四维自动左房定量技术评估原发性高血压病患者左房功能的价值

徐明媛 欧艳梅 李丕宇 冷晓萍

高血压病是临床常见的慢性心血管疾病之一，其中原发性高血压病（essential hypertension，EH）占90%以上，其是引起其他心血管疾病及中风、残疾、死亡的主要危险因素之一［1］。既往对高血压性心脏病的研究主要集中在左室，研究［2］表明左房重塑发生在左室改变之前，因此，早期、有效地评估左房功能对EH 的诊治尤为重要。左房是一个复杂的几何结构，包括左、右肺静脉开口及左心耳等，常规超声心动图测量心房大小、容积的准确性不高，三维斑点追踪技术对心内膜及心外膜的描记情况会影响分析结果。因此，临床需探索一种简单、可行、准确的测量手段评估左房功能。四维自动左房定量（four-dimensional automated left atrial quantification，4D AUTO LAQ）技术是基于实时三维超声心动图的一种左房测量工具，其通过自动描记心内膜及心外膜对感兴趣区的心肌结构和功能进行量化评估，可以实时获取左房容积、不同时相心肌应变和左房射血分数（LAEF），且不受左房形态的影响，检测结果更加准确，尤其适用于评估无剪切力作用下左房纵向收缩的心肌形变，其代表了心肌纤维长度的直接变化，不受肺静脉的影响，可以准确评估心脏功能［3］。本研究应用4D AUTO LAQ技术评估EH患者左房功能，旨在探讨其临床应用价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2020 年9 月至2021 年9 月于我院就诊的EH患者99 例，根据美国心脏病协会2018 年关于诊断、评估和治疗顽固性高血压病的科学声明［4］，静坐5 min后至少2次测量收缩压≥140 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和（或）舒张压≥90 mm Hg者诊断为高血压病。纳入标准：①符合高血压病诊断指标；②无传导异常的窦性心律；③年龄＞18 岁；④左室射血分数（LVEF）≥55%。排除标准：①因主动脉瓣狭窄、心肌病等其他原因导致的左室肥厚；②既往有心肌梗死、先天性心脏病、糖尿病及持续性心房颤动病史；③起搏器植入术后。99 例EH 患者根据左室质量指数（LVMI，男性LVMI≥125 g/m2，女性LVMI≥110 g/m2定义为左室肥厚）分为非左室壁肥厚组53例（NLVH组）和左室壁肥厚组46例（LVH 组）。另选同期血压正常的健康体检者48 例为对照组。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有研究对象均知情同意。

二、仪器与方法

1.仪器：使用GE Vivid E 95 彩色多普勒超声诊断仪，二维M5S 探头和四维4Vc 探头，频率1.5～4.6 MHz；配备EchoPAC 203工作站。

2.常规超声心动图检查：受检者取左侧卧位，同步连接心电图，平静呼吸状态下使用M5S 探头，于胸骨旁左室长轴切面及心尖四腔、三腔、两腔心切面连续采集3 个心动周期图像，根据美国超声心动图学会和欧洲心血管成像学会的建议［5］测量左房内径（LADs）、左室舒张末期内径（LVDd）、左室收缩末期内径（LVDs）、舒张期左室后壁厚度（LVPWT）、舒张期室间隔厚度（IVS）、左室质量（LVM）、LVMI、LVEF、二尖瓣环舒张早期运动峰值速度（e’）、二尖瓣口舒张早期和晚期峰值流速（E、A）及E/e’。

3.4D AUTO LAQ 检查：使用4Vc 探头采集心尖四腔心切面3 个心动周期的三维图像，清晰显示左室和左房壁，帧频＞心率40%。进入四维模式时嘱受检者于呼气末屏气，获取四维实时动态图像，使用EchoPAC 203 工作站后处理软件分析图像，测量左房最大容积（LAVmax）、左房最小容积（LAVmin）、左房收缩前容积（LAVpreA）、左房容积指数（LAVI）、左房射血量（LAEV）、LAEF，以及左房应变参数，包括左房储备期纵向应变（LASr）、左房导管期纵向应变（LAScd）、左房收缩期纵向应变（LASct）、左房储备期圆周应变（LASr-c）、左房导管期圆周应变（LAScd-c）、左房收缩期圆周应变（LASct-c）。

以上操作均由同一具有7年以上超声心动图检查经验的医师完成；所有参数均重复测量3次，取平均值。

三、统计学处理

应用SPSS 25.0统计软件，符合正态分布的计量资料以±s表示，多组比较采用单因素方差分析，两组比较采用t检验；计数资料以例表示，组间比较行χ2检验。绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析左房应变参数评估EH 患者左房功能改变的效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、各组一般资料比较

NLVH 组和LVH 组体表面积、服用抗高血压药物者占比、收缩压、舒张压均高于对照组（均P＜0.05）。各组性别、年龄、心率比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 各组一般资料比较

二、各组常规超声心动图参数比较

除LVEF 和E 外，各组常规超声心动图参数比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与对照组比较，NLVH 组LVDd、IVS、LVPWT、LVM、LVMI、A、E/e’均增大，e’减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；LVH 组LADs、LVDd、LVDs、IVS、LVPWT、LVM、LVMI、A、E/e’均增大，LVEF、e’均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与NLVH 组比较，LVH 组LADs、LVDd、IVS、LVPWT、LVM、LVMI 均增大，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2。

表2 各组常规超声心动图参数比较（±s）

表2 各组常规超声心动图参数比较（±s）

与对照组比较，△P＜0.05；与NLVH 组比较，#P＜0.05。LADs：左房内径；LVDd：左室舒张末期内径；LVDs：左室收缩末期内径；IVS：室间隔厚度；LVPWT：左室后壁厚度；LVM：左室质量；LVMI：左室质量指数；LVEF：左室射血分数；E：二尖瓣口舒张早期峰值流速；A：二尖瓣口舒张晚期峰值流速；e’：二尖瓣环舒张早期运动峰值速度

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三、各组4D AUTO LAQ参数比较

除LAEV、LAScd-c 外，各组4D AUTO LAQ 参数比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与对照组比较，NLVH 组LAVmax、LAVmin、LAVpreA 均增大，LASr、LAScd均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；LVH组LAVmax、LAVmin、LAVI、LAVpreA 均增大，LAEF、LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LASct-c 均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与NLVH组比较，LVH组LAVmax、LAVmin、LAVpreA均增大，LAEF、LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LASct-c 均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表3和图1。

图1 各组4D AUTO LAQ检查图

表3 各组4D AUTO LAQ参数比较（±s）

表3 各组4D AUTO LAQ参数比较（±s）

与对照组比较，△P＜0.05；与NLVH组比较，#P＜0.05。LAVmax：左房最大容积；LAVI：左房容积指数；LAVmin：左房最小容积；LAVpreA：左房收缩前容积；LAEF：左房射血分数；LAEV：左房射血量；LASr：左房储备期纵向应变；LAScd：左房导管期纵向应变；LASct：左房收缩期纵向应变；LASr-c：左房储备期圆周应变；LAScd-c：左房导管期圆周应变；LASct-c：左房收缩期圆周应变

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四、ROC曲线分析

左房应变参数中LASr评估EH患者左房功能改变的效能最佳，当截断值为25.5%时，敏感性70.8%，特异性90.9%，曲线下面积0.862。见图2和表4。

表4 左房应变参数评估EH患者左房功能改变的ROC曲线分析

图2 左房应变参数评估EH患者左房功能改变的ROC曲线图

讨 论

高血压病患者普遍存在左房结构和功能受损，且与多种并发症如房性心律失常、卒中、心力衰竭等有关。左房对血压升高的适应性改变是早期左房重塑的原因，因其壁薄、心肌纤维较短，对压力和容量负荷均不耐受，故其形态的异常改变常发生在高血压左室肥厚或重构之前［6］。左房功能包括3 个阶段：收缩期作为储液器，舒张早期作为导管，舒张晚期作为增压泵。左房储器功能代表左房松弛性和顺应性，由左室收缩功能通过左室基底段下降来调节［7］；左房导管功能依赖于左室舒张功能；而左房增压泵功能基于左房收缩力和左室舒张末期顺应性及压力［8］。斑点追踪技术是最常用的评估左房应变的方法，该技术需手动描记心内膜和心外膜，描记不准确时会影响分析结果［9］。4D AUTO LAQ 技术是在斑点追踪技术和实时三维成像基础上发展起来的新技术，可以自动描记心内膜，准确评估高血压病患者左房容积和应变。本研究应用4D AUTO LAQ 技术评估EH 患者左房功能，旨在探讨其临床应用价值。

本研究结果显示，与对照组比较，NLVH组LAVmax、LAVmin、LAVpreA 均增大（均P＜0.05），LADs 比较差异无统计学意义，表明左房容积较左房内径更早发生变化，可以早期评估左房形态改变。由于左房结构存在不对称性，且左房增大主要发生于单一方向，因此仅使用LADs 作为评估左房扩大的参数不够准确。Cuspidi 等［10］研究也建议将左房容积作为监测舒张压和预测心血管疾病预后的参数。与对照组比较，LVH组LAVI 增大（P＜0.05），随着左室壁增厚，LAVI 进一步增大。研究［11］表明，在正常窦性心律患者中，LAVI 预测3.5 年内主要不良心血管事件的发生优于四腔心切面测得的左房面积和M 型超声心动图测得的左房大小，具有较好的临床价值。

4D AUTO LAQ 技术较常规超声心动图能更好地评估左房大小。本研究结果显示，与对照组比较，NLVH 组LASr、LAScd 和LVH 组LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LASct-c、LVEF 均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05），说明在左室收缩功能未发生改变前，左房储器和导管功能均已减低，且随着高血压病的进展，左房功能进一步减低。Cameli 等［12］研究也表明即使在未发生左室重塑和收缩功能障碍的情况下，高血压病患者的左房应变也发生了改变。根据Frank-Starling 定律，高血压病患者左房后负荷增加，导致左房导管功能下降，舒张早期流入左室的血流量下降，使舒张晚期残留在左房的血流量增多，为了维持左室血液充盈量，左房通过增加自身的收缩力来补充左室的血液充盈量［13］。但本研究结果显示左房增压泵功能减低，与对照组比较，LVH 组LASct、LASct-c 均减小，差异均有统计学意义（均P＜0.05），可能与本研究患者血压程度有关。本研究还发现与NLVH 组比较，LVH 组LASr 显著减小，差异有统计学意义（P＜0.05），说明随着高血压心脏损害程度的加重，左房储器功能进一步减低。Miyoshi等［14］研究表明，高血压病患者左房应变的减低早于左房增大或其他结构改变，在亚临床高血压或轻度左室舒张功能不全时，左房功能障碍首先表现为左房舒张时的储器功能受损。

本研究ROC曲线分析显示，LASr评估EH患者左房功能改变的曲线下面积为0.862，高于其他左房应变参数，说明LASr评估EH患者左房功能改变的效能最佳，可作为一项敏感指标反映左房心肌早期功能的变化。

综上所述，4D AUTO LAQ 技术是定量评估EH 患者左房功能的有效方法。但本研究未考虑抗高血压药物对研究结果的影响，未对服用药物的患者进行分类，后续研究将针对上述不足进一步分析。