舒張期室壁應變評估的左心室順應性與新發心房高頻事件的相關性研究

梁曉蕓，鄭明奇，吉立雙，王 樂，魏 梅，劉 剛

(河北醫科大學第一醫院心臟中心，河北 石家莊 050031)

心房顫動(atrial fibrillation, AF)是成人最常見的持續性心律失常，AF的高發病率和高病死率對患者、社會健康和經濟造成重大負擔[1]。AF發作通常無癥狀且持續時間短[2]，只有通過長時間連續監測才能顯示[3]。心臟植入式電子裝置(cardiovascular implantable electric devices，CIEDs)的使用，使心房電極有機會持續監測心房高頻事件 (atrial high-rate episodes,AHREs)[4]。研究表明，AHREs不僅是心房顫動發生的先兆并且增加了缺血性卒中和死亡的風險，甚至會使植入型心律轉復除顫器(implantable cardioverter defibrillator,ICD)心臟再同步除顫器(cardiac resynchronization therapy defibrillator,CRT-D)患者心室過速復發風險增加并可使室性心動過速惡化[5-10]。如何更早預測AHREs發生變得十分重要。研究證實，左心室舒張功能障礙與AF有關[11-12]。在影響左心室舒張功能的因素中，舒張期室壁應變(diastolic wall strain，DWS)可反應左心室的舒張功能障礙的亞組-心肌順應性[13]。研究已證實了DWS評價的左心室順應性是AF發生與發展的重要預測因素[14-15]。本研究的目的在于探討DWS評估的左心室順應性與CIEDs術后監測到的AHREs的關系。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 回顧性收集2015年1月—2019年6月于河北醫科大學第一醫院置入CIEDs患者臨床資料。納入標準由于緩慢性心律失常置入CIEDs的成年患者。排除標準:①置入單腔起搏器(VVI和AAI起搏器)或DDD起搏模式更改為AAI及VVI起搏模式；②病歷資料記錄置入前有房性快速性心律失常(包括房性心動過速、心房撲動、心房顫動)的相關記錄；③CIEDs置入術后30 d內監測到AHREs；④左心房內徑>65 mm；⑤嚴重肝腎功能障礙、甲狀腺功能障礙患者；⑥既往心臟外科手術史、內科介入性心臟瓣膜成形術或瓣膜置換術、先天性心臟病病史；⑦年齡<18歲；⑧隨訪時間不足24個月；⑨病歷及隨訪資料不全的患者。最終納入置入雙腔CIEDs患者201例，男性82例，女性119例，進行至少24個月的隨訪。

本研究通過醫院醫學倫理委員會審批。所有患者均知情同意且簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1一般資料的收集 收集患者的年齡、性別、體重指數(body mass index,BMI)、置入CIEDs原因、高血壓史、卒中或短暫性腦缺血發作史、冠心病史、心力衰竭史、糖尿病史、飲酒史、吸煙史、用藥史、術前1周血生化(尿酸、肌酐、三酰甘油、膽固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白等)實驗室檢查結果。

1.2.2心電圖以及超聲心動圖的收集 所有患者均于CIEDs植入前24 h內行12導聯心電圖檢查，評估心率、QRS時限和QRS形態(左束支阻滯/右束支阻滯)。所有患者均于CIEDs植入術前1個月內行經胸超聲心動圖檢查，評估左心房橫徑、左心房前后徑、室間隔厚度、左心室后壁厚度、A波、E波、E/A比值、左心室舒張末期內徑、左心室收縮末期內徑、左心室短軸縮短率，即(左心室舒張末期內徑—左心室收縮末期內徑)/左心室舒張末期內徑×100%、左心室射血分數、DWS。DWS由M型超聲心動圖于胸骨旁左心室長軸切面測量左心室收縮末期后壁厚度(posterior wall thickness at end-systole，PWs)和左心室舒張末期后壁厚度(posterior wall thickness at end-diastole，PWd)后計算得出，即DWS=(PWs-PWd)/PWs[13]。見圖1(本例患者測得PWs 為14.39 mm，PWd為8.77 mm，DWS為0.39)。

圖1 DWS的測量與計算

1.2.3手術及術后隨訪資料的收集 所有患者的CIEDs植入均符合目前指南的適應證。按照最新指南術者根據患者的病情以及起搏器的型號：心房電極放置在右心耳或者房間隔；心室電極放置在右室心尖部或者室間隔(流出道)；左心室電極放置在冠狀竇內。特殊的心外膜電極是縫合在心外膜上(極少數情況會使用)；本研究中201例患者心房電極放置于右心耳以及房間隔；心室電極放置于右心尖和室間隔部位?；颊呔谛g后1個月、3個月、6個月、12個月到醫院定期檢查作為隨訪，之后每年定期隨訪并記錄相關資料，主要為標準十二導心電圖、CIEDs 程控報告(樂普公司、美國公司的Medtronic、ST.Jude的程控儀分別對其各自CIEDs進行程控分析)、心臟超聲心動圖等。

1.3判定標準 依據指南AHREs定義為心房率≥175 次/min并且持續時間≥5 min[1]。所有患者均未使用抑制AF的起搏算法。其中AHREs 診斷至少由2名經驗豐富的人員審查(通過查看CIEDs提供的腔內心電圖以及十二導心電圖)。

1.4統計學方法 應用SPSS 23.0統計軟件分析數據。計量資料比較采用獨立樣本t檢驗和 Mann-Whitney U檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法；發生AHREs的獨立危險因素用Cox回歸模型進行多因素回歸分析；相關性分析采用Pearman相關法；用 ROC 曲線描述DWS對AHREs的預測價值并找出最佳臨界值；根據DWS最佳臨界值，繪制 DWS二分類變量對應隨訪中出現 AHREs的COX回歸生存曲線。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1一般資料 符合納入以及排除條件的患者共201例，所有患者中位年齡為70.00歲，平均隨訪(37.17±11.81)個月。所有患者CIEDs均為雙腔起搏器或者埋藏式心律轉復除顫器，無單純心電監測設備，且均隨訪24個月以上。在術后 12 個月內出現 AHREs 26例，在術后2年中出現AHREs共有64例。AHREs組與無AHREs組在左心房前后徑、左心房橫徑、DWS比較差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 一般資料比較Table 1 Comparison of general data

表1 (續)

2.2DWS與AHREs的相關性多因素分析 使用COX逐步回歸方法剔除無統計學意義的自變量，以生存結局(術后發生AHREs)和生存時間(術后確診為AHREs的時間)為因變量，以糖尿病史(無=0，有=1)、飲酒史(無=0，有=1)、左心房前后徑(連續變量)、左心房橫徑(連續變量)、DWS(連續變量)、生存時間(連續變量)、生存結局(無AHREs=0，有AHREs=1)自變量，多因素COX逐步回歸結果：DWS每降低0.1單位與左心房橫徑被保留入回歸方程，DWS值下降與左心房橫徑增加為CIEDs患者術后新發AHREs事件的獨立危險因素(P<0.05)，見表2。

表2 CIEDs術后新發AHREs的獨立危險因素Table 2 Independent risk factors of new AHREs after CIEDs

2.3相關性分析 Pearman相關性分析顯示DWS與左心房橫徑呈負相關(r=-0.255，P<0.001)。

2.4ROC曲線分析 以無AHREs患者為陰性，以AHREs患者為陽性，建立ROC曲線分析模型。術后24個月內，當最佳臨界值為0.35時，DWS的AUC面積為0.872(95%CI:0.820～0.925,P<0.001)，敏感度為81%，特異度為82%，見圖2。

圖2 CIEDs術前患者DWS預測術后新發AHREs事件的ROC曲線

2.5生存曲線分析 COX多元回歸生存曲線評估DWS降低與否對CIEDs術后新發AHREs的影響，見圖3。根據DWS的最佳臨界值將所有患者分為2組(DWS降低組：DWS<0.35，DWS不降低組：DWS≥0.35)納入多因素COX回歸模型生存分析(校正因素為表1單因素分析中P<0.10的指標)。在隨訪期間，DWS降低組相對于DWS不降低組術后新發AHREs發生率較高(52/78例,67%vs.12/123例,10%,P<0.001)，DWS<0.35組(HR:9.88;95%CI:5.25～18.57,P<0.001)相對于DWS≥0.35組術后AHREs發生的風險明顯升高。

圖3 COX 多元回歸生存曲線評估DWS在隨訪中AHREs 發生的影響

3 討 論

測量患者置入CIEDs術前的DWS和置入CIEDs術后監測記錄的AHREs，顯示由DWS評估的左心室順應性與術后新發AHREs具有相關性，DWS降低是植入術新發AHREs的獨立危險因素。此外，左心房橫徑增加也是置入術后新發AHREs的獨立危險因素，且DWS與左心房橫徑呈負相關。本研究結果提示CIEDs術前監測DWS利于房性快速性心律失常的早期預測和診治，從而改善患者預后以及減少并發癥。左心室舒張功能障礙在成年人群中并不少見，不僅使心力衰竭的發生率及病死率增高，并且促進AF發生與進展[16-17]。左心室舒張功能障礙對心房結構和功能有明顯的病理生理影響，其中許多為促心房心律失常的因素[11,18]。左心室舒張功能障礙增加左心室的舒張末期充盈壓力使左心房壁的應力升高，最終導致心房重構。

目前超聲心動圖是唯一可以診斷左心室舒張功能障礙的無創影像學技術。左心室舒張功能主要由舒張早期左心室的主動舒張特性和順應性共同決定的[11]。研究表明AF的發生率與經胸超聲心動圖評價的左心室舒張功能障礙有關[19]。但是常規超聲心動圖左心室舒張功能指標，例如E/A、E/e′以及三尖瓣反流峰值速度[17]，主要表示左心室主動舒張特性并且易受負荷影響[20]。而DWS是一種與負荷無關可直接測量舒張期心室順應性的超聲指標[13]。其基于線彈性理論，即與施加“可壓縮”心肌上的力相比，施加在舒張期僵硬心肌上的擴張力產生更少的舒張變形(壁變薄)和更大的平移(心外膜)壁運動。DWS與動物模型中有創測量的舒張期心室僵硬系數具有很好的相關性，并且急性容量負荷引起的適度充盈壓力變化對DWS沒有影響[13]。因此理論上，DWS降低與左心室順應下降有關而與主動舒張因素無關。

相對于其他評估左心室舒張功能的檢測指標，能夠反應左心室舒張功能的早期階段。Kang等[21]研究表明，左心室舒張功能正常的患者超聲心動圖顯示，DWS較低的患者其左心室收縮末期容積和左心室質量指數增加，其認為DWS有助于顯示左心室舒張功能正常的患者輕微的舒張功能障礙，而這種改變從左心室解剖重構開始并且在功能改變之前。Uetake等[14]對328例心臟結構正常(陣發性AF164例與非AF164例) 患者中研究DWS與AF的關系顯示，調整AF的危險因素后，僅高血壓史、血漿腦型利鈉肽和DWS與AF患病率獨立相關，而BMI、左心室質量指數、左心房容積指數和反應左心室舒張功能狀態常見的超聲心動圖的指標均不相關，提出DWS相對于表示左心室舒張功能的常規超聲心動圖指標檢測左心室舒張功能障礙敏感度更高。近年研究表明[14-15,22]，DWS不僅是舒張性心力衰竭不良臨床結局的獨立預測因子，也是AF發生與進展的獨立預測因子。

本研究首次在中國人群中研究DWS與CIEDs術后發生AHREs的相關性及預測性。ASSERT研究指出CIEDs術后3個月內出現AHRE的發生率為10%，在隨后2年AHREs發生率增加24.5%[23]。因此本研究進行了2年的隨訪，研究顯示1年內AHREs發生率為12.9%(26/201),2年內其發生率為31.8%(64/201)。在本研究中，無AHREs組DWS均值為0.41，而AHRE組DWS均值為0.30，這與之前研究結果類似[14-15]。

另外經多因素COX逐步回歸分析，本研究顯示CIEDs植入前DWS降低以及左心房橫徑增加是起搏器植入術后新發 AHREs的獨立危險風險。通過相關性分析顯示，DWS與左心房橫徑具有負相關性，但是相關性一般?？赡苁亲笮姆繑U大是左心室充盈壓緩慢增加的標志，僅單一的左心房橫徑不能代表左心房的大小，既往研究也指出測量左心房體積相關參數對于預測AF及心血管預后的預測結果優于左心房直徑[24]。ROC曲線分析DWS對雙腔起搏器植入術后發生AHREs的預測價值，其AUC較大，其值為0.873.最佳臨界值為0.35。根據最佳臨界值繪制DWS對應AHREs的COX回歸生存曲線顯示，相比DWS≥0.35，DWS<0.35組其在CIEDs術后2年內發生AHREs的風險更高。這些結果支持我們認為DWS減小可以代表左心室順應性下降。左心室順應性下降使左心室舒張末期壓力和心房壁應力增加，最終導致心房重構，促進雙腔起搏器植入術后新發房性心律失常的發生。

本研究有一定的不足與局限性。①本研究為回顧性研究，我們沒有機會測量其他超聲心動圖檢測指標例如e′速度、平均室間隔-側壁E/e′比值、三尖瓣反流速度峰值速度、左心房容積指數等，但研究已證實DWS對于預測AF發生的預測性優于左心室質量指數、左心房容積指數以及常規超聲心動圖舒張功能的檢測指標。②本研究中的患者術前未嚴格采用長程心電監測進行排除房性心律失常，但是對于臨床資料記錄房性心律失常以及對于CIEDs術后30 d監測到AHREs的患者均不納入。③DWS會隨起搏器植入后發生變化，一次測量不能反映該參數的實際趨勢，應該定期測量。接下來我們將規范流程，進一步完善超聲心動圖檢測指標，更加全面準確研究舒張期室壁應變評估的左心室順應性對新發心房高頻事件的影響 。

綜上所述，DWS作為反應左心室舒張功能之順應性超聲心動圖檢測指標，是CIEDs術后新發AHREs的獨立危險因素。DWS值減小增加了CIEDs術后發生AHREs的風險。超聲心動圖中舒張功能指標DWS數值減少可提示舒張功能障礙。