实时三维超声心动图对缺铁性贫血患者左心房容积与功能的研究

陈新颜　顾晓薇

【摘要】 目的：應用实时三维超声心动图（RT-3DE）评价缺铁性贫血（IDA）患者左心房容积和功能的变化，探讨其临床应用价值。方法：60例IDA患者按照血红蛋白（Hb）浓度分为两组：A组

33例Hb>90 g/L、B组27例Hb<90 g/L。健康成年人作为C组30例。脉冲多普勒测量舒张期二尖瓣口前向血流舒张早期E峰及二尖瓣环侧壁峰值速度E′，计算E/E′值。应用RT-3DE测定左心室收缩末期左心房最大容积（LAVmax）、左心室舒张末期左心房最小容积（LAVmin）、左心房主动收缩前左心房容积（LAVpre），所有测值用体表面积（BSA）校正得出LAVImax、LAVImin、LAVIpre。计算心房主动射血分数（LAAEF）、被动射血分数（LAPEF）及左心房整体射血分数（LAEF），对比分析三组结果，并对上述参数与E/E′值进行相关性分析。结果：与C组比较，B组的LAVImax、LAVImin、LAVIpre、LAAEF均显著增大（P<0.05），LAPEF、LAEF均显著降低（P<0.05），A组除LAAEF和E/E′增大外其他项指标无明显变化。而患者E/E′值与LAVImax、LAVImin、LAVIpre呈显著性正相关（P<0.05），与LAAEF、LAPEF、LAEF呈显著性负相关（P<0.05）。结论：IDA患者常具有左心房结构与功能的改变，应用RT-3DE技术可进行有效的临床评估，并可间接反映左心室舒张功能状况。

【关键词】 实时三维超声心动图； 缺铁性贫血； 左心房容积与功能

Study on Left Atrial Volume and Function in Patients with Iron Deficiency Anemia by Real-time 3D Echocardiography/CHEN Xinyan，GU Xiaowei.//Medical Innovation of China，2018，15（27）：0-022

【Abstract】 Objective：To evaluate the change of left atrial volume and function in patients with iron deficiency anemia（IDA） by real-time 3D echocardiography（RT-3DE）.Method：A total of 60 patients with IDA were selected，according to the degree of hemoglobin（Hb） ther were divided into light-level anemia（group A，Hb>90 g/L） and middle-level anemia（group B，Hb 60-90 g/L）.Another 30 healthy people were selscted as group C.The peak flow velocity of mitral valve（E） and left ventricular lateral wall mitral annulus（E′） were measured and E/E′ was calculated.The LAmaximum volume（LAVmax），LAminimum volume（LAVmin），LA volume pre contraction（LAVpre） were measured by RT-3DE，then adjusted by body surfsce area（LAVImax，LAVImin，LAVIpreA）.Then LA total ejection（LAEF），LA passive ejection fraction（LAPEF），LA active ejection fraction（LAAEF） were calculated.Result：Compared with group C，LAVImax，LAVImin，LAVIpreA，LAAEF in group B were increased（P<0.05），while LAPEF，LAEF were reduced（P<0.05）；LAAEF and

E/E′ in group A was incresed（P<0.05），the other indexes had no obvious differences（P>0.05）.The LAVImax，LAVImin，LAVIpre had positive correlation with E/E′（P<0.05），LAAEF LAPEF，LAEF had negative correlation with E/E（P<0.05）.Conclusion：LA function and structure are changed in IDA patients，RT-3DE can evaluate effectively patients with IDA，and indirectly reflect the change of left ventricular diastolic function.

【Key words】 Real-time 3D echocardiography； Iron deficiency anemia； Left atrial volume and function

First-authors address：Affiliated Hospital of Jiangnan University， Wuxi 214062，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.27.005

缺铁性贫血（iron deficiency anemia，IDA）可以是一种独立疾病或其他疾病的伴随症状，常因营养因素、机体慢性失血、消化系统手术后铁吸收障碍等因素导致，长期的慢性贫血可能引发心脏结构及功能的异常。早期由于血红蛋白降低，为满足机体的需求，心排出量增加。随着病情进展，心脏负荷的增加常导致左心室肥厚、心腔扩大以及功能减退，严重的贫血性心肌病或可继发心力衰竭[1]。目前利用二维超声对左心室重构的研究较多，而关注左心房容积与功能报道较少。实时三维超声心动图（real-time 3-dimensional echocardiography，RT-3DE）采用全矩阵阵列换能、高通量数据及三维空间定位技术，能够立体、准确、实时显示心脏的解剖结构和功能，消除在二维重建过程中人为因素的影响从而精确、可靠地评价心功能的定性及定量参数[2]。本研究应用RT-3DE评价了IDA患者的左心房容积与功能情况，并探讨其与左心室舒张功能的关联性，为临床综合评估患者心脏功能提供一定资料，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年3月-2017年12月江南大学附属医院确诊的IDA患者60例，年龄21～66岁，男女比例1︰5。其中妇科疾病35例（子宫肌瘤、子宫内膜疾病、功能失调性子宫出血等），消化系统疾病13例（消化性溃疡、胃部分切除术后等），其他疾病12例（原因待查）。纳入标准：有缺铁的依据；男性血红蛋白（Hb）<120 g/L，女性Hb<110 g/L，孕妇Hb<100 g/L；平均红细胞体积（MCV）<80 fl，平均红细胞血红蛋白含量（MCH）<27 pg，红细胞平均血红蛋白浓度（MCHC）<32%。排除标准：先天性、高血压、糖尿病、冠心病、心房颤动、甲亢、感染性疾病等导致的心脏病，胃肠道恶性肿瘤术后接受化疗的患者，有家族病史及其他慢性病史者。将60例患者根据Hb浓度分为两组：A组33例，Hb≥90 g/L；B组27例，Hb<90 g/L。另选取30例健康人作为对照C组，体格检查、心电图、超声心动图及血液常规化验指标均正常。该研究已经医院伦理学委员会批准，研究对象均签署知情同意书。

1.2 设备与方法

1.2.1 仪器 Philips iE33彩色多普勒超声仪，采用S5-1二维心脏探头（频率2.0～3.5 MHz）及X3-1三维探头（频率1～3 MHz），并配备QLAB超声分析工作站。

1.2.2 方法 常规记录被检查者性别、年龄，静坐5 min后测量心率、血压，体表面积（body surface area，BSA）=0.006 1×身高（cm）+0.012 8×体重（kg）-0.152 9）。所有受测者均为窦性心律，为排除患者心率对数据获得的影响，嘱其取左侧卧位，操作过程中保持平稳呼吸，心率60～100次/min，同步记录心电图。常规频谱多普勒测量二尖瓣口舒张期血流频谱E峰、A峰。二维超声心动图测定收缩期左房前后径（LAD）、舒张期室间隔（IVSd）及左心室后壁厚度（LVPWd）、左室收缩末期内径（LVESD）、左室舒张末期内径（LVEDD）和左室射血分数（LVEF）。切换至TDI模式，測量二尖瓣环左室侧壁峰值速度：舒张早期峰值（E′），计算E/E′比值。三维超声心动图参数测量：使用X3-1探头，清晰显示心尖四腔心切面，获取左心房全容积图像并存储。QLAB工作站下应用3DQ模式绘制左房容积，得到左心房最大容积（LAVmax）、左心室舒张末期左心房最小容积（LAVmin）、左心房主动收缩前左心房容积（LAVpre），根据美国超声协会推荐指南[3]，应用BSA进行校正后得出LAVImax、LAVImin、LAVIpre。左房功能相关参数的计算：左房整体射血分数（LAEF）=[（LAVmax-LAVmin）/LAVmax]×100%，左房被动射血分数（LAPEF）=[（LAVmax-LAVpre）/LAVmax]×100%，左房主动射血分数（LAAEF）=[（LAVpre-LAVmin）/LAVpre]×100%。所有指标数据均取三个连续的心动周期的平均值。

1.3 统计学处理 应用SPSS 17.0统计软件，定量资料采用均数±标准差（x±s）表示，多组数据比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA）及LSD-t检验，分类资料的比较采用字2检验（Fisher精确概率法），相关性检验采用直线相关（Person）法分析，并作相关系数r的假设检验。显著性检验水平为0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组一般资料比较 A、B、C三组一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.2 三组常规心脏超声参数及左心房容积参数比较 与C组比较，A组患者E/E′、LAAEF均增大（P<0.05），其余指标无明显差异（P>0.05）。与A、C组比较，B组LAD、E/E′、LAVImax、LAVImin、LAVIpre、LAAEF均明显升高（P<0.05），LAPEF、LAEF均明显降低（P<0.05），Dd、LVDs、IVSd、LVPWd均无明显差异（P>0.05）。见表2。

2.3 左心房容积、功能与左心室舒张功能参数的相关性 LAVImax、LAVImin、LAVIpre与E/E′值呈显著性正相关（r=0.841、0.685、0.729，P<0.05），其中LAVImax的相关系数最高；LAAEF、LAPEF、LAEF与E/E值呈显著性负相关（r=-0.653、-0.478、

-0.639，P<0.05）。

3 讨论

心脏受累是IDA患者常见的并发症之一。研究表明，贫血与动脉粥样硬化风险呈正相关，Hb的减少还可激发交感神经与肾素-血管紧张素-醛固酮系统使循环阻力增加、血管收缩和水钠潴留[4-5]。当Hb<70 g/L，病程超过3个月时临床开始出现心悸、胸痛、心律不齐等贫血性心肌病相关症状，病程越长症状越明显，甚至引发急性心力衰竭而危及性命[6]。IDA患者早期主要通过代偿增加心搏量及心率来提高心排出量，增加血液摄氧量。但长期的慢性贫血将使心脏负荷不断增加，心肌供血量及氧供量逐渐减少，引起心肌细胞变性、心肌运动异常，最终导致心脏整体功能下降。同时，患者体内的微循环铁离子缺乏及铁的代谢紊乱还可以协同促发心力衰竭，使病死率增加[7]。故及时评估IDA患者心脏结构和功能的变化对指导临床治疗、改善预后有积极的意义，左心房容积和功能异常常可对疾病进行早期预测[8-9]。

RT-3DE是一种检测心脏结构与功能的新技术，能够获得心动周期的不同时相下左心房整体的立体、实时形态，与传统二维超声技术相比，采集的左心房全容积图像更精确、测定的左心房容积最接近于真实的左心房容积[10-12]。在心动周期中，左心房功能十分重要，在舒张期为左心室的充盈提供必不可少的条件，且发挥调控作用，临床对左心房的研究中，一般认为左房的大小变化对其功能影响最重要[13]，左房容积指标相比面积与直径能更准确地反映其功能[14]。故笔者应用RT-3DE技术检测了TDA患者的左心房容积相关参数，发现贫血程度可明显影响患者的左房状况，轻度贫血患者左心房结构尚无显著改变，但当贫血程度加重造成机体随着左心室负荷增加，左房负荷增加，进而引起左房慢性增大，表现为中重度贫血组的LAD及 LAVImax、LAVImin、LAVIpre均明显高于正常人或轻度贫血者。其机制可能为中、重度IDA的慢性长期贫血使血载氧量持续、慢性减少，代偿性的高排血量型血循环使心脏长期处于高心排血量的状态，左室充盈压升高，左心房前、后负荷增加。为维持左室充盈量，左心房通过持续增强心肌的收缩及拉伸以提高其泵血能力，最终导致左房结构和容积的改变。

左心房通过储备功能、管道功能和助力泵功能在心动周期中发挥生理作用，其中储备功能在左心室的舒张期起重要作用，助力泵功能为维持左心室充盈功能的重要一环。本研究发现轻度IDA患者LAAEF已开始增高，说明左心室舒张末期左心房主动向左心室射血的辅泵功能得到增强，在心脏功能代偿期，为了满足机体的需要，左心房心肌细胞通过发生形变以维持功能需要，通过增强主动收缩力来保证正常心排出量，符合Frank-Starling机制[15]。而随着超负荷时间延长，心肌细胞依靠机械性能发挥已不足以维持正常的容积，心肌发生重构，从而使左心房收缩及舒张功能均下降。由于左房壁比左室壁更薄，LAPEF的变化可反映左心房早期的功能异常，而LAEF反映左房整体功能，本研究发现，在中重度IDA患者中两者均明显降低。说明心肌慢性缺氧并心脏负荷增加使心室顺应性下降，心室舒张期内压力增加影响对左心房血液的主动抽吸作用，使心房血泵入心室受阻，长期房腔滞留血液增多及主动收缩能力减弱同样导致左心房整体功能下降及容积增大。

临床实践中，超声心动图是目前唯一可被用于诊断舒张功能异常的无创性成像技术[16-17]，其中

E/E′是评价左室舒张功能的重要指标[18]，舒张功能障碍引起的主要病理生理变化是充盈压升高，故左室充盈压与舒张功能之间显著相关[19]。本研究发现E/E′值与左心房LAVImax、LAVImin、LAVIpre、LAAEF、LAPEF、LAEF等指标均具有显著相关性，表现为IDA患者随着贫血程度加重，左心房容积与功能参数发生改变，E/E′值亦相应改变，左室舒张功能出现减退，左心室重构时左心房的整体射血功能也明显下降。故提示通过RT-3DE测量左心房的相关参数尤其是LAVImax与LAVImin，均是评价左室舒张功能的显著预测因子，可间接反映左心室的舒张功能状况，有助于临床综合评估患者心脏功能[20-21]。

综上所述，RT-3DE技术凭借其操作无创性，数据更精确，分辨率更高，可呈现三维立体图像，并且不依赖空间及时间等实相性的优点为临床评估心脏结构与功能提供了一种简单、无创、准确、可重复性强的测量方法，具有巨大应用价值，适用于对IDA患者疾病发展过程中左心功能变化的长期随访。

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（收稿日期：2018-05-22） （本文编辑：程旭然）