超聲評(píng)價(jià)繼發(fā)孔型房間隔缺損對(duì)心房電機(jī)械延遲和左心房功能的影響

陳勇，馬勇，鄧敏，袁靜，于海迪，楊菲

房間隔缺損（房缺）是成人最常見的先天性心臟病，其中65%～70%是繼發(fā)孔型房缺，缺損位于房間隔卵圓孔位置，常引起進(jìn)展性的肺動(dòng)脈高壓、機(jī)體缺氧和房性心律失常。房性快速性心律失常會(huì)增加房缺患者的并發(fā)癥發(fā)病率[1]。

房缺患者由于容量負(fù)荷過重引起左心房內(nèi)徑和容積增加進(jìn)而會(huì)引起竇房結(jié)沖動(dòng)傳導(dǎo)延長和心房電活動(dòng)不均勻性擴(kuò)布。心房電機(jī)械偶聯(lián)的延長和竇房結(jié)沖動(dòng)不均一傳導(dǎo)的心房電生理特征會(huì)引發(fā)心房顫動(dòng)（房顫）[2]。心房電機(jī)械延遲（Atrial electromechanical delay，AEMD）能夠通過傳統(tǒng)心電圖和電生理方法測(cè)得。近年來，隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，通過無創(chuàng)的組織多普勒（TDI）超聲心動(dòng)圖技術(shù)也能獲得AEMD。Ozer等[3]驗(yàn)證了通過超聲心動(dòng)圖測(cè)量的二尖瓣狹窄患者心房間電機(jī)械延遲和P波離散度呈正相關(guān)（r=0.6，P=0.03）。

健康人群的左心室充盈是通過左心房3個(gè)協(xié)調(diào)的機(jī)械功能完成的，包括儲(chǔ)蓄功能（在左心室收縮和等容舒張期，左心房存貯肺靜脈回流血流）、管道功能（左心房被動(dòng)傳輸血流到左心室）和泵血功能（左心房主動(dòng)收縮在舒張末期，泵出量占左心室每搏輸出量的15%～30%[4]）。左心房的功能參數(shù)能夠提供關(guān)于左心室充盈障礙的額外信息。此外，心房排空模式受心室舒張功能影響很大。因?yàn)樾姆克椒至鞫鴾p少了左心室充盈，導(dǎo)致低估依賴二尖瓣血流的心臟后負(fù)荷和組織多普勒的數(shù)值。這種情況下，很難準(zhǔn)確評(píng)估心房功能。本研究目的是通過TDI評(píng)估繼發(fā)孔型房缺患者的AEMD和左心房機(jī)械功能。

1 資料與方法

研究對(duì)象：本研究納入本院2012-1至2013-5的40例繼發(fā)孔型房缺患者為病例組，其中女性患者22例，男性患者18例。平均年齡（38.59±13.78）歲。通過超聲心動(dòng)圖測(cè)量肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈的流量比值≥1.5且為竇性心律。對(duì)照組包括35例性別和年齡相匹配的健康受試者，其中女性受試者20例，男性受試者15例。平均年齡（37.11±11.03）歲。除外高血壓、冠心病、瓣膜病、左心室收縮功能減退、肥胖（體重指數(shù)≥30 kg/m2）、使用影響左心房傳導(dǎo)的藥物者以及安裝永久性起搏器的患者。

測(cè)量方法：使用GE VividE9超聲心動(dòng)圖機(jī)（挪威生產(chǎn)），配備1.7～3.3MHz的M5S心臟探頭。所有被檢查者均左側(cè)臥位，同步心電圖開啟，記錄二維、M型超聲、脈沖和彩色多普勒?qǐng)D像。所有測(cè)量值最少測(cè)量三個(gè)心動(dòng)周期取其平均值。

按照美國超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)的超聲心動(dòng)圖檢查指南要求進(jìn)行檢查和測(cè)量。在心尖四腔心把1～2 mm的取樣容積放在二尖瓣口，于舒張期獲得二尖瓣口血流速度（E、A峰）、減速時(shí)間及E/A比值。在左心室長軸或心尖四腔切面獲得左、右心房內(nèi)徑，右心室舒張期末內(nèi)徑，左心室收縮期末和舒張期末內(nèi)徑。左心室射血分?jǐn)?shù)通過Simpson法獲得。左心室質(zhì)量指數(shù)通過Devereux公式計(jì)算左心室質(zhì)量/體表面積。肺循環(huán)和體循環(huán)的比值通過超聲方法測(cè)得[5]。

左心房收縮末期最大容積（Vmax）在二尖瓣開放前測(cè)量，在二尖瓣恰好關(guān)閉之后測(cè)出心房舒張末期最小容積（Vmin），同步心電圖上P波起始點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的心房容積即心房收縮前容積（Vp），上述測(cè)值在心尖四腔心用Simpson法取平均值獲得。根據(jù)Vmax、Vmin、Vp計(jì)算得到以下一系列左心房的功能參數(shù)：左心房被動(dòng)排空容積（Vpe）=Vmax-Vp；左心房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（Vpef）=Vpe/Vmax；左心房主動(dòng)排空容積（Vae）=Vp-Vmin；心房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（Vaef）=Vae/Vp；左心房總排空容積（Vte）=Vmax-Vmin；心房總排空分?jǐn)?shù)（Vtef）=Vte/Vmax。左心房管道容積（LACV）=左心室博出量（LVSV）-左心房總排空容積（LAVte）[1,3,5]。所測(cè)容積數(shù)值與體表面積的比值為容積指數(shù)。圖1

圖1 于心尖四腔切面用Simpson法測(cè)量左心房容積

TDI檢查應(yīng)用 3.5～4.0 MHz的掃描頻率，調(diào)整脈沖多普勒濾過信號(hào)，使尼奎斯特極限達(dá)到15～20 cm/s，使用最小最優(yōu)增益。顯示器掃描速度設(shè)置為50～100 mm/s，優(yōu)化心肌速度頻譜顯示。在心尖四腔切面，脈沖多普勒取樣容積放在二尖瓣環(huán)左心室側(cè)壁、二尖瓣環(huán)間隔側(cè)和三尖瓣環(huán)右室側(cè)。盡量使取樣線和室壁保持0°夾角。測(cè)量心電圖P波起始點(diǎn)至心尖四腔觀二尖瓣環(huán)左心室側(cè)壁、室間隔側(cè)及三尖瓣環(huán)右室側(cè)壁TDI曲線上A波起始點(diǎn)的時(shí)限（P-LA、P-IAS、P-RA）見圖2。計(jì)算左心房內(nèi)電機(jī)械延遲（T1，P-LA與P-IAS差值）、右心房內(nèi)電機(jī)械延遲（T2，P-IAS與P-RA差值）以及兩心房間電機(jī)械延遲（T3，P-LA與P-RA差值）[5,6]。測(cè)量二尖瓣環(huán)側(cè)壁和間隔側(cè)的舒張期的E’和A’值及E’/A’比值，取平均值為左心室整體舒張速度及比值。

圖2 從心電圖P波開始到組織多普勒A峰開始測(cè)量PA間期

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟包處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。組間比較采用t檢驗(yàn)；不同組間的參數(shù)比較采用方差分析；并應(yīng)用多因素回歸分析找出T3的主要影響因素；采用Pearson相關(guān)系數(shù)評(píng)價(jià)變量間相關(guān)性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

病例組和對(duì)照組的人群屬性和超聲特征（見表1） ： 兩組間在年齡、性別、收縮壓、舒張壓、心率、體表面積和體重指數(shù)無明顯差別。左心室質(zhì)量指數(shù)、室間隔、左心室后壁厚度、左室射血分?jǐn)?shù)在兩組間亦相似。雖然病例組房缺患者的左心室舒張內(nèi)徑和收縮內(nèi)徑正常，但其顯著低于對(duì)照組（P值分別為0.004和0.026）。病例組的左心房前后徑、左右徑和上下徑以及右心房左右徑和上下徑均顯著大于對(duì)照組（P值均＜0.001）。病例組較對(duì)照組的肺動(dòng)脈收縮壓顯著升高（P＜0.001）。病例組患者的房缺直徑為（2.21±0.83）cm。

常規(guī)超聲和TDI測(cè)量結(jié)果（見表2） ：病例組的二尖瓣口E峰速度及E/A比值顯著減低（P值分別為0.012和0.022）。兩組的二尖瓣A峰速度和減速時(shí)間無明顯差異（P＞0.05）。病例組左心室舒張?jiān)缙贓’顯著低于對(duì)照組（P=0.003），A’和E/E’升高，但兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 病例組和對(duì)照組的人群資料和超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（ ±s）

表1 病例組和對(duì)照組的人群資料和超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（ ±s）

注：1 mmHg=0.133 kPa

病例組 （40例） 對(duì)照組 （35例） P值年齡（歲） 38.59±13.78 37.11±11.03 0.532女性[例數(shù)（%）] 22（55.0） 20（57.1） 0.480收縮壓（mmHg） 126.43±17.15 125.97±13.23 0.853舒張壓（mmHg） 77.42±10.71 74.67±10.10 0.412心率（次 /min） 80.25±11.71 76.74±11.07 0.878體重指數(shù)（kg/m2） 24.72±4.53 25.12±4.22 0.556體表面積（m2） 1.67±0.18 1.59±0.16 0.612左心室舒張內(nèi)徑（cm） 4.38±0.41 4.73±0.34 0.004左心室收縮內(nèi)徑（cm） 2.56±0.39 2.78±0.36 0.026左心室射血分?jǐn)?shù)（%） 66.34±4.46 66.78±5.79 0.634室間隔厚度（cm） 0.95±0.18 0.98±0.16 0.723左心室后壁厚度（cm） 0.85±0.17 0.84±0.16 0.148左心室質(zhì)量指數(shù)（g/m2） 72.82±21.43 77.23±18.73 0.323左心房前后徑（mm） 36.26±5.29 29.90±3.98 ＜0.001左心房左右徑（mm） 39.55±6.14 36.04±3.86 0.001左心房上下徑（mm） 50.77±7.23 41.497±4.12 ＜0.001右心房左右徑（mm） 39.43±7.55 31.63±3.34 ＜0.001右心房上下徑（mm） 50.43±6.45 37.02±4.33 ＜0.001肺動(dòng)脈收縮壓（mmHg） 41.49±13.61 25.89±4.81 ＜0.001

表2 兩組脈沖多普勒和組織多普勒測(cè)量參數(shù)、左心房內(nèi)徑和容積測(cè)量值以及TDI測(cè)得的心房電機(jī)械延遲參數(shù)比較（±s）

表2 兩組脈沖多普勒和組織多普勒測(cè)量參數(shù)、左心房內(nèi)徑和容積測(cè)量值以及TDI測(cè)得的心房電機(jī)械延遲參數(shù)比較（±s）

注：P-LA、P-IAS、P-RA：心電圖P波起始點(diǎn)至心尖四腔觀二尖瓣環(huán)左室側(cè)壁、室間隔側(cè)及三尖瓣環(huán)右室側(cè)壁TDI曲線上 A 波起始點(diǎn)時(shí)間

病例組（40例）對(duì)照組（35例） P值脈沖多普勒和組織多普勒測(cè)量參數(shù)二尖瓣口E峰速度（m/s） 0.81±0.17 0.92±0.22 0.012二尖瓣口A峰速度（m/s） 0.71±0.22 0.67±0.13 0.238二尖瓣口 E/A 比值 1.2±0.6 1.6±0.4 0.022二尖瓣減速時(shí)間（ms） 215.81±52.72 225.05±44.26 0.387左心室舒張?jiān)缙贓’（m/s） 0.12±0.02 0.14±0.03 0.003左心室舒張晚期A’（m/s） 0.11±0.01 0.10±0.02 0.051 E/E’比值 7.41±2.43 6.81±1.62 0.204左心房內(nèi)徑和容積測(cè)量值左心房收縮末期最大容積（ml/m2） 35.21±11.2 28.28±6.8 ＜0.001左心房舒張末期最小容積（ml/m2） 16.74±8.7 10.52±3.1 ＜0.001左心房收縮前容積（ml/m2） 23.63±9.5 17.57±5.3 ＜0.001左心房被動(dòng)排空容積（ml/m2） 11.57±5.2 10.71±3.6 0.705左心房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（%） 0.33±0.2 0.38±0.2 0.281左心房主動(dòng)排空容積（ml/m2） 6.89±4.3 7.06±3.5 0.311左心房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（%） 0.30±0.1 0.39±0.12 0.006左心房管道容積（ml/m2） 36.52±11.6 39.73±16.2 0.034左心房總排空容積（ml/m2） 18.47±6.4 17.76±4.3 0.022左心房總排空分?jǐn)?shù)（%） 0.54±0.1 0.62±0.1 0.001 TDI測(cè)得的心房電機(jī)械延遲參數(shù)P-LA（ms） 65.27±17.83 46.91±8.367 ＜0.001 P-IAS（ms） 53.82±18.72 41.04±8.07 ＜0.001 P-RA（ms） 38.12±14.74 31.06±8.16 0.019左心房內(nèi)電機(jī)械延遲（ms） 11.49±11.21 5.84±6.72 0.031右心房內(nèi)電機(jī)械延遲（ms） 15.92±12.54 10.00±5.76 0.014心房間電機(jī)械延遲（ms） 27.36±15.38 15.85±7.93 0.002

左心房容積測(cè)量值（見表2） ：房缺患者的左心房容積（Vmax、Vmin、Vp）和LAVte明顯高于對(duì)照組（P均＜0.05）。LAVaef、Vtef和LACV明顯低于對(duì)照組（P分別為0.006、0.001和0.034）。而Vpe、Vpef和 Vae兩組間無明顯差異（P＞0.05）。

兩組間AEMD的測(cè)值（見表2） ：病例組的P-LA、P-IAS、P-RA、T1、T2、T3較 對(duì) 照 組 明顯 延 長（P＜0.001、P＜0.001、P=0.019、P=0.032、P=0.013、P=0.003）。T3與左心房上下徑正相關(guān)系數(shù)r=0.214，P=0.041，與肺動(dòng)脈收縮壓正相關(guān)系數(shù)r=0.244，P=0.021，與二尖瓣口E峰流速正相關(guān)系數(shù)r=0.267，P=0.012。T3與E/E’負(fù)相關(guān)系數(shù)r=-0.247，P=0.017，與 LAVaef負(fù)相關(guān)系數(shù)r=-0.265，P=0.014，與舒張壓負(fù)相關(guān)系數(shù)r=-0.241，P=0.022，與LAVtef負(fù)相關(guān)系數(shù)r=-0.219，P=0.036。

線性回歸分析顯示，E/E’、 LAVaef、左心房上下徑以及舒張壓是T3的獨(dú)立相關(guān)因素（R2=0.381；β=-0.336，P=0.001；β=0.457，P＜0.001；β=-0.218，P=0.015；β= -0.336，P=0.001）。

3 討論

本研究顯示繼發(fā)孔型房缺患者以LAVaef和LAVtef為代表的左心房機(jī)械功能是降低的，T3是延長的。此外，通過線性回歸分析顯示了E/E’、左心房上下徑、LAVaef、舒張壓為T3的獨(dú)立影響因素。

左心房機(jī)械功能是影響左心室充盈的決定性因素，尤其在心室收縮或舒張功能衰竭的患者以及左心室肥大和左心室舒張受限的患者中更為重要。左心房機(jī)械功能在心動(dòng)周期不同階段中由儲(chǔ)蓄功能、管道功能、泵血功能組成。在左心室收縮期和等容舒張期，左心房起儲(chǔ)蓄作用；在舒張?jiān)缙冢笮姆科鸸艿雷饔?；在心室舒張期，左心房起泵血作用，在竇性心律中泵血量占LVSV的15%～30%。此前有文獻(xiàn)報(bào)道在1型糖尿病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、硬皮病患者中左心房機(jī)械功能功能是受損的[7]，但國內(nèi)對(duì)房缺患者的左心房機(jī)械功能鮮有報(bào)道。

本研究顯示，在房缺患者左心室舒張功能沒有變化時(shí)LAVaef和LAVtef已經(jīng)下降。Teo等[8]研究中提及在1級(jí)左心室舒張功能減退患者中左心房提高收縮功能來補(bǔ)償左心室充盈。而在2級(jí)和3級(jí)左心室舒張功能不全的患者中左心房收縮功能是減退的。但我們的研究中左心房收縮功能的減退與左心室舒張功能的分級(jí)無明顯關(guān)系，可能提示房缺患者左心房收縮功能的減退是心房內(nèi)在結(jié)構(gòu)功能的受損導(dǎo)致的。動(dòng)物研究和人體研究均證明左心房內(nèi)徑隨左心房容積及壓力升高而增加，和心房收縮前負(fù)荷有關(guān)，隨著左心房的擴(kuò)大，心房肌纖維長度達(dá)極限后，其收縮功能開始下降。超過極限后，心房進(jìn)一步擴(kuò)大將導(dǎo)致心房功能惡化[9]。臨床上，房缺患者常因舒張功能受損表現(xiàn)為心衰癥狀，房缺治療閉合后，癥狀好轉(zhuǎn)。當(dāng)心房收縮來補(bǔ)償左心室舒張功能不全的功能下降，心衰癥狀表現(xiàn)可能更明顯。除了TDI參數(shù)，通過左心房機(jī)械功能來評(píng)估心衰程度或?yàn)橐环N較實(shí)用的新方法。

Abhayaratna等[10]發(fā)現(xiàn)相對(duì)于房顫發(fā)生的基本危險(xiǎn)因素如年齡、左心房容積、左心室射血分?jǐn)?shù)、左心室舒張功能障礙等，LAVtef減低患者引起房顫發(fā)生率提高9.2倍（P＜0.01）。LAVtef是房缺患者發(fā)生房顫的主因。

房顫是成人房缺患者中最常見的心律失常，房缺患者的房顫發(fā)病率顯著增加，其原因是房缺患者的容量負(fù)荷過重，左心房的內(nèi)徑和容積增大，進(jìn)而導(dǎo)致竇房結(jié)傳導(dǎo)時(shí)間延長和不均勻性擴(kuò)布。AEMD延長和竇房結(jié)沖動(dòng)不均一傳導(dǎo)是發(fā)生房顫的電生理特征。最新研究顯示，應(yīng)用TDI測(cè)量的陣發(fā)性房顫、二尖瓣狹窄、1型糖尿病、地中海熱、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、房間隔瘤、硬皮病、強(qiáng)直性脊柱炎患者的AEMD較對(duì)照組明顯升高[11]。

房缺患者的AEMD可以通過創(chuàng)傷性檢查或非創(chuàng)傷性檢查測(cè)得。目前，國內(nèi)應(yīng)用TDI技術(shù)研究房缺患者心房電機(jī)械延遲鮮有報(bào)道。Bolens等應(yīng)用電生理檢測(cè)方法在房缺患者手術(shù)前評(píng)估竇房結(jié)功能和傳遞系統(tǒng)，結(jié)果顯示校正竇房結(jié)恢復(fù)時(shí)間和AH間期延長，術(shù)后延長時(shí)間明顯縮短。另有研究用心電圖P波離散度評(píng)估AEMD，顯示房缺患者P波離散度延長，尤其在手術(shù)后發(fā)生房顫的患者中更明顯[12-14]。我們研究中顯示，房缺患者的 P-LA、P-IAS、P-RA、T1、T2、T3均延長，上述指標(biāo)的延長可能是由左右心房明顯擴(kuò)大引起，并與以LAVaef和LAVtef為代表的左心房機(jī)械功能減低密切相關(guān)。

本研究尚有不足之處。樣本量偏小，還不能明確AEMD延長和LAVaef減低能否作為房缺患者手術(shù)修復(fù)后房性心律失常和心衰預(yù)測(cè)因素；此外，研究未對(duì)房缺大小、肺動(dòng)脈壓水平、年齡、病程長短對(duì)AEMD和左心房機(jī)械功能產(chǎn)生的影響未進(jìn)行分層研究。我們將在今后的研究中進(jìn)一步探討。

總之，本研究揭示了在房缺患者中，以LAVaef和LAVtef為代表的左心房機(jī)械功能減低。此外，通過TDI測(cè)量的AEMD升高。E/E’、左心房上下直徑、LAVaef及舒張壓是T3的獨(dú)立影響因素。

[1] 王誠,趙世華,蔣世良,等.中老年繼發(fā)孔型房間隔缺損經(jīng)導(dǎo)管封堵術(shù)后左、右心功能變化 .中國循環(huán)雜志 , 2006, 21： 372-375.

[2] Kaya MG, Baykan A, Dogan A, et al. Intermediate-term effects of transcatheter secundum atrial septal defect closure on cardiac remodeling in children and adults. Pediatr Cardiol, 2010, 31：474-482.

[3] Ozer N, Yavuz B, Can I, et al. Doppler tissue evaluation of intra-atrial and interatrial electromechanical delay and comparison with P-wave dispersion in patients with mitral stenosis. J Am Soc Echocardiogr,2005, 18：945-948.

[4] 鄧燕, 郭盛蘭, 張莉, 等. 組織多普勒評(píng)價(jià)風(fēng)心病二尖瓣狹窄患者經(jīng)皮球囊擴(kuò)張術(shù)前后心房內(nèi)及心房間電機(jī)械延遲.江蘇醫(yī)藥,2012, 38： 1529-1532.

[5] Baspinar O, Sucu M, Koruk S, et al. P-wave dispersion between transcatheter and surgical closure of secundumtype atrial septal defect in childhood. Cardiol Young, 2011, 21：15-18.

[6] 王陽, 高林. 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖與左心房追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)不同左心室構(gòu)型原發(fā)性高血壓患者左心房的容積與功能.中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志 , 2013, 24： 96-99.

[7] Saritas T, Kaya MG, Lam YY, et al. A comparative study of cardi-ofix septal occluder versus amplatzer septal occlude in percutaneous closure of secundum atrial septal defects. Catheter Cardiovasc Interv,2013, 82： 116-121.

[8] Teo SG, Yang H, Chai P, et al. Impact of left ventricular diastolic dysfunction on left atrial volume and function： A volumetric analysis.Eur J Echocardiogr, 2010, 11： 38-43.

[9] Acar G, Sayarl?oglu M, Akcay A, et al. Assessment of atrial electromechanical coupling characteristics in patients with ankylosing spondylitis. Echocardiography, 2009, 26： 549-557.

[10] Abhayaratna WP, Fatema K, Barnes ME, et al. Left atrial reservoir function as a potent marker for first atrial fibrillation or flutter in persons ＞ or=65 years of age. Am J Cardiol, 2008, 101： 1626-1629.

[11] Blume GG, Mcleod CJ, Barnes ME, et al. Left atrial function：Physiology, assessment and clinical implications. Eur J Echocardiogr,2011, 12： 421-430.

[12] Bolens M, Freidli B. Sinus node function and conduction system before and after surgery for secundum atrial septal defect： An electrophysiologic study. Am J Cardiol，1984, 53： 1415-1420.

[13] Masutani S, Taketazu M, Mihara C, et al. Usefulness of early diastolic mitral annular velocity to predict plasma levels of brain natriuretic peptide and transient heart failure development after device closure of atrial septal defect. Am J Cardiol, 2009, 104：1732-1736.

[14] Aktoz M, Y?lmaztepe M, Tatl? E, et al. Assessment off ventricular and left atrial mechanical functions, atrial electromechanical delay and P wave dispersion in patients with scleroderma. Cardiol J, 2011, 18：261-269.