实时三维超声心动图评估左室射血分数正常的老年高血压患者左心房容积与功能

郑霄云，王希，陈怡，李珺，陈蕾

(中日友好医院干部医疗科，北京 100029)



实时三维超声心动图评估左室射血分数正常的老年高血压患者左心房容积与功能

郑霄云，王希，陈怡，李珺，陈蕾

(中日友好医院干部医疗科，北京 100029)

目的 应用实时三维超声心动图(RT-3DE)评估左室射血分数正常的老年高血压患者左心房容积与功能的变化。方法 79例老年原发性高血压患者，其中左室肥厚(LVH)组38例，非左室肥厚(NLVH)组41例，正常对照组28例。常规超声心动图测量左心房径(LAD)、二尖瓣口舒张早期血流速度(E)、舒张晚期血流速度(A)，计算E/A值。脉冲组织多普勒测定室间隔二尖瓣环处舒张早期峰值速度(E′)，舒张晚期峰值速度(A′)，计算E/E′。RT-3DE技术测量左心房最大容积(LAVmax)、左心房最小容积(LAVmin)、左房收缩前容积(LAVp)，计算左房被动射血分数(LAPEF)、左房主动射血分数(LAAEF)。比较3组间各项检测指标的变化。 结果 与对照组比较，高血压NLVH组和LVH组的E/E′、LAVmax、 LAVp、 LAAEF均显著增加(P<0.05)；高血压LVH组的LAD、LAVmin显著增加，差异有统计学意义(P<0.05)，E/A及LAPEF均显著减低，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 实时三维超声技术可以评价高血压患者的左心房容积及功能，高血压患者左心房功能障碍在左室肥厚前即已发生，而LVH患者左心房功能及左室舒张功能障碍更为严重。

高血压；超声心动描记术,三维;心房功能,左；老年人

高血压是引起心血管事件及心血管疾病死亡的主要原因之一。有关高血压左心室重构及功能的变化是以往关注的焦点，随着研究不断深入，左心房作为左心室舒张功能下降最先受累的部位，其在心动周期中容积及功能的变化为左室舒张功能障碍的评价提供了新的思路。实时三维超声(RT-3DE)[1]可以获取左心房完整的三维立体结构，避免了利用几何形状假设计算的误差。本研究旨在应用实时三维超声心动图技术评价左室射血分数正常的老年高血压患者左心房功能及其与左室舒张功能的关系。

1 对象和方法

1.1 研究对象 选取2014年2月至2015年9月在我院就诊及住院的年龄≥60岁的原发性高血压患者79例，均符合《中国高血压防治指南》(2010年修订版)高血压诊断标准。所有患者心电图均为窦性心律，左室射血分数(LVEF)≥50%。按照左室质量指数(LVMI)男性≥125 g/m2,女性≥110 g/m2，将高血压患者分为左室肥厚(LVH)组和非左室肥厚(NLVH)组。LVH组38例，男23例，女15例；年龄61～79岁，平均(67.5±5.4)岁。NLVH 组41例，男25例，女16例；年龄60～81岁，平均(69.7±5.9)岁。所有患者均经病史、体检、血尿常规、生化检查及X线、B超、心电图及超声心动检查，有胸闷症状或心电图有异常者均做运动平板试验或放射性核素扫描检查或冠状动脉造影，除外冠心病、肺心病、糖尿病、心肌病、心包炎、瓣膜病、继发性高血压、肾衰竭、甲状腺疾病等。健康对照组28例,男19例，女9例，年龄61～80岁，平均年龄(68.3±4.9)岁。三组性别、年龄、体质量指数、心率比较均差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 方法 超声心动图检查：应用Philips iE33超声显像仪，配S5-1探头(频率1～3 MHz)及X3-1三维矩阵探头(频率为1～3 MHz)，配有Qlab分析软件包。受检者取平卧位或左侧卧位，平静呼吸，连接心电图同步监测。用S5-1探头进行常规二维及M型超声测量左房室腔径值，以简化双平面Simposon法计算LVEF。于心尖四腔切面，脉冲多普勒测量二尖瓣口舒张早期血流频谱E峰，舒张晚期血流频谱A峰，并计算E/A。切换至组织多普勒模式，于心尖四腔切面，以组织多普勒的速度脉冲方式将取样容积置室间隔二尖瓣环处，多普勒扫描速度定为100 mm/s；测定舒张早期峰值速度(E′)，舒张晚期峰值速度(A′)，计算E′/A′、E/E′。取心尖四腔、心尖两腔、心尖左室长轴切面的3～5个心动周期的二维动态图像，将所有图像贮存于硬盘上供脱机分析。用X3-1探头于标准心尖四腔切面获得清晰的左房二维图像，启动“Full Volume”成像键，将左房心内膜完整置于取样框内，固定探头位置，嘱患者尽量屏住呼吸，采集连续3～5个心动周期全容积动态图像，存储于仪器硬盘，待脱机进行定量分析。应用Qlab-3DQA条件进行三维数据分析，分别于收缩末期及舒张末期心尖四腔、二腔切面二尖瓣环处、左心房顶部描记5点，软件自动追踪心内膜面，必要时调节追踪曲线，使之与心内膜一致，获取左心房容积曲线。在曲线上测量①左房最小容积(LAVmin)为R波顶点时左房容积；②左房最大容积(LAVmax)为二尖瓣即将开放时左房容积；③左房收缩前容积(LAVp)为心电图P波起始心房开始收缩时的左房容积。计算出左房被动射血分数(LAPEF)=(LAVmax-LAVp)/LAVmax；左房主动射血分数(LAAEF)=(LAVp-LAVmin)/LAVp。

1.3 统计学处理 应用SPSS17.0统计分析软件，所有计量资料组间比较采用单因素方差分析，组间差异显著时进行两两比较。相关性采用直线相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组间血压比较 见表1 。

表1 三组血压比较

注：与对照组比较，aP<0.05

2.2 三组常规超声所测左房室结构及收缩功能指标比较 LVH组LAD、IVS、LVPW及LVMI明显高于正常组及NLVH组(均P<0.05)，三组LVEF指标差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 三组常规超声所测心脏结构及收缩功能指标比较

注：LAD为左房径，LVEDD为左室舒张末径，IVS为室间隔厚度，LVPW为左室后壁厚度；与对照组比较，aP<0.05；与NLVH组比较，bP<0.05

2.3 三组血流多普勒与组织多普勒所测左室舒张功能指标比较 NLVH组及LVH组E′及E′/A′均明显低于正常组(均P<0.05)，E/E′明显高于正常组(P<0.05)；LVH组E及E/A明显低于正常组及NLVH组(均P<0.05)。见表3。

2.4 三组RT-3DE所测左房指标比较结果 NLVH组及LVH组LAVmax、LAVp及LAAEF均明显高于正常组(均P<0.05)，LVH组LVAmin明显高于正常组及NLVH组(P<0.05)，LAPEF明显低于正常组及NLVH组(P<0.05)。见表4。

3 讨论

左心房与左心室功能密切关联，在心输出量的维持与调节中起重要作用。随着对心脏研究的不断深入，以及检测方法的进步，左心房时相功能及体积在疾病状态下的变化及其在心功能的维持中发挥的作用和意义受到越来越多关注[2-3]。

左心房在收缩期储存肺静脉回流的血液，在舒张早期充当肺静脉与左心室之间的管道，在舒张晚期左心房主动收缩继续为左心室泵血。左心房利用储存器、管道功能、助力泵功能最大限度保证左心室充盈及左心室博出量，左心房的三大生理功能均能够通过心动周期中的容积变化来体现。LAVmax、LAVp可反映左心房储存功能，LAPEF可反映左心房管道功能，LAAEF可反映左心房助力泵功能[4-5]。高血压病左心房的大小和容积变化是评价左心房功能的重要指标。

本研究中，高血压NLVH组与对照组比较，E/A无明显变化，但 E′显著减低， E/E′显著增加。LVH组E/A、E′进一步降低，E/E′进一步增加，提示高血压左心室肥厚前就已经存在左心室舒张功能受损，随着左心室构型的进展，左心室肥厚组舒张功能障碍更为严重。另外，由于本研究入选的患者均为收缩功能正常者，三组间LVEF差异无统计学意义，故提示高血压所致舒张功能障碍早于收缩功能障碍，这与Poulsen等[6]研究结果一致。

本研究结果显示，高血压NLVH组二维超声测量左心房径正常，但RT-3DE测量左心房容积指标LAVmax、LAVp及LAAEF增加， LAPEF无明显变化。说明在高血压早期左心室肥厚前，左心房功能已发生变化，主要表现在左心房储存功能、助力泵已开始增加，管道功能暂未明显受损。研究结果提示高血压时后负荷增加，左心室舒张功能受损，顺应性减低，影响血液由左心房流入左心室，左心房通过增加储存功能来保证左心室充盈量，以维持正常的心输出量，故左心房的储存功能增加；左心室充盈压增高，房室腔压力增高，左心房通过增加助力泵功能来补偿由左心室顺应性减低，舒张早期左心室充盈的血量减少，故左心房助力泵功能增加[7]，来代偿左心室舒张功能的降低，但左心室充盈主要还是来自左心室的主动舒张，管道功能正常。研究结果还提示RT-3DE能较二维超声心动图更早期发现老年高血压患者左心房结构及功能的变化。

表3 三组血流多普勒与组织多普勒所测各项指标比较

注：与对照组比较，aP<0.05;与NLVH组比较，bP<0.05

表4 三组RT-3DE测量的左房相关参数比较

注：与对照组比较，aP<0.05;与NLVH组比较，bP<0.05

随着病情进展，高血压LVH组，LAD、LVMI明显增加，反映管道功能的LAPEF明显减低，提示左心房管道功能受损。有动物模型研究显示，管道容积约占流经左心房血量的30%±8%，因此左心房管道功能对左心室充盈具有重要意义。这是由于随着高血压患者后负荷增加，心室室壁张力增大，在循环与局部组织神经内分泌激素的共同作用下，引起心肌细胞肥大，间质纤维增生、含量增高，导致左心室肥厚，心肌僵硬度进一步增加及左心室舒张功能进一步受损，左心室舒张期充盈压增高，肺静脉与左心室压差减小，使得在舒张期经左心房由肺静脉入左心室的血量减少[8-9]，故左心房管道功能降低，反映左心室舒张功能严重受损。LAVmax、LAVp及LAAEF明显增加，说明高血压在左心室发生肥厚之前左心房功能已发生变化，并且随着左心室肥厚的进展，左心房功能变化更加明显，以代偿左心室功能的改变。Russo等[10]也认为，左心房的大小反映了左房内压力增加的程度，也与左心室舒张功能下降有关。可见，左心室病理生理状态的改变会引起左心房功能的变化，而左心房时相容积的变化可用于评价左心房功能的改变。

综上所述，RT-3DE技术能准确客观评价左心房功能，为高血压的心脏结构及功能变化的早期诊断、治疗及预后评估提供依据。

[1] AZAR F,PEREZ DE LSLA L,MORENO M,et al.Three-dimensional echocardiographic assessment of left atrial size and function and the normal range of asynchrony in healthy individuals[J].Rev Esp Cardiol,2009,62(7):816-819.

[2] ABHAYARATNA WP,SEWARD JB,APPLETON CP,et al.Left atrial size:physiologic determinants and clinical applications[J].J Am Coll Cardiol,2006,47(12):2357-2363.

[4] LEUNG DY,BOYD A,NG AA,et al.Echocardiographic evaluation of left atrial size and function:current understanding,pathophysiologic correlates,and prognostic implications[J].Am Heart J,2008,156(6):1056-1064.

[5] CONG J,YANG X,ZHANG N,et al.Quantitative analysis of left atrial volume and function during normotensive and preeclamptic pregnancy:a real-time three-dimensional echocardiography study[J].Int J Cardiovasc Imaging，2015，31(4):805-812.

[6] POULSEN SH,ANDERSEN NH,IVARSEN PI,et al.Doppler tissue imaging reveals systolic dysfunction in patients with hypertension and apparent "isolated" diastolic dysfunction[J].J Am Soc Echocardiogr,2003,16(7):724-731.

[7] MUREDDU GF,CIOFFI G,STEFENELLI C,et al.Relationships of the appropriateness of left ventricular mass to left atrial size and function in arterial hypertension[J].J Cardiovasc Med，2007,8(6):445-452.

[8] RIZZO V,MAIO FD,CAMPBELL SV,et al.Left ventricular function,cardiac dysrhythmias,atrial activation,and volumes in nondipper hypertensive individuals with left ventricular hypertrophy[J].Am Heart J,2000,139(3):529-536.

[9] AYDIN M,OZEREN A,BILGE M,et al.Effects of dipper and non-dipper status of essential hypertension on left atrial mechanical functions[J].Int J Cardiol,2004,96(3):419-424.

[10] RUSSO C,JIN Z,HOMMA S,et al.Left atrial minimum volume and reservoir function as correlates of left ventricular diastolic function:impact of left ventricular systolic function[J].Heart,2012,98(10):813-820.

Assessment of left atrial volume and function by real-time three dimensional echocardiography in elderly hypertensive patients with normal left ventricular ejection fraction

ZhengXiaoyun,WangXi,ChengYi,LiJun,ChenLei

(DepartmentofSeniorOfficialWard,China-JapanFriendshipHospital,Beijing100029，China)

Objective To evaluate the change of left atrial volume and function in elderly hypertensive patients with normal left ventricular ejection fraction.Methods Seventy-nine elderly hypertensive patients were divided into LVH group(38 patients with left ventricular hypertrophy) and NLVH group(41 patients without left ventricular hypertrophy).Control group consisted of 28 normal subjects.Index of echocardiography,including left atrial diameter(LAD),mitral peak flow velocity during early and late diastole (E,A),ratio of E/A,peak velocities of interventricular septum sites at mitral annulus during early and late diastole (E′,A′),and ratio of E/E′,maximum left atrial volume(LAVmax),minimum left atrial volume(LAVmin),volume before contraction(LAVp) of left atrial were acquired,left atrial passive and active ejection fraction (LAPEF,LAAEF) were measured in all the subjects.Results Compared with normal group,E/E′,LAVmax,LAVp,LAAEF of NLVH and LVH groups were significantly increased(P<0.05).LAD and LAVmin of LVH group were significantly increased(P<0.05).E/A and LAPEF of LVH group were significantly decreased(P<0.05).Conclusions RT-3DE provides a new method to evaluate left atrial volume and function.Left atrial function are impaired in NLVH group of elderly hypertension patients.The damage degree of left atrial function and LV diastolic function is more severe in LVH group.

Hypertension;Echocardiography,three-dimensional;Atrial function,left;Aged

中央保健科研课题专项资金(W2013BJ27)

郑霄云，硕士生导师，副主任医师，Email:atfcn@126.com

R544.1

A

10.3969/J.issn.1672-6790.2016.06.002

2016-04-08)