心房同步性研究进展

许长浩 陈康玉 综述 严激 审校

(安徽医科大学附属省立医院心内科，安徽合肥230001)

1 心房同步性的定义和病因

完好的心房功能有赖于房内或房间的电-机械偶联的同步，心房失同步包括房内失同步和房间失同步。各种病理或生理因素可以引起心房的重构，发生一系列解剖结构的改变，包括心房扩大、低电压和瘢痕区域；随后出现传导的异常，包括传导减慢、延迟或是阻滞，出现房内或房间的不同步。房间不同步即房间传导阻滞(interatrial block，IAB)。IAB定义[1]为右心房至左心房的电冲动传导延迟，主要发生在Bachmann束区，IAB可分为部分性IAB(Ⅰ度)、高度性IAB(Ⅱ、Ⅲ度)。

引起心房失同步的常见病因包括衰老、冠心病、高血压病、糖尿病、高脂血症等[2]，除此之外，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征、肥胖、覆盖在心脏表面的心包脂肪[3]、心房肌淀粉样变性也与心房传导改变有关。IAB可以由全身性炎性疾病引起，如系统性硬化症和类风湿性关节炎，也可以由浸润心房内传导系统的肿瘤，如原发性心脏淋巴瘤或是心房传导系统结构性缺陷，如房间隔缺损或房间隔动脉瘤[4]等疾病引起。

2 心房不同步的评价

与心室失同步类似，心房失同步可以表现为电学失同步和机械失同步。体表心电图P波持续时间是心房去极化时间的可靠指标，部分性IAB在体表心电图上表现为P波的持续时间≥120 ms，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联可以见到一个双峰形态的P波。高度性IAB在体表心电图上表现为P波的持续时间≥120 ms，在下壁导联(Ⅱ、Ⅲ、aVF)出现正负双相的P波。而房内失同步在心电图上无特异性的表现。此外，心电向量和心磁图对于房间失同步的评价也有一定的价值。心内电生理检查是评价心房同步性较为准确的一种方法，但缺点是有创、操作相对复杂。随着影像学技术的发展，越来越多的非侵入性方法可用于评估心房同步性。

组织多普勒及相关技术通过测量组织多普勒同步心电图P波起始点至组织多普勒频谱图 A波起始点的时间(P-A值)，即心房电机械传导间期来评价心房同步性；但组织多普勒成像有角度依赖性，需要结合心电图来评价心房同步性，操作相对费时，有一定的局限性。

二维超声心动图评价心房同步性受左心房复杂形态的影响，且不能用于诊断心房不同步的具体部位。实时三维超声心动图具有图像分辨率高，不依赖几何形态的假设，检查心肌运动不受心肌运动方式及方向的影响等优点，可通过分析时间-容积曲线来评价心房同步性，该方法所测得的心房同步性参数具有较高的可重复性。

速度向量成像能直观地显示局部心肌纤维在纵向、径向和环向上的运动特征，从而准确评价心肌的运动特性。Esmaeilzadeh等[5]运用速度向量成像对25例收缩性心力衰竭患者心房同步性进行量化，并发现心房失同步与左心室射血分数、左心房容积、年龄存在线性相关。

斑点追踪成像技术(speckle tracking imaging，STI)通过逐帧追踪局部心肌声学斑点，计算其运动轨迹，客观量化心肌形变，以评价心肌整体和局部功能。其评价心房同步性不依赖于角度和心房几何假设，不受心脏搏动、胸廓位移和临近组织牵拉的影响，操作相对简单，重复性也较好。Shang等[6]运用二维STI评价阵发性心房颤动患者左心房同步性，发现阵发性心房颤动患者即使左心房大小正常的情况下，STI也可以检测出左心房功能和同步性受损，意味着STI对于心房失同步的评价更加敏感。但二维STI评价左心房功能主要反映在纵向方向上，且评价左心房同步性取决于图像质量，可能由于在图像平面上移动的一些斑点丢失而产生误差。

与二维STI相比，三维STI提供了整个心腔的空间信息，对左心房的测量更加准确，不仅能测量左心房的纵向应变还可以测量周向应变和区域应变，操作时间也相对较短。Mochizuki等[7]研究证实了三维STI评价健康人群和心房颤动患者左心房应变性和同步性的可行性以及良好的可重复性；但由于STI最初是为了评价左心室功能而设计的，如何正确地进行左心房STI尚未达成共识。

此外，延迟增强磁共振技术能够定量检测评估心房肌纤维化程度，对于心房同步性的评价具有重要价值。

3 心房同步性与心房功能

心房失同步是心房电机械功能障碍的标志，与心房扩大和房性心律失常密切相关。左心房扩大伴随着慢性炎症改变，包括间质纤维化和心肌细胞肥大，增加了对心房颤动的易感性。心房肌纤维化伴随着肌束之间的电连接中断，导致心房不应期缩短，促进了快速冲动形成，同时心房内传导延缓或是不完全性房内传导阻滞，易产生多环路折返，引起心房颤动的发生。ARIC研究[8]证实了高度性IAB与心房颤动发生的风险增加有关。心房颤动不仅影响心房的泵功能和储存功能还可以导致心动过速引起的心房或心室功能障碍[9]，诱导心房重构，形成恶性循环，但其确切机制尚未明确，研究显示这个过程涉及氧化应激、钙超载、心房扩大、microRNAs、炎症和成纤维细胞活化等因素[10]。Kobayashi等[11]对30例接受肺静脉隔离的阵发性心房颤动患者进行了研究，发现术后左心房同步性和整体应变性得到改善。Dell’Era等[12]研究也发现接受电复律治疗的持续性心房颤动患者，复律前心房失同步影响复律后窦性心律的长期维持。此外，近年来的多项临床试验也发现心房失同步是心房颤动患者导管消融或是药物复律后复发的有效预测因素[13-14]。

Lacalzada-Almeida等[15]研究运用STI观察到IAB患者存在左心房扩大和左心房壁形变能力受损，而既往的研究也发现左心房扩大和应变性的减低是阵发性心房颤动进展为持续性或永久性心房颤动的独立预测因素[16]，因而作者认为IAB与心房重构存在直接的相关性。

4 心房同步性与心力衰竭

在一个心动周期内，心房通过肌纤维的同步延长和缩短来最大程度地发挥储存功能和泵功能，使心室达到最佳充盈状态。结构性心肌病或心力衰竭引起心脏结构(扩大、纤维化)和功能(电机械功能障碍)重构，由于心房扩大和纤维化，房内传导的各向异性增加，细胞解偶联和不应期的离散，导致心内传导的改变。同时心房肌局部发生纤维化时，非病变区功能正常或代偿性增强，两种心房肌共同作用导致心房的电机械不同步，从而影响心室充盈。

生理情况下，来自窦房结的冲动通过优先的房内和房间通路同时传播到房室结以及左心房，使得房室瓣关闭之前心房能在适当的时间收缩。Eicher等[17]报道了“心房失同步综合征”可能是射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)发展的一个重要机制，作者对比了29例HFpEF患者和27例存在相同心血管病危险因素但无心力衰竭的患者，结果发现HFpEF患者存在明显的房间机械延迟，并确定了其中7例典型的患者，电生理研究证实这些患者存在左心房延迟收缩，左侧房室间期显著缩短，因而心房收缩被心室收缩所中断，影响了左心室充盈，射血分数降低，产生类似于二尖瓣狭窄的血流动力学模式，同时也导致左心房后负荷和充盈压升高。容量和压力超负荷引起心房肌细胞的牵拉，加剧了心房的重构，心功能进一步恶化，形成恶性循环。Sanchis等[18]发现部分新发症状的HFpEF患者存在房间失同步，提示在心力衰竭的早期心房失同步就可能存在，并且失同步的程度与患者血浆N-末端前体脑钠肽水平存在线性关系，通过对比左室舒张功能障碍Ⅰ级的无心力衰竭患者与HFpEF患者组，发现HFpEF组患者存在更明显的房间机械延迟和更高的血浆N-末端前体脑钠肽水平，提示房间失同步可能是舒张功能障碍以外另一个促进HFpEF发展的重要原因。

此外，心房颤动影响着15%～30%的心力衰竭患者，且患病率随着NYHA分级的增加而增加，伴有心房颤动的心力衰竭患者的心血管死亡风险明显增加。

5 心房同步性与心脏再同步化治疗

房间传导时间是房间机械延迟的重要参数，可以显著影响左侧房室充盈和每搏量。在心脏再同步化治疗(CRT)应用中，需程控房室延迟(atrioventricular delay，AVD)的时间，以减少房间传导时间过长或过短带来的不利影响，达到最佳的房室同步效果。但在临床实践中，程控AVD对CRT疗效的影响仍存在争议。尽管SMART-AV研究[19]未发现优化AVD的优势，但后续发表的MADIT-CRT研究[20]得出了不同的结论，该研究对接受CRT除颤器治疗的有轻度症状的心力衰竭患者进行了1年的随访，结果发现与长AVD(>120 ms)程控的患者相比，短AVD(<120 ms)患者心力衰竭和死亡风险明显降低，并且得到了更佳的心肌逆重构；但过短的AVD(<80 ms)亦会影响CRT疗效，同时增加心力衰竭和死亡风险，原因可能与二尖瓣过早关闭，中断了心室舒张期充盈有关。因而作者认为优化AVD有助于提高CRT疗效。IAB患者由于左心房延迟收缩，左侧房室间期明显缩短，为了避免二尖瓣过早关闭，需要程控一个长的AVD来调节左心房收缩，但这可能会因为内在传导融合的增加而导致双心室夺获的丧失。而一个次优的AVD可以引起持续性的房室失同步和舒张期二尖瓣反流以及心排血量的减少，从而影响CRT疗效。在房室传导对CRT疗效影响的研究中，自适应性CRT起搏模式采用了特殊的算法[21]，在证实该算法安全性和有效性的同时，另有研究显示运用自适应性CRT起搏模式算法可以降低心力衰竭患者的30 d再入院率[22]。

此外，有研究发现心房感知较心房起搏更有利于提高CRT疗效。Liang等[23]研究对比了CRT心房感知(AS)和心房起搏(AP)两种模式对心室功能和血液动力学的影响，结果发现AP模式导致心房失同步，而AS模式下心房收缩力和机械同步性得到改善，从而提高CRT血流动力学效应。

6 心房不同步的治疗

心房不同步目前无特效治疗办法，主要包括药物治疗和器械治疗，药物治疗方面，血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂类药物因其抗纤维化作用受到重视，但其能否降低IAB患者的心律失常风险以及发病率和死亡率，需要进一步的临床试验来明确。ARIC研究[24]发现高度性IAB与缺血性脑卒中密切相关，早期口服抗凝药物治疗是否能使患者获益尚不明确。同时，需注意对于原发病的治疗，如控制血压水平或是对睡眠呼吸暂停综合征的患者进行气道正压通气治疗等。

介入治疗方式包括心房的起搏治疗。Laurent等[25]发现对于伴有IAB的HFpEF患者左心房起搏可以延长左房室间期，改善左侧房室不同步，经过3个月随访发现，患者6分钟步行距离得到改善，且具有开关效应。对于存在房间传导延迟的患者，相较于传统右心耳起搏，双心房起搏可以改善左心房的收缩力和左侧房室同步性[26]。Alexander等[27]研究发现CRT在改善心房功能的同时可以诱导心房电重构的逆转，改善房间的同步性，表现为体表心电图P波持续时间的缩短。对于存在房内和房间传导延迟而难以进行CRT最佳AVD优化的患者，房室结消融可能是个有效的办法[28]；但其有效性需要进一步随机对照临床试验来验证。

心房同步性对维持正常心脏功能具有重要作用，但目前尚缺乏统一的评价标准和方法，虽然有多种技术可以临床应用，但均存在一定的局限性。研究显示，因为心房同步性的重要作用，其准确评价可能有助于筛选适合消融、复律的心房颤动患者，并能减少心房颤动的复发和不良事件的发生；对于HFPEF患者，心房失同步可能是一个潜在的病因和治疗靶点；而在接受CRT治疗的患者中，优化房室传导有助于提高CRT疗效。心房同步性研究提供了新思路，是房室功能评价的重要内容和方向，随着技术的发展和研究的不断深入，其评价和临床应用必将更为广泛。