陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人左心房形態(tài)變化及其與腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的關(guān)系

陳 健，趙 映，何怡華，馬長(zhǎng)生，杜 昕

腦卒中是心房顫動(dòng)病人的嚴(yán)重并發(fā)癥，分析原因是心房顫動(dòng)引起左心房壓力升高，而長(zhǎng)期左心房高壓逐漸引起左房重構(gòu)；左房重構(gòu)導(dǎo)致心房壁收縮力降低及心房血流通過(guò)時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)而引起心房壁纖維化、心房壁機(jī)電傳導(dǎo)異常，最終引起左房擴(kuò)大、血流淤滯及血栓形成[1-3]。因此，早期發(fā)現(xiàn)及定量評(píng)價(jià)左房重構(gòu)是評(píng)定左心房功能的重要環(huán)節(jié)。使用左房縱向應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)評(píng)價(jià)左房功能及重構(gòu)已證實(shí)是有效的，其效果優(yōu)于常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)，且左房縱向應(yīng)變可評(píng)定左心房貯存、通道及射血功能，并作為非傾入性檢查，操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，具有較好的應(yīng)用前景[4-5]。本研究旨在通過(guò)測(cè)量陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人左心房長(zhǎng)軸應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)，并聯(lián)合常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)，分析這些參數(shù)在左房重構(gòu)前的變化，探討其與腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的關(guān)系及預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2015年10月—2018年5月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院就診的365例陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人，其中男222例，女143例；年齡(58.95±10.52)歲；47例病人有腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作病史。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有病人均有明顯的心房顫動(dòng)癥狀，需藥物治療；心房顫動(dòng)射頻消融治療前均接受經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖和經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：持續(xù)性心房顫動(dòng)病人；心房顫動(dòng)合并風(fēng)濕性心臟病病人；有瓣膜修復(fù)或置換病史的病人；超聲心動(dòng)圖測(cè)量左室射血分?jǐn)?shù)<50%的病人；有心房顫動(dòng)消融史的病人；有任何心臟瓣葉器質(zhì)性疾病病人。所有病人均簽署知情同意書(shū)。

根據(jù)是否存在腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作病史將病人分為對(duì)照組(非腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作病人)和研究組(腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作病人)，同時(shí)對(duì)臨床資料、常規(guī)超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。腦卒中定義為突發(fā)的局灶性神經(jīng)系統(tǒng)受損，存在明確的磁共振成像或CT表現(xiàn)。短暫性腦缺血發(fā)作定義為突發(fā)的局灶性神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，24 h內(nèi)緩解。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 常規(guī)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖 使用儀器為GE Vivid E9心血管超聲儀(GE Medical Systems，Horten，Norway)，配備4V-D矩陣心臟探頭，頻率為1.5～4.6 MHz。分別在胸骨旁和心尖切面獲取標(biāo)準(zhǔn)M型、二維和多普勒?qǐng)D像；使用Simpson雙平面法測(cè)量左室射血分?jǐn)?shù)；使用頻譜多普勒和組織多普勒技術(shù)評(píng)價(jià)左室舒張功能，觀察指標(biāo)包括平均舒張?jiān)缙诙獍暄魉俣扰c舒張晚期二尖瓣血流速度(E/A)比值、舒張?jiān)缙诙獍暄魉俣扰c舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度(E/e′)比值和左房容積指數(shù)；使用組織多普勒技術(shù)在心尖切面測(cè)量二尖瓣瓣環(huán)室間隔側(cè)和側(cè)壁側(cè)的心肌運(yùn)動(dòng)速度，分別記錄E、E′，并計(jì)算其比值平均值(平均E/e′)。根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)圖指南，所有圖像均記錄3個(gè)心動(dòng)周期[6-7]。

1.3 超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤 采集所有病人左房超聲斑點(diǎn)追蹤數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)采集切面為心尖四腔心切面、心尖兩腔心切面和心尖三腔心切面。每個(gè)切面均采集至少3個(gè)完整的心動(dòng)周期，幀頻>60幀/s。圖像的離線分析使用GE超聲工作站(EchoPAC系統(tǒng))。左房應(yīng)變分析時(shí)將心電圖P波為零點(diǎn)(左房應(yīng)變基線位置)，即左房收縮初始形態(tài)為左房應(yīng)變基線位置L0[8]。通過(guò)手動(dòng)描記左房心內(nèi)膜軌跡，系統(tǒng)自動(dòng)描記心外膜軌跡，并生成感興趣區(qū)域，逐幀進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤分析。系統(tǒng)自動(dòng)分析時(shí)將感興趣區(qū)域分為6個(gè)節(jié)段，分別計(jì)算各節(jié)段在長(zhǎng)軸方向應(yīng)變和應(yīng)變率，并得到各個(gè)切面平均值。由于肺靜脈左心房入口處心房壁連續(xù)中斷，因此，排除所有分析房頂節(jié)段圖像。質(zhì)量欠佳的圖像被排除。最終通過(guò)計(jì)算各個(gè)切面左房應(yīng)變及應(yīng)變率均值，得到左心房整體長(zhǎng)軸方向應(yīng)變及應(yīng)變率。

主要對(duì)左房長(zhǎng)軸時(shí)間應(yīng)變曲線和長(zhǎng)軸時(shí)間應(yīng)變率曲線進(jìn)行分析：時(shí)間應(yīng)變曲線基線上收縮期峰值為左房收縮期應(yīng)變，基線下舒張期左房應(yīng)變，兩個(gè)峰值之差的絕對(duì)值為左房長(zhǎng)軸整體應(yīng)變，詳見(jiàn)圖1。時(shí)間應(yīng)變率曲線基線上位于中央的正向峰為收縮期左房應(yīng)變率，右側(cè)基線下負(fù)向峰為舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率，右側(cè)基線下正向峰左側(cè)基線下的負(fù)向峰為舒張晚期左房應(yīng)變率，詳見(jiàn)圖2。

圖1 1個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的左心房正常應(yīng)變曲線(SS為收縮期左房應(yīng)變；SD為舒張期左房應(yīng)變；GLS為左房長(zhǎng)軸整體應(yīng)變；左房應(yīng)變曲線設(shè)置心電圖P波為基線位置)

圖2 1個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的左房正常應(yīng)變率曲線(SRS為收縮期左房應(yīng)變率；SRE為舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率；SRL為舒張晚期左房應(yīng)變率；左房應(yīng)變率曲線設(shè)置心電圖P波為基線位置)

1.4 差異性研究 為檢測(cè)左房應(yīng)變和應(yīng)變率在觀察者之間和觀察者內(nèi)部差異，從入組病人中隨機(jī)選取15例病人，首先由1名觀察者重復(fù)測(cè)量2次，之后由2名觀察者在雙盲條件下分別單獨(dú)分析15例病人的圖像資料。

2 結(jié) 果

2.1 兩組臨床資料比較 與對(duì)照組比較，研究組年齡大、女性比例低、舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率較低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 一致性檢驗(yàn)結(jié)果 左房應(yīng)變參數(shù)中收縮期左房應(yīng)變、舒張期左房應(yīng)變、左房整體長(zhǎng)軸應(yīng)變、收縮期左房應(yīng)變率、舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率、舒張晚期左房應(yīng)變率組內(nèi)差異分別是9.6%、9.7%、8.5%、8.8%、9.0%和9.1%；組間差異分別為8.7%、9.1%、8.5%、8.0%、7.9%和8.4%。

2.3 左房應(yīng)變率與臨床資料、心臟結(jié)構(gòu)和功能變化相關(guān)參數(shù)的關(guān)系 一元線性回歸分析結(jié)果顯示：E/A比值、左房容積指數(shù)、體質(zhì)指數(shù)、平均E/e′、左室射血分?jǐn)?shù)、年齡、左室舒張末期內(nèi)徑與舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率呈線性相關(guān)(P<0.001)。參數(shù)優(yōu)化后進(jìn)行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示：舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率與E/A比值、左房容積指數(shù)、體質(zhì)指數(shù)、平均E/e′、年齡存在線性相關(guān)?；貧w方程為Y=-3.487-0.830X1+0.024X2+0.050X3+0.064X4+0.028X5(Y為舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率；X1為E/A比值；X2為左房容積指數(shù)；X3為體質(zhì)指數(shù)；X4為平均E/e′；X5為年齡)。詳見(jiàn)表2。

表2 一元和多元線性回歸分析陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率與相關(guān)參數(shù)的相關(guān)性

2.4 常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)及應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的臨床價(jià)值 左房容積指數(shù)、收縮期左房應(yīng)變和舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率預(yù)測(cè)腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作具有較高的靈敏度；左室舒張末期內(nèi)徑、平均E/e′具有較好的特異度。提示這些參數(shù)未顯示出對(duì)腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的較好預(yù)測(cè)價(jià)值，曲線下面積(AUC)均較小。詳見(jiàn)表3。

表3 左房常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)及應(yīng)變參數(shù)的診斷價(jià)值

2.5 腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的危險(xiǎn)因素分析 單因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示：年齡、性別和舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率與陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作發(fā)生相關(guān)。多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率和性別是陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的獨(dú)立影響因素。詳見(jiàn)表4。

表4 單因素和多因素Logistic 回歸分析腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的危險(xiǎn)因素

3 討 論

本研究使用速度向量成像技術(shù)分析左房應(yīng)變及應(yīng)變率在陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人發(fā)生腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的變化，初步探討其預(yù)測(cè)腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的臨床價(jià)值。

左心房整個(gè)心動(dòng)周期中功能分為3個(gè)時(shí)相，左室收縮期容儲(chǔ)血液、左室舒張?jiān)缙诖蟛糠盅和ㄟ^(guò)左心房進(jìn)入左心室、左心室舒張晚期左心房收縮將剩余血液泵入左心室[4，9]。因此，記錄到左房應(yīng)變率曲線的3個(gè)不同峰值：收縮期正向峰、舒張?jiān)缙诤屯砥?個(gè)負(fù)向峰，分別對(duì)應(yīng)左心房容儲(chǔ)、通道及收縮功能。應(yīng)變率由于結(jié)合了時(shí)間改變，理論上可較早地反映左房形變能力受損，因而較應(yīng)變更具有診斷價(jià)值。左房形變能力早期降低時(shí)，左房應(yīng)變率降低，左房應(yīng)變未出現(xiàn)相應(yīng)變化。

研究組舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率低于對(duì)照組(P<0.05)，說(shuō)明左房形態(tài)改變不明顯，處在變化的早期階段；左房應(yīng)變和常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)均未出現(xiàn)明顯變化，證實(shí)左房重構(gòu)發(fā)生之前，左房形態(tài)未發(fā)生明顯改變，形變能力已受損。

相關(guān)研究證實(shí)，左房應(yīng)變與臨床資料、常規(guī)超聲參數(shù)之間存在明顯相關(guān)性[3，10-12]。本研究結(jié)果顯示，舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率與年齡、體質(zhì)指數(shù)、高血壓史、左室射血分?jǐn)?shù)、平均E/e′、左房容積指數(shù)、E/A比值等呈線性相關(guān)(P<0.001)，與年齡相關(guān)性最大。舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率不僅反映左房重構(gòu)，還反映左房早期形變能力受損，是評(píng)價(jià)左房功能改變的理想指標(biāo)[13-15]。

左房重構(gòu)參數(shù)如左房容積改變已證實(shí)是多個(gè)心血管事件的危險(xiǎn)因素，如腦卒中、心肌梗死、心房血栓形成、心房顫動(dòng)復(fù)發(fā)等[16-17]。由于升高的左心房壓力和增加的容量負(fù)荷導(dǎo)致心房壁逐漸纖維化，左心房容儲(chǔ)、通道及收縮功能受損。左心房擴(kuò)大前，左房形變能力可能已受損，若在此階段找到理想的超聲參數(shù)對(duì)左房形變功能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，可將上述心血管事件的危險(xiǎn)預(yù)測(cè)時(shí)間提前。

二維超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可評(píng)價(jià)左房形變能力，有研究顯示，左房縱向應(yīng)變是心房顫動(dòng)病人腦卒中的危險(xiǎn)因素，左房縱向應(yīng)變率改變?cè)缬谧蠓靠v向應(yīng)變，可反映左房形變能力受損[3，5，18-19]。本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率是陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人發(fā)生腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的獨(dú)立影響因素(P<0.05)，其絕對(duì)值越接近于0，腦卒中事件危險(xiǎn)性越大。舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率與腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的關(guān)系及診斷效能需長(zhǎng)期隨訪，并結(jié)合臨床及常規(guī)超聲參數(shù)進(jìn)一步分析。

尋找可早期準(zhǔn)確預(yù)測(cè)心房顫動(dòng)病人發(fā)生腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的有效指標(biāo)具有重要意義。左房應(yīng)變率的改變反映左房形變能力，其改變?cè)缬谧蠓啃螒B(tài)改變，且較左房應(yīng)變參數(shù)更精確，適合早期初篩病人[20-21]。由于超聲心動(dòng)圖屬無(wú)創(chuàng)性檢查，且操作相對(duì)容易，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)目前越來(lái)越成熟，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。本研究中陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人發(fā)生腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作樣本量有限，今后研究需要增加樣本量，并納入非心房顫動(dòng)病人腦卒中左房應(yīng)變率進(jìn)行對(duì)照評(píng)價(jià)分析。

舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率可反映左房形變能力早期損傷，是陣發(fā)性心房顫動(dòng)病人腦卒中/短暫性腦缺血發(fā)作的獨(dú)立影響因素，進(jìn)一步研究需擴(kuò)大研究范圍并進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪，以評(píng)價(jià)舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變率的臨床價(jià)值。