實時三維超聲心動圖評價急性心肌梗死患者左房功能及同步性

汪健飛， 徐莉， 鄭楓， 盛佳， 張國輝

(江蘇大學附屬人民醫院 1. 心臟彩超室， 2. 心內科， 江蘇 鎮江 212002)

越來越多的臨床研究證明左房結構和功能改變與心血管事件的預后相關[1]。在臨床上，我們常常關注急性心肌梗死患者左室功能及結構的改變，忽略了左房等其他腔室功能的變化。當前，常規超聲心動圖對左房大小及功能的研究局限于二維測量，且不像左室射血分數(left ventricular ejection fraction, LVEF)能評價左室收縮功能那樣有針對左房功能評價的金標準。實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography, RT-3DE)是一項新技術，近年來快速發展并逐步完善，其對左房結構及功能的評價越來越受重視[2-3]。本研究以急性心肌梗死患者為研究對象，探討RT-3DE評價左房功能變化及同步性的應用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

心肌梗死組：回顧性選擇2017年9月至2018年8月在本院心內科住院的急性心肌梗死患者，排除心肌病、肺心病、先心病、心臟瓣膜病、惡性心律失常以及無法獲得清晰超聲影像的患者。入選的30例患者中，后壁、下壁心肌梗死16例，廣泛前壁心肌梗死14例。其中男20例，女10例，年齡37～82歲，平均(59.5±12.3)歲，雙平面simpson法測得LVEF在40%～60%之間。所有急性心肌梗死患者均在發病72 h內完成超聲心動圖檢查。

健康對照組：隨機收集30例健康體檢者，其中男18例，女12例，年齡36～78歲，平均年齡(53.7±12.9)歲，心電圖和常規超聲心動圖檢查均無異常，既往無心臟病史，兩組間性別、年齡差異均無統計學意義。

1.2 方法

采用Philips IE33超聲診斷儀，所有受檢者取左側臥位，連接心電圖，保證模擬導聯上能清晰地顯示P波、QRS波及T波。使用S5-1探頭，行常規超聲心動圖檢查，手動描記左房心尖四腔心面積(left atrium area of apical 4 chambers, LAA4)及左房心尖兩腔心面積(left atrium area of apical 2 chambers, LAA2)。在描記左房面積時，須在二尖瓣開放前、左房容積最大時，同時除去肺靜脈入口及二尖瓣瓣環與左房交界處面積。

使用X5-1探頭，于心尖四腔心切面采集到理想的圖像后，啟動全容積成像(full volume)功能鍵，采集動態三維數據。打開Qlab 9.0分析軟件，用3DQ(A) 軟件進行定量分析。首先對左室進行三維容量分析，測量出LVEF及左室舒張末容積(left ventricular end diastolic volume, LVEDV)。軟件在進行左室整體時間容積分析的同時，將自動計算左室16節段達到收縮期最小容積點時間(the time to minimal systolic volume, Tmsv )的標準差(16-SD)及最大時間差(Tmsv16-Dif)。同時考慮到各個受檢者不同心率可能對時間的影響，系統將上述指標分別除以受檢者一個心動周期的持續時間，所得百分數值分別以Tmsv16-SD/R-R(%)、Tmsv16-Dif/R-R(%)表示。

同樣，應用3DQ(A) 軟件，對心尖四腔心全容積三維數據重新進行左房容積分析，并顯示出左房整體時間容積曲線，獲得左房最大容積(left atrial maximal volume, LAVmax)及左房最小容積(left atrial minimal volume, LAVmin)，左房射血分數(left atrial eject fraction, LAEF)。同時根據心電圖，在時間容積曲線上找到P波起點，得到左房收縮前容積(left atrial presystolic volume, LAVpre)。參照文獻[2]計算左房主動排空分數(left atrial active emptying fraction, LAAEF)=(LAVpre-LAVmin)/ LAVmax，左房被動排空分數(left atrial passive emptying fraction, LAPEF)=(LAVmax-LAVpre)/ LAVmax。同時軟件將左房分為16個節段，自動分析出左房Tmsv16-SD/R-R(%)及Tmsv16-Dif/R-R(%)。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 兩組常規超聲心動圖左房舒張末面積比較

心肌梗死組LAA4、LAA2均明顯大于健康對照組(P<0.05)。見表1。

組別LAA4(cm2)LAA2(cm2)健康對照組14.7±2.312.8±2.1心肌梗死組17.9±4.015.8±3.7t值-3.8-3.8P值0.000.00

2.2 兩組RT-3DE左室相關參數比較

心肌梗死組LVEF明顯小于健康對照組，LVEDV明顯大于健康對照組，差異均具有統計學意義(P<0.05)；左室同步性指標Tmsv16-SD/R-R(%)及Tmsv16-Dif/R-R(%)，心肌梗死組明顯大于健康對照組(P<0.05)。見表2。

組別LVEF(%)LVEDV(mL)Tmsv16-SD/R-R(%)Tmsv16-Dif/R-R(%)健康對照組68.7±3.978.2±17.01.2±0.44.5±1.4心肌梗死組49.7±5.890.3±24.45.7±4.623.2±19.7t值14.9-2.2-5.3-5.2P值0.000.030.000.00

2.3 兩組RT-3DE左房相關參數比較

心肌梗死組左房LAVmax、LAVpre、LAEF及LAAEF明顯大于健康對照組(P<0.05)，LAVmin、LAPEF、Tmsv16-SD/R-R(%)及Tmsv16-Dif/R-R(%)與健康對照組相比差異無統計學意義(P>0.05)。見表3、4。

組別LAVmax(mL)LAVmin(mL)LAVpre(mL)LAEF(%)LAAEF(%)LAPEF(%)健康對照組27.8±9.810.6±4.415.6±6.060.2±10.417.4±7.542.8±8.3心肌梗死組36.5±9.812.3±4.922.0±8.265.9±8.526.0±7.139.9±13.0t值-3.4-1.4-3.4-2.3-4.61.0P值0.000.180.000.020.000.30

組別Tmsv16-SD/R-R(%)Tmsv16-Dif/R-R(%)健康對照組6.2±7.021.3±23.6心肌梗死組3.5±5.613.2±20.7t值1.71.4P值0.100.16

3 討論

左房主要有儲存功能、管道功能和輔泵功能。儲存功能指左室收縮和等容舒張期間存儲肺靜脈回流血液；管道功能指左房在左室舒張期被動地將血液轉入左室；輔泵功能指在左室舒張末期，左房收縮，進一步將左房的血液泵入左室。對于心肌梗死患者，當左室結構及功能發生明顯改變時，左房功能將作出調整。RT-3DE及其定量分析軟件較傳統二維超聲心動圖能更形象直觀地顯示心臟復雜空間結構及整體活動狀況，準確測量容積變化[4-5]。我們應用RT-3DE測定結果表明，心肌梗死組LVEF隨著左室心肌的梗死而減少， LVEDV較健康對照組明顯增加。此時，左房四腔心及兩腔心測得的面積參數及RT-3DE測得LAVmax均較健康對照組增加，同時LAEF增強。值得關注的是，LAEF增加主要與 LAAEF增強有關，而 LAPEF與健康對照組并沒有明顯統計學差異。LAAEF反映的是左房主動收縮將血液泵入左室的功能，即左房輔泵功能。而LAPEF反映的是左房管道功能。我們推測在心肌梗死導致的急性左室功能障礙的患者中，左房的主動收縮功能的增加對患者維持有效泵血功能具有重要作用。相關研究發現[1]，當LVEF下降時，左房輔泵功能的增強對維持左室舒張末期容積和壓力有重要作用，通常通過增加左房的升壓功能來維持心搏量。隨著左房的進一步擴大和左房壓力的大幅增加，這些代償機制失效，隨后左房體積增加導致被動排空功能增強，即左房管道功能增強，而同時整體收縮功能降低[5]。

本研究中，我們推測急性心肌梗死患者左房輔泵功能增強可能與左房容積增加有關，左房前負荷增加主要是體積依賴性，左房心肌纖維的初長度增加，根據Frank-Starling定律左房主動收縮力增強。但也不排除在特定的條件下左房自主收縮活動代償性增強可能。左房后負荷主要與自身彈性特性和左室壓力有關，因為它隨著左室收縮和舒張功能障礙加重及左室充盈壓力升高而增加[1]。當左房體積和壓力增加時，在初始階段，左房尺寸增大，收縮活動增強以代償。然而左房進一步擴大只會導致LAEF及LAAEF等輔泵功能指標下降，這也是左室功能進一步惡化的表現[6]。本研究中，我們發現LAVmin在兩組間對比并沒有明顯統計學意義，但Russo等[7]研究中發現LAVmin作為左室舒張功能障礙和房性心律失常的預測指標較LAVmax更好。LAVmin主要體現了左房的儲存功能，我們推測在急性心肌梗死早期，左房的儲存功能尚未有明顯的改變。

RT-3DE還能同時顯示心腔各節段的時間—容積曲線，結合定量分析軟件可分析腔室收縮同步性。本研究中RT-3DE結果表明，急性心肌梗死患者左室Tmsv16-SD/R-R及Tmsv16-Dif/R-R顯著增大，而左房Tmsv16-SD/R-R及Tmsv16-Dif/R-R較健康對照組稍低，但差異并沒有統計學意義?？梢妼τ诩毙孕募」Ｋ阑颊?，在左室因節段性收縮活動下降導致整體收縮及同步性下降時，左房同步性并沒有下降。左房是否通過提高自身的同步性為改善自身輔泵功能提供一定的幫助，而隨著左房容積進一步增加，左房同步性會發生怎樣的變化，這是我們進一步需要關注的問題。Kobayashi等[8]對陣發性心房顫動患者應用三維應變超聲心動圖評價在肺靜脈隔離術后左房同步性和左房整體應變的影響，發現盡管肺靜脈隔離術后3個月，左房容積等部分功能指標得到改善，但仍然能觀察到左房峰值應變時間標準差等指標較健康對照組高，提示即使陣發性房顫治療術后3個月，仍然存在左房不同步性?？梢娦募」Ｋ篮笞蠓客叫灾笜艘部赡茈S病情變化而變化，需要長期跟蹤、隨訪。

RT-3DE技術越來越受到臨床重視，同時隨著自動容積評估等新技術的發展[9-10]，其操作更加方便、快捷。但患者深呼吸、體位移動、心腔明顯增大等因素仍然影響三維圖像質量。同時，我們僅僅選擇了急性心肌梗死患者與健康人做對比，且沒有對心肌梗死后不同時間段進行隨訪。我們在臨床工作中觀察到即使LVEF相同的患者，左房大小、患者預后卻有很大的差別，這些差別到底跟哪些因素有關？部分心肌梗死患者雖然左室功能指標改善并不明顯，但患者臨床癥狀明顯好轉，是否與左房功能改善有相關性？這些問題均有待進一步研究。心肌梗死后左室與左房重塑相輔相成，我們希望以后將心臟作為一個整體，全面、具體地觀察各個腔室的結構及功能變化，從而為臨床診斷及治療提供幫助。