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超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左房大小及功能的研究進(jìn)展

鄭小艷，顧鵬

(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院超聲科，四川南充637000)

【摘要】研究發(fā)現(xiàn)左房大小和功能是心血管風(fēng)險(xiǎn)的重要標(biāo)志，左房功能的評(píng)估提高了重要的臨床病理生理信息。近年來(lái)，隨著超聲心動(dòng)圖技術(shù)的不斷發(fā)展，左房大小及功能可以更加準(zhǔn)確測(cè)量。

【關(guān)鍵詞】超聲心動(dòng)圖;左房大小;左房功能

近來(lái)左房功能研究引起了人們注意，早期科學(xué)研究工作已關(guān)注左房大小和容積，然而更新的研究也包括左房功能。最近幾年為什么左房功能被提及的主要原因是應(yīng)用現(xiàn)代超聲心動(dòng)圖技術(shù)，例如組織多普勒和斑點(diǎn)追蹤成像等［1］。左房大小及功能不僅可通過(guò)超聲心動(dòng)圖評(píng)估，還可通過(guò)心臟CT及心臟磁共振評(píng)估，由于超聲心動(dòng)圖可用性、安全性、通用性強(qiáng)，能實(shí)時(shí)且具有高時(shí)間及空間分辨率成像的特點(diǎn)，所以是最適合的測(cè)量方法［2］。本文旨在對(duì)目前超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左房大小、容積即左房功能的方法及臨床價(jià)值作一綜述。

1　左房功能

心動(dòng)周期中，左房包括三個(gè)機(jī)械功能［3-4］:儲(chǔ)存功能、傳導(dǎo)功能、助力泵功能。首先，在左室收縮和等容舒張期，左房作為儲(chǔ)存器，接受來(lái)自肺靜脈血液并以壓力形式儲(chǔ)存能量。左房功能可被左室收縮調(diào)節(jié)，不僅通過(guò)收縮期左室基礎(chǔ)壓力下降，而且右室收縮壓通過(guò)肺循環(huán)傳遞進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可被左房特性所調(diào)節(jié)(比如舒張和腔室僵硬度);其次，在左心室舒張?jiān)缰衅?，左房功能起傳?dǎo)作用，血液通過(guò)壓力梯度從左心房流入左心室并且在舒張期來(lái)自肺靜脈血液被動(dòng)流入左室;再者，在左室舒張晚期，左房功能充當(dāng)助力泵，在正常人群中左房收縮增加大約20％～30％左室每搏輸出量。事實(shí)上在左室舒張功能受損的情況下左房收縮會(huì)增加更多的左室每搏輸出量。左室順應(yīng)性、左室舒張晚期壓力和左房?jī)?nèi)在收縮性調(diào)節(jié)左房助力泵功能。

2　左心房大小

左心房擴(kuò)大與增加中風(fēng)危險(xiǎn)息息相關(guān)，然而，人們對(duì)關(guān)于如何測(cè)量左心房大小尚有爭(zhēng)議［5］。實(shí)際上在大多數(shù)先前臨床和研究領(lǐng)域中，通過(guò)胸骨旁長(zhǎng)軸在主動(dòng)脈根部獲得M型或二維超聲左房前后徑大小被用作線性左房測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。M型超聲中，傳統(tǒng)測(cè)量是從主動(dòng)脈瓣后壁后緣到左房后壁邊緣。盡管這些線性測(cè)量已經(jīng)顯示與血管造影測(cè)量相關(guān)并且已經(jīng)廣泛用于臨床實(shí)踐和研究，但是這些測(cè)量不能準(zhǔn)確代表真正的左房大?。?］。左房略呈錐形，枕頭樣三維結(jié)構(gòu)，沒(méi)有自然的長(zhǎng)軸或者短軸［7］。體積測(cè)量?jī)?yōu)于線性的測(cè)量，因?yàn)樗鼈兛梢詼?zhǔn)確評(píng)估左房不對(duì)稱的重構(gòu)［8］。研究顯示在竇性心律人群中左心房容積比左心房面積和直徑更具有心血管事件標(biāo)志性［9］。盡管一些研究認(rèn)為與磁共振和CT相比，超聲定量?jī)A向于低估左房容積［10］，但是超聲心動(dòng)圖仍然是最簡(jiǎn)單，非介入性，最具成本效益的方法［2，10］。

3　左房容積

心動(dòng)周期中左房大小是不斷變化的。通常臨床實(shí)踐中只有左房最大徑被常規(guī)測(cè)量。然而，左房容積變化可用來(lái)描述左房三期功能［4，8］:左房最大容積(LAVmax)在二尖瓣剛好開(kāi)放前，左房最小容積(LAVmin)是在二尖瓣關(guān)閉時(shí)，左房收縮時(shí)容積(LAVP)是心電圖上p波開(kāi)始時(shí)。根據(jù)以上容積可測(cè)量下面的動(dòng)力學(xué)容積:左房總的排空容積(左房?jī)?chǔ)存容積)= LAVmax-LAVmin，左房被動(dòng)排空容積= LAVmax-LAVP，左房主動(dòng)排空容積(收縮容積)= LAVP-LAVmin，左房傳導(dǎo)容積=左室每搏輸出量-左房?jī)?chǔ)存容積。再者，以上容積還可估測(cè)以下指數(shù):左房被動(dòng)排空指數(shù)(LAEFpassive)= (LAmax/BSA-LApreA/BSA)/LAmax/BSA×100，左房主動(dòng)排空或者左房射血分?jǐn)?shù)(LAEFactive)= (LApreA/BSA -LAmin/BSA)/LApreA/BSA×100，左房膨脹指數(shù)即左房存儲(chǔ)功能(LAEFtotal)= (LAmax/BSA-LAmin/BSA)/LAmax/BSA×100。從左房容積和左房射血分?jǐn)?shù)三個(gè)階段分析中，LAVmin增加和LAEFtotal的降低是左室舒張末期壓力升高的最佳識(shí)別標(biāo)志［11］。

4　多普勒超聲心動(dòng)圖測(cè)量左房功能

4.1二尖瓣前向血流速度和肺靜脈血流速度

脈沖多普勒測(cè)量二尖瓣前向血流A峰峰值速度和二尖瓣血流A峰時(shí)間速度積分可反映左房助力泵功能。心房分?jǐn)?shù)是A峰是速度時(shí)間積分和舒張期過(guò)二尖瓣血流的速度時(shí)間積分，它代表左房收縮期間左室充盈百分比，心房分?jǐn)?shù)也可用來(lái)測(cè)量左房收縮功能［3］。例如，房顫患者脈沖多普勒測(cè)量的A峰消失，表明左房失去助力泵功能。又如房顫消融術(shù)后及心臟電復(fù)律后患者二尖瓣A峰速度會(huì)逐漸增加［12］，但是這種評(píng)估方法受年齡、心率和負(fù)荷條件的影響［13-14］。脈沖多普勒在肺靜脈血流水平測(cè)量收縮期、舒張期和左房逆轉(zhuǎn)三個(gè)波峰，左房壓力調(diào)節(jié)決定了這些波峰肺，理論上這三個(gè)波能認(rèn)為是左房?jī)?chǔ)存功能、傳導(dǎo)功能、助力泵功能。這些參數(shù)高度依賴左室舒張能力。因此，在此期間左房逆轉(zhuǎn)波的增加反映的是左室舒張末期壓力增加而不是左房壓力增加，所以限制了該參數(shù)作為測(cè)量左房助力泵功能的有效性［3］。

4.2左房射血力和動(dòng)能

調(diào)查人員已通過(guò)測(cè)量左房射血力和動(dòng)能評(píng)估左房收縮功能。左房射血力是評(píng)價(jià)左房收縮到舒張性能的一個(gè)潛在有用指標(biāo)。心房射血力是心房收縮將血液推入左室所施加的作用力。根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)計(jì)算，左房射血力= 0.5×1.06×二尖瓣口面積×A峰峰值速度［15］。但是這個(gè)參數(shù)比左房容積評(píng)估的穩(wěn)定性、重復(fù)性及增加值還沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道［3］。

5　評(píng)價(jià)左房功能的超聲新技術(shù)

5.1組織多普勒成像技術(shù)(TDI)

TDI可局部評(píng)價(jià)左房心肌運(yùn)動(dòng)速度和功能，成像原理［16］:與傳統(tǒng)的多普勒信號(hào)的高速度和低振幅不同，心肌運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是相對(duì)較低的速度和高振幅的信號(hào); TDI利用組織運(yùn)動(dòng)頻移信號(hào)進(jìn)行成像，通過(guò)減少增益和低通濾波器，濾除血流產(chǎn)生的高頻低振幅頻移信號(hào)，只檢測(cè)心肌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低頻高振幅頻移信號(hào)，以彩色或脈沖多普勒方式顯示出心臟室壁運(yùn)動(dòng)信息。TDI技術(shù)獲得的心肌運(yùn)動(dòng)速度，不僅有診斷價(jià)值，而且還能提供診斷預(yù)后信息［17］。有學(xué)者認(rèn)為，TDI可評(píng)價(jià)正常人心房助力泵功能，心房收縮峰值速度在不同部位存在差異，右房＞左房＞房間隔，且受心率和年齡影響［18］。

Liu等［19］運(yùn)用前瞻性研究通過(guò)組織多普勒成像作為一個(gè)新的心臟事件預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)161例非ST段抬高急性冠脈綜合征患者左房功能，研究表明:隨訪6個(gè)月期間后有33例患者的左房收縮速度降低，左房收縮速度＜6.3 cm/s的患者發(fā)生更多心血管事件。通過(guò)回歸分析，左房收縮速度＜6.3 cm/s可獨(dú)立預(yù)測(cè)心血管事件，而且對(duì)臨床數(shù)據(jù)，左室射血分?jǐn)?shù)和左室舒張功能可增加心臟事件的預(yù)測(cè)價(jià)值。結(jié)果提示:非ST段抬高急性冠脈綜合征患者中，通過(guò)組織多普勒左房功能早期評(píng)估有利于預(yù)測(cè)中期心血管事件，增加預(yù)后信息。

然而，TDI的主要局限性在于存在聲束和心肌運(yùn)動(dòng)之間有角度依賴、心臟周期中心臟的整體位移及臨近臟器的牽拉等，這些均可影響測(cè)量值［20］。

5.2應(yīng)變和應(yīng)變率

應(yīng)變是指心肌局部組織受力后發(fā)生變形的能力，即心肌長(zhǎng)度的變化值占心肌原長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)，而應(yīng)變率則反映了心肌發(fā)生變形的速度，是心肌運(yùn)動(dòng)在聲束方向上的速度梯度，即局部?jī)牲c(diǎn)之間的速度差除以兩點(diǎn)之間的距離，此技術(shù)可分析局部心肌運(yùn)動(dòng)，可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反應(yīng)局部心肌運(yùn)動(dòng)［21］。其測(cè)量方法有兩種即組織多普勒派生的應(yīng)變和應(yīng)變率成像和斑點(diǎn)追蹤成像。

5.2.1組織多普勒成像(TDI)派生的應(yīng)變和應(yīng)變率成像該技術(shù)具有高時(shí)間分辨率和對(duì)圖像質(zhì)量要求不高的特點(diǎn)［22］。Boyd等［23］運(yùn)用組織多普勒派生的應(yīng)變和應(yīng)變率成像技術(shù)測(cè)量188名健康老齡化的心房應(yīng)變率，常規(guī)測(cè)量收縮期峰值應(yīng)變，收縮應(yīng)變率和舒張?jiān)缙凇⑼砥趹?yīng)變率，取其平均值。結(jié)果顯示: 從60歲年齡段左房收縮期應(yīng)變顯示降低，50歲人群左房應(yīng)變率明顯改變;收縮期應(yīng)變率和舒張?jiān)缙趹?yīng)變率降低，而舒張晚期應(yīng)變率顯示增加。重要的是，與年齡相關(guān)的變化在全心房收縮期應(yīng)變率和早期舒張壓應(yīng)變率發(fā)生十年之前心房容積參數(shù)也出現(xiàn)相應(yīng)的變化，研究顯示:心房應(yīng)變和應(yīng)變率可用來(lái)量化左房階段性功能，似乎改變老齡化傳統(tǒng)參數(shù)。因此應(yīng)變可更加敏感地檢測(cè)亞臨床心房功能不全，先于傳統(tǒng)參數(shù)觀察到應(yīng)變率參數(shù)的改變。

Eshoo等［24］運(yùn)用運(yùn)用組織多普勒派生的應(yīng)變和應(yīng)變率成像技術(shù)比較37例肥厚性心肌病(HC)和44例系統(tǒng)性高血壓(SH)的左房階段性功能，組織多普勒測(cè)量整體和節(jié)段收縮期應(yīng)變率、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率、舒張晚期應(yīng)變率和應(yīng)變。結(jié)果顯示: HC組與SH組和正常對(duì)照組相比左房容積增大，但是相應(yīng)的舒張晚期應(yīng)變率和應(yīng)變降低，相反，SH組與對(duì)照組對(duì)比，SH組只有舒張?jiān)缙趹?yīng)變率降低。HC組與SH組對(duì)比，即使調(diào)整左室質(zhì)量后，舒張晚期應(yīng)變率仍然降低。當(dāng)左室質(zhì)量、舒張功能參數(shù)(E和E')，病人組(SH組和HC組)的影響在逐步回歸模型中，病人組是唯一的舒張晚期應(yīng)變率的獨(dú)立因素。研究顯示: HC組隨著左房階段性功能降低即舒張晚期應(yīng)變率和心房應(yīng)變的降低導(dǎo)致左房擴(kuò)大，HC組心房應(yīng)變率和應(yīng)變存在差異性降低。

這項(xiàng)技術(shù)的主要局限性是在聲束與心肌運(yùn)動(dòng)之間有角度依賴，因此不能測(cè)量環(huán)形應(yīng)變，如果角度大于20°應(yīng)變和應(yīng)變率會(huì)被顯著低估，且該技術(shù)還需要高幀頻圖像(理想幀頻＞130幀頻/s)［21］。為克服這項(xiàng)技術(shù)的局限性，目前超聲可利用二維圖像斑點(diǎn)追蹤來(lái)測(cè)量心肌二維應(yīng)變。

5.2.2二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(STI)其原理［25］:二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，心動(dòng)周期中，該技術(shù)根據(jù)組織灰階自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)內(nèi)不同像素的心肌組織在每一幀圖像中的位置，并與上一幀圖像中的位置相比較，計(jì)算整個(gè)感興趣區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌的變形。該技術(shù)是二維分析形變，對(duì)相鄰節(jié)段的組織運(yùn)動(dòng)評(píng)估，角度獨(dú)立，具有更好的空間分辨率，對(duì)信號(hào)噪聲不敏感，與TDI為基礎(chǔ)的技術(shù)相比有更好的測(cè)量重復(fù)性，消耗數(shù)據(jù)采集時(shí)間少和數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，對(duì)于無(wú)經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)值自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)便可準(zhǔn)確測(cè)量。

Xia等［26］運(yùn)用STI技術(shù)檢查健康人群左房功能，將142名志愿者分成青少年組、中年組、老年組，用STI于心尖四腔心、兩腔心、心尖左室長(zhǎng)軸切面獲得左房壁應(yīng)變曲線(包括應(yīng)變和達(dá)峰時(shí)間)。結(jié)果顯示:3組應(yīng)變值顯示下段＞中段＞上段，與中年組和青少年組相比老年組下段應(yīng)變降低，中段應(yīng)變更低于其他兩組，下段達(dá)峰時(shí)間更長(zhǎng)，老年組和中年組比青年組中段達(dá)峰時(shí)間長(zhǎng)，老年組與中年組直接無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究顯示: STI提供客觀、準(zhǔn)確的左房功能檢查結(jié)果，也為潛在的亞臨床疾病左房功能早期監(jiān)測(cè)提供了一種新穎的方法。STI與TDI為基礎(chǔ)的技術(shù)相比時(shí)間分辨率有限，依賴高分辨率圖像質(zhì)量，斑點(diǎn)跟蹤最優(yōu)幀率低，心動(dòng)過(guò)速患者該技術(shù)測(cè)量結(jié)果可靠性有所限制［20］。

5.3實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(RT3DE)

RT3DE可提供有價(jià)值的臨床信息，它描述了現(xiàn)實(shí)形態(tài)的心臟和心臟結(jié)構(gòu)，使用容積數(shù)據(jù)中可用性和多功能性讓我們獲取無(wú)限多的心臟截面，因此，可更加準(zhǔn)確和重復(fù)測(cè)量左房容積及對(duì)功能的定量評(píng)價(jià)［27-28］。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)左房容積的增加與左室收縮和舒張功能惡化有很大關(guān)聯(lián)［29］。

Aktürk等［30］應(yīng)用RT3DE評(píng)估40例白塞病患者左房容積和功能。結(jié)果顯示:與30名健康人對(duì)照，白塞病患者總排空分?jǐn)?shù)和主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)、膨脹指數(shù)顯著高于對(duì)照組，左房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)顯著低于對(duì)照組。研究表明:白塞病中左房機(jī)制功能及容積受損。這些結(jié)果可能是沒(méi)有臨床心血管疾病表現(xiàn)的白塞病患者亞臨床心臟介入的早期形式。

Aggeli等［31］應(yīng)用RT3DE定量分析28例B-地中海貧血無(wú)癥狀患者的左房功能。結(jié)果顯示:與20例同年齡、性別相匹配的對(duì)照組對(duì)比，B-地中海貧血癥狀組LAVmax、LAVmin、LAVP無(wú)明顯差異，然而左房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)降低。研究表明: RT3DE可作為評(píng)估B-地中海貧血無(wú)癥狀患者左房功能的一個(gè)新興技術(shù)。三維容積和指數(shù)中，左房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)是具體患者左房功能不全的早期指標(biāo)。

綜上所述，左房功能的評(píng)估提高了重要的臨床病理生理信息，近年來(lái)隨著各種超聲新技術(shù)不斷發(fā)展，它們將廣泛應(yīng)用于臨床心血管疾病的診斷和預(yù)后評(píng)估，而且必將為臨床評(píng)估局部和整體左房功能提供更加準(zhǔn)確、可重復(fù)性高的方法。

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(學(xué)術(shù)編輯:李麗萍)

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間: 2015-3-5 12∶47網(wǎng)絡(luò)出版地址: http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20150305.1247.031.html

通訊作者:顧鵬，E-mail: linda2621@sina.com

作者簡(jiǎn)介:鄭小艷(1986-)，女，四川樂(lè)山人，碩士研究生，主要從事影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)的臨床研究工作。E-mail:997991980@qq.com

基金項(xiàng)目:四川省科技廳基金項(xiàng)目(2012SZ0072)

收稿日期:2014-06-26

doi:10.3969/j.issn.1005-3697.2015.01.31

【文章編號(hào)】1005-3697(2015)01-0124-04

【中圖分類號(hào)】R445.1

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A