终末期肾病患者左心房功能改变及与左心室功能的相关性研究

牛宁宁，唐 缨，赵静雯，武红涛，李菊香，杨木蕾

·论著·

终末期肾病患者左心房功能改变及与左心室功能的相关性研究

牛宁宁，唐 缨*，赵静雯，武红涛，李菊香，杨木蕾

目的应用左心房容积追踪(LAVT)技术研究终末期肾病(ESRD)患者左心房功能的变化，以及左心房功能与左心室功能的相关性。方法选取2014年12月—2016年10月于天津市第一中心医院行血液透析的ESRD患者65例为ESRD组，另选择同期经体格检查、实验室检查、心电图及超声心动图检查均无异常的志愿者58例为对照组。采用彩色超声诊断仪，配备LAVT技术软件包，测量常规超声心动图指标左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(FS)、左房室瓣E峰最大流速(E)、瓣环运动速度(e′)，以及左心房功能指标，即经体表面积标化的左心室收缩末期左心房最大容积(LAVImax)、心电图p波对应容积(LAVIp)、左心室舒张末期左心房最小容积(LAVImin)和左心房整体排空率(LATEF)、左心房被动排空率(LAPEF)、左心房主动排空率(LAAEF)。结果ESRD组LVEF、左心室FS、E、e′低于对照组，E/e′高于对照组(P<0.05)。ESRD组LAVImax、LAVIp、LAVImin、LATEF、LAAEF高于对照组，LAPEF低于对照组(P<0.05)。ESRD组左心房功能指标LATEF与LVEF呈负相关，LAVImax、LAVIp、LAVImin、LATEF、LAAEF与E/e′呈正相关(P<0.05)。ESRD组左心房功能指标LAVImax与LAVIp、LAVImin、LATEF呈正相关，LAVImin与LATEF呈正相关，LATEF、LAPEF与LAAEF呈正相关(P<0.05)。结论ESRD患者左心房储器功能、助力泵功能增加，管道功能减低，且储器功能在左心室舒张早期充盈中起重要作用，而助力泵功能在左心室主动充盈中具有关键作用。

肾病；心房功能，左；心室功能,左；左心房容积追踪技术

终末期肾病(ESRD)患者因心血管并发症的死亡风险远大于肾功能正常者[1]。左心房功能是左心室舒张期灌注的决定因素，影响心输出量，对维持心脏功能具有重要意义[2]，而当前对ESRD患者左心房功能改变研究较少。超声左心房容积追踪(left atrial volume tracking，LAVT)技术通过获取左心房的容积曲线，可全面、快捷地评价左心房功能变化[3-5]。本研究应用LAVT技术研究ESRD患者左心房功能变化及其与左心室功能的相关性，为早期发现ESRD患者左心功能的改变，并进行及时干预治疗提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2014年12月—2016年10月于天津市第一中心医院超声科就诊，并行血液透析的ESRD患者65例为ESRD组，其中男33例，女32例；年龄22～64岁，血液透析时间1～30个月。纳入标准：经体格检查、实验室检查、心电图及超声心动图检查排除先天性心脏病、原发性心肌病、原发性高血压病、严重冠心病等其他心脏疾病。选择同期经体格检查、实验室检查、心电图及超声心动图检查均无异常的志愿者58例为对照组，其中男30例，女28例；年龄21～62岁。

1.2 方法 采用日立HITACHI Ascendus彩色超声诊断仪，配备LAVT技术软件包，探头频率2.5 MHz。为尽可能减少超声检测的误差，各指标测量均由同1位医师完成，取3个连续心动周期的平均值。

常规超声心动图指标测量：受试者取左侧卧位，取左心室长轴切面，应用M型取样线采集图像，分别测量左心室收缩末期内径与舒张末期内径，获取左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(FS)；另取心尖四腔心切面，将多普勒取样容积置于左房室瓣近瓣尖处，获取左房室瓣E峰最大流速(E)；进入多普勒组织现象(DTI)模式，将多普勒取样容积置于左房室瓣室间隔及左心室侧壁瓣环处，测量瓣环运动速度(e′)，求其平均值，计算E/e′。

采集动态心尖四腔心切面与两腔心切面图像，启动LAVT并手动描计左心房内膜曲线。软件自动分析，得到两腔、四腔及平均左心房容积曲线，获得左心室收缩末期左心房最大容积(LAVmax)、心电图p波对应容积(LAVp)、左心室舒张末期左心房最小容积(LAVmin)，经体表面积(BSA)标准化得到LAVImax、LAVIp、LAVImin，并计算以下指标：左心房整体排空率(LATEF)=(LAVImax-LAVImin)/LAVImax×100%，反映左心房储器功能；左心房被动排空率(LAPEF)=(LAVImax-LAVIp)/LAVImax×100%，反映左心房管道功能；左心房主动排空率(LAAEF)=(LAVIp-LAVImin)/LAVIp×100%，反映左心房助力泵功能。

2 结果

2.1 一般资料及常规超声心动图指标 两组性别、年龄、BSA比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。ESRD组LVEF、左心室FS、E、e′低于对照组，E/e′高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.2 左心房功能指标 ESRD组LAVImax、LAVIp、LAVImin、LATEF、LAAEF高于对照组，LAPEF低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05，见表2)。

表1 两组一般资料及左心室常规超声心动图指标比较

Table1 Comparison of the demographic data and values of conventional echocardiographic parameters of left ventricle between the control group and the ESRD group

组别例数性别(男/女)年龄(岁)BSA(m2)LVEF(%)FS(%)E(cm/s)e'(cm/s)E/e'对照组5830/2841.5±10.51.6±0.764.3±3.133.3±2.486.7±11.313.7±2.9 5.5±2.4 ESRD组6533/3243.5±11.31.6±1.059.0±4.330.9±4.465.8±6.9 7.9±1.2 15.2±1.9t(χ2)值0.011a1.013<0.0017.8803.78412.54314.906-24.899P值0.9160.313>0.050<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注：a为χ2值；ESRD=终末期肾病，BSA=体表面积，LVEF=左心室射血分数，FS=短轴缩短率，E=左房室瓣E峰最大流速，e′=瓣环运动速度

Table2 Comparison of the values of left atrial function parameters between the control group and the ESRD group

组别例数LAVImax(ml/m2)LAVIp(ml/m2)LAVImin(ml/m2)LATEF(%)LAPEF(%)LAAEF(%)对照组5831.6±5.919.4±3.518.1±2.734.2±3.259.6±5.513.1±3.2ESRD组6542.9±4.723.5±4.820.4±4.544.6±3.955.0±4.017.1±2.0t值-11.800-5.318-3.198-16.0085.399-8.590P值<0.001<0.0010.032<0.0010.006<0.001

注：LAVImax=经体表面积标化的左心室收缩末期左心房最大容积，LAVIp=经体表面积标化的心电图p波对应容积，LAVImin=经体表面积标化的左心室舒张末期左心房最小容积，LATEF=左心房整体排空率，LAPEF=左心房被动排空率，LAAEF=左心房主动排空率

2.3 ESRD组左心房功能指标与左心室功能指标的相关性 左心房功能指标LATEF与LVEF呈负相关，LAVImax、LAVIp、LAVImin、LATEF、LAAEF与E/e′呈正相关(P<0.05，见表3)。

表3 左心房功能指标与左心室功能指标的相关性

Table3 Correlation between left atrial function parameters and left ventricular function parameters

左心房功能指标LVEFE/e'r值P值r值P值LAVImax-0.1350.5100.663<0.001LAVIp-0.1900.3520.2370.001LAVImin-0.0040.9830.373<0.001LATEF-0.4290.0290.650<0.001LAPEF-0.3690.0650.1010.167LAAEF-0.3670.0640.581<0.001

2.4 ESRD组左心房功能指标的相关性分析 左心房功能指标LAVImax与LAVIp、LAVImin、LATEF呈正相关，LAVImin与LATEF呈正相关，LATEF、LAPEF与LAAEF呈正相关(P<0.05,见表4)。

表4 左心房功能指标的相关性分析(r值)

注：aP<0.05；-重复数据未予展示

3 讨论

ESRD指肾脏功能发生不可逆转的衰退，使患者只能依靠肾脏替代治疗以维持正常生命需要的病理性状态。患者由于存在长期高血压、水钠潴留等因素，引起心脏的前负荷及后负荷增加，导致心脏结构和功能异常[6]。LAVT技术基于二维组织追踪技术，通过实时、自动追踪左心房壁内膜获取左心房的容积曲线，全面、快捷评价左心房功能变化[3-5]。

3.1 ESRD患者心脏结构及左心室功能的改变 ESRD患者由于尿毒素、高血压、贫血、水钠潴留等多方面的影响，引起心脏前负荷及后负荷增加，导致心脏结构异常，表现为心腔增大和左心室壁代偿性增厚。本研究结果显示，ESRD患者可见不同程度的左心房、左心室增大，室间隔和左心室后壁增厚、搏动减弱，较严重者心肌回声粗糙、增强，强弱不均，呈“毛玻璃样”改变。

ESRD患者心腔增大和左心室壁代偿性增厚，导致部分患者左心室收缩功能减低。本研究显示，ESRD组LVEF、FS低于对照组。ESRD患者心肌肥厚，容量负荷及外周阻力增加，血浆肾素-血管紧张素-醛固酮系统活动增强，均可能导致左心室壁僵硬度增加，顺应性下降,左心室舒张功能降低，表现为E、e′降低，E/e′升高。

3.2 ESRD患者左心房功能改变 左心房功能是左心室舒张期灌注的决定因素，影响心输出量，对维持心脏功能具有重要意义。左心房的主要功能包括储器功能、管道功能和助力泵功能。ESRD患者左心室功能受到影响时，左心房通过上述主要功能进行再分配，调节左心室充盈，维持正常心输出量。

3.2.1 储器功能 本研究结果显示，ESRD患者LAVImax、LATEF增加。左心室作为左心房的后负荷，ESRD患者左心室顺应性减低，影响血液由左心房流入左心室，左心房储器功能的增加有助于保证左心室充盈血量及维持正常的心输出量。

3.2.2 助力泵功能 本研究结果显示，ESRD患者LAVImin、LAAEF增加。由于患者左心房容积增大，通过Frank-Starling机制引起左心房助力泵功能增加[7]。左心房助力泵功能的增加是对左心室顺应性减低、舒张早期左心室充盈血量减少的补偿机制。

3.2.3 管道功能 本研究结果显示，ESRD患者LAVIp增加，LAPEF降低。ESRD患者左心室心肌僵硬度增加，舒张期充盈压升高，肺静脉与左心室压差减小，但左心房助力泵功能增加，舒张期肺静脉经左心房流入左心室的血量增加，故而左心房管道功能降低。

3.3 ESRD患者左心房功能与左心室功能的相关性研究 LVEF是反映左心室收缩功能的重要指标，本研究显示，左心房功能指标LATEF与LVEF呈负相关(r=-0.429)。E/e′是反映左心室充盈压的较好指标，与心导管测得的左心室充盈压具有良好的相关性，同时也是舒张功能分级的重要参考指标之一[8]。本研究显示，左心房功能指标LATEF、LAAEF与E/e′呈正相关(r值分别为0.650、0.581)。表明左心房储器和助力泵功能在左心室舒张期灌注过程中具有决定作用，而对左心室收缩功能的影响较弱，其中，储器功能在左心室舒张早期充盈中有重要作用，而助力泵功能在左心室主动充盈中具有关键作用。

本研究显示，LAVImax与LAVImin、LAVIp呈正相关(r值分别为0.186、0.358)，表明左心房最大容积可能发挥调节左心房各阶段容积大小的作用；LATEF与LAAEF呈正相关(rs=0.473)，而与LAPEF无直线相关性，表明舒张晚期左心房主动收缩，即助力泵功能对左心房总的排空血量发挥重要作用。

综上所述，ESRD患者左心房储器功能、助力泵功能增加，管道功能降低。LAVT从左心房整体功能出发，反映左心房各心动周期各时点的动态功能，左心房储器功能在左心室舒张早期充盈中具有重要作用，而助力泵功能在左心室主动充盈中发挥关键作用。由于本研究样本量较少，未对血液透析时间对结果的影响进行分析，有待加大样本进一步研究。

作者贡献：牛宁宁、唐缨进行文章的构思与设计、研究的实施与可行性分析；牛宁宁、武红涛、李菊香、杨木蕾进行数据收集；牛宁宁、赵静雯、武红涛、李菊香、杨木蕾进行数据整理、统计学处理；牛宁宁、唐缨、赵静雯、武红涛、李菊香、杨木蕾进行结果的分析与解释、论文的修订，负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责，监督管理；牛宁宁撰写论文。

本文无利益冲突。

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LeftAtrialFunctioninPatientswithEnd-stageRenalDiseaseandItsCorrelationwithLeftVentricularFunction

NIUNing-ning,TANGYing*,ZHAOJing-wen,WUHong-tao,LIJu-xiang,YANGMu-lei

DepartmentofUltrasound，TianjinFirstCenterHospital，Tianjin300192，China

*Correspondingauthor：TANGYing，Chiefphysician；E-mail：doctortang2010@aliyun.com

ObjectiveTo study the changes of left atrial function by left atrial volume tracing (LAVT) and investigate the relationship between left atrial and ventricular functions in patients with end-stage renal disease (ESRD).MethodsThe enrolled 113 participants were all from Tianjin First Center Hospital,including 65 cases of ESRD who

hemodialysis(ESRD group) during December 2014 to October 2016,and 58 volunteers with normal results of physical examination,laboratory examination,electrocardiogram and echocardiography performed during the same period(control group).The left ventricular function parameters(LVEF,FS,E,e′) were measured by color Doppler echocardiography and left atrial function parameters(LAVImax,LAVIp,LAVImin) were measured by LAVT software,and LATEF,LAPEF and LAAEF were calculated.ResultsCompared with the control group,LVEF,FS,E and e′ were lower，but E/e′ was increased in ESRD group (P<0.05).Compared with the control group,LAVImax,LAVIp,LAVImin,LATEF,LAAEF increased while LAPEF decreased in ESRD group (P<0.05).LATEF was negatively correlated with LVEF，and LAVImax，LAVIp，LAVImin,LATEF，LAAEF were positively correlated with E/e′ in ESRD group (P<0.05).LAVImax was positively correlated with LAVIp,LAVImin,LATEF;LAVImin was positively correlated with LATEF;and LATEF,LAPEF were positively correlated with LAAEF in ESRD group(P<0.05).ConclusionLeft atrial reservoir and booster pump functions are increased whereas conduit function is decreased in ESRD patients.Reservoir function plays an important role in the left ventricular early diastolic filling,while the booster pump function plays a key role in the active filling of the left ventricle.

Nephrosis；Atrial function,left；Ventricular function,left；Left atrial volume tracking technique

R 692

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.00.136

牛宁宁，唐缨，赵静雯，等.终末期肾病患者左心房功能改变及与左心室功能的相关性研究[J].中国全科医学，2017，20(35)：4387-4390.[www.chinagp.net]

NIU N N，TANG Y,ZHAO J W,et al.Left atrial function in patients with end-stage renal disease and its correlation with left ventricular function[J].Chinese General Practice，2017，20(35)：4387-4390.

天津市卫计委科技基金(2015KZ031)

300192天津市第一中心医院超声科

*通信作者：唐缨，主任医师；E-mail：doctortang2010@aliyun.com

2017-06-15；

2017-09-25)

吴立波)