二维斑点追踪技术对阵发房颤患者左心房功能的研究

富华颖，周长钰，刘 彤，郑成环，李广平

（天津医科大学第二医院心脏科，天津 300211）

心房颤动（房颤）是最常见的心律失常之一，约占以心律失常入院患者的1/3[1]。左心房增大是卒中、房颤、心力衰竭及死亡等多种心血管事件的预测因子[2-3]。二维斑点追踪技术（Two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）是最新发展的超声诊断技术，通过追踪二维超声图像上的斑点获得心肌的组织速度、应变、应变率来分析心肌的运动。它不依赖于多普勒原理，无角度依赖性，因此比组织多普勒成像有更大的优越性。近来一些研究证实了应用无创的2D-STI评价左心房的功能的可靠性[4-8]。本文旨在应用2D-STI评价阵发房颤患者的左心房功能的早期改变。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2007年7月～2009年12月天津医科大学第二医院心脏科超声心动图室行超声心动图检查的住院患者共63例，年龄39～83岁，平均 （61.80±10.93）岁，男34例，女29例。阵发房颤组33例，对照组30例，所有患者行超声检查时均为窦性心律。

1.1.1 入选标准

房颤组依据ACC/AHA/ESC 2006房颤患者治疗指南中房颤发作形式的分类标准进行分类，阵发房颤为房颤能自行终止或发作持续<7d，行超声心动图时为窦性心律者。对照组设定为既往从未发作房颤，本次入院行24h动态心电图监测未有房颤发作，其它临床资料与阵发房颤组相匹配者。

1.1.2 除外标准

胸廓畸形，二维超声心动图图像质量差者；除高血压外患有其他已知影响左心负荷疾病 （心脏瓣膜病如二尖瓣狭窄、二尖瓣中/重度反流、主动脉瓣狭窄或反流，心内分流性疾病如房间隔缺损等）者；超声心动图有明确节段性室壁运动异常者。

1.2 方法

仪器采用GE VIVID7 DIMENSION型超声显像仪（美国通用公司），M3S探头（探头频率为1.7～3.4MHz）。存储数据后应用Echo PAC软件（美国通用公司）脱机分析。

采集所有入选患者包括年龄、性别、高血压史、糖尿病史等基本资料。

超声心动图检查：常规二维切面检查，被检者采取平卧位或左侧卧位，连接同步检测心电图。记录胸骨旁左室长轴切面、心尖四腔切面及心尖二腔切面。将脉冲多普勒取样容积置于二尖瓣口左室侧二尖瓣瓣尖水平获取二尖瓣脉冲多普勒血流频谱。嘱患者尽量保持平稳呼吸并使心电图基线稳定，连续采集4个心动周期，保存。

脱机数据分析：①二维数据的测量：于胸骨旁左室长轴切面测量左房前后径 （LAD）、室间隔厚度（IVS）、左心室前后径；于心尖四腔切面勾划左房面积（LAA）。②测量二尖瓣舒张末期A峰峰值速度及A峰积分。③于心尖四腔切面以Simpson’s单平面法测量左室射血分数（LVEF）。④分别于心尖四腔切面及心尖二腔切面在心房收缩末期手动勾画左心房内膜面，感兴趣区域宽度10mm，确定感兴趣区域内层取样线在整个心动周期追随左心房内膜运动。若不满意，可手动进行调整感兴趣区域宽度部位，达到满意。分别在心尖四腔切面及心尖二腔切面测量左心房长轴整体峰值应变（Global peak atrial longitudinal strain，GPALS） 和达峰值应变时间 （Time to peak longitudinal strain，TPLS）， 房缩期应变（Atrial contraction longitudinal strain，ACLS）测量位置如图1所示。计算两组间达峰值应变时间差的绝对值（△-TPLS）。

1.3 统计学方法

测值以±s表示，采用统计软件SPSS 11.0对资料进行统计分析。两组别同一变量均数的比较采用两组独立样本的t检验，率的比较采用χ2检验或确切概率法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

阵发房颤组与对照组间基本临床情况（性别比、高血压及糖尿病构成比）、LAD、左心室舒张末期内径、IVS、LVEF、二尖瓣血流频谱A峰峰值速度、二尖瓣血流频谱A峰积分、LAA比较见表1。两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

阵发房颤与对照组间二维应变测值有关参数比较见表2。阵发房颤组与对照组间GPALS和TPLS差异无统计学意义 （P>0.05），阵发房颤组△-TPLS较对照组增大 （P<0.05），ACLS较对照组减低 （P<0.05）。

3 讨论

Table 1 Clinical characteristics and parameters from 2-dimensional echocardiography imaging and pulsed-wave Doppler echocardiography

二维应变是一全新的超声定量分析工具，能在二维灰阶动态图像中对心肌的运动速度与应变做出定量分析。近来一些研究证实了应用无创的2D-STI评价左心房的功能的可行性[4-8]。

左心房的二维应变曲线依据零应变设置的部位不同，可以有两种表现形式，其一将零应变设置于舒张末期[5]，心房容积最小，即心电图R波顶点，左心房发生的应变均为正值（图2）。其二是将零应变设置于心房收缩期前[8]，即心电图P波后，所得应变曲线，由于房缩期心房体积减小，心房肌缩短，曲线为负向，于房缩期末，心房应变值达到负向最大值。心室收缩期开始后心房舒张以及二尖瓣环下降，左心房于心室收缩末期达最大应变值，于心室舒张期左心房内血液快速充盈至左心室，左心房内压下降，心房容积减小，左心房应变值减小，在舒张中期心房内压保持不变，心房容积不变，心房应变曲线保持以平台期，其后再次出现房缩期负向应变。本文应用后者方法进行研究。GPALS能够定量反映心房舒张功能，而ACLS反映左心房收缩功能[4]。笔者将阵发房颤组与对照组比较发现二者左心房长轴峰值应变（PALS）差异无统计学意义，在阵发房颤组ACLS明显减低，提示阵发房颤患者左心房心肌储存血液势能的能力不变，而心房收缩功能减低。

Table 2 Speckle tracking parameters in AF group and control group

图1 对照组二腔切面左心房二维应变曲线及测量位点。彩色曲线示各节段应变曲线，虚线曲线为整体平均应变曲线。GPALS：长轴整体峰值应变；TPLS：达长轴整体峰值应变时间；ACLS：房缩期应变。Figure 1. Measurement of peak atrial longitudinal strain(PALS),time to peak longitudinal strain(TPLS)and atrial contraction longitudinal strain(ACLS)in control group.The dashed curve represents the average strain.

图2 将零应变设置于舒张末期左心房的二维应变曲线，虚线曲线为整体平均应变曲线，舒张末期心房容积最小，即心电图R波顶点，左心房发生的应变均为正值。Figure 2. When zero strain was set at LV end diastole,LA was at its minimum volume and the zero strain.Peak LA wall strain during LV systole and LA wall strain just before atrial contraction were both positive values.The dashed curve represents the average strain.

Cameli等[5]应用2D-STI对60例健康人左心房二维应变曲线测量，并获得四腔切面PALS为（42.2±6.1）%， 二腔切面 PALS 为 （44.3±6.0）%，其PALS均值明显高于本研究阵发房颤组及对照组均值。Okamatsu等[6]及Wakami等[7]的研究或许能够解释其原因，前者的研究发现随年龄增长，左心房的管道功能及助力泵功能均会减低，而后者发现随着左心室舒张末期压力增高左心房PALS值减低。Cameli入选的患者平均年龄为（32.8±13.6）岁，明显小于本研究患者且无基础疾病，而本研究为观察阵发房颤对左心房功能的影响，故入选与阵发房颤患者病史、临床情况相匹配的患者作为对照，其中部分系高血压、糖尿病患者，可能具有较高的左心室舒张末期压，最终导致左心房GPALS值减低。在本研究中阵发房颤组与对照组的LAD与左心房容积无明显差异，而我们既往的研究也发现，阵发房颤患者左心房扩张程度小于非阵发房颤患者[9]。

许多致病因素可造成心房组织学和电学上的损伤。前者包括心房肌的肥大、变性、坏死和纤维化，最终导致心房的扩张和不均匀性纤维化。后者表现为电传导的不均一性、缓慢性和异向性，从而在心房内产生多子波折返，是房颤发生的基础。二维应变中，心尖四腔观左心房整体TPLS代表房间隔及左房侧壁各节段达到最大应变值的平均时间，心尖二腔观TPLS代表左心房前壁及下壁各节段达到最大应变值的平均时间。本研究发现，阵发房颤患者与临床基本情况相似的对照组比较，二者TPLS差异无统计学意义，但△-TPLS明显增大，提示虽然阵发房颤患者左心房肌反应速度与对照组无明显差别，但心房壁间传导存在明显的不均一性。

阵发房颤患者与同样条件的无房颤患者相比，左心房心肌储存血液势能的能力不变。阵发房颤损伤了心房肌，降低了左心房整体的助力泵功能，2DSTI能够早期无创性定量评价阵发房颤患者左心房整体的功能异常。

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[2]BarnesME,Miyasaka Y,Seward JB,et al.Left atrial volume in the prediction of first ischemic stroke in an elderly cohort without atrial fibrillation[J].Mayo Clin Proc,2004,79(8):1008-1014.

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[5]Cameli M,Caputo M,Mondillo S,et al.Feasibility and reference values of left atrial longitudinal strain imaging by two-dimensional speckle tracking[J].Cardiovasc Ultrasound,2009,7:6.

[6]Okamatsu K,Takeuchi M,Nakai H,et al.Effects of aging on left atrial function assessed by two-dimensional speckle tracking echocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2009,22(1):70-75.

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[8]Vianna-Pinton R,Moreno CA,Baxter CM,et al.Two-dimensional speckle-tracking echocardiography of the left atrium:feasibility and regional contraction and relaxation differences in normal subjects[J].J Am Soc Echocardiogr,2009,22(3):299-305.

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