陣發性心房顫動病人左心房形態變化及其與腦卒中/短暫性腦缺血發作的關系

陳 健，趙 映，何怡華，馬長生，杜 昕

腦卒中是心房顫動病人的嚴重并發癥，分析原因是心房顫動引起左心房壓力升高，而長期左心房高壓逐漸引起左房重構；左房重構導致心房壁收縮力降低及心房血流通過時間延長，進而引起心房壁纖維化、心房壁機電傳導異常，最終引起左房擴大、血流淤滯及血栓形成[1-3]。因此，早期發現及定量評價左房重構是評定左心房功能的重要環節。使用左房縱向應變及應變率參數評價左房功能及重構已證實是有效的，其效果優于常規超聲心動圖參數，且左房縱向應變可評定左心房貯存、通道及射血功能，并作為非傾入性檢查，操作簡單，重復性好，具有較好的應用前景[4-5]。本研究旨在通過測量陣發性心房顫動病人左心房長軸應變及應變率參數，并聯合常規超聲心動圖參數，分析這些參數在左房重構前的變化，探討其與腦卒中/短暫性腦缺血發作的關系及預測價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2015年10月—2018年5月首都醫科大學附屬北京安貞醫院就診的365例陣發性心房顫動病人，其中男222例，女143例；年齡(58.95±10.52)歲；47例病人有腦卒中/短暫性腦缺血發作病史。納入標準：所有病人均有明顯的心房顫動癥狀，需藥物治療；心房顫動射頻消融治療前均接受經胸超聲心動圖和經食管超聲心動圖檢查。排除標準：持續性心房顫動病人；心房顫動合并風濕性心臟病病人；有瓣膜修復或置換病史的病人；超聲心動圖測量左室射血分數<50%的病人；有心房顫動消融史的病人；有任何心臟瓣葉器質性疾病病人。所有病人均簽署知情同意書。

根據是否存在腦卒中/短暫性腦缺血發作病史將病人分為對照組(非腦卒中/短暫性腦缺血發作病人)和研究組(腦卒中/短暫性腦缺血發作病人)，同時對臨床資料、常規超聲心動圖數據和應變數據進行分析。腦卒中定義為突發的局灶性神經系統受損，存在明確的磁共振成像或CT表現。短暫性腦缺血發作定義為突發的局灶性神經系統癥狀，24 h內緩解。本研究經首都醫科大學附屬北京安貞醫院倫理委員會批準。

1.2 常規經胸超聲心動圖 使用儀器為GE Vivid E9心血管超聲儀(GE Medical Systems，Horten，Norway)，配備4V-D矩陣心臟探頭，頻率為1.5～4.6 MHz。分別在胸骨旁和心尖切面獲取標準M型、二維和多普勒圖像；使用Simpson雙平面法測量左室射血分數；使用頻譜多普勒和組織多普勒技術評價左室舒張功能，觀察指標包括平均舒張早期二尖瓣血流速度與舒張晚期二尖瓣血流速度(E/A)比值、舒張早期二尖瓣血流速度與舒張早期二尖瓣環運動速度(E/e′)比值和左房容積指數；使用組織多普勒技術在心尖切面測量二尖瓣瓣環室間隔側和側壁側的心肌運動速度，分別記錄E、E′，并計算其比值平均值(平均E/e′)。根據美國超聲心動圖指南，所有圖像均記錄3個心動周期[6-7]。

1.3 超聲心動圖斑點追蹤 采集所有病人左房超聲斑點追蹤數據，標準采集切面為心尖四腔心切面、心尖兩腔心切面和心尖三腔心切面。每個切面均采集至少3個完整的心動周期，幀頻>60幀/s。圖像的離線分析使用GE超聲工作站(EchoPAC系統)。左房應變分析時將心電圖P波為零點(左房應變基線位置)，即左房收縮初始形態為左房應變基線位置L0[8]。通過手動描記左房心內膜軌跡，系統自動描記心外膜軌跡，并生成感興趣區域，逐幀進行斑點追蹤分析。系統自動分析時將感興趣區域分為6個節段，分別計算各節段在長軸方向應變和應變率，并得到各個切面平均值。由于肺靜脈左心房入口處心房壁連續中斷，因此，排除所有分析房頂節段圖像。質量欠佳的圖像被排除。最終通過計算各個切面左房應變及應變率均值，得到左心房整體長軸方向應變及應變率。

主要對左房長軸時間應變曲線和長軸時間應變率曲線進行分析：時間應變曲線基線上收縮期峰值為左房收縮期應變，基線下舒張期左房應變，兩個峰值之差的絕對值為左房長軸整體應變，詳見圖1。時間應變率曲線基線上位于中央的正向峰為收縮期左房應變率，右側基線下負向峰為舒張早期左房應變率，右側基線下正向峰左側基線下的負向峰為舒張晚期左房應變率，詳見圖2。

圖1 1個心動周期內的左心房正常應變曲線(SS為收縮期左房應變；SD為舒張期左房應變；GLS為左房長軸整體應變；左房應變曲線設置心電圖P波為基線位置)

圖2 1個心動周期內的左房正常應變率曲線(SRS為收縮期左房應變率；SRE為舒張早期左房應變率；SRL為舒張晚期左房應變率；左房應變率曲線設置心電圖P波為基線位置)

1.4 差異性研究 為檢測左房應變和應變率在觀察者之間和觀察者內部差異，從入組病人中隨機選取15例病人，首先由1名觀察者重復測量2次，之后由2名觀察者在雙盲條件下分別單獨分析15例病人的圖像資料。

2 結 果

2.1 兩組臨床資料比較 與對照組比較，研究組年齡大、女性比例低、舒張早期左房應變率較低，差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 一致性檢驗結果 左房應變參數中收縮期左房應變、舒張期左房應變、左房整體長軸應變、收縮期左房應變率、舒張早期左房應變率、舒張晚期左房應變率組內差異分別是9.6%、9.7%、8.5%、8.8%、9.0%和9.1%；組間差異分別為8.7%、9.1%、8.5%、8.0%、7.9%和8.4%。

2.3 左房應變率與臨床資料、心臟結構和功能變化相關參數的關系 一元線性回歸分析結果顯示：E/A比值、左房容積指數、體質指數、平均E/e′、左室射血分數、年齡、左室舒張末期內徑與舒張早期左房應變率呈線性相關(P<0.001)。參數優化后進行多元線性回歸分析，結果顯示：舒張早期左房應變率與E/A比值、左房容積指數、體質指數、平均E/e′、年齡存在線性相關。回歸方程為Y=-3.487-0.830X1+0.024X2+0.050X3+0.064X4+0.028X5(Y為舒張早期左房應變率；X1為E/A比值；X2為左房容積指數；X3為體質指數；X4為平均E/e′；X5為年齡)。詳見表2。

表2 一元和多元線性回歸分析陣發性心房顫動病人舒張早期左房應變率與相關參數的相關性

2.4 常規超聲心動圖參數及應變參數預測腦卒中/短暫性腦缺血發作的臨床價值 左房容積指數、收縮期左房應變和舒張早期左房應變率預測腦卒中/短暫性腦缺血發作具有較高的靈敏度；左室舒張末期內徑、平均E/e′具有較好的特異度。提示這些參數未顯示出對腦卒中/短暫性腦缺血發作的較好預測價值，曲線下面積(AUC)均較小。詳見表3。

表3 左房常規超聲心動圖參數及應變參數的診斷價值

2.5 腦卒中/短暫性腦缺血發作的危險因素分析 單因素Logistic回歸分析結果顯示：年齡、性別和舒張早期左房應變率與陣發性心房顫動病人腦卒中/短暫性腦缺血發作發生相關。多因素Logistic回歸分析結果顯示，舒張早期左房應變率和性別是陣發性心房顫動病人腦卒中/短暫性腦缺血發作的獨立影響因素。詳見表4。

表4 單因素和多因素Logistic 回歸分析腦卒中/短暫性腦缺血發作的危險因素

3 討 論

本研究使用速度向量成像技術分析左房應變及應變率在陣發性心房顫動病人發生腦卒中/短暫性腦缺血發作的變化，初步探討其預測腦卒中/短暫性腦缺血發作的臨床價值。

左心房整個心動周期中功能分為3個時相，左室收縮期容儲血液、左室舒張早期大部分血液通過左心房進入左心室、左心室舒張晚期左心房收縮將剩余血液泵入左心室[4，9]。因此，記錄到左房應變率曲線的3個不同峰值：收縮期正向峰、舒張早期和晚期2個負向峰，分別對應左心房容儲、通道及收縮功能。應變率由于結合了時間改變，理論上可較早地反映左房形變能力受損，因而較應變更具有診斷價值。左房形變能力早期降低時，左房應變率降低，左房應變未出現相應變化。

研究組舒張早期左房應變率低于對照組(P<0.05)，說明左房形態改變不明顯，處在變化的早期階段；左房應變和常規超聲心動圖參數均未出現明顯變化，證實左房重構發生之前，左房形態未發生明顯改變，形變能力已受損。

相關研究證實，左房應變與臨床資料、常規超聲參數之間存在明顯相關性[3，10-12]。本研究結果顯示，舒張早期左房應變率與年齡、體質指數、高血壓史、左室射血分數、平均E/e′、左房容積指數、E/A比值等呈線性相關(P<0.001)，與年齡相關性最大。舒張早期左房應變率不僅反映左房重構，還反映左房早期形變能力受損，是評價左房功能改變的理想指標[13-15]。

左房重構參數如左房容積改變已證實是多個心血管事件的危險因素，如腦卒中、心肌梗死、心房血栓形成、心房顫動復發等[16-17]。由于升高的左心房壓力和增加的容量負荷導致心房壁逐漸纖維化，左心房容儲、通道及收縮功能受損。左心房擴大前，左房形變能力可能已受損，若在此階段找到理想的超聲參數對左房形變功能進行準確評價，可將上述心血管事件的危險預測時間提前。

二維超聲心動圖斑點追蹤技術可評價左房形變能力，有研究顯示，左房縱向應變是心房顫動病人腦卒中的危險因素，左房縱向應變率改變早于左房縱向應變，可反映左房形變能力受損[3，5，18-19]。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，舒張早期左房應變率是陣發性心房顫動病人發生腦卒中/短暫性腦缺血發作的獨立影響因素(P<0.05)，其絕對值越接近于0，腦卒中事件危險性越大。舒張早期左房應變率與腦卒中/短暫性腦缺血發作的關系及診斷效能需長期隨訪，并結合臨床及常規超聲參數進一步分析。

尋找可早期準確預測心房顫動病人發生腦卒中/短暫性腦缺血發作的有效指標具有重要意義。左房應變率的改變反映左房形變能力，其改變早于左房形態改變，且較左房應變參數更精確，適合早期初篩病人[20-21]。由于超聲心動圖屬無創性檢查，且操作相對容易，斑點追蹤技術目前越來越成熟，具有廣闊的臨床應用前景。本研究中陣發性心房顫動病人發生腦卒中/短暫性腦缺血發作樣本量有限，今后研究需要增加樣本量，并納入非心房顫動病人腦卒中左房應變率進行對照評價分析。

舒張早期左房應變率可反映左房形變能力早期損傷，是陣發性心房顫動病人腦卒中/短暫性腦缺血發作的獨立影響因素，進一步研究需擴大研究范圍并進行長期隨訪，以評價舒張早期左房應變率的臨床價值。