實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)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(guó)輝

(江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院 1. 心臟彩超室， 2. 心內(nèi)科， 江蘇 鎮(zhèn)江 212002)

越來(lái)越多的臨床研究證明左房結(jié)構(gòu)和功能改變與心血管事件的預(yù)后相關(guān)[1]。在臨床上，我們常常關(guān)注急性心肌梗死患者左室功能及結(jié)構(gòu)的改變，忽略了左房等其他腔室功能的變化。當(dāng)前，常規(guī)超聲心動(dòng)圖對(duì)左房大小及功能的研究局限于二維測(cè)量，且不像左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)能評(píng)價(jià)左室收縮功能那樣有針對(duì)左房功能評(píng)價(jià)的金標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(real-time three-dimensional echocardiography, RT-3DE)是一項(xiàng)新技術(shù)，近年來(lái)快速發(fā)展并逐步完善，其對(duì)左房結(jié)構(gòu)及功能的評(píng)價(jià)越來(lái)越受重視[2-3]。本研究以急性心肌梗死患者為研究對(duì)象，探討RT-3DE評(píng)價(jià)左房功能變化及同步性的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)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(nèi)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(wú)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(cè)得LVEF在40%～60%之間。所有急性心肌梗死患者均在發(fā)病72 h內(nèi)完成超聲心動(dòng)圖檢查。

健康對(duì)照組：隨機(jī)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(guī)超聲心動(dòng)圖檢查均無(wú)異常，既往無(wú)心臟病史，兩組間性別、年齡差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法

采用Philips IE33超聲診斷儀，所有受檢者取左側(cè)臥位，連接心電圖，保證模擬導(dǎo)聯(lián)上能清晰地顯示P波、QRS波及T波。使用S5-1探頭，行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，手動(dòng)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(shí)，須在二尖瓣開(kāi)放前、左房容積最大時(shí)，同時(shí)除去肺靜脈入口及二尖瓣瓣環(huán)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(dòng)全容積成像(full volume)功能鍵，采集動(dòng)態(tài)三維數(shù)據(jù)。打開(kāi)Qlab 9.0分析軟件，用3DQ(A) 軟件進(jìn)行定量分析。首先對(duì)左室進(jìn)行三維容量分析，測(cè)量出LVEF及左室舒張末容積(left ventricular end diastolic volume, LVEDV)。軟件在進(jìn)行左室整體時(shí)間容積分析的同時(shí)，將自動(dòng)計(jì)算左室16節(jié)段達(dá)到收縮期最小容積點(diǎn)時(shí)間(the time to minimal systolic volume, Tmsv )的標(biāo)準(zhǔn)差(16-SD)及最大時(shí)間差(Tmsv16-Dif)。同時(shí)考慮到各個(gè)受檢者不同心率可能對(duì)時(shí)間的影響，系統(tǒng)將上述指標(biāo)分別除以受檢者一個(gè)心動(dòng)周期的持續(xù)時(shí)間，所得百分?jǐn)?shù)值分別以Tmsv16-SD/R-R(%)、Tmsv16-Dif/R-R(%)表示。

同樣，應(yīng)用3DQ(A) 軟件，對(duì)心尖四腔心全容積三維數(shù)據(jù)重新進(jìn)行左房容積分析，并顯示出左房整體時(shí)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?jǐn)?shù)(left atrial eject fraction, LAEF)。同時(shí)根據(jù)心電圖，在時(shí)間容積曲線上找到P波起點(diǎn)，得到左房收縮前容積(left atrial presystolic volume, LAVpre)。參照文獻(xiàn)[2]計(jì)算左房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)(left atrial active emptying fraction, LAAEF)=(LAVpre-LAVmin)/ LAVmax，左房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)(left atrial passive emptying fraction, LAPEF)=(LAVmax-LAVpre)/ LAVmax。同時(shí)軟件將左房分為16個(gè)節(jié)段，自動(dòng)分析出左房Tmsv16-SD/R-R(%)及Tmsv16-Dif/R-R(%)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 兩組常規(guī)超聲心動(dòng)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(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

組別LAA4(cm2)LAA2(cm2)健康對(duì)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(guān)參數(shù)比較

心肌梗死組LVEF明顯小于健康對(duì)照組，LVEDV明顯大于健康對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；左室同步性指標(biāo)Tmsv16-SD/R-R(%)及Tmsv16-Dif/R-R(%)，心肌梗死組明顯大于健康對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

組別LVEF(%)LVEDV(mL)Tmsv16-SD/R-R(%)Tmsv16-Dif/R-R(%)健康對(duì)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(guān)參數(shù)比較

心肌梗死組左房LAVmax、LAVpre、LAEF及LAAEF明顯大于健康對(duì)照組(P<0.05)，LAVmin、LAPEF、Tmsv16-SD/R-R(%)及Tmsv16-Dif/R-R(%)與健康對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3、4。

組別LAVmax(mL)LAVmin(mL)LAVpre(mL)LAEF(%)LAAEF(%)LAPEF(%)健康對(duì)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(duì)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(chǔ)存功能、管道功能和輔泵功能。儲(chǔ)存功能指左室收縮和等容舒張期間存儲(chǔ)肺靜脈回流血液；管道功能指左房在左室舒張期被動(dòng)地將血液轉(zhuǎn)入左室；輔泵功能指在左室舒張末期，左房收縮，進(jìn)一步將左房的血液泵入左室。對(duì)于心肌梗死患者，當(dāng)左室結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生明顯改變時(shí)，左房功能將作出調(diào)整。RT-3DE及其定量分析軟件較傳統(tǒng)二維超聲心動(dòng)圖能更形象直觀地顯示心臟復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)及整體活動(dòng)狀況，準(zhǔn)確測(cè)量容積變化[4-5]。我們應(yīng)用RT-3DE測(cè)定結(jié)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(duì)照組明顯增加。此時(shí)，左房四腔心及兩腔心測(cè)得的面積參數(shù)及RT-3DE測(cè)得LAVmax均較健康對(duì)照組增加，同時(shí)LAEF增強(qiáng)。值得關(guān)注的是，LAEF增加主要與 LAAEF增強(qiáng)有關(guān)，而 LAPEF與健康對(duì)照組并沒(méi)有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。LAAEF反映的是左房主動(dòng)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(cè)在心肌梗死導(dǎo)致的急性左室功能障礙的患者中，左房的主動(dòng)收縮功能的增加對(duì)患者維持有效泵血功能具有重要作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[1]，當(dāng)LVEF下降時(shí)，左房輔泵功能的增強(qiáng)對(duì)維持左室舒張末期容積和壓力有重要作用，通常通過(guò)增加左房的升壓功能來(lái)維持心搏量。隨著左房的進(jìn)一步擴(kuò)大和左房壓力的大幅增加，這些代償機(jī)制失效，隨后左房體積增加導(dǎo)致被動(dòng)排空功能增強(qiáng)，即左房管道功能增強(qiáng)，而同時(shí)整體收縮功能降低[5]。

本研究中，我們推測(cè)急性心肌梗死患者左房輔泵功能增強(qiáng)可能與左房容積增加有關(guān)，左房前負(fù)荷增加主要是體積依賴性，左房心肌纖維的初長(zhǎng)度增加，根據(jù)Frank-Starling定律左房主動(dòng)收縮力增強(qiáng)。但也不排除在特定的條件下左房自主收縮活動(dòng)代償性增強(qiáng)可能。左房后負(fù)荷主要與自身彈性特性和左室壓力有關(guān)，因?yàn)樗S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(dāng)左房體積和壓力增加時(shí)，在初始階段，左房尺寸增大，收縮活動(dòng)增強(qiáng)以代償。然而左房進(jìn)一步擴(kuò)大只會(huì)導(dǎo)致LAEF及LAAEF等輔泵功能指標(biāo)下降，這也是左室功能進(jìn)一步惡化的表現(xiàn)[6]。本研究中，我們發(fā)現(xiàn)LAVmin在兩組間對(duì)比并沒(méi)有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但Russo等[7]研究中發(fā)現(xiàn)LAVmin作為左室舒張功能障礙和房性心律失常的預(yù)測(cè)指標(biāo)較LAVmax更好。LAVmin主要體現(xiàn)了左房的儲(chǔ)存功能，我們推測(cè)在急性心肌梗死早期，左房的儲(chǔ)存功能尚未有明顯的改變。

RT-3DE還能同時(shí)顯示心腔各節(jié)段的時(shí)間—容積曲線，結(jié)合定量分析軟件可分析腔室收縮同步性。本研究中RT-3DE結(jié)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(duì)照組稍低，但差異并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢?jiàn)對(duì)于急性心肌梗死患者，在左室因節(jié)段性收縮活動(dòng)下降導(dǎo)致整體收縮及同步性下降時(shí)，左房同步性并沒(méi)有下降。左房是否通過(guò)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(jìn)一步增加，左房同步性會(huì)發(fā)生怎樣的變化，這是我們進(jìn)一步需要關(guān)注的問(wèn)題。Kobayashi等[8]對(duì)陣發(fā)性心房顫動(dòng)患者應(yīng)用三維應(yīng)變超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)在肺靜脈隔離術(shù)后左房同步性和左房整體應(yīng)變的影響，發(fā)現(xiàn)盡管肺靜脈隔離術(shù)后3個(gè)月，左房容積等部分功能指標(biāo)得到改善，但仍然能觀察到左房峰值應(yīng)變時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差等指標(biāo)較健康對(duì)照組高，提示即使陣發(fā)性房顫治療術(shù)后3個(gè)月，仍然存在左房不同步性?？梢?jiàn)心肌梗死后左房同步性指標(biāo)也可能隨病情變化而變化，需要長(zhǎng)期跟蹤、隨訪。

RT-3DE技術(shù)越來(lái)越受到臨床重視，同時(shí)隨著自動(dòng)容積評(píng)估等新技術(shù)的發(fā)展[9-10]，其操作更加方便、快捷。但患者深呼吸、體位移動(dòng)、心腔明顯增大等因素仍然影響三維圖像質(zhì)量。同時(shí)，我們僅僅選擇了急性心肌梗死患者與健康人做對(duì)比，且沒(méi)有對(duì)心肌梗死后不同時(shí)間段進(jìn)行隨訪。我們?cè)谂R床工作中觀察到即使LVEF相同的患者，左房大小、患者預(yù)后卻有很大的差別，這些差別到底跟哪些因素有關(guān)？部分心肌梗死患者雖然左室功能指標(biāo)改善并不明顯，但患者臨床癥狀明顯好轉(zhuǎn)，是否與左房功能改善有相關(guān)性？這些問(wèn)題均有待進(jìn)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(gè)整體，全面、具體地觀察各個(gè)腔室的結(jié)構(gòu)及功能變化，從而為臨床診斷及治療提供幫助。