超声心动图评价冠心病左房容积及功能改变的研究进展

谷颖（综述） 倪锐志（审校）

超声心动图评价冠心病左房容积及功能改变的研究进展

谷颖（综述） 倪锐志（审校）

作者单位：650032 云南省昆明市，昆明医科大学第一附属医院心内科

超声心动图；冠状动脉疾病；左房功能

在冠状动脉粥样硬化性心脏病（CAD）的发生、发展过程中，左心房会发生相应的结构与功能重构。当冠状动脉狭窄时，常规超声心动图常表现为正常，但局部心肌的收缩及舒张功能可能已经发生损伤[1]。本文就目前超声评价冠心病患者左心房功能的研究进展进行综述。

1 左心房功能概述

左心房的三大功能包括储存功能、管道功能和辅泵功能。左房功能是左室舒张期灌注的决定因素，影响着心输出量，对维持人体正常心脏功能意义重大。

储存功能：左心室收缩期左心房松弛扩张，接纳从肺静脉回流的血液，左心房将肺静脉回流血液存储起来，为下一次心动周期存储血液和积聚能量。

管道功能：在心室舒张早中期发挥作用，作为血液从肺静脉经过左心房流入左心室的一个管道，同时起到肺静脉、左心房与左心室之间的压力传导作用。

辅泵功能：左心室舒张晚期，左心房主动收缩排血作为主动射血泵增加左心室充盈，反映左心房壁的主动收缩能力。

2 冠心病对左心房功能的影响

冠心病患者早期左心室舒张功能受损，左心房通过调整其储存器功能、管道功能及辅泵功能的再分配，使左心室有足够血液充盈。冠心病患者由于冠状动脉供血障碍，引起心肌缺血、缺氧，使得心脏不能满足需要而导致心肌收缩力减弱和射血分数减低，心肌收缩功能均有不同程度受损，且随着冠状动脉病变程度的加重而加重[2，3]。Facchini等[4]的研究发现，左房容积可作为心血管事件的独立预测因素。Welles等[5]的研究发现，左房功能障碍可独立预测冠心病患者心衰的住院率，有望成为一个潜在的治疗靶点。因此，评价左心房容积及功能对于冠心病患者的病情评估、疗效观察和预后判断有重要的临床意义。

3 超声评价左心房大小及功能的方法及临床应用

左房大小及功能不仅可通过超声心动图评估，还可通过心脏CT及心脏磁共振评估。由于超声心动图实用性、安全性、通用性强，能实时且具有高时间及空间分辨率成像的特点，所以是最适合的检查方法[6]。

3.1 M型超声心动图 通过M型超声测量左心房各时期前后径，粗略估计左心房大小。当左心房扩大时，这个指标具有一定的特异性。但左心房前后径较易受患者体态、升主动脉扩张、心脏形态及位置等因素的影响，不能敏感地反映左心房扩大。

解剖M型超声心动图（AMM）及全方向M型超声心动图（OME）对原始二维图像的信息进行后处理，在二维图像上可任意调节取样线的位置，获取任意室壁节段或切面上感兴趣区局部心肌运动曲线。但是AMM及OME是建立在二维图像上的后期处理技术，其分辨力受二维图像的影响，受制于二维超声心动图的时间分辨率（帧频）[7]。

3.2 常规二维超声心动图 二维超声为多声束扫描，可以显示心脏的解剖结构，动态测量心动周期中不同时相的左房及左室容积变化，计算左房的主动排空量和被动排空量，从容积角度反映左心房的收缩力。通过测量最大左心房容积（LAV max，于收缩末期、二尖瓣即将开放前一刻测量）、最小左心房容积（LAV min，于舒张末期、心电图R波顶点即二尖瓣关闭时测量）及左心房收缩期前容积（LAV p，心电图P波开始时测量），可以对左房的储备、管道及辅泵功能进行评估。根据这些体积，可以计算左心房总射血分数、被动及主动被动排空分数。Truong等[8]对急诊科377例胸痛的冠心病患者进行左房容积及容积指数测定，发现左房均不同程度地增大。

二维超声心动图是目前无创性评价左心房容积改变的首选方法，但由于左心房形态极不规则，通过二维方法测量左心房容积存在一定的误差。

3.3 多普勒超声心动图

3.3.1 二尖瓣前向血流速度和肺静脉血流速度 二尖瓣血流频谱的特点在于对左心房压力的变化很敏感，在无主动脉瓣及二尖瓣狭窄时，二尖瓣血流舒张早期最大房室压差代表左心房压力。肺静脉血流频谱特征的改变通过反映左心室舒张功能的变化，从而间接反映左心房的功能变化。但二者都是从血流动力学角度评价左房功能，也受年龄、呼吸、心率及取样容积位置的影响，因此较难准确反映左心房功能。

3.3.2 左房射血力（left atrial ejection force，LAEF）指心房收缩期将血液推入左心室所施加的作用力，是一个可直接估测又全面评价左房收缩功能的生理性指标，可用二维超声多普勒技术无创性检测出来。Dogan等[9]认为LAEF增加可能成为评价冠心病心肌梗死后舒张功能障碍的重要指标。LAEF=0.5×ρ×S×（A）2，其中 ρ 为血液密度 1.06 g/cm3，S 为二尖瓣口面积，A为心房收缩时加速时间内的经二尖瓣口血流的加速度。由于LAEF包含了速度及质量两方面因素，能反映左心房在收缩期的射血量，因而能够更全面地反映左心房功能。Kuhl等[10]使用冠脉CT对384例非ST段抬高心肌梗死患者的左房大小及功能进行评估后发现，LVEF、Killip分级、LAEF和主动射血分数是全因死亡率的独立预测因素。

3.4 组织多普勒成像技术 组织多普勒成像（TDI）技术克服了传统的M型超声及二维超声心动图的一些缺陷，既能显示整体心房功能的运动异常，又能检测局部的心肌运动异常，为定量分析心肌运动及功能提供了新的方法。但其在一定程度上受到限制，如多普勒的超声束与心肌运动方向夹角、心肌的旋转运动、呼吸运动及仪器增益均影响研究结果。Liu等[11]通过组织多普勒成像预测评价164例非ST段抬高急性冠脉综合征患者左房功能，结果表明，随访6个月有33例患者的左房平均收缩速度降低，左房平均收缩速度＜6.3 cm/s的患者发生更多心血管事件。通过回归分析，左房收缩速度＜6.3 cm/s可独立预测心血管事件。结果提示，对于非ST段抬高急性冠脉综合征患者，通过组织多普勒对左房功能的早期评估有利于预测中期心血管事件。

3.5 应变及应变率 应变及应变率表示局部心肌发生变形的程度及速率。应变（strain）是指在压力的作用下心肌伸长、缩短变化的百分率；应变率（strain rate，SR）是指单位时间内发生的应变，反映心肌发生变形的速度。左房心肌的应变率曲线表现为一个正向波（SRs）和两个负向波（SRe和SRa）。SRs发生在左室收缩期，SRe发生在左室舒张早期，SRa发生在左房收缩期。Inaba等[12]认为，左房的主要功能可以分别在应变率曲线上表现出来：SRs反映储存功能，SRe反映管道功能，SRa反映助力泵功能。

其测量方法有两种，即组织多普勒派生的应变和应变率成像及斑点追踪成像，它们都能成功地评估左房整体及局部功能。

3.5.1 组织多普勒派生的应变率成像（SRI） 是基于组织多普勒成像的新型超声成像技术，通过定量分析心肌变形速度和程度反映局部心肌运动情况。研究发现，心肌梗死后左心室收缩、舒张功能均受到不同程度损坏，左心室功能受损的同时，左心房储存功能、管道功能亦早期受损，而辅泵功能在一定程度上可反映左心室功能障碍的严重程度，同时也表明SRI能够在左心室舒张功能尚无明显改变的情况下，早期发现左心房局部功能的异常[13]。

3.5.2 斑点追踪显像

3.5.2.1 左房追踪技术（left atrial volume tracking，LAVT） 左心房容积追踪技术基于二维斑点追踪技术原理，应用继发性密度梯度方法，逐帧追踪感兴趣区方向上相匹配的斑点，并根据单平面Simpson法（辛普森法）计算每一时相左心房容积，获得相应的左心房容积-时间曲线和左心房容积变化速率曲线，从而获取评价左心房功能的相关参数[14]。研究表明，LAVT技术测量的左心房容积指数能准确、敏感地反映左心室舒张功能受损程度，且以LAVI min与E/E′的相关性最好，可作为评价左心室舒张功能受损严重性的可靠指标[15]。

3.5.2.2 二维斑点追踪技术（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI） 通过高帧频二维超声图像追踪心肌组织内的高回声斑点，测量心脏短轴及长轴各节段的不同形式运动的应变及应变率，可评价左心房功能[16]。近年来，有大量研究发现二维斑点追踪技术用来评价左心房功能的可行性。Antoni等[17]采用二维斑点追踪技术对320例急性心肌梗死患者PCI术后左心房应变及应变率进行分析后发现，左房应变与左室舒张功能障碍密切相关，在急性心肌梗死PCI术后，左房应变的预后价值远远超过左房最大容积。Jing等[18]应用二维斑点追踪对50例非ST段抬高的患者及40名健康对照者的左房及左室整体纵向应变率进行测量发现，非ST段抬高心梗患者的左房显著扩大，但整体纵向应变率明显下降，而未出现心肌梗死的患者左房功能没有明显改变。

尽管二维应变及应变率成像在评价心肌运动时客服了主观性及变异性，但这些方法不能解决心脏的几何形状和运动的复杂性，因此，无法对左心房功能进行较为全面的评价。

3.5.2.3 三维STE（three-dimensional STE，3D STE）三维斑点追踪是一种具有可重复性的技术，能够在三维的空间内将心肌的运动轨迹进行准确扫描及追踪，同时能够对左心房每一个节段的圆周、纵向上的相关面积变化进行较好的扫描，同时通过自动分析能够得到相关的变化情况[19]。Mochizuki等[20]使用左房三维斑点追踪技术对184例窦性心律患者进行初步研究发现，三维斑点追踪具有更高的可重复性。3D STE技术能综合评价左心房功能，但因三维应变成像的算法要求高质量的容积数据库，而声影和回声失落现象对其是一项挑战，且容积数据的获取以牺牲时间分辨力为代价，因此限制了其在临床的应用[21]。

3.6 实时三维超声心动图 实时三维超声心动图能动态显示整个左心房的立体三维结构，能准确评价左心房功能而无需依赖几何形状的假设。Suh等[22]对一组严重的左室舒张功能障碍的患者进行了将近一年的随访发现，与单纯的二维超声相比，实时三维超声心动图所测得的左房容积指数能更好地预测心血管事件。Caselli等[23]对178例门诊患者进行45个月的随访发现，实时三维超声心动图所得的左房容积指数与重大心血管事件有很好的相关性。

但RT-3DE作为一项新技术，尚存在不完善之处，在多种心血管疾病左房功能评价及该技术与其他成像技术检测结果关系等方面尚需进一步探讨。

4 展望

左房大小及功能在预防心血管事件的危险性、病死率和预后方面有着重要的作用，因此，准确评价左心房功能将为冠心病患者的临床治疗及预后判断提供更可靠的信息。综上所述，各种超声心动图技术在评价左心房功能中各有其优点及局限性，应结合多项参数指标综合分析及应用。

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