二维斑点追踪技术评价单纯超重和肥胖成人左心房功能

范莉芳，洪 云，张 霞，朱向明，吴树剑，黄 磊，徐晓燕

(1.皖南医学院 医学影像学院，安徽 芜湖 241002；2.皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 a.超声医学科,b.影像中心,安徽 芜湖 241001)

超重或肥胖均会使心脏的构型及功能发生改变，早期功能改变往往先于构型改变，随着时间的推移，心脏的舒缩功能均会发生不同程度的损伤[1]。左心房功能最早发生改变。若心脏长时间存在超负荷状态且未及时解除，则最后可能会出现心衰而危及生命[2]。本研究旨在利用二维斑点追踪技术(2D-STE)准确客观地定量检测、评价单纯性超重、肥胖成人左心房节段性功能，进而为临床健康评估提供可靠依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取弋矶山医院2017年1月～2019年1月超声科成人体检单纯超重者40例、肥胖者30例，严格筛选受检者(无心血管相关疾病)，并随机选取40名非超重肥胖的健康成年人组成对照组。所有对象年龄21～59(33.6±9.7)岁，男性52例，女性58例。

本研究参照国际生命科学学会中国办事处组织内“中国肥胖问题工作组”建议对超重及肥胖进行分度标准：18.5≤BMI<24.0为正常体质量、24.0≤BMI<28.0为超重、BMI≥28.0为肥胖。

1.2 仪器及方法

1.2.1 超声仪器 飞利浦EPIQ 7C心血管超声机(选S5-1成年人心脏探头，频率：1.0～5.0MHz)、斑点跟踪分析软件包、身高体质量秤。

1.2.2 方法 受检者左侧卧位，嘱其尽量平静呼吸，连接ECG肢体导线。将采集动态图的心动周期设为4个，实时心电图为窦性心律时采动态图，所采动态图像应尽可能将心内膜及外膜边界显示清楚。分别用心电图的R波顶点及T波终点来判断心室舒张期末及心室收缩期末。用面积长度法计算左心房不同时期容积：左心房最小容积(LAVmin)、左心房最大容积(LAVmax)、左心房P容积(LAVp)，并计算左心房总射血分数(LATEF)=(LAVmax-LAVmin)/LAVmax、左心房被动射血分数(LAPEF)=(LAVmax-LAVp)/LAVmax、左心房主动射血分数(LAAEF)=(LAVp-LAVmin)/LAVp；左心室射血分数(LVEF)使用M超和Simpson方法分别测得；二尖瓣口前向血流舒张早期峰值流速(VE)和舒张晚期峰值流速(VA)、等容收缩时间(IVCT)、等容舒张时间(IVRT)、心室射血时间(VET)用频谱多普勒分别进行测量,并计算VE/VA，心肌综合指数(MPI)=(IVCT+IVRT)/VET；二尖瓣环房间隔侧舒张早期峰值流速(Sep.e′)和侧壁点舒张早期峰值流速(Lat.e′)采取组织多普勒(DTI)频谱分别测出，并算出VE/Sep.e′及VE/Lat.e′数值。所有指标均测量3次,取平均值。

1.3 图像分析 采用飞利浦EPIQ 7C心血管超声机内置应变分析软件对采集的动态图像中心尖四腔、三腔和二腔观的图像进行测量和分析。将斑点追踪软件点开，手动描绘和调整左心房心内膜下心肌的“倒马蹄形”图像。用以上方法分别从心尖四腔(左心房间隔和前壁)、三腔(左心房下壁)及二腔(左心房后壁和侧壁)获得左心房基底段、中段及房顶段(靠近二尖瓣环为基底段，靠近肺静脉为房顶段，两者之间为中段[3])心肌不同时相的应变率曲线，测出舒张晚期、收缩期和舒张早期左心房各壁的峰值应变率(SRa、SRs、SRe)，计算平均值(mSRa、mSRs、mSRe)，并将绝对值进行比较(见图1)。

a～c.对照组;d～f.超重组;g～i.肥胖组。竖线与曲线的交点代表局部应变率。

1.4 统计学分析 使用SPSS 18.0进行统计学分析。数值变量资料用均数±标准差表示，单因素方差分析进行多组间比较，多组间两两比较使用SNK法或LSD法；分类资料采用百分比表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 3组对象间性别、年龄、心率、收缩压、舒张压、血浆总胆固醇、空腹血糖差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 研究对象一般资料

2.2 不同人群左心室收缩及舒张功能 3组对象的心室舒、缩功能指标LVEF(M超)、LVEF(Simpson)、MPI、VE/VA、VE/Sep.e′、VE/Lat.e′差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 3组人群左心室收缩及舒张功能情况

2.3 不同人群左心房整体功能情况 对照组LAPEF大于超重组、肥胖组(P<0.05)，超重组和肥胖组LAPEF差异无统计学意义(P>0.05)。对照组、超重组及肥胖组间LATEF、LAAEF比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 3组人群左心房整体功能相关参数的比较

2.4 不同人群左心房不同心动周期不同节段应变率比较 肥胖组房间隔和侧壁基底段mSRe均高于对照组(P<0.05)，超重组、肥胖组房间隔和侧壁房顶段mSRe均高于对照组(P<0.05)，见表4。

注:多组间两两比较，符号不同表示P<0.05。

表4 3组人群左心房不同心动周期不同节段应变率比较

3 讨论

左心房在心脏血液循环中起着重要作用[4-5]。以往多数人只专注于探究左心室功能而忽视了左心房功能的重要性。随着心功能研究的逐渐进展，左心房在心脏血液循环中的作用也逐渐被重视[6]。心室舒张末期左心房开始收缩，使心室进一步充盈，提高心室的泵血能力，心室收缩期、等容舒张期左心房收纳四支肺静脉注入的血液，在舒张期早期发挥通道作用，在整个心动周期中，左心房起到助推器、储存器和通道连接的作用。左心房三个功能共同维系左心室正常充盈[7]。左心房功能在心脏血液循环中起着举足轻重的作用[8]。在超重和肥胖群体中，交感神经激活、肾素血管紧张素醛固酮系统活性提高和胰岛素抵抗等不利因素会导致左心室增大和心肌肥厚[9]，心脏构型改变和功能损伤，而左心房的改变要早于左心室。2D-STE可定量测出心肌应变率，进行定性分析心脏功能，对心脏的局部和整体功能进行多个角度反复检测，辅助早期体检，及时诊断，监测左心房局部功能变化[10]。

本研究收集正常体质量、超重、肥胖成人共110例，排除了可能对心脏功能产生影响的因子，保证超重、肥胖是本研究中的单一影响因素。3组间比较LVEF(M超)、 LVEF(Simpson)、 MPI、VE/VA、VE/Sep.e′、VE/Late′差异无统计学意义(P>0.05)，说明研究对象左心室舒缩功能无明显变化。心肌综合指数MPI也称为Tei指数，是反映心脏整体舒缩功能的参数；评估左心室舒张功能的常用指标有VE/VA、VE/Sep.e′、VE/Late′；评估左心室收缩功能的指标是LVEF(M超)和LVEF(Simpson)。其中评估左心室舒张功能的所有指标中用的最多的是VE/VA，比值<1，说明左心室舒张功能减弱。然而也有例外，因容量和压力负荷相互影响，实际左心室舒张功能已减弱，该值却≥1，这将导致假阴性。因此，该比值用于评价左心室舒张功能时有一定的局限性[11]。故本研究在评测左心室舒张功能时引入了VE/Sep.e′、VE/Late′与之相互佐证，研究表明，这两个比值与右心导管测得的肺毛细血管楔压高度相关[12]。当比值<8时说明左心室舒张功能在正常范围，>15时说明左心室舒张功能下降，预后差；当比值在8～15时左心室舒张功能的变化暂不能有效评估，必须结合其他相关指标共同评估左心室舒张功能的变化。在本研究中，VE/VA均>1，且VE/Sep.e′、VE/Late′均<8，表明左心室舒张功能无明显变化。

在本研究中，3组之间仅LAPEF差异有统计学意义(P<0.05)，且对照组、超重组和肥胖组的LAPEF逐渐降低。这表明在舒张早期，左心房通道功能已经受损。当使用2D-STE技术定量测量3组心动周期不同阶段左心房不同节段的应变率时，结果显示3组之间差异有统计学意义(P<0.05)的节段是房间隔(基底段、房顶段)mSRe和侧壁(基底段、房顶段)mSRe。两组间比较，超重组和对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)的节段是房间隔、侧壁的房顶段mSRe；肥胖组与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)的节段是房间隔、侧壁(基底段、房顶段)mSRe；而超重组与肥胖组间各节段比较差异均无统计学意义(P>0.05)。表明在舒张早期，超重和肥胖人群左心房功能受损的部位是房间隔以及侧壁的基底段、房顶段，进而可估测左心房的局部通道功能受损，但是储存器和助推器功能尚正常，和LAPEF对左心房通道功能损害的评估结果一致，但LAPEF仅提示左心房通道功能的整体损害，而斑点追踪技术可具体反映左心房壁特定节段的功能损害。

综上所述，通过2D-STE可评估单纯超重和肥胖成人早期左心房局部功能受损，为健康评估提供可信依据。