實時三平面技術對陣發性心房顫動患者左心室及左心房功能的評價

顏姣燕 陳斌 李海鷹 常帥 許丹霞 李華 朱曉娟

實時三平面技術對陣發性心房顫動患者左心室及左心房功能的評價

顏姣燕 陳斌 李海鷹 常帥 許丹霞 李華 朱曉娟

目的 應用實時三平面自動功能成像（AFI）及應變率成像（SRI）技術分別評價陣發性心房顫動(PAF)患者左心室及左心房功能的變化。 方法 對PAF患者36例（PAF組）及健康志愿者30例（對照組）進行常規（二維）超聲心動圖檢查，測定左心房內徑（LAD）及舒張早期二尖瓣跨瓣血流速度（E），運用組織速度成像（TVI）在心尖四腔心切面測得左心室室間隔和側壁舒張期峰值速度，獲得其平均值Em，并計算E/Em值；應用AFI技術測量并比較兩組左心室17節段的縱向收縮峰值應變（RLS）及整體縱向收縮峰值應變（GLS）；應用SRI技術獲得左心房的應變率曲線并測量左心房各壁中間段及心底段收縮期、舒張早期、心房收縮期峰值應變率（SRs、SRe、SRa），計算其平均值（mSRs、mSRe、mSRa）。 結果 與對照組比較，PAF組LAD增大，E、E/Em升高，Em、LVEF降低（P＜0.01）；PAF組左心室前壁、側壁、后壁、下壁的基底段RLS較對照組雖有減低，但差異均無統計學意義（均P＞0.05），其余節段RLS、心臟整體應變均不同程度減低（P＜0.05或0.01）；PAF組mSRs、mSRe、mSRa減低（均P＜0.01）。 結論 AFI及SRI對全面評價PAF左心房及左心室功能的改變具有重要的應用價值。

實時三平面 應變率成像 自動功能成像 左心房功能 左心室功能 陣發性心房顫動

【 Abstract】 Objective To evaluate the changes of left atria and ventricular functions by using real-time triplane automated function imaging(AFI)and real-time triplane strain rate imaging(SRI)in patients with paroxysmal atrial fibrillation(PAF). Methods Thirty six patients with PAF(PAF group)and 30 healthy subjects(control group)were enrolled in the study.Conventional echocardiographic examination was performed.The early diastolic mitral transvalvular flow velocity(E),diastolic peak velocity of ventricular septum and left ventricle lateral wall were measured using tissue velocity imaging(TVI);the average(Em)was obtained and E/Em was calculated.The LV 17 segments systolic longitudinal strain(RLS)and the global systolic longitudinal strain(GLS) were measured with AFI.Systolic peak strain rate,early diastolic strain rate and late diastolic strain rate were measured in each LA segment,the average strain rate (mSRs,mSRe,mSRa)was calculated. Results Compared with control group,the LAD,E and E/Em were significantly increased in PAF group,Em and EF was significantly decreased(P＜0.01).Compared to control group the basal segment of anterior,lateral,posterior,inferior wall RLS in PAF group presented no significant difference(P＞0.05);while the systolic longitudinal strain(RLS)of the remaining segments,GLPS-Avg in PAF group were decreased (P＜0.05 or 0.01);mSRs, mSRe and mSRa were also significantly decreased (P＜0.01). Conclusion Automated function imaging(AFI)and real-time triplane strain rate imaging(SRI)are of value in evaluation of left ventricular and left atrial function in patients with paroxysmal atrial fibrillation.

【 Key words】 Real-time triplane Strain rate imaging Automated function imaging Left atria function Left ventricular function Paroxysmal atrial fibrillation

心房顫動是臨床最常見的室上性心律失常。應用超聲心動圖單獨評價左心房、左心室功能已有較多報道，但對左心整體功能的變化研究甚少。近年來心房顫動的發病率呈逐年上升趨勢，其中以陣發性心房顫動（PAF）最為多見，因此研究PAF對左心整體功能的影響對于指導臨床治療和評價預后至關重要。本研究探討實時三平面自動功能成像（AFI）及實時三平面應變率（SRI）對PAF患者左心室及左心房功能變化的臨床應用價值，現報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2012-10—2013-10在溫州醫科大附屬第一醫院住院的PAF患者36例（PAF組），其中男21例，女 15例，年齡 35～76（57.8±10.3）歲；均符合《ESC2010心房顫動治療指南》（新指南）PAF的診斷標準（持續時間＜7d，通常＜48h）。24h動態心電圖或心電遙測證實為PAF。排除瓣膜性心臟疾病、心肌病、嚴重心功能不全、先天性心臟病及其他心律失常，排除甲狀腺功能亢進未控制者、電解質紊亂未糾正者、嚴重肝腎功能不全者等原因引起的PAF。另選取30例健康志愿者作為對照組，其中男18例，女12例，年齡43～70（56.8±9.3）歲。經系統體格檢查、實驗室檢查、心電圖及超聲心動圖檢查無心血管系統疾病。兩組性別、年齡比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

1.2 檢查儀器和方法 采用美國GE VIVID E9彩色超聲診斷儀，M5S及4V探頭，頻率1.7/3.3MHz，并同步記錄心電圖。患者于竇性心律時進行檢查，所有受檢者均采取左側臥位，平靜呼吸。二維超聲心動圖在胸骨旁左心室長軸切面測量左心室室間隔厚度（LVSd）和左心室后壁舒張末厚度（LVPWd）、左心室舒張末期內徑（LVEDd）、左心房內徑（LAD）；應用脈沖多普勒測量舒張早期二尖瓣跨瓣血流速度（E），TVI測量二尖瓣環舒張早期速度，取樣容積分別放置于室間隔和側壁二尖瓣環獲得舒張早期峰值速度，并計算其均值（Em）；換4V探頭置于心尖部，清楚顯示標準的心尖四腔心時選擇Multi-D鍵，啟動Triplane模式，此時屏幕上同時清晰顯示心尖四腔心、兩腔心、三腔心各平面角度互為60°，幀頻：30～60幀/ s，獲得滿意的圖像后儲存連續的3個心動周期以供分析，在儲存的圖像中選擇一幅Real-time triplane圖像即可進行AFI分析，即可獲得牛眼圖（圖1），在Triplane模式上啟動Strain rate模式，儲存連續3個心動周期的圖像以供分析，運用SRI技術，將取樣容積分別置于左心房房間隔、側壁、前壁、下壁及后壁的中段和心底段，獲取應變率曲線，測量各點心室收縮期、舒張早期及舒張晚期的應變率，其均值即為收縮期、舒張早期及舒張晚期左心房心肌平均峰值應變率（mSRs、mSRe、mSRa），見圖2。

圖1 收縮期峰值縱向應變牛眼圖，兩組收縮期應變從基底段到心尖段遞增（A：PAF組收縮期縱向應變牛眼圖，各節段應變減低，左心室整體應變為-18.5%；B：對照組收縮期縱向應變牛眼圖，顏色均勻單一，左心室整體應變為-24.8%）

1.3 觀察指標 觀察兩組患者的收縮壓、舒張壓、心率、LAD、E、Em等一般資料及多普勒參數；左心室17節段及整體應變等參數；左心房各壁實時三平面應變率，并計算其平均值（mSRs、mSRe、mSRa）。

1.4 統計學處理 采用SPSS17.0統計軟件，計量資料以表示，兩組比較采用t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗。

2 結果

2.1 兩組一般資料及多普勒參數的比較 見表1。

表1 兩組一般資料、多普勒參數的比較

由表1可見，兩組心率、收縮壓、舒張壓、LVSd、LVPWd及LVEDd差異無統計學意義（均P＞0.05）；PAF組LAD增大，E、E/Em升高，Em、LVEF降低（均P＜0.01）。

2.2 兩組左心室 17節段及整體應變的比較 見表2。

由表2可見，PAF組左心室前壁、側壁、后壁、下壁的基底段較對照組雖有減低，但差異均無統計學意義（均P＞0.05），其余節段及心臟整體應變較對照組減低（均P＜0.05或0.01）。

2.3 兩組左心房實時三平面應變率的比較 見表3。

由表3可見，兩組mSRs、mSRe、mSRa比較差異均有統計學意義（均P＜0.01）。

圖2 左心房SRI圖（A：PAF組房間隔心底段SRs、SRe、SRa分別為2.871/s、-4.121/s、-3.761/s；B：對照組房間隔心底段SRs、SRe、SRa分別為4.121/s、-6.021/s、-3.921/s）

表2 兩組左心室17節段及整體應變的比較（%）

表3 兩組左心房實時三平面應變率的比較（s-1）

3 討論

AFI和SRI是最近研發的新技術，均以標準二維超聲切面為基準切面，在此基準切面基礎上，以空間60°的切割關系，獲取與此基準切面互成60°和120°的兩個切面，因此該技術可在同一心動周期、同一時相、同步顯示三個運動切面[1]，可以避免不同心動周期和時相的變異對左心房各壁定量分析的影響，使得各壁心肌運動更具可比性[2]。作為一種從組織多普勒基礎上發展起來的無創成像技術，能夠直接反映局部心肌功能，且克服了鄰近心肌節段和心臟整體運動的被動牽拉影響，與以往的技術相比可以更直觀地反映心肌的運動，能對心臟的局部心肌功能作出更好的評價[3-4]。

左心房的功能主要有以下3個方面：（1）存儲功能：在左心室收縮期，左心房作為從肺靜脈血液回流的存儲庫，反映左心房的舒張能力；（2）管道功能：在左心室舒張早期作為血液從肺靜脈經過左心房流入左心室的一個管道；（3）助力泵功能：在左心室舒張晚期作為主動射血泵增加左心室充盈反映左心房壁的主動收縮能力[5-6]。上述3方面功能在應變率曲線上分別以SRs、SRe、SRa表示。本研究中，PAF患者左心房的mSRs、mSRa、mSRe均減低，提示左心房的儲存功能、管道功能及左心房主動收縮功能均減低。考慮PAF的頻繁發作導致心房發生重構，引起心房肌顯著纖維化，肌纖維紊亂、心房肌喪失等，從而導致心房僵硬度的增加，彈性的減弱，從而心房功能較非心房顫動患者下降。本研究結果顯示，與傳統的左心房研究方法相比，實時三平面SRI可以更準確地反映PAF不同時相心肌運動的差異性，能對左心房功能的變化做出客觀的評價。

本研究通過左心室17節段的縱向收縮峰應變（RLS）及整體縱向收縮峰值應變（GLS）、EF及E、Em、E/Em對左心室收縮及舒張功能研究，發現PAF組左心室舒張及收縮功能均減低。結果顯示在正常人及PAF患者各組間基底段至心尖段RLS大致呈逐步遞增趨勢，且基底段最小，心尖段最大，這與以往的相關報道一致[7]。但PAF患者與正常人比較，各節段及整體收縮功能均減低，且大部分節段差異有統計學意義，PAF患者整個左心室壁的收縮功能均受到影響，表明左心室心肌的損傷是彌漫性的。Ling等[8]研究指出心房顫動與左心室彌漫性心肌纖維化相互關聯，并對此提出了兩種解釋：（1）彌漫性間質纖維化可能是心房顫動及心動過速介導的結果；（2）彌漫性間質纖維化可能是一種潛在的心肌病，先于心房顫動發生并可能導致心房顫動的發生。當然，也可能是上述兩種結果相互作用。

AFI技術能準確評價患者左心室收縮功能，反映左心室心肌縱向收縮運動，不僅可以節省時間，且可以在同一心動周期的三個切面進行心肌形變定量分析，排除了不同心動周期對左心室心肌定量分析的影響，同時減少了因心臟擺動和周圍組織牽拉的影響，從而使應變測值更加準確可靠，有研究證實了該技術簡單且重復性高，是評價左心室縱向收縮功能可靠的新的工具。本研究也具有一定的局限性：AFI技術對圖像質量要求很高，其取樣角度有限，對左心室擴大者評價欠準確。

總之，PAF患者左心室結構雖然未發生明顯改變，但左心房結構、功能及左心室功能均受損。左心房擴大，左心房功能的異常及左心室功能的異常與心房顫動的發生、發展密切相關[9]。因此全面評價左心房及左心室功能至關重要。本研究表明實時三平面應變率及實時三平面自動功能成像能用于評價PAF引起的左心房及左心室功能的變化，并具有重要的臨床應用價值。

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Assessment of left ventricular and left atria function by real-time triplane technique in patients with paroxysmal atrial fibrillation

YAN Jiaoyan,CHEN Bin,LI Haiying,et al.
Department of Medical Ultrasound,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou 325000,China

2013-10-30）

（本文編輯：馬雯娜）

325000 溫州醫科大學附屬第一醫院超聲科（顏姣燕、陳斌、常帥、許丹霞、朱曉娟），心內科（李海鷹）；四川省人民醫院超聲科（李華）

陳斌，E-mail：doctorchbe@126.com