斑点追踪成像评价冠心病患者左心房时相功能

随着我国老龄化社会的到来，冠状动脉疾病患者日趋增多。临床医生、超声医生往往过多关注左心室功能，而忽略左心房功能。病理状态下左心室结构发生变化之前可发生左心房扩大[1]，有文献报道心血管事件甚至患者死亡的独立预测因素为左心房扩大[2]，但是左心房功能的评价尚无理想的方法作为“金标准”[3]，左心房大小为替代左心房功能的一个常用指标[4]，随着影像学的发展，近年来出现的斑点追踪成像(speckle tracking imaging，STI)技术可测量心房肌的应变用于评价左心房的时相功能。本研究旨在应用STI 技术评价冠心病患者左心房时相功能的变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2016年2月—2017年2月我院经临床确诊的74例冠心病患者，其中男性47例，女性37例，年龄41～78岁，平均(63±9)岁。排除标准：心房颤动等严重心律失常、肝肾功能不全、中-重度瓣膜关闭不全、高血压、心室肥厚者。对照组为45例健康志愿者，其中男性23例，女性22例，年龄41～75岁，平均(62±9)岁；经胸超声心动图、X线、体格检查、生化检查均无异常，无器质性病变。2组性别、年龄、吸烟史等一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

本研究经医院伦理委员会批准；受试者均签署知情同意书。

1.2 方法应用GE VIVID E9彩色多普勒超声诊断仪，由1名有经验的超声医生存储全套图像，采用STI技术评价左心房应变[5-6]，应用斑点追踪软件，设定追踪起始为心电图P波起始处，手动勾画心尖四腔观二维动态图像(帧频>50帧/s)中左心房心内膜边界，使左心房完整包于取样框内，运行软件，获得左心房壁6个节段及左心房整体长轴应变曲线，在曲线图中测量左心房收缩期应变(left atrial global longitudinal strain in late diastole，Sa)、舒张早期应变(left atrial global longitudinal strain in early diastole，Se)、总应变(total strain，Stot=Sa+Se)，Sa反映收缩功能，Se反映通道功能，Stot反映左心房储存功能[7](图1)。依据美国超声心动图学会指南测量常规超声心动图参数[8-9]。采用双平面Simpson法测量左心房容积，左心房最小容积为心电图R波顶点测得的容积，左心房最大容积为心电图T波终点测得的容积，左心房收缩期容积为P波起点测得的容积，左心房主动射血分数=(左心房收缩期容积-左心房最小容积)/左心房收缩期容积×100%，左心房被动射血分数=(左心房最大容积-左心房收缩期容积)/左心房最大容积×100%[10]。左心室质量计算使用Devereux公式，左心室射血分数计算使用Teichholtz公式，左心室舒张功能分级以二尖瓣口频谱、二尖瓣环组织多普勒频谱与肺静脉频谱为依据，分为正常组、轻度减低组、中/重度减低组[11]。

图1 STI技术测量左心房整体的长轴方向心房收缩期应变(Sa)、舒张早期应变(Se)

1.3 重复性检验由同一测量者随机抽取15例患者的超声图像，间隔至少1周重复测量左心房Sa及Se，以组内相关系数>0.8定义为一致性良好[12]。

1.4 统计学方法应用SPSS 22.0统计软件处理数据。计量资料比较分别采用两独立样本的t检验、F检验和SNK-q检验；计数资料比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组临床资料比较冠心病患者体重指数、心率、收缩压、舒张压、空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇较正常对照组增加，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 冠心病组与对照组临床资料比较
Table 1 Clinical characteristics in control group and coronary heart disease group

2.2 2组常规超声心动图参数比较冠心病组常规超声心动图参数中左心室舒张末内径、左心室舒张末内径指数、左心室质量指数、左心房最大容积、左心房最小容积、左心房收缩期容积、a波较正常对照组增加，差异均有统计学意义(P<0.05)；冠心病组常规超声心动图参数中左心室射血分数、左心室短轴缩短分数较正常对照组减低，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组常规超声心动图参数比较
Table 2 Conventional echocardiography parameters in control group and coronary heart disease group

2.3 2组心房应变及左心房功能参数比较冠心病组Se、Stot、左心房主动射血分数、左心房被动射血分数较正常对照组减低，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 2组心房应变及左心房功能参数比较
Table 3 Left atrial phasic index in control group and coronary heart disease group

2.4 冠心病组各左心室舒张功能级别亚组左心房应变比较按照左心室舒张功能级别分组，左心室舒张功能正常组与轻度异常组Sa差异无统计学意义(P>0.05)，左心室舒张功能中/重度减低时Sa差异有统计学意义(P<0.05)；Se、Stot随着左心室舒张功能减低程度加重而减低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 冠心病组各舒张功能级别亚组左心房应变比较
Table 4 Left atrial phasic index of left ventricular diastolic dysfunction subgroup in coronary heart disease group

*P值<0.05与左心室舒张功能正常组比较 #P值<0.05与左心室舒张功能轻度减低组比较(SNK-q检验)

2.5 重复性检验左心房Sa、Se检查者内相关系数分别为0.900、0.901，表明收缩期左心房Sa、Se的测量可重复性较好。

3 讨论

冠心病为临床常见的心血管疾病之一，冠状动脉粥样硬化可以导致冠状动脉狭窄或闭塞，进而导致心肌缺血、心肌梗死，从而影响左心室功能，左心室功能受损后可使左心房功能受损。近年有研究表明，左心房功能受损，亦能影响左心室功能[13]。因此，对于心功能整体评价，左心房功能越来越引起临床医生与超声医生的重视。在完整的心动周期中，左心房具有存储、通道、收缩功能。本研究采用无创STI技术评价冠心病患者左心房时相功能，发现冠心病患者左心房时相功能受损，且左心室舒张功能减低越严重，左心房时相功能呈进行性减低。

以往临床医生与超声医生常应用左心房大小判断左心房功能。但有研究发现，高血压轻度舒张功能受损患者左心房时相功能减低，表明左心房大小正常时，在一些病理状态下左心房功能可能已经受损[3]。因此，不能仅凭左心房大小这一指标评价左心房的时相功能。随着STI技术的发展，可以测量心房肌在心动周期中形变的能力，周边组织牵拉与心脏整体运动对心房应变无影响，具有其他指标不能替代的优势[14-16]，这为左心房功能的评价提供了一个相对客观的指标[17]。

左心房储存功能的影响因素：左心房本身的松弛性、僵硬度、左心室收缩力、右心室收缩压；通道功能的影响因素：左心室舒张早期压力、左心室松弛性；辅泵功能的影响因素：左心室舒张末压、左心室顺应性、左心房收缩[18]。本研究结果显示，冠心病患者左心房时相功能中Se、Stot较正常对照组减低，差异有统计学意义，Sa与对照组相比差异无统计学意义。Stot减低说明冠心病患者充盈压升高，导致左心房后负荷增加，左心房内残余血量增加，使心房肌形变的能力减低，左心房房壁较薄，对压力的耐受性较差，故排空能力受损使得左心房容积增大，则存储功能减低。冠心病患者左心室顺应性减低，在舒张早期时左心室对左心房的主动抽吸作用减低,导致由左心房进入左心室的血量减少,使管道功能减低，Se减低反映舒张早期左心室快速充盈、血液由左心房被“抽吸”入左心室时，左心房肌的被动缩短减小，与左心室舒张功能异常有关，在某些病理条件下维持左心室容量的重要因素之一为左心房收缩，故左心房收缩被称为辅助泵，左心房的收缩能使左心室的充盈量增加20%～30%[19]。本研究中冠心病与非冠心病患者Sa差异无明显统计学意义。说明冠心病患者辅泵功能维持。本研究结果显示，在左心室舒张功能受损早期，即左心房内径正常时，左心房储存、通道功能均减低，早期左心室舒张功能减低时左心房收缩功能正常，随着左心室舒张功能减低程度加重，左心房通道、存储功能持续性受损，收缩功能在中/重度左心室舒张功能减低冠心病患者中明显减低。说明左心房功能与左心室功能是相互依赖的[20-21]。

本研究样本量较小，结果有待在大样本研究中进一步证实。本研究采用STI技术评价左心房功能，未与磁共振等其他评价左心房功能的方法进行对比，在今后的研究中需要进一步证实STI技术评价左心房时相功能的准确性。

[1] 栗爱珍，齐科雷，王坚,等.应变率成像对缩窄性心包炎患者左心房功能的评估价值[J].河北医科大学学报，2016，38(6)：966-968.

[2] Nakanishi K，Jin Z，Russo C，et al. Association of chronic kidney disease with impaired left atrial reservoir function：a community-based cohort study[J]. Eur J Prev Cardiol，2017， 24(4)：392-398．

[3] 杨颖，张宝娓，齐丽彤，等.斑点追踪技术评价高血压患者左心房时相功能变化[J].北京大学学报：医学版，2014,46(4):596-600.

[4] 彭芮，邓爱云.超声心动图技术评价左心房大小和功能的方法学进展[J].医学综述，2016，22(12)：2381-2384.

[5] 屠英暄，刘昕.非瓣膜性心房颤动患者的左心房参数与CHA2DS2-VASC评分相关性分析[J].中国医疗设备，2018，33(10)：87-90.

[6] Li C,Zhang J,Fan R,et al. Left atrial strain associated with alterations in cardiac diastolic function in patients with end-stage renal disease[J]. Int J Cardiovas Imaging,2019,35(10):1803-1810.

[7] Haji K,Wong C,Wright L,et al. Left atrial strain performance and its application in clinical practice[J]. JACC Cardiovascular Imaging,2019,12(6):1093-1101.

[8] Lang RM,Badano LP,Moravi V,et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging[J]. J Am Soc Echocardiogr,2015,28(1):1-39,e14.

[9] Yao GH,Zhang M,Yin LX,et al. Doppler Echocardiographic Measurements in Normal Chinese Adults(EMINCA): a prospective,nationwide,and multicentre study[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging,2016,17(5):512-522.

[10] 张萌，高林，王艺儒,等.实时三维超声及二维斑点追踪显像对冠心病合并心房颤动患者左房功能的评价[J].临床心血管病杂志，2019，35(3)：234-238.

[11] Nagueh SF,Smiseth OA,Appleton CP,et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the American society of echocardiography and the european association of cardiovascular imaging[J]. J Am Soc Echocardiogr,2016,29(4):277-314.

[12] 余红梅,罗艳红,萨建,等.组内相关系数及其软件实现[J].中国卫生统计，2011，28(5)：497-500.

[13] 李靖，高敬.实时三维超声心动图评价心肌梗死患者左心房功能[J].中国心血管杂志，2017，22(3)：182-185.

[14] Sun JP，Yang Y，Guo R，et al. Left atrial regional phasic strain， strain rate and velocity by speckletracking echocardiography: Normal values and effects of aging in a large group of normal subjects [J]. Int J Cardiol，2013，168(4):3473-3479．

[15] Yang Y,Sun JP,Fang F,et al. Two-dimensional speckle tracking echocardiography is more accurate than tissue Doppler imaging in assessing regional atrial deformation: a study in patients after transcatheter atrial septal defect closure[J]. Int J Cardiol,2012，162(1):64-65．

[16] Cameli M,Lisi M,Righini FM，et al. Novel echocardiographic techniques to assess left atrial size,anatomy and function[J].Cardiovasc Ultrasound，2012，10(1):4．

[17] 陈加仕，郭勤生，何新为,等.应变、应变率成像技术对慢性心力衰竭患者左心房功能的评估作用[J].临床医学功能，2019，26(5)：575-576.

[18] Tan C,Ouyang M,Kong D,et al. Association between the left atrial and left atrial appendages systole strain rate in patients with atrial fibrillation[J]. Med Sci Monit,2016,22(6):4974-4977.

[19] Khedr L,Elasfar A,Hekal S,et al. Assessment of left and right atrial geometrical changes in patients with stable coronary artery disease:left and right atrial strain and strain rate imaging study[J]. Egypt Heart J,2018,70(2):101-106.

[20] Cameli M,Sparla S,Losito M,et al. Correlation of left atrial strain and Doppler measurements with invasive measurement of left ventricular end-diastolic pressure in patients stratified for different values of ejection fraction[J]. Echocardiography,2016,33(3):398-405.

[21] Rafieyian S,Roodpeyma S,Vahidshahi K,et al. Evaluation of regional myocardial function by strain and strain rate before and after surgical repair of congenital heart anomalies [J]. J Tehran Heart Cent,2018,13(1):18-23.

斑点追踪成像评价冠心病患者左心房时相功能

1 资料与方法

2 结 果

3 讨 论

Speckle tracking imaging of left atrial phasic function in patients with coronary heart disease

2 结果

3 讨论