高 帆GAO Fan

袁建軍2YUAN Jianjun

朱好輝2ZHU Haohui

魏常華2WEI Changhua

陳紀(jì)昀2CHEN Jiyun

王一灑2WANG Yisa

左心房容積追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)成人繼發(fā)孔型房間隔缺損伴肺動(dòng)脈高壓的左心房大小和功能

高 帆1GAO Fan

袁建軍2YUAN Jianjun

朱好輝2ZHU Haohui

魏常華2WEI Changhua

陳紀(jì)昀2CHEN Jiyun

王一灑2WANG Yisa

目的探討左心房容積追蹤（LAVT）技術(shù)對(duì)成人繼發(fā)孔型房間隔缺損（S-ASD）伴輕、中度肺動(dòng)脈高壓患者的左心房大小及功能的評(píng)價(jià)。資料與方法34例S-ASD患者為S-ASD組，36例健康成人為對(duì)照組。應(yīng)用LAVT技術(shù)獲得左心房容積-時(shí)間曲線和容積變化速率曲線，記錄左心房容積-時(shí)間曲線上的左心房最大容積（LAVmax）、左心房收縮前容積（LAVpre）、左心房最小容積（LAVmin），用體表面積校正后得到相應(yīng)的LAVImax、LAVIpre、LAVImin，并計(jì)算左心房整體排空量（LAVItotal）、左心房被動(dòng)排空量（LAVIpass）、左心房主動(dòng)排空量（LAVIact）、左心房整體排空分?jǐn)?shù)（LAVItEF）、左心房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（LAVIpEF）、左心房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（LAVIaEF）。記錄左心房容積變化速率曲線上收縮期左心房的充盈速率峰值（dv/dtS）、舒張?jiān)缙谂趴账俾史逯担╠v/dtE）、舒張晚期排空速率峰值（dv/dtA）。結(jié)果與對(duì)照組相比，S-ASD組左心房?jī)?nèi)徑（LA）、LAVImax、LAVIpre、LAVImin明顯增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.987、4.196、3.836、4.478, P＜0.05），LAVItEF、dv/dtS、LAVIaEF、dv/dtA明顯減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－2.400、－2.481、－2.171、2.506, P＜0.05），LAVItotal、LAVIpass、LAVIact、LAVIpEF、dv/dtE差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.029、1.984、1.883、－1.628、－0.815, P＞0.05）。結(jié)論S-ASD伴輕、中度肺動(dòng)脈高壓的左心房大小及容積增大，助力泵功能、儲(chǔ)存功能降低，管道功能未發(fā)生明顯改變。LAVT技術(shù)能夠準(zhǔn)確、快速地評(píng)價(jià)S-ASD左心房的大小和功能變化，為臨床提供有價(jià)值的信息。

房間隔缺損；高血壓，肺性；超聲心動(dòng)描記術(shù)，多普勒，彩色；容積追蹤技術(shù)；心房功能，左

房間隔缺損（atrial septal defect, ASD）是成人最常見的先天性心臟病之一，其中約65%～70%的ASD為繼發(fā)孔型房間隔缺損（secundum atrial septal defect, S-ASD）[1]。近年來(lái)，關(guān)于ASD患者右心及左心室形態(tài)和功能的改變已有廣泛研究[1-3]，但關(guān)于左心房的研究較少。左心房容積和功能的改變是ASD發(fā)生房顫的重要危險(xiǎn)因素，以及心臟危險(xiǎn)事件發(fā)生的預(yù)測(cè)因子[4]。因此，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)ASD患者的左心房功能具有重要的臨床意義。左心房容積追蹤（left atrial volume tracking, LAVT）技術(shù)是專門針對(duì)左心房設(shè)計(jì)的，評(píng)價(jià)左心房功能的新技術(shù)，能夠全面、快捷地評(píng)價(jià)左心房的容積和功能[5]。本研究旨在應(yīng)用LAVT技術(shù)評(píng)價(jià)S-ASD患者左心房的大小和功能變化，探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2012-12～2013-08在河南省人民醫(yī)院確診的34例S-ASD患者，其中男12例，女22例；年齡20～53歲，平均（38.90±9.40）歲。缺損直徑10.50～36.00 mm，平均（22.99±7.66）mm。34例中，16例輕度肺動(dòng)脈高壓，18例中度肺動(dòng)脈高壓。肺動(dòng)脈收縮壓（pulmonary artery systolic pressure, PASP）的估測(cè)用三尖瓣反流法，即PASP=右心房壓+三尖瓣反流的最大壓差（右心房壓設(shè)為10 mmHg, 1 mmHg= 0.133 kPa）。肺動(dòng)脈高壓（pulmonary arterial hypertension, PAH）指靜息狀態(tài)下的PASP＞30 mmHg[6]。PASP在35～ 49 mmHg為輕度高壓，50～69 mmHg為中度高壓，≥70 mmHg為重度高壓。34例均為竇性心律，均無(wú)肺動(dòng)脈狹窄、房間隔水平右向左分流及二尖瓣反流；排除其他先天性心臟病、高血壓、冠心病、糖尿病等疾病。選擇36例健康成年人作為對(duì)照組，其中男15例，女21例；年齡24～56歲，平均（40.53±11.25）歲，經(jīng)體格檢查、超聲心動(dòng)圖、心電圖、胸部X線等檢查均無(wú)心肺及其他疾病。兩組性別、年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 儀器與方法 采用帶有LAVT技術(shù)的日立Hi Vision Preirus彩色多普勒超聲診斷儀，S70A探頭，頻率1～5 MHz。①測(cè)量每例受檢者的身高、體重，計(jì)算體表面積（BSA）。②常規(guī)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖測(cè)量：受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，連接心電圖，經(jīng)胸常規(guī)測(cè)量左心房?jī)?nèi)徑（LA）、右心房?jī)?nèi)徑（RA）、右心室內(nèi)徑（RV）、左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）、左心室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）、左心室搏出量（SV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、二尖瓣口舒張期血流峰值E峰、A峰，計(jì)算E/A。S-ASD組患者測(cè)量房間隔缺損大小、三尖瓣反流流速及反流的最大壓差。③LAVT技術(shù)下圖像采集和數(shù)據(jù)處理：常規(guī)測(cè)量后，分別采集并儲(chǔ)存受檢者連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期的標(biāo)準(zhǔn)心尖兩腔心、心尖四腔心的二維動(dòng)態(tài)圖像，采集過程中注意清晰地顯示左心房心內(nèi)膜。采用LAVT技術(shù)進(jìn)行離線分析，將圖像定幀于左心室收縮中期，手動(dòng)描繪左心房心內(nèi)膜面，啟動(dòng)程序后軟件自動(dòng)逐幀追蹤左心房心內(nèi)膜面，并得到相應(yīng)的心尖兩腔心、心尖四腔心、平均左心房容積-時(shí)間曲線和左心房容積變化速率曲線。

每個(gè)心動(dòng)周期的左心房容積-時(shí)間曲線均有最高峰（LAVmax）、最低峰（LAVmin）兩峰，以及位于兩峰之間較為穩(wěn)定的平臺(tái)期的一谷。分別記錄左心房容積-時(shí)間曲線上收縮末期的左心房最大容積（LAVmax）、超聲心動(dòng)圖P波對(duì)應(yīng)的左心房收縮前容積（LAVpre）、舒張末期的左心房最小容積（LAVmin），以上3個(gè)容積指標(biāo)經(jīng)BSA進(jìn)行標(biāo)化得到相應(yīng)的左心房容積指數(shù)，為L(zhǎng)AVImax、LAVIpre、LAVImin。左心房整體排空量（LAVItotal）=LAVImax－LAVImin、左心房被動(dòng)排空量（LAVIpass）=LAVImax－LAVIpre、左心房主動(dòng)排空量（LAVIact）=LAVIpre－LAVImin、左心房整體排空分?jǐn)?shù)（LAVItEF）=LAVItotal/LAVImax、左心房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（LAVIpEF）=LAVIpass/LAVImax、左心房主動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（LAVIaEF）=LAVIact/LAVIpre。其中LAVItotal、LAVItEF反映左心房的儲(chǔ)存功能，LAVIpass、LAVIpEF反映左心房的管道功能，LAVIact、LAVIaEF反映左心房的助力泵功能。左心房容積變化速率曲線有1個(gè)位于收縮期的正向波和分別位于舒張?jiān)缙?、舒張晚期?個(gè)負(fù)向波，分別記錄左心房容積變化速率曲線上收縮期左心房的充盈速率峰值（dv/dtS）、舒張?jiān)缙谂趴账俾史逯担╠v/ dtE）、舒張晚期排空速率峰值（dv/dtA），分別反映左心房的儲(chǔ)存功能、管道功能和助力泵功能。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，兩組各指標(biāo)比較采用成組t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料及常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量結(jié)果比較兩組年齡、身高、體重、BSA、心率、A峰差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－0.443、－0.012、0.250、0.227、1.241、1.089, P＞0.05）。與對(duì)照組相比，S-ASD組LA、RA、RV明顯增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.987、3.604、5.175, P＜0.05），LVEDD、LVEDV、LVESD、LVESV、SV、LVEF、E峰、E/A明顯減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－2.313、－5.654、－2.140、－2.332、－5.001、－2.313、－2.133、－2.271, P＜0.05）。見表1、2。 2.2 兩組間左心房功能指標(biāo)比較 與對(duì)照組相比，S-ASD組LAVImax、LAVIpre、LAVImin明顯增大，

表1 S-ASD組與對(duì)照組一般資料比較

表2 S-ASD組與對(duì)照組常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量指標(biāo)比較

差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.196、3.836、4.478, P＜0.05），LAVItEF、dv/dtS、LAVIaEF、dv/dtA明顯減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－2.400、－2.481、－2.171、2.506, P＜0.05），LAVItotal、LAVIpass、LAVIact、LAVIpEF、dv/ dtE差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.029、1.984、1.883、－1.628、－0.815, P＞0.05）。見表3及圖1、2。注：*與對(duì)照組比較，P＜0.05

表3 S-ASD組與對(duì)照組左心房功能指標(biāo)比較

圖1 女，33歲。對(duì)照組左心房容積-時(shí)間曲線，由兩峰（最高峰LAVmax、最低峰LAVmin）和位于兩峰之間一較為穩(wěn)定的平臺(tái)期組成（A）；對(duì)照組左心房容積變化速率曲線，由收縮期的1個(gè)正向波（dv/dtS）和舒張?jiān)缙?、舒張晚期?個(gè)負(fù)向波（dv/dtE、dv/dtA）組成（B）。LAVmax：左心房最大容積；LAVpre：左心房收縮前容積；LAVmin：左心房最小容積；dv/dtS：收縮期左心房充盈速率峰值；dv/dtE：舒張?jiān)缙谧笮姆颗趴账俾史逯担籨v/dtA：舒張晚期左心房排空速率峰值

圖2 女，36歲，S-ASD。 S-ASD組患者的左心房容積-時(shí)間曲線，由兩峰（最高峰LAVmax、最低峰LAVmin）和位于兩峰之間一較為穩(wěn)定的平臺(tái)期組成（A）； S-ASD組患者的左心房容積變化速率曲線，由收縮期的一個(gè)正向波（dv/dtS）和舒張?jiān)缙?、舒張晚期的兩個(gè)負(fù)向波（dv/dtE、dv/dtA）組成（B）。LAVmax：左心房最大容積；LAVpre：左心房收縮前容積；LAVmin：左心房最小容積；dv/ dtS：收縮期左心房充盈速率峰值；dv/dtE：舒張?jiān)缙谧笮姆颗趴账俾史逯?；dv/dtA：舒張晚期左心房排空速率峰值

3 討論

左心房主要有左心室收縮期的儲(chǔ)存功能、左心室舒張?jiān)缙诘墓艿拦δ?、左心室舒張晚期的助力泵功?個(gè)功能[7]。左心房功能與左心室舒張期血液充盈密切相關(guān)，當(dāng)左心室功能發(fā)生障礙時(shí)，也影響左心房功能[8]。房顫是引發(fā)腦卒中的危險(xiǎn)因素，國(guó)外研究認(rèn)為，房顫是ASD患者最常見的心律失常，ASD患者左心房功能的改變引起心房?jī)?nèi)血流動(dòng)力學(xué)異常，影響左心房壁張力，進(jìn)而誘發(fā)房顫[9]。Abhayaratna等[10]認(rèn)為左心房整體排空分?jǐn)?shù)的降低使房顫的發(fā)生率增加了9.2倍。因此，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)ASD患者的左心房功能具有重要意義。準(zhǔn)確測(cè)量心動(dòng)周期內(nèi)每一時(shí)相的左心房容積能夠較好地評(píng)價(jià)左心房的功能[11]。LAVT技術(shù)是近年來(lái)研發(fā)的專門針對(duì)左心房設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)左心房容積和功能的新技術(shù)，該技術(shù)以二維心肌組織自動(dòng)追蹤技術(shù)為原理，應(yīng)用繼發(fā)性密度梯度的方法，自動(dòng)逐幀追蹤圖像扇形區(qū)域內(nèi)左心房壁上攜帶必需信息的斑點(diǎn)，并根據(jù)單平面Simpson法計(jì)算每一時(shí)相左心房容積，獲得相應(yīng)的左心房容積-時(shí)間曲線和由此曲線衍生的左心房容積變化速率曲線，可以反映不同時(shí)間左心房的容積及容積變化率，整體評(píng)價(jià)左心房功能。LAVT技術(shù)與既往的研究技術(shù)相比受左心房的形態(tài)影響較小，并且可以減少追蹤像素，節(jié)省追蹤時(shí)間，具有更快地計(jì)算速度、更高的幀頻和更高的準(zhǔn)確度。

本研究顯示，S-ASD的左心室舒張功能和收縮功均有所改變，與以往研究S-ASD的左心室舒張及收縮功能受損的結(jié)果相近[12]。關(guān)于ASD患者的左心房大小及功能的改變，現(xiàn)有研究尚存在爭(zhēng)議[13,14]。本研究結(jié)果顯示，S-ASD的左心房大小和容積增大，儲(chǔ)存功能、助力泵功能降低，管道功能未發(fā)生明顯改變。ASD患者長(zhǎng)期左向右分流，造成右心室的容量、壓力負(fù)荷，右心室擴(kuò)大，室間隔逐漸偏向左心室側(cè)，協(xié)同右心室做功，從而導(dǎo)致左心室舒張期擴(kuò)張性降低，進(jìn)入左心室的血流量減少，左心室收縮的協(xié)調(diào)性也受到影響，正常形態(tài)逐漸發(fā)生改變，當(dāng)ASD伴有PAH時(shí)，左心室功能受損更為嚴(yán)重[15]。左心室舒張期擴(kuò)張性降低，室內(nèi)壓升高，致使左心房的后負(fù)荷增大，血液由左心房進(jìn)入左心室受阻，導(dǎo)致左心房大小和容積增大，LA、LAVImax、LAVIpre、LAVImin增大，血液淤滯，增加了形成心房血栓等其他心血管事件的機(jī)會(huì)。ASD伴PAH時(shí)，肺血管的阻力增加，由右心室經(jīng)肺動(dòng)脈進(jìn)入肺靜脈的血液受阻，且LAVImin增大，心房?jī)?nèi)殘余血量增多，使肺靜脈回流入左心房的血流也受阻，因此左心房的儲(chǔ)存功能減低，LAVItEF、dv/dtS明顯減低。由于LAVImax增大，LAVItotal與對(duì)照組相比有所增加，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。左心房增大，左心房的前負(fù)荷增加，根據(jù)Frank-Starling定律，心房肌纖維代償性收縮增強(qiáng)，克服增加的后負(fù)荷，維持左心室舒張期的血液充盈，但這一調(diào)節(jié)僅在早期起到一定的代償作用。因?yàn)樽?、右心房壓差較小且肺血管承受血容量及右心室承受容量和壓力負(fù)荷的能力較強(qiáng)，所以ASD早期雜音及臨床癥狀不明顯，因此，ASD發(fā)現(xiàn)一般較晚，而左心房的大小與ASD患者的年齡、肺體循環(huán)血量呈正相關(guān)[16]，隨著年齡的不斷增長(zhǎng)，房水平分流的長(zhǎng)期存在，肺體循環(huán)血量也逐漸增加，左心房不斷擴(kuò)大，左心房壁張力不斷增加，心肌不斷延伸，左心房重構(gòu)，最終損害助力泵功能。本組中S-ASD患者的左心房助力泵功能下降，與對(duì)照組相比，S-ASD組的LAVIaEF、dv/dtA明顯降低。LAVIaEF下降，LAVIpre增大，LAVIact與對(duì)照組相比無(wú)明顯降低。但也有研究認(rèn)為，ASD患者左心房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)本身存在損傷，影響左心房的收縮功能[17]。ASD患者左心房的被動(dòng)排空管道有2條：血流經(jīng)左心房進(jìn)入左心室、血流經(jīng)左心房進(jìn)入右心房。但左心室舒張期擴(kuò)張性降低，左心房后負(fù)荷增大，左心室舒張?jiān)缙趯?duì)左心房血液的抽吸作用降低，左心房進(jìn)入左心室的血流受阻減少，由于血流從左心房到右心房途徑的存在，本組中S-ASD組患者的LAVIpass、LAVIpEF、dv/dtE與對(duì)照組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，S-ASD患者的左心房管道功能未發(fā)生明顯改變。

總之，LAVT技術(shù)能夠準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)成人S-ASD伴輕、中度PAH患者的左心房大小和功能，為臨床提供有價(jià)值的信息。本研究中的S-ASD患者的PAH主要為輕、中度PAH，且并未對(duì)ASD患者左心房功能指標(biāo)與PAH及房間隔缺損大小的相關(guān)性進(jìn)行分析，需要加大樣本量進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯 唐 潔）

Evaluation of Left Atrial Size and Function in Adults with Secundum Atrial Septal Defect Combined with Pulmonary Arterial Hypertension Using Left Atrial Volume Tracking Method

PurposeTo evaluate the left atrial size and function in adults with secundum atrial septal defect (S-ASD) combined with mild or moderate pulmonary arterial hypertension by employing left atrial volume tracking method (LAVT).Materials and MethodsThirty-four S-ASD patients with mild or moderate pulmonary arterial hypertension as S-ASD group and 36 healthy adults as control group were enrolled in the study. Left atrial volume (LAV)-time curve and volume change rate curve were drawn by using LAVT; maximal LAV (LAVmax), LAV before contraction (LAVpre) and minimal LAV (LAVmin) were recorded in the LAV-time curve and the corresponding indexes such as LAVImax, LAVIpre, LAVImin were further obtained after correction by body surface area, then LAVItotal, LAVIpass, LAVIact, LAVItEF, LAVIpEF, LAVIaEF were calculated. Besides, left artiral dv/dtS, dv/dtE and dv/dtA were measured in the left artial volume change velocity curve.ResultsCompared with control group, S-ASD group had increased LA internal diameter, LAVImax, LAVIpre and LAVImin (differences with statistical signifcance, t=2.987, 4.196, 3.836 and 4.478, P＜0.05), and had reduced LAVItEF, dv/dtS, LAVIaEF and dv/dtA (differences with statistical signifcance, t=－2.400, －2.481, －2.171 and 2.506, P＜0.05). There were no signifcant differences in LAVItotal, LAVIpass, LAVIact, LAVIpEF, dv/dtE between the two groups (t=2.029, 1.984, 1.883, －1.628 and－ 0.815, P＞0.05).ConclusionPatients with S-ASD combined with mild or moderate pulmonary arterial hypertension seem to have enlarged left atrial size and volume. Their atrial booster pump function and storage function deteriorate, but the passage function does not show any obvious change. LAVT method can fast evaluate changes of left atrial size and volume in S-ASD patients, so that it provides useful information for clinical treatment.

Heart septal defects, atrial; Hypertension, pulmonary; Echocardiography, Doppler, color; Volume tracking method; Atrial function, left

1. 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科 河南鄭州450052

2. 鄭州大學(xué)人民醫(yī)院，河南省人民醫(yī)院超聲科 河南鄭州 450003

袁建軍

Department of Ultrasound, People's Hospital of Zhengzhou University, Henan Provincial People's Hospital, Zhengzhou 450003, China

Address Correspondence to: YUAN Jianjun

E-mail: yuan2373@163.com

R541.1；R445.1

2013-10-14

修回日期：2014-02-24

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第4期：263-267

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(4): 263-267

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.04.007