超声心动图评价心房颤动患者左室舒张功能的研究进展

赵新涛 综述 魏 亚，田 军 审校

超声心动图评价心房颤动患者左室舒张功能的研究进展

赵新涛1综述 魏 亚2，田 军3审校

左室舒张功能障碍在普通人群中较为常见，但其发病率和心房颤动（房颤）患者左室舒张功能障碍的预测研究较少。房颤可导致左室血流动力学改变和心功能降低，因此，寻找一种可以准确评价房颤患者左室舒张功能的方法意义重大。多普勒技术已经成为临床评价左室舒张功能的主要方法。笔者基于多普勒超声技术和其临床应用情况的介绍，进一步探讨其在评价房颤患者左室舒张功能方面的应用价值。

超声心动图；心房颤动；左室舒张功能

心房颤动（房颤）是一种十分常见的心律失常。在心电图问世后，文献［1］中提到Thomas Lewis利用心电图记录房颤患者的心电活动，杂乱无序的心房颤动波代替有序心房点活动，首次向人们证实房颤是一种不正常的心电活动，房颤只需心电图或动态心电图就可确诊［2］。近些年，房颤发病率在不断上升，而且随着年龄的增长而增高［3］。Mountantonakis等［4］研究发现心力衰竭合并房颤患者的病死率高于窦性心律的心力衰竭患者，且对于心力衰竭伴新发房颤住院平均天数较无房颤心力衰竭患者要多。有研究发现，左室舒张功能异常房颤患者病死率明显高于窦性心律者［5］。这种高病死率并不是血栓性栓塞导致，而是因为充血性心力衰竭。心力衰竭与房颤关系密切，互为因果，心力衰竭可以诱发房颤，房颤也可以加重心力衰竭［6］。因此，对房颤患者的左室舒张功能进行有效且准确的评估可以有效预防心力衰竭。

目前，在所有评价房颤患者左室舒张功能的方法中，超声心动图是最常用的一种方法，如M型、二维和多普勒技术。但由于房颤时心房有效收缩消失，左室充盈期时间不一，所以评价房颤患者的心功能就不能单依赖于这些常用的超声指标，如E峰、A峰、E/A等。近年来，随着超声技术的不断进步，新的评价指标也越来越多，笔者现就各种指标在评价房颤患者左室舒张及收缩功能的应用和意义进行综述。

1 房颤的流行病学及发病机制

1.1 流行病学特点 最新美国调查研究发现，房颤在美国成人的发生率为0.4%～1.0%，男性较女性发病率更高，且与年龄呈正相关，发病率最低的年龄段为60岁以下，最高的为80岁以上［7］。2012版欧洲指南通过房颤与年龄的关系，指出在未来50年房颤的发生率将会增高2.5%［8］。瑞士一项研究中发现80岁以下的房颤患者中男性较女性多，而80岁以上的房颤患者中女性比例升高，甚至超过男性［9］。目前，我国最大样本量的房颤流行病学研究发现房颤的发病率为0.49%［10］。在导致房颤的相关因素中，年龄因素所占比例最高，老年患者占58.1%；其次是高血压为40.3%，冠心病和心力衰竭为33.3%，风湿性瓣膜病为23.9%；另外，特发性房颤、心肌病和糖尿病等在10.0%以下［11］。房颤时心房有效收缩消失，可引起血流动力学改变，产生血栓栓塞，另外，不规则的心动过速可引起心房及心室肌结构的变化，导致心力衰竭的发生，而且心室率较快会加重冠心病患者的心肌缺血症状。

1.2 病因 房颤的病因有多种，现已明确的相关疾病有风湿性瓣膜病、心力衰竭、冠心病、高血压、心肌病、先天性心脏病、甲状腺功能障碍、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病及慢性肾病。有研究提出，高尿酸血症、肥胖和睡眠呼吸障碍综合征成为房颤新的危险因素，目前尚在研究［12-15］。还有一部分房颤患者无器质性心脏病，也无其他常见促发因素，这部分房颤称为独立性房颤。

1.3 发病机制 20世纪初期就已经有针对房颤发病机制进行的研究，但至今仍未完全阐明。目前现有资料支持房颤局灶自律性增高和多子波折返机制。

1.3.1 自律性局灶机制 1947年，Scherf［16］应用乌头碱和起搏在兔子心房诱发房颤，提出房颤局灶机制，并认为起源于心房的局灶发放电激动即可致房颤。近年来，随着电生理技术的发展，Haissaguerre等［17］研究提出，肺静脉内快速触发灶能够持续诱发阵发性房颤，并且通过射频消融术去除这些触发灶能够消除大多数房颤。因此，肺静脉成为快速心律失常的最常见局灶起源点，此外，上腔静脉、界嵴、Marshall韧带、左心房左后游离壁和冠状动脉均存在异常起搏点。肺静脉隔离术根据这一原理，通过隔离这些触发灶并对其进行消融来终止房颤，而且这一学说也得到了众多学者认可［18］。

1.3.2 多子波学说 Moe和Abildskov［19］通过动物实验，提出了“多发子波折返”假说：房颤的产生和维持是由于心房内产生的折返波引起，这些折返波在空间上形成不同的折返环路，这些折返环路由心房局部的有效不应期和可兴奋性决定。折返波之间通过多种作用方式使得折返子波的数量、折返环的大小、速度等随时发生改变。Allessie等［20］提出了核心折返环、随机折返环的概念。“多发子波折返”假说成为维持房颤稳定性最好的解释，并有该假说已被大量动物实验研究证实。房颤外科“迷宫术”就是“多发子波折返”假说在临床的应用，对于房颤的治疗取得了良好效果。

另外，诱发和维持房颤的因素中还有炎性反应、自主神经系统活动、心房缺血、心房过度牵张、各向异性传导和老化的心房结构改变。

2 评价房颤患者左室舒张功能的超声指标

2.1 舒张早期二尖瓣口血流减速时间（deceleration time，DT） DT反映快速充盈期左房左室之间压力差的变化。Nagueh等［21］研究发现DT可以比较准确地反映左室充盈压的变化。国外学者对32例房颤患者肺静脉和二尖瓣血流速度进行测量并通过多元线性回归分析，提出DT可以预测肺毛细血管楔压（pulmonary capillary wedge pressure，PCWP），当DT≤100 ms时提示PCWP≥18 mmHg（1 mmHg=0.133 kpa），敏感性和特异性分别为80%和85%，而且较B型脑钠钛（B-type natriuretic peptide，BNP）能更好预测左室充盈压［22］。正常情况下0.75≤E/ A≤1，E峰DT＞140 ms，轻度舒张功能不全时E/ A≤0.75，DT＞230 ms，中度舒张功能不全时0.75≤E/ A≤1.5，DT＞140 ms，这时需应用联合其他指标进一步评价。重度舒张功能不全时E/A＞1.5，DT＜160 ms。

2.2 舒张早期左室内血流传播速度（velocity of propagation，Vp） 运用M型彩色多普勒技术测量的舒张早期左室内血流Vp对于左室舒张功能来说是一种新的评价指标，彩色M型多普勒具有较高的时间和空间分辨力。当左心室舒张时，舒张波会从心尖向心底部传播，血流会因为心尖到心底产生的压力差而被吸入左室。当左室舒张功能出现问题时，左室心肌舒张的差异性无明显差别，因此而产生压力梯度减少或消失。所以Vp不存在假性正常化的情况，可以较准确评价左室舒张功能［23］。研究发现Vp＜45 cm/s提示存在左室舒张功能减低的情况，与左室舒张功能障碍的严重程度呈负相关［24］。近些研究表明E/Vp比值能更准确反映左室充盈压［25］。

2.3 二尖瓣舒张早期血流速度（E）与二尖瓣环舒张早期运动速度（Em）峰值比 （E/Em） E/Em作为一种将二尖瓣口血流频谱与二尖瓣环运动速度频谱结合的一种新的评价左室舒张功能的超声指标，在评价左室舒张功能方面发挥着重要作用。二尖瓣瓣环的运动代表了心肌纤维在这个平面上由基底部向心尖的运动，在这个切面上心肌纤维数目多于任何一个短轴切面，因此，正常与异常之间的差别得以放大且较少依赖于局部变化。Nagueh等［21］研究发现，E/Em与左室舒张末压良好相关。Em在反映左室舒张功能状态方面敏感性较高，而且受年龄、心脏负荷状态及心率影响较小［26］。用E值对心律不齐患者左室舒张功能进行评价时，可以用E/Em对其进行校正，E/Em可以较早估测左室充盈压，且特异性较高，尤其是左室射血分数正常时［27］。Watanabe等［28］认为E/Em可用于鉴定有症状的舒张性心力衰竭，也可用于评价房颤患者的左室舒张功能。Ommen等［29］研究发现，E/Em较肺静脉血流能更好地评价左室舒张压，E/Em＜8表示左室舒张压正常；E/Em＞15提示左室舒张压正常增强；8≤E/Em≤15有可能是射血分数保留的心力衰竭，需要综合其他指标进一步评估。以上这些研究E、Em在不同的心动周期，不同负荷状态中测得，而且房颤患者心律绝对不齐，E、Em在不断变化，很难准确地在同一周期行测量，临床上采用多次测量，取平均值尽量减少误差，但仍不是特别准确。

双通道多普勒的出现，可以在同一周期同时测量E、Em峰值，以计算出更精确的E/Em值，改善了E/Em诊断左室充盈压增高的敏感性和特异性。Kusunose等［30］研究发现同步E/Em与房颤患者血浆BNP及PCWP相关，但这个研究未比较同步E/Em与传统E/Em在评价左室充盈压方面的优缺点。Li等［31］研究发现，在评价左室舒张功能方面，与随机匹配测得的E/Em相比，同步测得E/Em值存在明显优势。

2.4 应变率成像技术 该技术主要是利用多普勒图像及心脏二维超声图像，对心肌的应变及应变速度进行分析，从而科学、客观地评价心肌局部功能，这项技术能够从时间和空间两方面定量评价左心室心肌的运动速度及应变律变化，其测量结果不受心脏整体运动、心脏旋转及相邻心肌节段运动或限制效应的影响。Stoylen等［32］通过运用应变率成像技术（strain rate imaging，SRI）测量高血压患者与正常人的心肌运动情况，发现等容舒张期时间延长的患者，心肌运动速度及心肌应变率在舒张早期下降幅度较舒张晚期明显，但应变率向心尖传导的速度在舒张早期及晚期都有明显下降。Wang等［33］发现平均肺毛细血管楔压与左室应变率呈负相关，而且与E峰相结合（E/SRIVR）能更准确预测PCWP，尤其是对存在心肌局部功能障碍而射血分数正常的患者。

应变成像技术作为一种新技术，在评价左室舒张功能方面有较高准确性，但也存在局限性，如探头角度、噪声干扰、可重复性差等。另外目前只是测量纵向和横向心肌应变率，随着技术的飞速发展，将会出现三维、四维应变技术，改善现有的局限性，使应变技术能更好应用于临床评价房颤患者的左室舒张功能。

综上所述，目前常用的几种评价房颤患者左室舒张功能的指标，各有优缺点，将各种指标联合起来可以提高评价的准确性。超声心动图以其无创、易操作、价廉、可重复性好等优点，在评价房颤患者的左室舒张功能方面发挥着重要作用。

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（2016-04-12收稿 2016-09-19修回）

（责任编辑 罗发菊）

Research progress on echocardiographic evaluation of left-ventricular diastolic function in patients with atrial fibrillation

ZHAO Xintao1， WEI Ya2， and TIAN Jun3.
1. Graduate Office， Xinxiang Medical School， Xinxiang 453000， China； 2. ECG Room，Cardiac Hospital， 3. Department of Cardiology， Affiliated Hospital of Logistics University of Chinese People's Armed Police Force，Tianjin 300162， China

TIAN Jun， E-mail： 18920659069@163.com

Left ventricular diastolic dysfunction （LVDD） is common in the general population， but its prevalence in atrial fibrillation， predictors for LVDD in atrial fibrillation has not been well studied. Atrial fibrillation can lead to hemodynamic abnormalities of the left ventricular and the reduction of heart function. Therefore， it is of great significance to look for a better evaluation approach to left ventricular function for patients with atrial fibrillation. Doppler echocardiography has emerged as the principal clinical tool for the assessment of left ventricular diastolic function. Based on the Doppler echocardiography and the introduction of a preliminary clinical application， this study further discuss the clinical value for the assessment of left ventricular diastolic function in atrial fibrillation.

echocardiography； atrial fibrillation； left ventricular diastolic function

R540.45

10.13919/j.issn.2095-6274.2016.10.015

赵新涛，硕士研究生在读，E-mail： 703383113@qq.com

1. 453000，河南省新乡医学院研究生处；300162 天津，武警后勤学院附属医院：2. 心脏医院心电图室；3. 心内科

田 军，E-mail： 18920659069@163.com