二維斑點追蹤超聲心動圖評價孤立性心房顫動患者左心房功能、運動同步性及預測消融術后復發的價值

商志娟，顧金萍，蘇德淳，叢濤，孫穎慧，劉巖，陳娜，楊軍

臨床研究

二維斑點追蹤超聲心動圖評價孤立性心房顫動患者左心房功能、運動同步性及預測消融術后復發的價值

商志娟，顧金萍*，蘇德淳，叢濤，孫穎慧，劉巖，陳娜，楊軍

目的：應用二維斑點追蹤超聲心動圖（2D-STE）評價孤立性心房顫動（房顫）患者的左心房功能及運動同步性，并探討2D-STE參數在預測房顫消融術后復發中的價值。

心房顫動；心房功能，左；超聲心動描記術

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:261.)

心房顫動（房顫）是一種常見的心律失常。房顫對左心房結構和功能的影響的研究較多[1,2]。近來，左心房的同步性受到越來越多的關注，左心房的功能下降和運動不同步能夠促使房顫發生、維持和復發[3-6]。高血壓、糖尿病、冠心病等會造成左心房的功能下降[7-9]，當房顫患者合并這些疾病時，就很難清晰說明房顫與心房功能下降之間的必然聯系。孤立性房顫不合并其他心血管系統和其他系統性疾病[10]，以孤立性房顫患者為研究對象有利于闡明左心房功能下降與房顫之間的聯系。目前，對孤立性房顫患者的左心房功能和同步性的研究相對較少，特別是在左心房無擴大時。二維斑點追蹤超聲心動圖（2D-STE）是以二維灰階圖像為基礎，通過追蹤二維圖像上的斑點來獲得心肌的應變和應變率來分析心肌的運動。無角度依賴性，操作簡單，重復性好。本研究旨在應用2D-STE技術評價孤立性房顫患者的左心房功能和同步性，并探討2D-STE參數是否比傳統參數更加有效的識別孤立性房顫以及預測房顫消融術后的復發。

1 資料與方法

研究對象：選取2013-06至2015-05期間在我院住院的孤立性房顫患者50例，為孤立性房顫組。陣發性房顫的診斷標準符合最新的診斷指南標準[11]。入選的孤立性房顫患者在恢復竇性心律達48 h以上才能接受超聲心動圖檢查。排除標準：年齡大于60歲，合并高血壓、糖尿病、冠心病、中度以上的瓣膜反流、先心病、心肌病、其他心律失常、左心室射血分數小于50%、慢性阻塞性肺疾病、甲亢、房顫導管消融術后、圖像質量差。另選擇來自我院的均無房顫、高血壓、冠心病、糖尿病及其他的心血管和系統性疾病的病史的健康體檢者35例為健康對照組。孤立性房顫組中，有34例患者的左心房無擴大[左心房容積指數（LAVI）≤34 ml/m2][12]，為左心房無擴大亞組，另外16例為左心房擴大亞組。

傳統超聲與組織多普勒參數測量：GE Vivid 7超聲診斷儀，M4S探頭，配有EchoPAC工作站。所有研究對象均左側臥位，連接心電圖，在竇性心律的條件下進行超聲心動圖檢查。獲取標準的左室長軸、心尖四腔、心尖二腔心切面。測量左心房前后徑（LAD）、左心室舒張末期內徑（LVEDd），雙平面Simpson’s法測量左心室射血分數（LVEF）。心尖雙平面Simpson’s法測量左心室收縮末期左心房最大容積（LAVmax），左心室舒張末期左心房最小容積（LAVmin），心房主動收縮時左心房容積（LAVp）并計算出左心房的主動排空分數[LAAEF，LAAEF=（LAVp- LAVmin）/ LAVp×100%]、總排空分數[LATEF，LATEF=（LAVmax- LAVmin）/ LAVmax×100%]和LAVI（LAVI=LAVmax /體表面積）。測量心尖四腔心二尖瓣口的血流E峰、A峰。脈沖組織多普勒測量二尖瓣側壁瓣環舒張早期速度（E'）和舒張晚期速度（A'）并計算E/ E'。

2D-STE的圖像分析：存儲心尖二腔和四腔心切面的動態灰階圖像，幀頻＞40幀/s，導入EchoPAC工作站進行離線分析，以QRS波群起點作為0應變的位置[13]。心尖四腔心和心尖二腔心切面，手動描記左心房內膜面，系統自動將每個切面的心房壁分成六個節段，追蹤失敗的節段將被剔除，追蹤失敗超過三個節段的患者將不納入研究內。系統將自動產生左心房各個節段及總體的應變/應變率曲線。測量心室收縮期左心房峰值應變（PALS）及應變率（SRs）和心室舒張晚期左心房峰值應變（ACLS)及應變率（SRa），測量各個節段達峰值應變時間，計算各個節段的達峰時間標準差（TPSD）。心室收縮期的TPSD，命名為SDs，舒張晚期的TPSD，命名為SDa，并用占R-R'間期的百分比表示。PALS、SRs代表LA存儲功能，ACLS、SRa代表左心房泵功能。SDs、SDa代表了心室收縮期和舒張晚期的左心房運動同步性，數值越大，說明越不同步。

孤立性房顫患者消融術后隨訪：50例患者中有38例行射頻消融手術。所有患者在術后第1天，1個月，3個月，6個月，1年行24 h動態心電圖，并詢問是否有心悸、胸悶或者與以往房顫發作時相似的癥狀出現。心電圖出現房性心動過速，心房撲動，房顫，均定義為房顫復發。

統計學方法：應用SPSS 20.0及Medcal統計軟件。計量資料用均數±標準差表示，兩組間比較用獨立樣本的t檢驗，三組間的比較用單因素方差分析。計數資料用百分比表示，兩組間比較用χ2檢驗。應用Logistic回歸分析各變量區分孤立性房顫和健康對照組以及預測消融術后復發效力，并建立受試者工作特征（ROC）曲線。P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組的臨床資料比較（表1）

兩組的年齡、性別、血壓、心率的差異均無統計學意義（P＞0.05）。消融術后隨訪1年有11例（28.9%） 復發。

表1 孤立性房顫組與健康對照組的臨床資料的比較

表1 孤立性房顫組與健康對照組的臨床資料的比較

注：1 mmHg=0.133 kPa；-：無

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2.2 兩組傳統超聲心動圖和2D-STE參數比較

傳統超聲心動圖參數的比較（表2）：孤立性房顫組的LAVI、E/E'大于健康對照組，LATEF、A'小于健康對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），其他的傳統參數在兩組間的比較差異無統計學意義。

表2 孤立性房顫組與健康對照組的傳統超聲心動圖參數比較

表2 孤立性房顫組與健康對照組的傳統超聲心動圖參數比較

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二維斑點追蹤超聲心動圖參數比較（表3）：孤立性房顫組的左心房功能參數明顯低于健康對照組；孤立性房顫組的同步性參數SDs、SDa顯著大于健康對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。

表3 兩組的二維斑點追蹤超聲心動圖參數的比較

與健康對照組比較，孤立性房顫組中的左心房無擴大亞組仍然存在PALS、ACLS、SRs、SRa降低，SDs、SDa增大（表4）。

2.3 Logistic回歸分析結果（圖1）

同步性參數SDs（OR=8.064，95%CI：1.758～36.992；P=0.007）和SDa（OR=9.796，95%CI 1.765～54.357；P=0.009）是識別孤立性房顫的最有效的參數，ROC曲線下面積分別為0.878和0.851，SDs的敏感性為83%; 特異性為72%; SDa的敏感性為81%，特異性為76%。另外，SDs（OR=2.075，95%CI：1.099～3.918；P=0.024）、SDa（OR=12.525，95%CI：1.149～136.475；P=0.038）同樣是預測房顫消融術后復發的最佳參數，ROC曲線下面積分別為0.833、0.914，SDs的敏感性為80 %，特異度性為71%; SDa的敏感性為86%，特異性為79%。

表4 孤立性房顫組中兩亞組與健康對照組二維斑點追蹤超聲心動圖參數比較

圖1 SDs和SDa鑒別孤立性房顫的受試者工作特征曲線

3 討論

本研究應用2D-STE技術評估了孤立性房顫患者的左心房功能和運動同步性，發現：（1）2D-STE能夠檢測出孤立性房顫患者的左心房功能受損和運動不同步，即使沒出現心房擴大時，也能檢測出來。（2）在傳統超聲參數和2D-STE參數中，與傳統超聲參數和其他2D-STE參數相比，同步性參數是識別孤立性房顫及預測房顫消融術后復發的最佳參數。

左心房的大部分纖維是沿長軸排列的，其功能主要依賴長軸纖維拉長和縮短來實現的[14]。在心室收縮期，心房肌纖維拉長，心房充盈，此時左心房執行存儲功能，在心房收縮期，心房肌纖維縮短，將血液泵入心室，此時左心房執行泵功能。心室收縮期應變和應變率反映了左心房的存儲功能，舒張晚期的應變和應變率反映了左心房的泵功能[15,16]。

在本研究中，孤立性房顫組的PALS、SRs明顯低于健康對照組，表明孤立性房顫患者的左心房存儲功能受損，這與房顫導致的心房超微結構的變化有關，包括心房肌細胞肥大、肌纖維排列紊亂、膠原纖維沉積和心肌纖維化[17,18]。心房肌纖維化導致僵硬度增加，進而影響左心房松弛，使得存儲功能受損。一項心臟磁共振成像（MRI）研究證明左心房應變與心肌纖維化的程度負相關[19]。

在本研究中，孤立性房顫患者的ACLS、SRa明顯低于對照組，表明孤立性房顫患者存在泵功能受損。Henein等[1]的研究用2D-STE技術測量陣發性房顫患者的SRa數值低于本研究（-1.1±0.5 vs -1.41±0.58），分析原因可能與其入選的患者受到高血壓、糖尿病和其他因素的影響。LAAEF也是左心房泵功能的指標，在本研究中，孤立性房顫組的LAAEF較對照組有降低的趨勢，但沒有達到統計學差異（40.4±10.2% vs 44.6±9.5%，P=0.084），說明2D-STE參數比傳統指標更敏感的反映出左心房泵功能的變化。本研究中左心房的同步性參數SDs、SDa在孤立性房顫中明顯大于健康對照組，說明孤立性房顫患者中的存儲期和泵功能期均存在運動的不同步，這與房顫導致心房組織重構和電重構有關[20]。

左心房無擴大的孤立性房顫患者仍然存在PALS、SRs、ACLS、SRa低于健康對照組，SDs、SDa明顯高于健康對照組，表明孤立性房顫患者左心房功能和同步性的變化早于形態學的變化。有研究表明左心房大小無明顯差異的房顫患者和竇性心律者，前者心房肌出現明顯的纖維化[21]。這一研究結論支持本研究的結果。

Hong等[2]研究表明心房收縮期應變可用識別陣發性房顫（敏感性71.1%，特異性70.0%），但該研究沒有納入左心房同步性參數。本研究結果顯示左心房的同步性參數SDs、SDa是鑒別孤立性房顫的最佳參數。有研究表明，左心房大小、左心房應變與房顫消融術后復發相關[22,23]，上述的研究中沒有納入同步性參數，在本研究發現同步性參數SDs、SDa比傳統超聲參數更好的預測消融術后房顫復發。因此，在評價左心房功能時應該關注心房同步性情況，只有心房同步收縮和舒張才能實現良好的泵功能與存儲功能[24]。

本研究有一定的局限性，（1）應用研究左心室應變的軟件來分析左心房，近來一些研究[24]證實了應用無創的 2D-STE評價左心房的功能的可行性。（2）孤立性房顫患者應用的一些藥物可能會影響到左心房的功能。（3）考慮到本研究的目的之一是探討消融術后房顫復發的預測因素，本研究的樣本量相對較少。

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Evaluation of Left Atrial Function, Synchrony and Predictive Value for Post-operative AF Recurrence in Lone AF Patients by Two-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography

SHANG Zhi-juan, GU Jin-ping, SU De-chun, CONG Tao, SUN Ying-hui, LIU Yan, CHEN Na, YANG Jun.
Department of Cardiology, The First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian (116011), Liaoning, China Corresponding Author: YANG Jun, Email: junyang_cmu1h@sina.com

Objective: To evaluate left atrial (LA) function and synchrony in lone atrial fibrillation (LAF) patients by twodimensional speckle tracking echocardiography (2D-STE) and to explore the predictive value of 2D-STE parameters for AF recurrence after ablation procedure.Methods: Our research included in 2 groups: LAF group,n=50 patients diagnosed in our hospital from 2013-06 to 2015-05; it was further divided into 2 subgroups as Non-LA enlargement subgroup,n=34 and LA enlargement subgroup,n=16 and Control group,n=35 healthy subjects. With sinus rhythm, 2D-STE was conducted to obtain LA peak ventricular systolic longitudinal strain (PALS), strain rate (SRs) and atrial contraction longitudinal strain (ACLS), strain rate (SRa). Standard deviation for the time to peak (TPSD) of regional strain was calculated. TPSD during ventricular systole was named as SDsand TPSD during ventriculardiastole was named asSDa.Results: Compared with Control group, LAF group had reduced PALS (28.34±8.57) vs (38.73±6.13), SRs (1.17±0.31) vs (1.57±0.25), ACLS (14.11±4.91) vs (18.86±3.57 ) and SRa (-1.41±0.58) vs (-1.90±0.30), allP＜0.05; while elevated SDs (8.11±3.00) % vs (4.67±1.48) % and SDa (5.57±2.26) % vs (3.11±1.13) %, bothP＜0.05. Furthermore, Compared with Control group, Non-LA enlargement subgroup had decreased PALS, SRs, ACLS and SRa, allP＜0.05; while increased SDs and SDa, bothP＜0.05. Logistic regression analysis indicated that compared with traditional parameters, SDs and SDa could more effectively distinguish LAF patients from normal subjects (SDs with the sensitivity 83%, specificity 72% and SDa with the sensitivity 81%, specificity 76%). Elevated SDa and SDs were the best predictors for post-operative AF recurrence (SDs with the sensitivity 80%, specificity 71% and SDa with the sensitivity 86%, specificity 79%).Conclusion: 2D-STE may detect LA dysfunction and dyssynchrony in LAF patients, abnormal parameters could be found in LAF patients without LA enlargement. SDs and SDa were the best predictors for post-operative AF recurrence.

Atrial fibrillation; Atrial function, left; Echocardiography

2016-08-19）

（編輯：許菁）

116011遼寧省大連市，大連醫科大學附屬第一醫院 心內科（商志娟、蘇德淳、叢濤、孫穎慧、劉巖、陳娜）；大連醫科大學附屬第二醫院 重癥監護病房（顧金萍）；中國醫科大學附屬第一醫院 心血管超聲科（楊軍）

商志娟 副主任醫師 碩士 主要從事心臟超聲診斷工作 Email: zhijuansh1980@126.com 通訊作者：楊軍 Email: junyang_cmu1h@sina.com*共同第一作者

R54

A

1000-3614（2017）03-0261-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.03.013

方法：納入2013-06至2015-05期間診斷為孤立性房顫患者50例，為孤立性房顫組，另選我院的健康體檢者35例作為健康對照組。孤立性房顫組中，有34例患者的左心房無擴大為左心房無擴大亞組，另外16例為左心房擴大亞組。在竇性心律的條件下，應用2D-STE技術，獲得左心房長軸整體及各個節段的應變及應變率曲線。測量左心房在心室收縮期峰值應變（PALS）及應變率（SRs）和舒張晚期峰值應變（ACLS）及應變率（SRa），并測量各個節段達峰值應變時間，并計算各個節段的達峰時間標準差（TPSD）。心室收縮期的TPSD，命名為SDs，舒張晚期的TPSD，命名為SDa。

結果：孤立性房顫組的PALS（ 28.34±8.57 vs 38.73±6.13）、SRs（ 1.17±0.31 vs 1.57±0.25）、 ACLS（ 14.11±4.91 vs 18.86±3.57 ）、SRa（-1.41±0.58 vs -1.90±0.30）均較健康對照組明顯降低（P均＜0.05），SDs [（8.11±3.00）% vs（4.67±1.48）%]、SDa[（5.57±2.26）% vs（3.11±1.13）%]均較健康對照組明顯增大（P均＜ 0.05）。另外，孤立性房顫組中的左心房無擴大亞組的PAL、SRs、ACLS、SRa低于健康對照組（P均＜0.05），SDs，SDa大于健康對照組（P均＜0.05）。Logistic回歸分析結果顯示SDs，SDa能夠較傳統參數更有效的區分孤立性房顫和對照組（SDs：敏感度83%，特異度72%；SDa：敏感度81%，特異度76%）。SDs，SDa的增大是預測孤立性房顫消融術后復發的最佳因素（SDs：敏感度80 %，特異度71%；SDa：敏感度86%，特異度79%）。

結論：2D-STE技術能夠檢測出孤立性房顫患者的左心房功能降低和運動不同步，左心房無擴大的孤立性房顫患者，2D-STE參數仍有顯著異常。SDs、SDa能夠較傳統參數更有效的區分孤立性房顫和健康者，而且是預測房顫術后復發的最佳因素。