二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖定量評(píng)價(jià)左心房功能的研究進(jìn)展

張 霞(綜述)，莊 磊(審校)

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)研究生院，烏魯木齊 830000； 2.蘭州軍區(qū)烏魯木齊總醫(yī)院超聲科，烏魯木齊 830000)

一直以來(lái)，對(duì)心功能的研究主要集中在左心室和右心室，而對(duì)左心房功能的研究較少。隨著人們對(duì)心血管事件的危險(xiǎn)性、病死率以及預(yù)后等方面認(rèn)識(shí)的提高，超聲心動(dòng)圖無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)左心房功能日益成為心血管領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖(two-dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種非侵入性評(píng)估局部心肌功能的超聲新技術(shù)。有研究表明，2D-STE可對(duì)左心房的整體以及節(jié)段性功能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)[1-2]?，F(xiàn)就2D-STE定量評(píng)價(jià)左心房功能的研究進(jìn)展綜述如下。

1 左心房功能的概述

左心房在心動(dòng)周期的不同時(shí)相對(duì)應(yīng)著不同的功能狀態(tài)[3]，左心房主要有以下3項(xiàng)功能。①儲(chǔ)存功能：左心房壁在左心室收縮時(shí)被動(dòng)拉伸擴(kuò)張，儲(chǔ)存肺靜脈回流的血液，反映了左心房的舒張能力；②管道功能：在左心室舒張?jiān)缙冢洚?dāng)肺靜脈與左心室之間的管道，將肺靜脈回流的血液輸送進(jìn)左心室；③助力泵功能：在左心室舒張晚期，左心房主動(dòng)收縮將殘留在心房?jī)?nèi)的血泵入到左心室腔內(nèi)，以進(jìn)一步增加左心室的血液充盈量，其中15%～25%的血液充盈來(lái)自于左心房的助力泵作用[4]。左心房的儲(chǔ)存功能、管道功能和助力泵功能對(duì)維持左心室的充盈起著重要作用，進(jìn)而影響心排血量。左心房的管道功能和儲(chǔ)存功能對(duì)左心室舒張?jiān)缙诘某溆痍P(guān)鍵作用，而助力泵功能對(duì)左心室主動(dòng)充盈起關(guān)鍵作用，且其對(duì)左心室順應(yīng)性下降患者早期心室充盈減少起代償作用。左心室和左心房功能是相互依賴的，因此對(duì)左心房功能的監(jiān)測(cè)能更好地理解、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)左心室功能。

2 2D-STE評(píng)價(jià)左心房功能的機(jī)制

2.12D-STE的成像原理 2D-STE是近年發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)創(chuàng)定量評(píng)價(jià)心肌功能的超聲新技術(shù)，通過(guò)追蹤心肌聲學(xué)斑點(diǎn)計(jì)算組織運(yùn)動(dòng)的速度、應(yīng)變、應(yīng)變率及旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)，其無(wú)角度依賴性、較少受鄰近組織牽拉的影響，評(píng)價(jià)左心房功能具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能更準(zhǔn)確地反映心肌收縮和舒張功能。早期準(zhǔn)確評(píng)價(jià)左心房功能對(duì)心血管疾病選擇治療手段、評(píng)價(jià)治療效果及預(yù)后評(píng)估均具有重要意義。2D-STE能夠無(wú)創(chuàng)、準(zhǔn)確、客觀地評(píng)價(jià)和鑒別不同病理?xiàng)l件下左心房功能的改變，為其臨床應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Kim等[5]的研究證實(shí)，應(yīng)用STE評(píng)價(jià)心房功能具有較高的重復(fù)性、有效性和可行性。

2.22D-STE評(píng)價(jià)左心房功能的指標(biāo) 2D-STE通過(guò)勾畫(huà)左心房心內(nèi)膜與心外膜的邊界重建左心房，通過(guò)連續(xù)追蹤左心房前壁、側(cè)壁、下壁及房間隔內(nèi)膜下心肌層內(nèi)聲學(xué)斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得左心房各壁相應(yīng)節(jié)段的應(yīng)變率曲線，在曲線圖中測(cè)量左心房整體長(zhǎng)軸方向收縮期應(yīng)變、舒張晚期(即心房收縮期)應(yīng)變、總應(yīng)變，收縮期應(yīng)變率、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率、舒張晚期(即心房收縮期)應(yīng)變率，并計(jì)算左心室收縮期各壁的平均峰值應(yīng)變及其相應(yīng)時(shí)相的平均峰值應(yīng)變率。研究報(bào)道稱，左心房壁心肌不同時(shí)相的峰值應(yīng)變率可以反映左心房的功能狀態(tài)，在應(yīng)變率曲線上，總應(yīng)變和收縮期峰值應(yīng)變率反映左心房的儲(chǔ)存功能；收縮期應(yīng)變和舒張?jiān)缙诜逯祽?yīng)變率反映左心房的管道功能；舒張晚期應(yīng)變和舒張晚期峰值應(yīng)變率反映左心房的助力泵功能[6]。

3 2D-STE左心房功能評(píng)價(jià)的臨床應(yīng)用研究

3.1評(píng)價(jià)正常人左心房功能 趙映等[7]應(yīng)用2D-STE評(píng)價(jià)44例正常人左心房各節(jié)段長(zhǎng)軸方向的應(yīng)變率表明，正常人心動(dòng)周期中，左心房下壁和側(cè)壁的變形能力最高，間隔與前壁最低，且同一房壁基底段高于房頂部。說(shuō)明2D-STE對(duì)正常人左心房節(jié)段性功能進(jìn)行評(píng)價(jià)是可行的，其有望為臨床評(píng)價(jià)不同病理?xiàng)l件下左心房功能節(jié)段性改變的位置和程度提供依據(jù)[7]。夏紀(jì)筑等[8]應(yīng)用2D-STE對(duì)142名不同年齡段的健康志愿者的左心房功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，隨著年齡的增加，左心房各節(jié)段應(yīng)變值減小，達(dá)峰時(shí)間延長(zhǎng)，提示2D-STE能夠評(píng)價(jià)不同年齡段正常人各節(jié)段左心房功能，為亞臨床疾病的早期監(jiān)測(cè)和左心房功能的評(píng)價(jià)提供重要信息。

3.2評(píng)價(jià)瓣膜病患者左心房功能 二尖瓣狹窄可引起左心房后負(fù)荷(壓力負(fù)荷)增加，隨著二尖瓣狹窄程度的增加，后負(fù)荷逐漸增加。有研究表明，隨著左心房后負(fù)荷的增加，左心房的助力泵功能對(duì)左心室充盈的作用逐漸減弱，從而使左心房應(yīng)變顯著下降，最終引起左心房重構(gòu)[9]。二尖瓣狹窄患者發(fā)生房性心律失常的危險(xiǎn)性較高，因此應(yīng)用2D-STE測(cè)定左心房的應(yīng)變及應(yīng)變率能夠預(yù)測(cè)心房顫動(dòng)的發(fā)生和發(fā)展，為臨床早期治療提供可靠的依據(jù)。

二尖瓣脫垂患者持續(xù)存在的二尖瓣反流，引起左心室充盈異常，左心房前負(fù)荷(容量負(fù)荷)增加，導(dǎo)致左心房壓力增高、左心房增大，進(jìn)而引起左心房功能改變。國(guó)外有研究報(bào)道，采用2D-STE測(cè)定左心房整體縱向應(yīng)變，可以對(duì)不同反流程度患者的左心房功能做出定量評(píng)價(jià)，而且能夠在早期提示無(wú)明顯癥狀的慢性二尖瓣反流患者的左心房功能損害[10]。蘇杭等[11]應(yīng)用2D-STE對(duì)25例二尖瓣成形術(shù)的二尖瓣脫垂患者和25名正常人的左心房功能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，二尖瓣脫垂患者左心房的儲(chǔ)存功能、管道功能和助力泵功能均降低，成形術(shù)后3 d左心房功能處于待恢復(fù)期，術(shù)后3個(gè)月有明顯改善。龔明霞等[12]應(yīng)用2D-STE和實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖對(duì)41例擬行二尖瓣成形術(shù)的患者于術(shù)前、術(shù)后1周及術(shù)后6個(gè)月進(jìn)行左心房功能檢測(cè)，結(jié)果表明，兩種方法測(cè)量的結(jié)果無(wú)明顯差異，且呈正相關(guān)，提示2D-STE可以評(píng)價(jià)二尖瓣成形術(shù)前后左心房功能的變化，從而判斷二尖瓣成形術(shù)的療效，為臨床提供借鑒。

3.3評(píng)價(jià)高血壓病患者左心房功能 高血壓患者普遍存在左心房擴(kuò)大。有研究證實(shí)，在高血壓早期左心室構(gòu)型正常時(shí)，左心房構(gòu)型可正?；驍U(kuò)大；而當(dāng)左心房構(gòu)型正常時(shí)，左心室舒張功能已經(jīng)受損[13]。Miller等[14]的研究顯示，高血壓患者左心房擴(kuò)大發(fā)生在左心室舒張功能減退和左心室構(gòu)型改變發(fā)生之前。楊穎等[15]使用二維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，在社區(qū)人群中探討了左心房大小正常的高血壓患者左心房功能的變化情況，結(jié)果顯示，反映左心房時(shí)相功能的收縮期應(yīng)變、總應(yīng)變、收縮期應(yīng)變率及舒張?jiān)缙趹?yīng)變率等指標(biāo)在高血壓患者中均明顯降低，與Mondillo等[16]的研究結(jié)果相同，說(shuō)明斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能更敏感地檢測(cè)到早期心房功能的變化。

3.4評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈硬化性心臟病患者左心房功能 李波等[17]應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)對(duì)34例陳舊性心肌梗死患者及30名正常人的左心房收縮及舒張功能進(jìn)行檢測(cè)，研究表明，陳舊性心肌梗死患者左心房?jī)?chǔ)備功能和管道功能均較正常人降低，而助力泵功能顯著增加，說(shuō)明陳舊性心肌梗死患者通過(guò)增加助力泵功能提高左心房主動(dòng)射血量從而維持左心室充盈，提示2D-STE可以定量評(píng)價(jià)陳舊性心肌梗死患者的左心房功能。張爽等[18]對(duì)急性心肌梗死患者行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈內(nèi)支架植入術(shù)(percutaneous coronary intervention，PCI)后左心房功能的變化進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，PCI術(shù)后急性心肌梗死患者左心房的儲(chǔ)存功能及管道功能均有逐漸恢復(fù)的趨勢(shì)，但助力泵功能逐漸降低，提示二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)可以有效評(píng)價(jià)急性心肌梗死患者PCI術(shù)前后左心房功能的動(dòng)態(tài)變化。

3.5評(píng)價(jià)陣發(fā)性心房顫動(dòng)患者的左心房功能 魏曉芳等[19]應(yīng)用應(yīng)變率成像技術(shù)對(duì)40例陣發(fā)性心房顫動(dòng)患者和23名正常人的左心房功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究發(fā)現(xiàn)，在心動(dòng)周期的不同時(shí)相，陣發(fā)性心房顫動(dòng)患者左心房的應(yīng)變率降低，與磁共振成像評(píng)價(jià)左心房功能的研究結(jié)果基本一致。Mori等[20]應(yīng)用2D-STE評(píng)價(jià)陣發(fā)性心房顫動(dòng)患者的左心房功能，與竇性心律患者相比，心房顫動(dòng)患者的助力泵功能消失，儲(chǔ)備功能和管道功能均不同程度地受到影響，心房?jī)?chǔ)備期的應(yīng)變和應(yīng)變率下降。史琪等[21]應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖和斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)30例陣發(fā)性心房顫動(dòng)行射頻消融治療的患者于術(shù)前、術(shù)后3 d和術(shù)后3個(gè)月進(jìn)行左心房功能檢測(cè)，結(jié)果表明，術(shù)后3 d左心房各壁各節(jié)段收縮期應(yīng)變率、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率和舒張晚期(即心房收縮期)應(yīng)變率均降低，左心房功能處于“惡化期”；術(shù)后3個(gè)月左心房前壁、下壁、房間隔各節(jié)段舒張晚期(即心房收縮期)應(yīng)變率和舒張?jiān)缙趹?yīng)變率增高，收縮期應(yīng)變率無(wú)明顯變化，左心房助力泵功能和管道功能有所改善，提示射頻消融術(shù)后心房顫動(dòng)患者左心房功能逐漸恢復(fù)，其恢復(fù)的重要時(shí)間段是術(shù)后3個(gè)月。Schneider等[22]的研究結(jié)果表明，陣發(fā)性心房顫動(dòng)患者心房顫動(dòng)發(fā)作間歇期和發(fā)作期，左心房的儲(chǔ)備功能和管道功能均有不同程度的降低，發(fā)作期助力泵功能消失，提示心房顫動(dòng)時(shí)左心房發(fā)生重構(gòu)，心房肌的纖維化干擾了心房功能的重新分配，從而影響了左心房功能。

3.6評(píng)價(jià)心肌病患者左心房功能 李榮等[23]對(duì)92例左心室不同構(gòu)型的原發(fā)性高血壓患者和50名正常人的左心房功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，在左心室重構(gòu)發(fā)生之前，原發(fā)性高血壓患者的左心房功能已經(jīng)出現(xiàn)變化，左心房功能的變化隨著左心室重構(gòu)程度的加重而更加明顯。尹家保等[24]對(duì)32例缺血性心肌病患者、36例擴(kuò)張性心肌病患者和31名健康志愿者的左心房功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究表明，缺血性心肌病和擴(kuò)張性心肌病組患者左心房的應(yīng)變和應(yīng)變率均較健康對(duì)照組降低，且擴(kuò)張性心肌病組降低得更顯著，提示兩組心肌病患者左心房動(dòng)態(tài)儲(chǔ)血功能和主動(dòng)泵血功能明顯降低。Paraskevaidis等[25]應(yīng)用2D-STE對(duì)50例左心室射血分?jǐn)?shù)正常的家族性肥厚性心肌病患者的左心房功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，左心房應(yīng)變可以有效預(yù)測(cè)肥厚性心肌病等心血管不良事件的發(fā)生，且能夠?qū)π姆款潉?dòng)的發(fā)生、發(fā)展做出很好的預(yù)測(cè)。

4 2D-STE評(píng)價(jià)左心房功能的局限性和展望

2D-STE能夠簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)地對(duì)不同病理?xiàng)l件下左心房功能的變化進(jìn)行快速評(píng)價(jià)，為臨床診斷、療效和預(yù)后評(píng)估提供重要的信息。但2D-STE仍有一定的局限性：①對(duì)二維圖像質(zhì)量要求較高，圖像質(zhì)量會(huì)影響其追蹤測(cè)量效果；②進(jìn)行圖像采集時(shí)儀器需要調(diào)試至合適的幀頻、探頭頻率和聚焦點(diǎn)才能獲得較滿意的圖像；③2D-STE始終在是二維平面上進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤，不能反映心臟的立體運(yùn)動(dòng)，容易出現(xiàn)斑點(diǎn)脫失進(jìn)而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性；④目前國(guó)內(nèi)外采用2D-STE對(duì)左心房功能進(jìn)行測(cè)定的研究尚不多，其在多種心血管疾病左心房功能評(píng)價(jià)及該技術(shù)與其他成像技術(shù)檢測(cè)結(jié)果的關(guān)系有待進(jìn)一步探討。相信隨著成像技術(shù)的發(fā)展以及臨床應(yīng)用研究的深入，2D-STE應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，為心臟疾病的臨床鑒別、治療方法選擇及預(yù)后評(píng)估提供準(zhǔn)確、可靠的診斷依據(jù)。

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