基于超聲四維左房定量分析技術(shù)評(píng)價(jià)原發(fā)性高血壓左心室肥厚患者的左房功能

洪俊蓉，張平洋，王玲玲，張建鑫，任俊怡，費(fèi)夢(mèng)瑤，萬林林

1南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）心血管超聲科，江蘇 南京 210006；2南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬南京中醫(yī)院（南京市中醫(yī)院）功能檢查科，江蘇 南京 210006

高血壓已成為臨床最常見的心血管疾病之一，超過90%的高血壓因素是原發(fā)性高血壓（EH）。高血壓可導(dǎo)致機(jī)體血流動(dòng)力學(xué)及神經(jīng)體液機(jī)制改變而造成心肌重量增加、心室壁增厚及心肌重構(gòu)等心肌病理性改變即左心室肥厚（LVH），LVH增加了高血壓患者發(fā)生冠心病、心力衰竭甚至死亡的幾率。EH合并LVH是一種需要關(guān)注的靶器官損害。有研究發(fā)現(xiàn)，高血壓早期可對(duì)左心房功能產(chǎn)生影響［1］，左心房功能是心房顫動(dòng)、腦梗死等多種不良心腦血管事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［2］。肺靜脈開口于左心房且左心耳等結(jié)構(gòu)造成左房幾何形態(tài)復(fù)雜，目前二維常規(guī)超聲測(cè)量的左房?jī)?nèi)徑已不能作為評(píng)價(jià)左房功能的準(zhǔn)確指標(biāo)［3］；二維、三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)主要應(yīng)用于左室心肌功能的研究，有研究將其套用于左房心肌研究，但由于左房結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及軟件的差異，采用這些技術(shù)研究左房心肌功能的局限性較多且準(zhǔn)確性不高。目前臨床亟需一種便捷可行，準(zhǔn)確率高的測(cè)量方法評(píng)估左房功能。四維左房定量分析（4DLAQ）技術(shù)是專門針對(duì)左心房研發(fā)的新的超聲技術(shù)，它在三維圖像的基礎(chǔ)上充分利用了三維超聲容積數(shù)據(jù)，能通過左心房的容積指標(biāo)和左心房的縱向應(yīng)變、環(huán)行應(yīng)變分析左房心肌的功能，直觀地顯示左心房的心內(nèi)膜舒張及收縮運(yùn)動(dòng)情況。該技術(shù)沒有左房幾何及角度依賴性，比二維、三維超聲更具敏感度、可靠性及重復(fù)性［4］，可補(bǔ)充目前臨床上對(duì)左房研究的短板。本研究利用4DLAQ技術(shù)對(duì)EH合并LVH患者左心房功能進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)該技術(shù)對(duì)患者左心房功能的應(yīng)用價(jià)值，為臨床對(duì)EH合并LVH患者診斷治療提供新方法和相關(guān)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2022 年3～7 月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院就診的竇性心律EH患者80例。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)24 h動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)均符合高血壓的標(biāo)準(zhǔn)：24 h 血壓≥130/80 mmHg，或白天血壓≥135/85 mmHg，或夜間血壓≥120/70 mmHg［5］；符合2018年ESC/ESH高血壓管理指南推薦診斷LVH的新標(biāo)準(zhǔn)，即男性LVMI≥50 g/m2.7、女性LVMI≥47 g/m2.7［6］。計(jì)算公式：左心室質(zhì)量（LVM）=0.8×1.04×[(左心室舒張末期內(nèi)徑+室間隔厚度+左心室后壁厚度)3-左心室舒張末期內(nèi)徑3]+0.6；左心室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）=左心室質(zhì)量(g)/身高(m)2。排除標(biāo)準(zhǔn)：心律失常、冠心病、糖尿病、繼發(fā)性高血壓、心臟瓣膜病、先天性心臟病、心肌病、心力衰竭、慢性腎功能不全、圖像質(zhì)量欠佳者。所有EH患者均通過二維超聲心動(dòng)圖檢查。根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)將患者分為L(zhǎng)VH組（n=40，男性20例，女性20例）和無LVH（NLVH）組（n=40，男性24例，女性16例）；同時(shí)選取經(jīng)過超聲心動(dòng)圖及其余各項(xiàng)檢查均排除心腦血管疾病的36例健康體檢者作為對(duì)照組，其中男性15例，女性21例。本研究獲得所有受試者知情同意，符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》。

1.2 儀器與方法

1.2.1 研究指標(biāo) 記錄參與者的臨床資料，包括性別、年齡、平均心率、BMI、平均收縮壓、平均舒張壓、空腹血糖、血肌酐、甘油三酯以及B型腦鈉肽。

1.2.2 二維經(jīng)胸超聲數(shù)據(jù)獲得方法 患者取左側(cè)臥位，連接心電圖，使用GE Vivid E95超聲儀M5s探頭，探頭頻率1.7～3.3 MHz放置患者左側(cè)胸骨旁，待左室長(zhǎng)軸切面顯示清楚后，測(cè)得左心房?jī)?nèi)徑（LAD）、室間隔厚度（IVST）、左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）、左心室后壁厚度（LVPWT）。通過辛普森法得到雙平面左室射血分?jǐn)?shù)（Biplane LVEF）；將探頭放置參與者心尖位置，待心尖四腔切面顯示清楚后，將脈沖多普勒取樣線放置二尖瓣瓣口得到二尖瓣舒張?jiān)缙贓波血流速度（E），取組織多普勒成像模式，將脈沖多普勒取樣線放置二尖瓣室間隔側(cè)得到二尖瓣環(huán)室間隔側(cè)心肌運(yùn)動(dòng)峰值速度（e’），并計(jì)算E/e’。

1.2.3 左房四維圖像的獲取方法 患者取左側(cè)臥位，連接心電圖，同時(shí)囑其盡可能保持平穩(wěn)呼吸，必要時(shí)采取憋氣采集圖像。使用GE Vivid E95超聲儀4V探頭，探頭頻率1.5～4.0 MHz，放置其心尖部，待心尖四腔切面顯示清楚后，調(diào)整圖像扇角、深度，選擇三平面拼接模式，保證四腔切面、三腔切面及兩腔切面左心房顯示清楚后，按下四維模式，調(diào)整幀頻達(dá)到參與者心率的40%，圖像拼接完整時(shí)囑參與者屏住呼吸，采集連續(xù)6個(gè)心動(dòng)周期的左房四維圖像并儲(chǔ)存。

1.2.4 4DLAQ左房容積和應(yīng)變參數(shù)的分析方法 將采集的圖像導(dǎo)入EchoPAC204 軟件，雙擊需要分析的參與者圖像，點(diǎn)擊“測(cè)量”，選擇4D LAQ，將取樣點(diǎn)按照示例圖標(biāo)位置分別放置于三個(gè)切面的二尖瓣環(huán)中間，調(diào)整圖像的角度，保證二尖瓣環(huán)及左心房各壁能顯示清楚以及取樣線與左房頂部垂直，點(diǎn)擊“回顧”，軟件自動(dòng)識(shí)別并描記左心房?jī)?nèi)膜，動(dòng)態(tài)描記的心內(nèi)膜可手動(dòng)微調(diào)以減少分析誤差（圖1～2）。按下“結(jié)果”得到4DLAQ所測(cè)得的左心房容積及應(yīng)變參數(shù)，左房容積應(yīng)變參數(shù)包括：左房最小容積（LAVmin）、左房最大容積（LAVmax）、左房收縮前容積（LAVpreA）、左房整體射血分?jǐn)?shù)（LAEF）；左房應(yīng)變參數(shù)包括：左房?jī)?chǔ)備期長(zhǎng)軸應(yīng)變（LASr）、左房管道期長(zhǎng)軸應(yīng)變（LAScd）、左房收縮期長(zhǎng)軸應(yīng)變（LASct）、左房?jī)?chǔ)備期環(huán)形應(yīng)變（LASr_c）、左房管道期環(huán)形應(yīng)變（LAScd_c），左房收縮期環(huán)形應(yīng)變（LASct_c）。心房在儲(chǔ)存期時(shí)心肌細(xì)胞被拉長(zhǎng)，而管道期和收縮期時(shí)心肌細(xì)胞則縮短，因此該技術(shù)使用正負(fù)值表示心肌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)方向（圖3）。通過LAVmax、LAVmin、LAVpreA公式計(jì)算：左心房主動(dòng)射血分?jǐn)?shù)（LAAEF）=（LAVpreA-LAVmin）/LAVpreA×100%，左心房被動(dòng)射血分?jǐn)?shù)（LAPEF）=（LAVmax-LAVpreA）/LAVmax×100%，其中LAAEF代表左房泵血功能，LAPEF代表左房管道功能。以上所有操作由2名高年資觀察者分別測(cè)量及分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS23.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，3組差異的比較采用單因素方差分析，采用Bonferroni檢驗(yàn)進(jìn)行事后比較；符合偏態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)（四分位數(shù)）表示，3組參與者比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)的Kruskal-WallisH檢驗(yàn)，并行事后成對(duì)比較；數(shù)據(jù)為分類變量的以相對(duì)數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；隨機(jī)選取15名參與者，使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）檢驗(yàn)觀察者間和觀察者內(nèi)一致性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料對(duì)比

3組參與者均為竇性心律，其性別、年齡、平均心率、BMI、空腹血糖、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯、血肌酐、B型腦鈉肽的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），平均收縮壓及平均舒張壓的異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表1）。

表1 三組參與者的臨床資料對(duì)比Tab.1 Comparison of clinical data of three groups of participants

2.2 二維超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)對(duì)比

3組LAD、Biplane LVEF、IVST、LVEDD、LVPWT、E/e’差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。其中，NLVH組和LVH組與對(duì)照組對(duì)比，LAD、IVST、LVPWT、E/e’差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；LVH 組與NLVH 組對(duì)比，IVST、LVPWT差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；LVH組與對(duì)照組對(duì)比，Biplane LVEF、LVEDD差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；NLVH 組與對(duì)照組對(duì)比，Biplane LVEF、LVEDD差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表2）。

表2 三組參與者二維超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)對(duì)比Tab.2 Comparison of two-dimensional echocardiography data of three groups of participants

2.3 4DLAQ左房容積參數(shù)對(duì)比

3 組LAVmin、LAVpreA、LAEF、LAPEF、LAAEF 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。其中，LVH組與對(duì)照組對(duì)比，LAVmin、LAVpreA、LAEF、LAPEF、LAAEF差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與NLVH組對(duì)比，LAVmin、LAEF、LAAEF差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；NLVH組與對(duì)照組對(duì)比，LAVmin、LAVmax、LAVpreA、LAEF、LAPEF、LAAEF差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。3組LVAmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表3、圖3）。

表3 三組參與者4DLAQ左房容積參數(shù)對(duì)比Tab.3 Comparison of 4DLAQ left atrial volume parameters of three groups of participants

2.4 4DLAQ左房應(yīng)變參數(shù)對(duì)比

3 組參與者的LASr、LAScd、LASct、LASr_c、LAScd_c、LASct_c差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。其中，NLVH 組和LVH 組與對(duì)照組對(duì)比，LASr、LAScd、LASct、LASr_c、LAScd_c、LASct_c差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；LVH組與NLVH組對(duì)比，LAScd的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表4、圖4）。

表4 三組參與者4DLAQ左房應(yīng)變參數(shù)對(duì)比Tab.4 Comparison of 4DLAQ left atrial strain parameters of three groups of participants(%)

2.5 觀察者間及觀察者內(nèi)一致性檢驗(yàn)

從116例參與者里隨機(jī)抽取15例參與者，由同一名觀察者和另一名高年資觀察者分別將4DLAQ測(cè)量及分析得到左房容積和應(yīng)變參數(shù)中的LAVmin、LAVmax、LAVpreA、LASr_c、LAScd_c、LASct_c 再次測(cè)量和分析，結(jié)果顯示觀察者間和觀察者內(nèi)一致性較好（ICC＞0.90，表5）。

表5 觀察者間及觀察者內(nèi)一致性檢驗(yàn)Tab.5 Inter observer and intra observer consistency test

3 討論

高血壓是一種慢性疾病，長(zhǎng)期升高的血壓可導(dǎo)致心臟的血流動(dòng)力學(xué)加重以及神經(jīng)體液的改變，造成左室心肌細(xì)胞代償性肥大且逐漸纖維化，主要表現(xiàn)為左室壁增厚，左室心肌重量增加，心肌重構(gòu)。當(dāng)EH合并LVH存在時(shí)，可降低冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備、造成左心室收縮功能障礙等危害［7］。左心房在左室的充盈和全心功能起著重要的作用，在不同的心動(dòng)周期中作用不同：在左心室收縮期起著儲(chǔ)存功能；在舒張?jiān)缙诎l(fā)揮管道功能；在舒張晚期主動(dòng)收縮，將左心房的血泵入左心室，使其更加充盈［8］。本研究中，隨著EH 患者LVH 程度的進(jìn)展，LAD、Biplane LVEF、IVST、LVEDD、LVPWT、E/e’均增大，NLVH 組與對(duì)照組的LAD 有差異但LVEDD 和BiplaneLVEF的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示EH患者左房?jī)?nèi)徑增大早于左室結(jié)構(gòu)功能受損。這一研究與既往研究［9］結(jié)果一致。左房壁較薄，心肌纖維較短對(duì)壓力和容量負(fù)荷承受能力較弱，當(dāng)左室心肌重構(gòu)之前，左房的功能已發(fā)生改變［10］。引起高血壓的原因很多，本研究選取EH患者旨在排除其他可能存在的基礎(chǔ)疾病或合并癥對(duì)左心房功能的影響。

有學(xué)者將LAEF、LASr、LASr_c代表了左房的儲(chǔ)存功能，LAPEF、LAScd、LAScd_c代表了左房的管道功能，LAAEF、LASct、LASct_c 代表了左房的泵血功能［11-12］。本研究中，LAVmin、LAVmax、LAVpreA隨著LVH程度升高，LAEF、LAPEF、LASr、LAScd絕對(duì)值、LASr_c、LAScd_c絕對(duì)值隨著LVH程度減低，提示著隨著疾病進(jìn)展，EH患者左房容積升高，儲(chǔ)存功能、管道功能減低，可能是因?yàn)镋H患者同時(shí)存在著壓力和容量負(fù)荷，兩種負(fù)荷長(zhǎng)期存在可造成心肌細(xì)胞纖維化和肥大，左房的殘余血量因左室充盈壓升高而增多導(dǎo)致左房的后負(fù)荷增加，間質(zhì)膠原纖維在左房肌細(xì)胞內(nèi)合成增多，左房的順應(yīng)性逐漸減低，LVH程度不斷進(jìn)展，左房肌纖維化僵硬化導(dǎo)致左房的儲(chǔ)存功能，管道功能進(jìn)行性減低。本研究中LAAEF、LASct絕對(duì)值、LASct_c絕對(duì)值在NLVH組升高，但在LVH組里減低，提示EH患者處于NLVH時(shí)左房泵血功能增加，隨著LVH程度加重，左房泵血功能減低，這可能是因?yàn)樽蠓渴湛s泵血前殘余血量增加，為了保證左心室的充盈，根據(jù)心肌的異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié)機(jī)制，左房心肌主動(dòng)加強(qiáng)收縮從而保證左心室的血液充盈，但隨著LVH程度加重，心肌纖維化和心肌重構(gòu)逐漸進(jìn)展，心房肌僵硬泵血能力失代償。另外，本研究三組患者對(duì)比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的左房應(yīng)變參數(shù)多于容積參數(shù)，提示應(yīng)變參數(shù)評(píng)價(jià)左房功能更敏感[13-14]；LVH組與NLVH組對(duì)比LAScd差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而LAScd_c的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示4DLAQ技術(shù)得到的應(yīng)變參數(shù)中環(huán)形應(yīng)變?cè)贓H病程進(jìn)展中比縱向應(yīng)變更為敏感，更具優(yōu)勢(shì)。

心房肌偏薄，走形復(fù)雜，房間隔中部的卵圓孔，4根肺靜脈開口于左房壁均為左房結(jié)構(gòu)測(cè)量和功能評(píng)估的可靠性及重復(fù)性帶來影響。二維超聲心動(dòng)圖存在著局限性，其測(cè)量的左房?jī)?nèi)徑不再作為評(píng)估左房容積的準(zhǔn)確參數(shù)；二維、三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)因其研究初對(duì)象并非左房心肌、各廠家分析軟件差異性較大且斑點(diǎn)追蹤需圖像清晰空間依賴性強(qiáng)等特點(diǎn)造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。而4DLAQ是專門針對(duì)左心房研發(fā)的一種新的超聲技術(shù)，與傳統(tǒng)的二維超聲不同，該技術(shù)在三維圖像的基礎(chǔ)上，通過更高幀頻、更小矩陣空間占用和不易出現(xiàn)偽像的四維全容積圖像采集[15]，經(jīng)過專用軟件自動(dòng)定量分析左房的容積和應(yīng)變參數(shù)，達(dá)到了解心肌力學(xué)特性和功能的效果[16]，能在全心動(dòng)周期內(nèi)觀察到左房的形態(tài)，從容積和應(yīng)變兩個(gè)方面評(píng)價(jià)左房的功能，不但有左房3個(gè)時(shí)相的縱向應(yīng)變，還增加了左房3個(gè)時(shí)相的環(huán)形應(yīng)變，更全面地評(píng)價(jià)了左房的功能。4DLAQ能發(fā)現(xiàn)EH患者左房細(xì)微的功能改變[9]，且環(huán)形應(yīng)變?cè)贓H病程進(jìn)展中敏感于縱向應(yīng)變，這在本研究中有一定體現(xiàn)；也有研究指出，在冠心病方面，4DLAQ獲得的心肌同步性指標(biāo)敏感度和特異性更好[17-18]。本研究中的組內(nèi)相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果提示了該技術(shù)操作具有便捷性、敏感性及可重復(fù)性。

綜上所述，4DLAQ能定量分析EH合并LVH患者左心房功能，為左房功能評(píng)估帶來新的理解[19]且未來有望成為評(píng)估左房功能的主要技術(shù)，適用于臨床，為高血壓的診斷、治療及預(yù)后提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。但本研究的局限性在于：納入的研究對(duì)象數(shù)量不多，后續(xù)需要更多數(shù)據(jù)的研究以支持或改正；目前臨床上應(yīng)用4DLAQ評(píng)估左房功能的研究相對(duì)較少，可能存在不足之處，需要更深入的研究糾正；EH合并LVH患者大部分有降壓藥物史，但本研究未能排除藥物可能對(duì)左心房功能產(chǎn)生的影響，這值得進(jìn)一步探討。