察是否有“假显影”的情况。

需要待整个右心房室残留ASC廓清后，再行下次注射，以防止将极晚期左心房内ASC误认为房水平分流。

如果需要1次以上的ASC注射，常使用同一注射路径，特别注意对与心外分流相关部位的观察，包括冠状静脉窦、肺静脉及上下腔静脉。

七、右心声学造影的安全性

ASCE的不良反应少，极少数患者有咳嗽、呼吸困难等呼吸系统症状，或面部潮红、头痛，注射点局部发热、红斑、皮疹、瘙痒等不适，一般持续数分钟，1 h后可恢复正常，无后遗症。

ASCE检查中，空气进入静脉系统，每次均＜0.5 ml。在ASC注射时或注射后即刻,脑缺血事件发生率约0%～0.15%。

确保空气与生理盐水充分振荡，空气总体积＜1 ml，以及不将任何大的、未溶解的气泡注入静脉系统等，可以进一步降低风险。

2019年ASE指南中ASCE的禁忌证包括妊娠，在妊娠及儿童患者中尚未进行专门评估ASCE安全性的大规模研究，但观察PFO检测的小规模研究支持无并发症发生的证据。

对于接受体外膜氧合器（ECMO）治疗的患者，根据注射和插管的部位不同，ASC可进入右心或直接进入ECMO回路，但可能引起ECMO泵系统自动关闭。因此，ECMO患者行ASCE 前需要全面分析。

八、右心声学造影的临床应用

ASCE主要应用于PFO分流方向的判断、肺动静脉瘘的筛查以及肺动脉高压的鉴别诊断，在房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、腔静脉回流异常等先天性心脏病中也有重要作用，还可用于辅助心包穿刺定位、中心静脉导管的放置。近年来，还有研究报道了其在肝肺综合征、卒中等疾病中的应用。

卵圆孔未闭

2015年美国超声心动图协会明确指出可通过ASCE诊断PFO，其对PFO的检出率高达97.27%，并可定量分流程度。

PFO诊断标准

直接观察到ASC穿过房间隔卵圆孔可直接诊断PFO。

如果分流处显示欠佳或分流发生在非当前切面，则右心房完全显影后3～6个心动周期内左心房ASC显影也可作为诊断心内分流如PFO的标准，见图3。

图3  左房左室均可见ASC显影

PFO分流分级

以静止单帧图像左心腔内出现微泡的最大数量（无论哪个心动周期），将PFO分流程度分为4级：

对于经胸超声心动图声窗较差、房水平分流量小的患者，可考虑行经食道超声结合ASCE及激发试验提高PFO的检出率。

肺动静脉瘘

PAVF是指肺动脉和肺静脉之间的异常连接，血流绕过正常肺内毛细血管床，由肺动脉直接进入肺静脉，导致肺内右向左分流，也被称为肺动静脉畸形，可分为先天性PAVF或获得性PAVF两大类，后者又分为医源性、创伤性等亚型。

    PAVF临床表现

发绀、杵状指（趾）、继发性红细胞增多及左心负荷过重。

    PAVF诊断标准

ASCE检查时肺静脉内可见ASC，或右心房被ASC充填后大于6个心动周期后左心房可见ASC显影，考虑为经肺血管的右向左分流，高度提示PAVF，少数可能是肝肺综合征导致的肺动静脉间的异常交通等。

经胸ASCE是PAVF首选的筛查方法，不仅可以筛查PAVF，还可快速、无创地评价PAVF封堵术后的即刻及远期效果。

先天性心脏病

ASCE对判断右心大小、室壁厚度及有无心腔内占位具有重要价值，在诊断房间隔缺损、室间隔缺损、法洛四联症、三尖瓣闭锁、永存左上腔静脉等先天性心脏病方面效果较优。

肺动脉高压的鉴别

一般情况下，左向右分流可经二维超声或彩色多普勒识别，但在动脉导管未闭或者主—肺动脉窗合并重度肺动脉高压出现双向分流，甚至完全右向左分流时，彩色多普勒易漏诊。

若采用ASCE，在胸骨旁大动脉短轴切面可观察到肺动脉内负性显影，或右心显影同时腹主动脉内出现微气泡，则有助于确诊大动脉水平右向左分流，明确肺动脉高压的病因。 

其他应用

心包穿刺时借助ASCE可清晰地显示心脏范围，以确定进针的位置。

ASCE还可判断中心静脉导管的位置、识别导管头端的位置，具有良好的临床应用价值。 

肝肺综合征是各种急、慢性肝病并发肺血管扩张，导致低氧血症的临床综合征。通过ASCE发现，在6个心动周期后左房、左室内出现大量造影微气泡，提示肺内存在毛细血管水平分流。

九、小结

ASCE是超声心动图检测心内和心外分流的有力工具之一，是灰阶及彩色多普勒超声心动图的有效补充，且操作简便，显影清晰，价格低廉，安全可靠，易于推广普及，能够以最少的操作获得准确的诊断，通过标准的操作与全面的分析策略，在临床诊断与治疗中发挥着不可或缺的作用。

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