邢雪柯 朱凱 許玲 練春燕 陳麗娜 綜述 劉慧 審校

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)心臟彩色超聲心動(dòng)圖室，黑龍江哈爾濱150000)

心房顫動(dòng)(atrial fibrillation，Af)是嚴(yán)重的心房異常電活動(dòng)形式，也是臨床最常見的心律失常之一。流行病學(xué)資料表明，全球有3 350萬人患有Af，占世界人口的0.5%，歐洲與美國的Af患病率相似，而亞洲患病率明顯低于美國。據(jù)估計(jì)，美國約有200萬人患有陣發(fā)性或持續(xù)性Af，到2050年Af患者將達(dá)到1 200萬，中國Af的患病率為0.77%～2.8%。近年來Af相關(guān)的發(fā)病率和死亡率正逐年增長，特別男性Af患病率明顯增加，發(fā)生Af的風(fēng)險(xiǎn)是女性的1.5倍，這可能與人口老齡化，人均壽命延長所致的高血壓、糖尿病的發(fā)病率增加相關(guān)。Af有著巨大臨床影響，Af可引起血流動(dòng)力學(xué)異常，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致血栓栓塞、卒中、左室功能障礙、心功能降低，甚至心力衰竭等疾病[1]。Af以患病率高、致殘率高、死亡率高為臨床特點(diǎn)，使患者的生活質(zhì)量深受影響。

1 斑點(diǎn)追蹤技術(shù)：左房應(yīng)變及應(yīng)變率

斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是在二維視圖下通過非多普勒方法對(duì)心肌形變進(jìn)行客觀的定量分析。近年來，已經(jīng)證實(shí)了斑點(diǎn)追蹤技術(shù)有著重要的可行性和可重復(fù)性。與傳統(tǒng)組織多普勒技術(shù)相比，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)具有不受角度依賴性及低回聲影響等優(yōu)點(diǎn)。原本斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的發(fā)展是用來研究心室功能，但是近年來因斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在評(píng)估左房功能方面有著潛在的重要價(jià)值，被廣泛用于評(píng)估心房功能，尤其是心房長軸應(yīng)變及應(yīng)變率。應(yīng)變及應(yīng)變率分別可表示某一處心肌的形變及形變率，對(duì)檢測心肌纖維化、肌溶解、肌纖維混亂等十分敏感。在Af、心力衰竭、高血壓等多種疾病中，心房長軸應(yīng)變及應(yīng)變率都可定性、定量地評(píng)價(jià)心房功能。每個(gè)新發(fā)Af的患者在定期隨訪中均行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查，特別關(guān)注左房的結(jié)構(gòu)、大小、功能，左室的收縮、舒張功能，以及瓣膜的結(jié)構(gòu)和功能。

1.1 左房應(yīng)變及應(yīng)變率測量方法

左房長軸應(yīng)變及應(yīng)變率是通過斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在二維切面圖像上對(duì)心肌組織的斑點(diǎn)圖像逐幀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析從而鑒別出最匹配的區(qū)域。通過對(duì)圖像的分析來追蹤心肌的運(yùn)動(dòng)，并把兩個(gè)相鄰斑點(diǎn)回聲之間的距離變化程度作為對(duì)心肌形變能力的評(píng)估。

在患者短暫的屏氣及穩(wěn)定的心電圖下，于四腔心和兩腔心的左房視圖獲得傳統(tǒng)的二維灰階超聲心動(dòng)圖。一般來說三個(gè)連續(xù)的心動(dòng)周期即可記錄和評(píng)估，但對(duì)于Af的患者需要平均測量大約五個(gè)連續(xù)的心動(dòng)周期，建議幀頻設(shè)置在60～80幀/s。使用一種特殊的聲學(xué)追蹤軟件對(duì)圖像進(jìn)行基于斑點(diǎn)的應(yīng)變及應(yīng)變率脫機(jī)半自動(dòng)分析。

左房心內(nèi)膜主要在兩腔心及四腔心視圖用點(diǎn)選式進(jìn)行追蹤。心外膜的追蹤通常由系統(tǒng)自動(dòng)獲得一個(gè)興趣區(qū)，可以手動(dòng)測量調(diào)整其寬度和形狀，再由軟件分成六個(gè)節(jié)段，對(duì)每一節(jié)段的質(zhì)量結(jié)果軟件自動(dòng)進(jìn)行可取或不可取及進(jìn)一步相關(guān)的可能性的評(píng)分。獲取的節(jié)段中圖像質(zhì)量不佳者將由軟件淘汰并自動(dòng)排除在分析之外。如果患者的圖像質(zhì)量足夠好，12個(gè)節(jié)段均可分析，并且由軟件繪制出反映左房功能的長軸應(yīng)變及應(yīng)變率曲線。

1.2 左房應(yīng)變及應(yīng)變率曲線分析

1.2.1 應(yīng)變曲線分析

在心房的存儲(chǔ)期，由于左房是充盈伸展的狀態(tài)，故應(yīng)變曲線呈增加趨勢，在左房充盈期末二尖瓣開放前曲線達(dá)到第一個(gè)正向峰值。二尖瓣開放后左房迅速排空容積減少，應(yīng)變開始減低，相當(dāng)于在舒張期時(shí)達(dá)到一個(gè)平穩(wěn)期。竇性心律的患者一般在平穩(wěn)期之后出現(xiàn)第二個(gè)正向峰值，第二個(gè)正向峰值發(fā)生在心房收縮期前，較第一個(gè)正向峰值小，在心房收縮后曲線以一負(fù)向峰值結(jié)束(見圖1)。

注：上圖可見竇性心律患者一個(gè)正向峰值、平臺(tái)期，以一負(fù)向峰值結(jié)束，及各峰值所對(duì)應(yīng)相對(duì)的心動(dòng)周期；下圖可見一正向峰值與兩個(gè)負(fù)向峰值，及各峰值所對(duì)應(yīng)相對(duì)的心動(dòng)周期。

圖1左房應(yīng)變曲線(上)和應(yīng)變率曲線(下)所對(duì)應(yīng)心動(dòng)周期

左房通過以下三個(gè)功能調(diào)整左室的被動(dòng)及主動(dòng)充盈：心室收縮期的存儲(chǔ)功能、心室舒張?jiān)缙诘墓艿拦δ芗靶氖沂鎻埬┢诘妮o助泵功能。竇性心律的患者中，以心電圖的R波起點(diǎn)為參考點(diǎn)可以識(shí)別出第一個(gè)正向峰值為左室收縮期左房應(yīng)變(left atrial strain during LV systole,LASs)，第二個(gè)負(fù)向峰值為心房收縮期左房應(yīng)變(left atrial strain during atrial contraction，LASa)，以及平穩(wěn)期為舒張?jiān)缙谧蠓繎?yīng)變(left atrial strain during early diastole，LASe)，分別代表左房的存儲(chǔ)、輔助泵及管道功能。Af時(shí)認(rèn)為心房的存儲(chǔ)及管道功能降低，輔助泵功能消失。因此在這類患者中，只有收縮期正向應(yīng)變峰值(LASs，是表現(xiàn)心房的順應(yīng)性最重要的應(yīng)變參數(shù))和舒張期負(fù)向應(yīng)變峰值(LASa)。

1.2.2 應(yīng)變率曲線

同樣，在左房應(yīng)變率曲線中包括正向峰值的左室收縮期左房應(yīng)變率(left atrial strain rate during LV systole，LASRs)、第一個(gè)負(fù)向峰值的心房收縮期的左房應(yīng)變率(left atrial strain rate during atrial contraction，LASRa)，以及第二個(gè)負(fù)向峰值的左室舒張期的左房應(yīng)變率(left atrial strain rate during early diastole，LASRe)。軟件自動(dòng)把左房壁分為6個(gè)節(jié)段，LASs、LASRs的平均值均可用作分析(見圖2)。

注：A圖可見竇性心律患者一個(gè)正向峰值、平臺(tái)期，以一負(fù)向峰值結(jié)束；B圖可見一正向峰值與兩個(gè)負(fù)向峰值。

圖2在2D四腔心視圖下測得左房長軸應(yīng)變曲線A和應(yīng)變率曲線B

2 Af患者的心房應(yīng)變及應(yīng)變率

2.1 心房重塑的評(píng)估

Af的心房應(yīng)變及應(yīng)變率在流行病學(xué)、臨床以及經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面均是重要的超聲檢測參數(shù)，可以早期追蹤心房結(jié)構(gòu)和功能的改變并預(yù)測新發(fā)Af。

過去的研究顯示，左房容積越大發(fā)生Af的風(fēng)險(xiǎn)越高，特別是二尖瓣關(guān)閉時(shí)左房的最小容積與二尖瓣開放前左房的最大容積被看做是第一個(gè)能獨(dú)立預(yù)測Af發(fā)生的指標(biāo)。然而，有研究表明該指標(biāo)在不同的操作者間有很高的變異性，不適用于Af的預(yù)測。在無房性心律失常病史的患者中，當(dāng)心房結(jié)構(gòu)發(fā)生重塑時(shí)其泵血功能減低，LASa可以證明Af發(fā)展趨勢的起始進(jìn)程,是特異性極強(qiáng)的參數(shù)[2]。

Af的典型特征就是心房的重塑，隨著膠原纖維在間質(zhì)的反應(yīng)性沉積引起大面積纖維化，改變了正常的傳導(dǎo)通路，而且心房纖維化呈進(jìn)行性增加的趨勢，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰眯汀９史乐剐姆坷w維重塑是治療基礎(chǔ)，對(duì)纖維化早期的診斷更有助于指導(dǎo)特定的治療方案。心血管磁共振成像釓對(duì)比劑的對(duì)比增強(qiáng)檢查是心房纖維化鑒定的重要工具，并且已經(jīng)明確是可觀察組織壞死的方法，注射釓對(duì)比劑后，與正常組織相比病變區(qū)域毛細(xì)血管密度減低，引起釓對(duì)比劑流出減少，使得病變區(qū)域釓濃度增加，局部信號(hào)增強(qiáng)。左房纖維化程度是預(yù)測射頻導(dǎo)管消融治療結(jié)果的根本依據(jù)。然而心臟磁共振成像的價(jià)格昂貴，并且釓對(duì)比劑的腎損傷等副作用不容小覷。

左房應(yīng)變及應(yīng)變率在明確左房應(yīng)力增加和心肌纖維化方面有很大的意義。Kuppahlly等[3]已經(jīng)證實(shí)心血管磁共振成像釓劑延遲增強(qiáng)對(duì)心肌纖維化程度的測量和左房應(yīng)變結(jié)果呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān)，持續(xù)性Af患者比陣發(fā)性Af患者負(fù)相關(guān)性更加明顯，這方面可以預(yù)測Af持續(xù)時(shí)間、心房間質(zhì)重塑和左房機(jī)械功能障礙之間的聯(lián)系。

心室收縮期房室瓣關(guān)閉后，左房發(fā)揮儲(chǔ)存血液的功能。此儲(chǔ)存功能受心房舒張及心房腔應(yīng)力的影響。Af患者應(yīng)變及應(yīng)變率降低與左房重塑、左房擴(kuò)張、間質(zhì)纖維化增加等相關(guān)，這些左房重塑的改變導(dǎo)致了左房應(yīng)力改變和儲(chǔ)存功能的損傷。左房應(yīng)力增加代表心房順應(yīng)性和收縮功能的降低、左房重塑增加，可通過E/e’和左房應(yīng)變及應(yīng)變率等非侵入性方法獲得。另外在陣發(fā)性Af的患者中，左房應(yīng)變降低，存儲(chǔ)功能下降，左房應(yīng)力明顯增加[4]。

2.2 心源性栓塞卒中

缺血性卒中是導(dǎo)致Af患者發(fā)病率和死亡率增加的主要原因之一。心房收縮能力的喪失和血流的瘀滯促進(jìn)了左房血栓的形成，多數(shù)發(fā)生在左心耳。左心耳是左房解剖結(jié)構(gòu)的一部分，是胚胎期原始左房的殘留部分，與左房功能關(guān)系密切，當(dāng)左房功能受損時(shí)，左心耳出現(xiàn)收縮、舒張功能的改變，引起排空能力下降，血流速度緩慢，從而導(dǎo)致血栓形成。

左房應(yīng)變及應(yīng)變率有雙重作用。首先，左房應(yīng)變及應(yīng)變率是評(píng)估血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)的重要工具。在持續(xù)性Af的患者中，左房應(yīng)變及應(yīng)變率與卒中風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)，在卒中事件發(fā)生前表現(xiàn)為形變降低。在高血壓合并陣發(fā)性或持續(xù)性Af的患者中，左房應(yīng)變及應(yīng)變率與心源性栓塞風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)[5]。其次，左房應(yīng)變及應(yīng)變率可以有效地預(yù)測左房的血流瘀滯。目前已經(jīng)證實(shí)左房應(yīng)變及應(yīng)變率的減低與7 d內(nèi)新發(fā)的因左心耳功能障礙引起的急性缺血性卒中獨(dú)立相關(guān)，若能增加經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖在檢測左心耳功能不良方面的敏感性，可能對(duì)早期診斷血栓形成和卒中預(yù)測有一定的作用[6]。左房應(yīng)變及應(yīng)變率和CHADS2評(píng)分、左房容積之間的聯(lián)系可以為風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)提供新的參數(shù)。尤其針對(duì)出血風(fēng)險(xiǎn)高、應(yīng)用抗凝治療困難的患者，如果CHADS2評(píng)分高、左房形變差，需要考慮更強(qiáng)的抗凝治療或小劑量抗凝合并抗血小板治療。如果患者CHADS2評(píng)分低、左房形變好可能只需要抗血小板治療，從而避免過高的出血風(fēng)險(xiǎn)。

左室充盈壓是指心室舒張期左房與左室之間的壓力差，反映了左室的前負(fù)荷情況，受心肌收縮力、循環(huán)血容量、舒張?zhí)匦缘扔绊?。左室充盈壓可用E/e’評(píng)估；近期發(fā)現(xiàn)左室充盈壓的升高與陣發(fā)性Af的卒中風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[7]。在評(píng)估患者舒張功能障礙方面左房應(yīng)變及應(yīng)變率是一個(gè)新興的附加參數(shù)[8]。

由于對(duì)左房形變力的降低和卒中風(fēng)險(xiǎn)增加之間關(guān)系的研究很少，故其機(jī)制并不清楚。磁共振成像相關(guān)報(bào)道已經(jīng)證實(shí)一種機(jī)制是在儲(chǔ)存期應(yīng)變的降低和左房纖維化緊密相關(guān)，左房壁纖維化使得儲(chǔ)存期左房腔的順應(yīng)性降低。左房形變力降低代表了儲(chǔ)存期左房順應(yīng)性的降低，可能會(huì)導(dǎo)致左房血流的瘀滯，因此和血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，還需要更多的研究來證實(shí)這個(gè)機(jī)制。另一方面，在明確診斷后大約有25%的缺血性卒中的發(fā)生是隱源性的，在這類患者中，以陣發(fā)性Af患者發(fā)生居多，因此，左房應(yīng)變及應(yīng)變率是一個(gè)明確心房損害的有用指標(biāo)，并指導(dǎo)血栓栓塞的病因診斷，故將左房應(yīng)變及應(yīng)變率作為一個(gè)診斷這類患者的工具[9]。

2.3 瓣膜病及冠狀動(dòng)脈疾病中的Af

二尖瓣瓣膜病是導(dǎo)致Af的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素，尤其是二尖瓣反流引起心房結(jié)構(gòu)的改變，而左房壁及心腔結(jié)構(gòu)的改變最終可引發(fā)新的心律失常的發(fā)生，在這類患者中仍然沒有一個(gè)能明確地預(yù)測Af進(jìn)展的方法。已經(jīng)證實(shí)整體左房應(yīng)變及應(yīng)變率受二尖瓣反流程度的影響，在既往病史中有陣發(fā)性Af發(fā)作時(shí)這些指標(biāo)的數(shù)值更低，甚至在非可逆性重塑發(fā)生前，應(yīng)變及應(yīng)變率結(jié)果就有預(yù)測左房損傷的能力。對(duì)于已達(dá)到心臟手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重度二尖瓣反流，在評(píng)價(jià)左房形變損傷的參數(shù)中，整體左房應(yīng)變及應(yīng)變率表現(xiàn)出與左房纖維化及重塑程度明顯相關(guān)性[10]。左房應(yīng)變及應(yīng)變率用于預(yù)測二尖瓣術(shù)后患者Af的發(fā)生，也可用于明確術(shù)前手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)防性治療的潛在需要。風(fēng)濕性二尖瓣狹窄的患者中左房應(yīng)變及應(yīng)變率亦受到影響，在這類瓣膜病中，無癥狀的患者可發(fā)展為Af，甚至因心室充盈過程中心房功能喪失引起病情進(jìn)一步發(fā)展為肺水腫，在對(duì)這類患者進(jìn)行4年的隨訪中發(fā)現(xiàn)，左房應(yīng)變及應(yīng)變率在預(yù)測新發(fā)Af方面具有良好的特異性及敏感性[11]。主動(dòng)脈瓣置換術(shù)后所發(fā)生的Af是嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，可以將整體左房應(yīng)變及應(yīng)變率作為預(yù)測心房功能障礙及進(jìn)行危險(xiǎn)分層的指標(biāo)[12]。

冠狀動(dòng)脈術(shù)后Af的發(fā)生率達(dá)50%，是圍手術(shù)期死亡風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要因素，有極高的發(fā)病率和死亡率。冠狀動(dòng)脈術(shù)后Af的發(fā)生與死亡率的增加及各種并發(fā)癥的發(fā)生有密切關(guān)系，因此對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)患者Af特異性預(yù)測指標(biāo)極其重要。由高血壓、年齡、手術(shù)引起的二尖瓣缺血或負(fù)荷過重等因素造成的潛在的心房功能障礙，是術(shù)后新發(fā)Af的病變基礎(chǔ)。左房應(yīng)變及應(yīng)變率可檢測心肌纖維化異常、肌纖維溶解等異常情況，從而早期明確左房功能障礙，也可作為除了年齡、左房容積等指標(biāo)外這類患者的術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)[13]。

2.4 Af的治療和隨訪

Af患者恢復(fù)至竇性心律的主要治療方法有藥物復(fù)律、電復(fù)律、射頻導(dǎo)管消融術(shù)等，雖然電復(fù)律的成功率>90%，但1年內(nèi)Af復(fù)發(fā)率>50%。如果復(fù)律未見效可行射頻導(dǎo)管消融術(shù)，射頻導(dǎo)管消融術(shù)可阻斷新發(fā)及持續(xù)性Af的異常電傳導(dǎo)通路。預(yù)測復(fù)律是否成功的主要指標(biāo)有：左房大小、年齡、Af類型和CHADS2評(píng)分等，許多研究已經(jīng)證實(shí)左房應(yīng)變及應(yīng)變率比其他指標(biāo)在預(yù)測射頻導(dǎo)管消融后Af復(fù)發(fā)可能性方面是更好更獨(dú)立的指標(biāo)，并且LASRs與年齡呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，而LASRa與年齡正相關(guān)。

由于介入治療有較高的風(fēng)險(xiǎn)，在選擇患者時(shí)要更加慎重，左房應(yīng)變及應(yīng)變率是合適的篩選指標(biāo)。心房重塑的程度是Af消融是否成功的重要因素之一。在射頻導(dǎo)管消融之前，左房應(yīng)變及應(yīng)變率可作為左房是否能夠逆轉(zhuǎn)重塑的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)，對(duì)于經(jīng)過射頻導(dǎo)管消融的患者左房應(yīng)變及應(yīng)變率的預(yù)測價(jià)值最高。左房應(yīng)變及應(yīng)變率可用于陣發(fā)性和持續(xù)性Af患者經(jīng)過射頻導(dǎo)管消融后預(yù)測是否能維持竇性心律，在射頻導(dǎo)管消融術(shù)后若左房應(yīng)變及應(yīng)變率沒有明顯的增加，就有心律失常進(jìn)一步發(fā)展的可能[14]。經(jīng)電復(fù)律及射頻導(dǎo)管消融治療后左房應(yīng)變率立即降低，之后再增加，并在復(fù)律后4周達(dá)到一個(gè)最大值，此種增加趨勢與逆轉(zhuǎn)左房重塑的進(jìn)程相關(guān)。在復(fù)律6個(gè)月之后，維持竇性心律的患者比Af復(fù)發(fā)患者的左房應(yīng)變及應(yīng)變率的數(shù)值更高。經(jīng)過長期隨訪發(fā)現(xiàn)，如果左房應(yīng)變及應(yīng)變率嚴(yán)重受損，經(jīng)射頻導(dǎo)管消融后心房纖維化不能逆轉(zhuǎn)并可進(jìn)一步進(jìn)展[15]。

2.5 局限性和前瞻性

左房應(yīng)變及應(yīng)變率的測量需要清晰的視圖和較好的操作技術(shù)。由于缺乏心房應(yīng)變及應(yīng)變率的分析軟件，目前將左室分析軟件用于心房的分析。通過使用不同機(jī)型進(jìn)行研究比較發(fā)現(xiàn)，不同機(jī)型的分析軟件采用不同的應(yīng)變及應(yīng)變率分析算法，可能使結(jié)果有些偏差。而且，在獲得左房真實(shí)形狀時(shí)可能受到左房周圍結(jié)構(gòu)的信號(hào)干擾。正如之前提到的，與竇性心律的患者相比，Af患者測量參數(shù)的可靠性和可重復(fù)性更低，故需要在5個(gè)連續(xù)的心動(dòng)周期下測量。

斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增加。左房應(yīng)變及應(yīng)變率的分析軟件也正在研究中，隨著三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的完善，將更充分地用于應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)的研究中。三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)針對(duì)Af患者顯示出更好的可重復(fù)性，不但可分析左房的長軸變形，還可用于圓周、徑向和面積應(yīng)變及應(yīng)變率的研究[16]。隨著這些技術(shù)的不斷提高完善，對(duì)Af的研究也會(huì)更加的全面。

3 結(jié)論

Af對(duì)臨床預(yù)后影響很大，并且患病率呈逐年上升趨勢，對(duì)Af患者的血栓栓塞事件及其他并發(fā)癥如心力衰竭等的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行明確評(píng)估是非常必要的。超聲心動(dòng)圖在這方面發(fā)揮著重要作用，特別是斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的新參數(shù)如左房應(yīng)變及應(yīng)變率在診斷、預(yù)測、隨訪等方面得到了廣泛應(yīng)用，而且對(duì)結(jié)構(gòu)改變、心肌纖維化的程度及左房應(yīng)力方面的定量分析能力有更好的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。