超聲斑點追蹤顯像技術評價高血壓前期患者左心房功能的價值

劉 凌，肖 純，代 紅，鐘思干

高血壓是臨床上的多發病，在導致心臟左心房功能障礙的同時也會造成心室重構，從而對心臟造成一定的損害[1]。其發展前期由于是在無意識的情況下發病且長時間內沒有明顯臨床癥狀，很難發現控制[2]。左心房及其功能的損害是很多心腦血管疾病早期的表現之一，也是可能引發卒中、心力衰竭和心房纖顫等疾病的危險因素[3]。患者左心房功能障礙比其左心室功能障礙出現早，因此對高血壓患者左心房功能障礙的研究比對左心室功能的研究在心腦血管疾病的預防上更有意義。斑點追蹤顯像(speckle tracking imaging，STI)技術可以敏感地評價心動周期中心室的扭轉運動情況,具有較高的時空辨別力,且沒有角度的限制,能夠在不依賴左心室功能的基礎上獨立地對左心房功能進行定量評價[4-5]。STI測定左心房功能所需要的時間比傳統手動測量方法更短也更準確[6]。本研究采用STI檢測高血壓和高血壓前期患者左心房功能情況，評價左心房功能在高血壓前期的功能變化，為高血壓及相關心腦血管疾病的預防和治療提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2012年3月—2013年3月在惠州市第三人民醫院進行了超聲心動圖檢查的96例高血壓患者(高血壓組)和103例高血壓前期患者(高血壓前期組)以及102例血壓正常者(對照組)。納入標準：根據2005年中國高血壓防治指南，收縮壓大于140 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和/或舒張壓大于90 mm Hg，既往有高血壓病史且目前正在服用降壓藥物治療者被認為是高血壓患者；收縮壓120～139 mm Hg和/或舒張壓80～89 mm Hg 為高血壓前期患者；收縮壓小于120 mm Hg 同時舒張壓小于80 mm Hg為正常血壓[7]。排除標準[8]：心房纖顫并且近30 d內有陣發性心房纖顫患者、胸廓嚴重畸形，二維超聲心動圖圖像質量不好者、除高血壓伴其他已知影響左心負荷疾病(如心臟瓣膜病)者、超聲心動圖顯示其有明顯節段性室壁運動異常者、患有嚴重心、肺、腎衰竭及糖尿病病史者和有過急性心肌梗死及腦血管意外的患者。高血壓組中男48例、女48例，年齡28～54歲，平均(35.0±10.5)歲，病程2～4年；高血壓前期組中男45例、女58例，年齡31～55歲，平均(36.3±6.8)歲；對照組中男54例、女48例，年齡29～54歲，平均(34.6±7.7)歲。3組性別、年齡具有均衡性。

1.2 檢測方法 使用GE Vivid7彩色超聲診斷儀器，M3S探頭，頻率1.7～3.4 MHz，幀頻70～90 f/s。應用GE Echo PAC PC9.0 內置超聲數字工作站對STI數據進行分析。采用常規二維切面檢查[9]，被檢者平臥位或左側臥位，連接同步檢測心電圖。記錄胸骨旁左心室長軸切面、心尖四腔切面及心尖二腔切面。將脈沖多普勒取樣容積置于左房室瓣口左心室側左房室瓣尖水平獲取左房室瓣脈沖多普勒血流頻譜。患者盡量保持平穩呼吸并使心電圖基線穩定，連續采集4個心動周期數據進行保存。脫機數據分析：(1)數據的測量：于胸骨旁左心室長軸切面測量室間隔厚度(IVS)、左心房前后徑(LAD)、左心室前后徑(LVD)；于心尖四腔切面勾畫左心房容積(LAV)[10]。(2)于心尖四腔切面以Simpson′s 單平面法測量左心室射血分數(LVEF)[11]。(3)測量左房室瓣舒張晚期A峰峰值血流速度(A)。(4)分別于心尖四腔切面及心尖二腔切面在心房收縮晚期手動勾畫左心房內膜面，感興趣區域寬度1 cm，確定感興趣區域內層取樣線并在整個心動周期追隨左心房內膜運動。若結果不滿意，可手動進行調整感興趣區域寬度部位，達到滿意效果。分別在心尖四腔切面及心尖二腔切面測定左心室收縮期峰值應變率(SRs)、舒張早期峰值應變率(SRe)、舒張晚期峰值應變率(SRa)，計算其平均值(mSRs、mSRe、mSRa)。

表2 3組應變率比較

注：mSRs=平均左心室收縮期峰值應變率，mSRe=平均左心室舒張早期峰值應變率，mSRa=平均左心室舒張晚期峰值應變率；與對照組比較，*P<0.05；與高血壓組比較，△P<0.05

表1 3組心率、血壓及STI各指標比較

注：IVS=室間隔厚度，LAD=左心房前后徑，LVD=左心室前后徑，LAV=左心房容積,LVEF=左心室射血分數，A=左房室瓣舒張晚期A峰峰值血流速度；與對照組比較，*P<0.05；與高血壓組比較，△P<0.05

2 結果

2.1 3組超聲心動圖表現 對照組超聲心動圖示心室、心房結構正常，心率、變應性正常，運動規律(見圖1)。高血壓組超聲心動圖示心率加快，應變率改變，心房擴大，舒張收縮功能減弱，原有運動規律遭到破壞(見圖2)。高血壓前期組超聲心動圖示應變率發生改變，心率正常，原有運動規律遭到破壞(見圖3)。

2.2 3組心率、血壓及STI各指標比較 3組心率及LVEF比較，差異無統計學意義(P>0.05)；3組收縮壓、舒張壓、IVS、LAD、LVD、LAV、A比較，差異有統計學意義(P<0.05)；與對照組比較，高血壓組和高血壓前期組收縮壓、舒張壓、LAD、LVD、A升高，IVS降低，差異有統計學意義(P<0.05)；與對照組比較，高血壓組LAV升高，差異有統計學意義(P<0.05)；與高血壓前期組比較，高血壓組A升高，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

2.3 3組應變率比較 3組mSRs、mSRe、mSRa比較，差異有統計學意義(P<0.05)；其中與對照組比較，高血壓組和高血壓前期組mSRs和mSRe降低，mSRa升高，差異有統計學意義(P<0.05)；與高血壓前期組比較，高血壓組mSRs和mSRe降低，mSRa升高，差異有統計學意義(P<0.05，見表2)。

圖1 對照組超聲斑點追蹤顯像檢測

Figure1 Ultrasound speckle tracking imaging of control group

圖2 高血壓組超聲斑點追蹤顯像檢測

Figure2 Ultrasound speckle tracking imaging of hypertension group

圖3 高血壓前期組超聲斑點追蹤顯像檢測

Figure3 Ultrasound speckle tracking imaging of prehypertension group

2.4 高血壓組和高血壓前期組患者mSRa與LAV相關性分析 相關性分析結果顯示，高血壓組和高血壓前期組患者mSRa與LAV呈正相關(r=0.738,P<0.05，見圖4)。

3 討論

高血壓患者的左心室負荷加重和充盈壓升高后導致左心房負荷也加重，而且左心室舒張和充盈受到限制，左心房必須增加做功以保證正常的心臟排血量[12]。左心房這樣長期的代償做功會導致左心房自身結構和功能發生變化[13]。有研究顯示，遠在心室結構發生重組之前，心房就可能已經發生了改變[14]。因此了解左心房功能結構變化對于預防高血壓及各種相關心腦血管疾病具有重要的意義。傳統評價心臟功能的超聲指標有M型或通過二維法測量射血分數及短軸縮短情況等[15-16]。這些傳統的評價方法只有在心臟發生形態學上的改變以及心室重構之后才會發現心臟功能的損害。STI技術通過記錄二維超聲圖像上的聲學斑點，分析心肌的應變率從而了解心肌的運動情況。該技術不依賴多普勒技術，也沒有角度的限制，能夠無創地更早更準確地定量分析心臟內斑點結構的運動[17-19]。

注：LAV=左心房容積,mSRa=平均左心室舒張晚期峰值應變率

圖4 高血壓組和高血壓前期組患者mSRa與LAV相關性分析

Figure4 The correlation between mSRa and LAV in hypertension group and prehypertension group

本研究結果發現，高血壓組和高血壓前期組患者因為左心室充盈壓升高導致左心房負荷增強，為保證射血量，左心房必須增加做功，增加射血量，這樣長期過量的代償性運動導致了左心房結構發生改變，心房擴大，部分運動功能發生障礙，舒縮功能減弱及原有運動規律在不同程度上的破壞。高血壓前期患者左心房的應變率改變先于其結構變化，在左心房的結構發生變化之前就已經發生了其運動功能的減弱。所以在檢測到高血壓前期患者的左心房總體應變率下降的同時可能并不能檢測到其結構上的變化。高血壓前期組mSRs和mSRe較對照組低,mSRa則比對照組高，反映出高血壓前期患者整體應變能力的下降。同時，高血壓前期以及高血壓患者的mSRa越大，LAV也越大，兩者呈現一定的相關性。因此，在LAV變大的時候可以發現其反映速度的下降，即在結構變化的基礎上了解到其功能也已經發生了改變。STI技術不但能準確無創地評價左心房的整體結構和功能，還能對左心房局部的應變率情況進行準確地反映，對局部功能變化的情況比傳統的評價方法更加全面和完善。

綜上所述，STI技術能夠準確地反映高血壓前期患者心臟功能和結構的異常，在左心室發生重構和心臟發生形態學變化之前更早地發現心臟的不良情況，從而能夠更好地為高血壓相關心腦血管疾病的預防提供依據，為臨床提供了更準確、更安全可靠的評價高血壓患者左心房功能結構變化情況的方法。

1 高曉麗,曾倩倩,穆玉明，等.二維斑點追蹤顯像評價原發性高血壓患者早期左心房功能[J].中國醫學影像學雜志,2011,19(11):815-821.

2 Jia DL,Ma CY,Liu S,et al.Evaluation of left ventricular twist in acute myocardial infarction patients using speckle tracking imaging[J].Cell Biochem Biophys,2011,61(3):673-678.

3 Pacileo G,Baldini L,Limongelli G,at al.Prolonged left ventricular twist in cardiomyopathies:a potential link between systolic and diastolic dysfunction[J].Eur J Echocardiogr,2011,12(11):841-849.

4 畢憲初,周躍,許舫，等.高血壓患者左心房內徑變化及其相關因素[J].上海交通大學學報：醫學版,2012,32(5):614-619.

5 李玲，唐元萍，張斌年，等.斑點追蹤顯像技術評價高血壓病患者早期左心室旋轉及扭轉功能[J].中國全科醫學，2011，14(12)：4231.

6 劉莉.左心房結構和功能改變可早期預測無癥狀高血壓患者左心室功能不全[J].中華高血壓雜志,2013,21(5):482-482.

7 張荔,呂清,謝明星，等.實時三維超聲心動圖評價左心室構型正常的原發性高血壓患者左心房功能[J].中國醫學影像技術,2011,27(1):78-82.

8 陳志祥.老年高血壓患者脈壓與心腦血管事件的相關性研究[J].實用心腦肺血管病雜志,2013,21(10):56-57.

9 Galderisi M,Lomoriello VS,Santoro A,et al.Differences of myocardial systolic deformation and correlates of diastolic function in competitive rowers and young hypertensives:a speckle-tracking echocardiography study[J].J Am Soc Echocardiogr,2010,23(11):1190-1198.

10 Wu VC,Takeuchi M,Otani K,et al.Effect of through-plane and twisting motion on left ventricular strain calculation:direct comparison between two-dimensional and three-dimensional speckle-tracking echocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2013,26(11):1274-1281.

11 王春梅,史琪,穆玉明，等.二維斑點追蹤顯像評價陣發性房顫患者左心房功能[J].中國醫學影像技術,2011,27(8):1594-1598.

12 郭軍霞，高東升，代玉川,等.高血壓左心室肥厚診斷指標的相關性研究[J].實用心腦肺血管病雜志，2013,21(1):27.

13 Chang SA,Kim HK,Kim DH,et al.Left ventricular twist mechanics in patients with apical hypertrophic cardiomyopathy:assessment with 2D speckle tracking echocardiography[J].Heart,2010,96(1):49-55.

14 El Maghraby A,Hajar R.Giant left atrium:a review [J].Heart Views,2012,13(2):46-52.

15 Shimamura J,Saito A,Kinoshita O,et al.Giant left atrium[J].J Card Surg,2013,28(6):719-720.

16 殷慶梅.腦鈉肽與左室射血分數評估左心功能的常見誤差分析[J].實用心腦肺血管病雜志，2012，20(12)：1949.

17 孫海龍，馮艷紅，許波，等.超聲斑點追蹤顯像對輕度肺動脈高壓患者左心室收縮功能的評價作用[J].中國全科醫學，2013，16(9)：3237.

18 Mu Y,Qin C,Wang C,et al.Two-dimensional ultrasound speckle tracking imaging in evaluation of early changes in left ventricular diastolic function in patients with essential hypertension[J].Echocardiography,2010,27(2):146-154.

19 李紅梅,馮艷紅.二維斑點追蹤技術評價高血壓伴肥胖患者左心房功能[J].中國全科醫學，2014，17(6)：716-718.