超聲心動圖評價心房顫動患者左室舒張功能的研究進展

趙新濤 綜述 魏 亞，田 軍 審校

超聲心動圖評價心房顫動患者左室舒張功能的研究進展

趙新濤1綜述 魏 亞2，田 軍3審校

左室舒張功能障礙在普通人群中較為常見，但其發病率和心房顫動（房顫）患者左室舒張功能障礙的預測研究較少。房顫可導致左室血流動力學改變和心功能降低，因此，尋找一種可以準確評價房顫患者左室舒張功能的方法意義重大。多普勒技術已經成為臨床評價左室舒張功能的主要方法。筆者基于多普勒超聲技術和其臨床應用情況的介紹，進一步探討其在評價房顫患者左室舒張功能方面的應用價值。

超聲心動圖；心房顫動；左室舒張功能

心房顫動（房顫）是一種十分常見的心律失常。在心電圖問世后，文獻［1］中提到Thomas Lewis利用心電圖記錄房顫患者的心電活動，雜亂無序的心房顫動波代替有序心房點活動，首次向人們證實房顫是一種不正常的心電活動，房顫只需心電圖或動態心電圖就可確診［2］。近些年，房顫發病率在不斷上升，而且隨著年齡的增長而增高［3］。Mountantonakis等［4］研究發現心力衰竭合并房顫患者的病死率高于竇性心律的心力衰竭患者，且對于心力衰竭伴新發房顫住院平均天數較無房顫心力衰竭患者要多。有研究發現，左室舒張功能異常房顫患者病死率明顯高于竇性心律者［5］。這種高病死率并不是血栓性栓塞導致，而是因為充血性心力衰竭。心力衰竭與房顫關系密切，互為因果，心力衰竭可以誘發房顫，房顫也可以加重心力衰竭［6］。因此，對房顫患者的左室舒張功能進行有效且準確的評估可以有效預防心力衰竭。

目前，在所有評價房顫患者左室舒張功能的方法中，超聲心動圖是最常用的一種方法，如M型、二維和多普勒技術。但由于房顫時心房有效收縮消失，左室充盈期時間不一，所以評價房顫患者的心功能就不能單依賴于這些常用的超聲指標，如E峰、A峰、E/A等。近年來，隨著超聲技術的不斷進步，新的評價指標也越來越多，筆者現就各種指標在評價房顫患者左室舒張及收縮功能的應用和意義進行綜述。

1 房顫的流行病學及發病機制

1.1 流行病學特點 最新美國調查研究發現，房顫在美國成人的發生率為0.4%～1.0%，男性較女性發病率更高，且與年齡呈正相關，發病率最低的年齡段為60歲以下，最高的為80歲以上［7］。2012版歐洲指南通過房顫與年齡的關系，指出在未來50年房顫的發生率將會增高2.5%［8］。瑞士一項研究中發現80歲以下的房顫患者中男性較女性多，而80歲以上的房顫患者中女性比例升高，甚至超過男性［9］。目前，我國最大樣本量的房顫流行病學研究發現房顫的發病率為0.49%［10］。在導致房顫的相關因素中，年齡因素所占比例最高，老年患者占58.1%；其次是高血壓為40.3%，冠心病和心力衰竭為33.3%，風濕性瓣膜病為23.9%；另外，特發性房顫、心肌病和糖尿病等在10.0%以下［11］。房顫時心房有效收縮消失，可引起血流動力學改變，產生血栓栓塞，另外，不規則的心動過速可引起心房及心室肌結構的變化，導致心力衰竭的發生，而且心室率較快會加重冠心病患者的心肌缺血癥狀。

1.2 病因 房顫的病因有多種，現已明確的相關疾病有風濕性瓣膜病、心力衰竭、冠心病、高血壓、心肌病、先天性心臟病、甲狀腺功能障礙、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病及慢性腎病。有研究提出，高尿酸血癥、肥胖和睡眠呼吸障礙綜合征成為房顫新的危險因素，目前尚在研究［12-15］。還有一部分房顫患者無器質性心臟病，也無其他常見促發因素，這部分房顫稱為獨立性房顫。

1.3 發病機制 20世紀初期就已經有針對房顫發病機制進行的研究，但至今仍未完全闡明。目前現有資料支持房顫局灶自律性增高和多子波折返機制。

1.3.1 自律性局灶機制 1947年，Scherf［16］應用烏頭堿和起搏在兔子心房誘發房顫，提出房顫局灶機制，并認為起源于心房的局灶發放電激動即可致房顫。近年來，隨著電生理技術的發展，Haissaguerre等［17］研究提出，肺靜脈內快速觸發灶能夠持續誘發陣發性房顫，并且通過射頻消融術去除這些觸發灶能夠消除大多數房顫。因此，肺靜脈成為快速心律失常的最常見局灶起源點，此外，上腔靜脈、界嵴、Marshall韌帶、左心房左后游離壁和冠狀動脈均存在異常起搏點。肺靜脈隔離術根據這一原理，通過隔離這些觸發灶并對其進行消融來終止房顫，而且這一學說也得到了眾多學者認可［18］。

1.3.2 多子波學說 Moe和Abildskov［19］通過動物實驗，提出了“多發子波折返”假說：房顫的產生和維持是由于心房內產生的折返波引起，這些折返波在空間上形成不同的折返環路，這些折返環路由心房局部的有效不應期和可興奮性決定。折返波之間通過多種作用方式使得折返子波的數量、折返環的大小、速度等隨時發生改變。Allessie等［20］提出了核心折返環、隨機折返環的概念。“多發子波折返”假說成為維持房顫穩定性最好的解釋，并有該假說已被大量動物實驗研究證實。房顫外科“迷宮術”就是“多發子波折返”假說在臨床的應用，對于房顫的治療取得了良好效果。

另外，誘發和維持房顫的因素中還有炎性反應、自主神經系統活動、心房缺血、心房過度牽張、各向異性傳導和老化的心房結構改變。

2 評價房顫患者左室舒張功能的超聲指標

2.1 舒張早期二尖瓣口血流減速時間（deceleration time，DT） DT反映快速充盈期左房左室之間壓力差的變化。Nagueh等［21］研究發現DT可以比較準確地反映左室充盈壓的變化。國外學者對32例房顫患者肺靜脈和二尖瓣血流速度進行測量并通過多元線性回歸分析，提出DT可以預測肺毛細血管楔壓（pulmonary capillary wedge pressure，PCWP），當DT≤100 ms時提示PCWP≥18 mmHg（1 mmHg=0.133 kpa），敏感性和特異性分別為80%和85%，而且較B型腦鈉鈦（B-type natriuretic peptide，BNP）能更好預測左室充盈壓［22］。正常情況下0.75≤E/ A≤1，E峰DT＞140 ms，輕度舒張功能不全時E/ A≤0.75，DT＞230 ms，中度舒張功能不全時0.75≤E/ A≤1.5，DT＞140 ms，這時需應用聯合其他指標進一步評價。重度舒張功能不全時E/A＞1.5，DT＜160 ms。

2.2 舒張早期左室內血流傳播速度（velocity of propagation，Vp） 運用M型彩色多普勒技術測量的舒張早期左室內血流Vp對于左室舒張功能來說是一種新的評價指標，彩色M型多普勒具有較高的時間和空間分辨力。當左心室舒張時，舒張波會從心尖向心底部傳播，血流會因為心尖到心底產生的壓力差而被吸入左室。當左室舒張功能出現問題時，左室心肌舒張的差異性無明顯差別，因此而產生壓力梯度減少或消失。所以Vp不存在假性正常化的情況，可以較準確評價左室舒張功能［23］。研究發現Vp＜45 cm/s提示存在左室舒張功能減低的情況，與左室舒張功能障礙的嚴重程度呈負相關［24］。近些研究表明E/Vp比值能更準確反映左室充盈壓［25］。

2.3 二尖瓣舒張早期血流速度（E）與二尖瓣環舒張早期運動速度（Em）峰值比 （E/Em） E/Em作為一種將二尖瓣口血流頻譜與二尖瓣環運動速度頻譜結合的一種新的評價左室舒張功能的超聲指標，在評價左室舒張功能方面發揮著重要作用。二尖瓣瓣環的運動代表了心肌纖維在這個平面上由基底部向心尖的運動，在這個切面上心肌纖維數目多于任何一個短軸切面，因此，正常與異常之間的差別得以放大且較少依賴于局部變化。Nagueh等［21］研究發現，E/Em與左室舒張末壓良好相關。Em在反映左室舒張功能狀態方面敏感性較高，而且受年齡、心臟負荷狀態及心率影響較小［26］。用E值對心律不齊患者左室舒張功能進行評價時，可以用E/Em對其進行校正，E/Em可以較早估測左室充盈壓，且特異性較高，尤其是左室射血分數正常時［27］。Watanabe等［28］認為E/Em可用于鑒定有癥狀的舒張性心力衰竭，也可用于評價房顫患者的左室舒張功能。Ommen等［29］研究發現，E/Em較肺靜脈血流能更好地評價左室舒張壓，E/Em＜8表示左室舒張壓正常；E/Em＞15提示左室舒張壓正常增強；8≤E/Em≤15有可能是射血分數保留的心力衰竭，需要綜合其他指標進一步評估。以上這些研究E、Em在不同的心動周期，不同負荷狀態中測得，而且房顫患者心律絕對不齊，E、Em在不斷變化，很難準確地在同一周期行測量，臨床上采用多次測量，取平均值盡量減少誤差，但仍不是特別準確。

雙通道多普勒的出現，可以在同一周期同時測量E、Em峰值，以計算出更精確的E/Em值，改善了E/Em診斷左室充盈壓增高的敏感性和特異性。Kusunose等［30］研究發現同步E/Em與房顫患者血漿BNP及PCWP相關，但這個研究未比較同步E/Em與傳統E/Em在評價左室充盈壓方面的優缺點。Li等［31］研究發現，在評價左室舒張功能方面，與隨機匹配測得的E/Em相比，同步測得E/Em值存在明顯優勢。

2.4 應變率成像技術 該技術主要是利用多普勒圖像及心臟二維超聲圖像，對心肌的應變及應變速度進行分析，從而科學、客觀地評價心肌局部功能，這項技術能夠從時間和空間兩方面定量評價左心室心肌的運動速度及應變律變化，其測量結果不受心臟整體運動、心臟旋轉及相鄰心肌節段運動或限制效應的影響。Stoylen等［32］通過運用應變率成像技術（strain rate imaging，SRI）測量高血壓患者與正常人的心肌運動情況，發現等容舒張期時間延長的患者，心肌運動速度及心肌應變率在舒張早期下降幅度較舒張晚期明顯，但應變率向心尖傳導的速度在舒張早期及晚期都有明顯下降。Wang等［33］發現平均肺毛細血管楔壓與左室應變率呈負相關，而且與E峰相結合（E/SRIVR）能更準確預測PCWP，尤其是對存在心肌局部功能障礙而射血分數正常的患者。

應變成像技術作為一種新技術，在評價左室舒張功能方面有較高準確性，但也存在局限性，如探頭角度、噪聲干擾、可重復性差等。另外目前只是測量縱向和橫向心肌應變率，隨著技術的飛速發展，將會出現三維、四維應變技術，改善現有的局限性，使應變技術能更好應用于臨床評價房顫患者的左室舒張功能。

綜上所述，目前常用的幾種評價房顫患者左室舒張功能的指標，各有優缺點，將各種指標聯合起來可以提高評價的準確性。超聲心動圖以其無創、易操作、價廉、可重復性好等優點，在評價房顫患者的左室舒張功能方面發揮著重要作用。

［1］Chishaki A， Chishaki H. To know the exact prevalence and prognosis of atrial fibrillation from a clinical survey--comments on the“ The Fushimi AF Registry” ［J］. J Cardiol，2013， 61（4）： 304-306.

［2］吳凱平， 鄧淑云， 周 平， 等. 老年人動態心電圖心律失常特點及對陣發性房顫的診斷［J］. 現代生物醫學進展， 2012， 12（21）：4105-4126.

［3］Le Heuzey J Y， Paziaud O， Piot O， et al. Cost of care distribution in atrial fibrillation patients： the COCAF study［J］. Am Heart J， 2004， 147（1）： 121-126.

［4］Mountantonakis S E， Grau-Sepulveda M V， Bhatt D L， et al. Presence of atrial fibrillation is independently associated with adverse outcomes in patients hospitalized with heart failure： an analysis of get with the guidelinesheart failure ［J］. Circ Heart Fail， 2012， 5（2）： 191-201.

［5］Go A S， Hylek E M， Phillips K A， et al. Prevalence of diagnosed atrial fibrillation in adults： national implications for rhythm management and stroke prevention： the anticoagulation and risk factors in atrial fibrillation（ATRIA） study ［J］. JAMA， 2001， 285（18）： 2370-2375.

［6］Krahn A D， Manfreda J， Tate R B， et al. The natural history of atrial fibrillation： incidence， risk factors， and prognosis in the Manitoba Follow-Up Study ［J］. Am J Med， 1995， 98（5）： 476-484.

［7］Fuster V， Rydén L E， Cannom D S， et al. 2011 ACCF/ AHA/HRS focused updates incorporated into the ACC/ AHA/ESC 2006 Guidelines for the management of patients with atrial fibrillation： a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines developed in partnership with the European Society of Cardiology and in collaboration with the European Heart Rhythm Association and the Heart Rhythm Society ［J］. J Am Coll Cardiol， 2011， 57（11）：e101-e198.

［8］Camm A J， Lip G Y， De Caterina R， et al. 2012 focused update of the ESC Guidelines for the management of atrial fibrillation： an update of the 2010 ESC Guidelines for the management of atrial fibrillation： developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association ［J］. Europace， 2012， 14（10）： 1385-1413.

［9］Ericson L， Bergfeldt L， Bj?rholt I. Atrial fibrillation： the cost of illness in Sweden ［J］. Eur J Health Econ， 2011， 12（5）： 479-487.

［10］Yu K， Xing A， Wang D， et al. Prevalence and relative risk factors of atrial fibrillation in male coal miners in North China ［J］. Int J Cardiol， 2014， 174（1）： 223-224.

［11］中華醫學會心血管病分會. 中國部分地區心房顫動住院病例回顧性調查［J］. 中華心血管病雜志， 2003， 31（12）： 3-6.

［12］苑洪濤，王玉堂. 肥胖與心房顫動［J］. 中國循證心臟血管醫學雜志，2015， 7（6）： 859-862.

［13］Chao T F， Hung C L， Chen S J， et al. The association between hyperuricemia， left atrial size and new-onset atrial fibrillation ［J］. Int J Cardiol， 2013， 168（4）： 4027-4032.

［14］Abed H S， Wittert G A. Obesity and atrial fibrillation［J］. Obes Rev， 2013， 14（11）： 929-938.

［15］班向陽， 張曉紅， 張維維， 等. E/Em比值對心房顫動患者中左心室射血分數保留心力衰竭的診斷價值［J］.嶺南心血管病雜志， 2016， 22（1）：78-82.

［16］Scherf D. Studies on auricular tachycardia caused by aconitine administration ［J］. Proc Soc Exp Biol Med， 1947，64（2）： 233-239.

［17］Haissaguerre M， Jais P， Shah D C， et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins ［J］. N Engl J Med， 1998， 339（10）：659-666.

［18］Hunter R J， Schilling R J. Long-term outcome after catheter ablation for atrial fibrillation： safety， efficacy and impact on prognosis ［J］. Heart， 2010， 96（16）： 1259-1263.

19］Moe G K， Abildskov J A. Atrial fibrillation as a selfsustaining arrhythmia independent of focal discharge ［J］. Am Heart J， 1959， 58（1）： 59-70.

［20］Allessie M A， Bonke F I， Schopman F J. Circus movement in rabbit atrial muscle as a mechanism of tachycardia. III. The“ leading circle” concept： a new model of circus movement in cardiac tissue without the involvement of an anatomical obstacle ［J］. Circ Res， 1977， 41（1）： 9-18.

［21］Nagueh S F， Kopelen H A， Quinones M A. Assessment of left ventricular filling pressures by Doppler in the presence of atrial fibrillation ［J］. Circulation， 1996， 94（9）： 2138-2145.

［22］Matsukida K， Kisanuki A， Toyonaga K， et al. Comparison of transthoracic Doppler echocardiography and natriuretic peptides in predicting mean pulmonary capillary wedge pressure in patients with chronic atrial fibrillation［J］. J Am Soc Echocardiogr， 2001， 14（11）： 1080-1087.

［23］Khouri S J， Maly G T， Suh D D， et al. A practical approach to the echocardiographic evaluation of diastolic function ［J］. J Am Soc Echocardiogr， 2004， 17（3）： 290-297.

［24］Lester S J， Tajik A J， Nishimura R A， et al. Unlocking the mysteries of diastolic function： deciphering the Rosetta Stone 10 years later ［J］. J Am Coll Cardiol， 2008， 51（7）：679-689.

［25］Nagueh S F， Lakkis N M， Middleton K J， et al. Doppler estimation of left ventricular filling pressures in patients with hypertrophic cardiomyopathy ［J］. Circulation， 1999，99（2）： 254-261.

［26］陳少敏， 馮新恒， 李衛虹， 等. E/Em比值對心房顫動患者舒張性心力衰竭的診斷價值［J］. 中國醫學影像技術， 2012， 28（3）： 465-469.

［27］Watanabe T， Iwai-Takano M， Oikawa M， et al. Optimal noninvasive assessment of diastolic heart failure in patients with atrial fibrillation： comparison of tissue doppler echocardiography， left atrium size， and brain natriuretic peptide ［J］. J Am Soc Echocardiogr， 2008， 21（6）： 689-696.

［28］Ommen S R， Nishimura R A， Appleton C P， et al. Clinical utility of Doppler echocardiography and tissue Doppler imaging in the estimation of left ventricular filling pressures：A comparative simultaneous Doppler-catheterization study［J］. Circulation， 2000， 102（15）： 1788-1794.

［29］Kusunose K， Yamada H， Nishio S， et al. Clinical utility of single-beat E/e' obtained by simultaneous recording of flow and tissue Doppler velocities in atrial fibrillation with preserved systolic function ［J］. JACC Cardiovasc Imaging，2009， 2（10）： 1147-1156.

［30］Li C， Zhang J， Zhou C， et al. Will simultaneous measurement of E/e' index facilitate the non-invasive assessment of left ventricular filling pressure in patients with non-valvular atrial fibrillation ［J］. Eur J Echocardiogr，2010， 11（3）： 296-301.

［31］Stoylen A， Slordahl S， Skjelvan G K， et al. Strain rate imaging in normal and reduced diastolic function：comparison with pulsed Doppler tissue imaging of the mitral annulus ［J］. J Am Soc Echocardiogr， 2001， 14（4）：264-274.

［32］Wang J， Khoury D S， Thohan V， et al. Global diastolic strain rate for the assessment of left ventricular relaxation and filling pressures ［J］. Circulation， 2007， 115（11）：1376-1383.

（2016-04-12收稿 2016-09-19修回）

（責任編輯 羅發菊）

Research progress on echocardiographic evaluation of left-ventricular diastolic function in patients with atrial fibrillation

ZHAO Xintao1， WEI Ya2， and TIAN Jun3.
1. Graduate Office， Xinxiang Medical School， Xinxiang 453000， China； 2. ECG Room，Cardiac Hospital， 3. Department of Cardiology， Affiliated Hospital of Logistics University of Chinese People's Armed Police Force，Tianjin 300162， China

TIAN Jun， E-mail： 18920659069@163.com

Left ventricular diastolic dysfunction （LVDD） is common in the general population， but its prevalence in atrial fibrillation， predictors for LVDD in atrial fibrillation has not been well studied. Atrial fibrillation can lead to hemodynamic abnormalities of the left ventricular and the reduction of heart function. Therefore， it is of great significance to look for a better evaluation approach to left ventricular function for patients with atrial fibrillation. Doppler echocardiography has emerged as the principal clinical tool for the assessment of left ventricular diastolic function. Based on the Doppler echocardiography and the introduction of a preliminary clinical application， this study further discuss the clinical value for the assessment of left ventricular diastolic function in atrial fibrillation.

echocardiography； atrial fibrillation； left ventricular diastolic function

R540.45

10.13919/j.issn.2095-6274.2016.10.015

趙新濤，碩士研究生在讀，E-mail： 703383113@qq.com

1. 453000，河南省新鄉醫學院研究生處；300162 天津，武警后勤學院附屬醫院：2. 心臟醫院心電圖室；3. 心內科

田 軍，E-mail： 18920659069@163.com