超聲心動圖評價左房大小及功能的研究進展

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超聲心動圖評價左房大小及功能的研究進展

鄭小艷，顧鵬

(川北醫學院附屬醫院超聲科，四川南充637000)

【摘要】研究發現左房大小和功能是心血管風險的重要標志，左房功能的評估提高了重要的臨床病理生理信息。近年來，隨著超聲心動圖技術的不斷發展，左房大小及功能可以更加準確測量。

【關鍵詞】超聲心動圖;左房大小;左房功能

近來左房功能研究引起了人們注意，早期科學研究工作已關注左房大小和容積，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用現代超聲心動圖技術，例如組織多普勒和斑點追蹤成像等［1］。左房大小及功能不僅可通過超聲心動圖評估，還可通過心臟CT及心臟磁共振評估，由于超聲心動圖可用性、安全性、通用性強，能實時且具有高時間及空間分辨率成像的特點，所以是最適合的測量方法［2］。本文旨在對目前超聲心動圖評價左房大小、容積即左房功能的方法及臨床價值作一綜述。

1　左房功能

心動周期中，左房包括三個機械功能［3-4］:儲存功能、傳導功能、助力泵功能。首先，在左室收縮和等容舒張期，左房作為儲存器，接受來自肺靜脈血液并以壓力形式儲存能量。左房功能可被左室收縮調節，不僅通過收縮期左室基礎壓力下降，而且右室收縮壓通過肺循環傳遞進行調節，還可被左房特性所調節(比如舒張和腔室僵硬度);其次，在左心室舒張早中期，左房功能起傳導作用，血液通過壓力梯度從左心房流入左心室并且在舒張期來自肺靜脈血液被動流入左室;再者，在左室舒張晚期，左房功能充當助力泵，在正常人群中左房收縮增加大約20％～30％左室每搏輸出量。事實上在左室舒張功能受損的情況下左房收縮會增加更多的左室每搏輸出量。左室順應性、左室舒張晚期壓力和左房內在收縮性調節左房助力泵功能。

2　左心房大小

左心房擴大與增加中風危險息息相關，然而，人們對關于如何測量左心房大小尚有爭議［5］。實際上在大多數先前臨床和研究領域中，通過胸骨旁長軸在主動脈根部獲得M型或二維超聲左房前后徑大小被用作線性左房測量的標準。M型超聲中，傳統測量是從主動脈瓣后壁后緣到左房后壁邊緣。盡管這些線性測量已經顯示與血管造影測量相關并且已經廣泛用于臨床實踐和研究，但是這些測量不能準確代表真正的左房大小［6］。左房略呈錐形，枕頭樣三維結構，沒有自然的長軸或者短軸［7］。體積測量優于線性的測量，因為它們可以準確評估左房不對稱的重構［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志性［9］。盡管一些研究認為與磁共振和CT相比，超聲定量傾向于低估左房容積［10］，但是超聲心動圖仍然是最簡單，非介入性，最具成本效益的方法［2，10］。

3　左房容積

心動周期中左房大小是不斷變化的。通常臨床實踐中只有左房最大徑被常規測量。然而，左房容積變化可用來描述左房三期功能［4，8］:左房最大容積(LAVmax)在二尖瓣剛好開放前，左房最小容積(LAVmin)是在二尖瓣關閉時，左房收縮時容積(LAVP)是心電圖上p波開始時。根據以上容積可測量下面的動力學容積:左房總的排空容積(左房儲存容積)= LAVmax-LAVmin，左房被動排空容積= LAVmax-LAVP，左房主動排空容積(收縮容積)= LAVP-LAVmin，左房傳導容積=左室每搏輸出量-左房儲存容積。再者，以上容積還可估測以下指數:左房被動排空指數(LAEFpassive)= (LAmax/BSA-LApreA/BSA)/LAmax/BSA×100，左房主動排空或者左房射血分數(LAEFactive)= (LApreA/BSA -LAmin/BSA)/LApreA/BSA×100，左房膨脹指數即左房存儲功能(LAEFtotal)= (LAmax/BSA-LAmin/BSA)/LAmax/BSA×100。從左房容積和左房射血分數三個階段分析中，LAVmin增加和LAEFtotal的降低是左室舒張末期壓力升高的最佳識別標志［11］。

4　多普勒超聲心動圖測量左房功能

4.1二尖瓣前向血流速度和肺靜脈血流速度

脈沖多普勒測量二尖瓣前向血流A峰峰值速度和二尖瓣血流A峰時間速度積分可反映左房助力泵功能。心房分數是A峰是速度時間積分和舒張期過二尖瓣血流的速度時間積分，它代表左房收縮期間左室充盈百分比，心房分數也可用來測量左房收縮功能［3］。例如，房顫患者脈沖多普勒測量的A峰消失，表明左房失去助力泵功能。又如房顫消融術后及心臟電復律后患者二尖瓣A峰速度會逐漸增加［12］，但是這種評估方法受年齡、心率和負荷條件的影響［13-14］。脈沖多普勒在肺靜脈血流水平測量收縮期、舒張期和左房逆轉三個波峰，左房壓力調節決定了這些波峰肺，理論上這三個波能認為是左房儲存功能、傳導功能、助力泵功能。這些參數高度依賴左室舒張能力。因此，在此期間左房逆轉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，所以限制了該參數作為測量左房助力泵功能的有效性［3］。

4.2左房射血力和動能

調查人員已通過測量左房射血力和動能評估左房收縮功能。左房射血力是評價左房收縮到舒張性能的一個潛在有用指標。心房射血力是心房收縮將血液推入左室所施加的作用力。根據牛頓第二定律推導計算，左房射血力= 0.5×1.06×二尖瓣口面積×A峰峰值速度［15］。但是這個參數比左房容積評估的穩定性、重復性及增加值還沒有文獻報道［3］。

5　評價左房功能的超聲新技術

5.1組織多普勒成像技術(TDI)

TDI可局部評價左房心肌運動速度和功能，成像原理［16］:與傳統的多普勒信號的高速度和低振幅不同，心肌運動的特點是相對較低的速度和高振幅的信號; TDI利用組織運動頻移信號進行成像，通過減少增益和低通濾波器，濾除血流產生的高頻低振幅頻移信號，只檢測心肌運動產生的低頻高振幅頻移信號，以彩色或脈沖多普勒方式顯示出心臟室壁運動信息。TDI技術獲得的心肌運動速度，不僅有診斷價值，而且還能提供診斷預后信息［17］。有學者認為，TDI可評價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］運用前瞻性研究通過組織多普勒成像作為一個新的心臟事件預測評價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的患者發生更多心血管事件。通過回歸分析，左房收縮速度＜6.3 cm/s可獨立預測心血管事件，而且對臨床數據，左室射血分數和左室舒張功能可增加心臟事件的預測價值。結果提示:非ST段抬高急性冠脈綜合征患者中，通過組織多普勒左房功能早期評估有利于預測中期心血管事件，增加預后信息。

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

5.2應變和應變率

應變是指心肌局部組織受力后發生變形的能力，即心肌長度的變化值占心肌原長度的百分數，而應變率則反映了心肌發生變形的速度，是心肌運動在聲束方向上的速度梯度，即局部兩點之間的速度差除以兩點之間的距離，此技術可分析局部心肌運動，可實時、準確地反應局部心肌運動［21］。其測量方法有兩種即組織多普勒派生的應變和應變率成像和斑點追蹤成像。

5.2.1組織多普勒成像(TDI)派生的應變和應變率成像該技術具有高時間分辨率和對圖像質量要求不高的特點［22］。Boyd等［23］運用組織多普勒派生的應變和應變率成像技術測量188名健康老齡化的心房應變率，常規測量收縮期峰值應變，收縮應變率和舒張早期、晚期應變率，取其平均值。結果顯示: 從60歲年齡段左房收縮期應變顯示降低，50歲人群左房應變率明顯改變;收縮期應變率和舒張早期應變率降低，而舒張晚期應變率顯示增加。重要的是，與年齡相關的變化在全心房收縮期應變率和早期舒張壓應變率發生十年之前心房容積參數也出現相應的變化，研究顯示:心房應變和應變率可用來量化左房階段性功能，似乎改變老齡化傳統參數。因此應變可更加敏感地檢測亞臨床心房功能不全，先于傳統參數觀察到應變率參數的改變。

Eshoo等［24］運用運用組織多普勒派生的應變和應變率成像技術比較37例肥厚性心肌病(HC)和44例系統性高血壓(SH)的左房階段性功能，組織多普勒測量整體和節段收縮期應變率、舒張早期應變率、舒張晚期應變率和應變。結果顯示: HC組與SH組和正常對照組相比左房容積增大，但是相應的舒張晚期應變率和應變降低，相反，SH組與對照組對比，SH組只有舒張早期應變率降低。HC組與SH組對比，即使調整左室質量后，舒張晚期應變率仍然降低。當左室質量、舒張功能參數(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變率的獨立因素。研究顯示: HC組隨著左房階段性功能降低即舒張晚期應變率和心房應變的降低導致左房擴大，HC組心房應變率和應變存在差異性降低。

這項技術的主要局限性是在聲束與心肌運動之間有角度依賴，因此不能測量環形應變，如果角度大于20°應變和應變率會被顯著低估，且該技術還需要高幀頻圖像(理想幀頻＞130幀頻/s)［21］。為克服這項技術的局限性，目前超聲可利用二維圖像斑點追蹤來測量心肌二維應變。

5.2.2二維斑點追蹤成像技術(STI)其原理［25］:二維斑點追蹤技術，心動周期中，該技術根據組織灰階自動追蹤感興趣區內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，計算整個感興趣區內各節段心肌的變形。該技術是二維分析形變，對相鄰節段的組織運動評估，角度獨立，具有更好的空間分辨率，對信號噪聲不敏感，與TDI為基礎的技術相比有更好的測量重復性，消耗數據采集時間少和數據處理簡單，對于無經驗觀測值自動跟蹤系統便可準確測量。

Xia等［26］運用STI技術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、心尖左室長軸切面獲得左房壁應變曲線(包括應變和達峰時間)。結果顯示:3組應變值顯示下段＞中段＞上段，與中年組和青少年組相比老年組下段應變降低，中段應變更低于其他兩組，下段達峰時間更長，老年組和中年組比青年組中段達峰時間長，老年組與中年組直接無統計學意義。研究顯示: STI提供客觀、準確的左房功能檢查結果，也為潛在的亞臨床疾病左房功能早期監測提供了一種新穎的方法。STI與TDI為基礎的技術相比時間分辨率有限，依賴高分辨率圖像質量，斑點跟蹤最優幀率低，心動過速患者該技術測量結果可靠性有所限制［20］。

5.3實時三維超聲心動圖(RT3DE)

RT3DE可提供有價值的臨床信息，它描述了現實形態的心臟和心臟結構，使用容積數據中可用性和多功能性讓我們獲取無限多的心臟截面，因此，可更加準確和重復測量左房容積及對功能的定量評價［27-28］。有學者發現左房容積的增加與左室收縮和舒張功能惡化有很大關聯［29］。

Aktürk等［30］應用RT3DE評估40例白塞病患者左房容積和功能。結果顯示:與30名健康人對照，白塞病患者總排空分數和主動排空分數、膨脹指數顯著高于對照組，左房被動排空分數顯著低于對照組。研究表明:白塞病中左房機制功能及容積受損。這些結果可能是沒有臨床心血管疾病表現的白塞病患者亞臨床心臟介入的早期形式。

Aggeli等［31］應用RT3DE定量分析28例B-地中海貧血無癥狀患者的左房功能。結果顯示:與20例同年齡、性別相匹配的對照組對比，B-地中海貧血癥狀組LAVmax、LAVmin、LAVP無明顯差異，然而左房主動排空分數降低。研究表明: RT3DE可作為評估B-地中海貧血無癥狀患者左房功能的一個新興技術。三維容積和指數中，左房主動排空分數是具體患者左房功能不全的早期指標。

綜上所述，左房功能的評估提高了重要的臨床病理生理信息，近年來隨著各種超聲新技術不斷發展，它們將廣泛應用于臨床心血管疾病的診斷和預后評估，而且必將為臨床評估局部和整體左房功能提供更加準確、可重復性高的方法。

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(學術編輯:李麗萍)

網絡出版時間: 2015-3-5 12∶47網絡出版地址: http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20150305.1247.031.html

通訊作者:顧鵬，E-mail: linda2621@sina.com

作者簡介:鄭小艷(1986-)，女，四川樂山人，碩士研究生，主要從事影像醫學與核醫學的臨床研究工作。E-mail:997991980@qq.com

基金項目:四川省科技廳基金項目(2012SZ0072)

收稿日期:2014-06-26

doi:10.3969/j.issn.1005-3697.2015.01.31

【文章編號】1005-3697(2015)01-0124-04

【中圖分類號】R445.1

【文獻標志碼】A