綜述超聲心動圖評價心房

1、超聲心動圖評價心房收縮功能與同步性 左、右心室一直是心臟功能的評價的焦點，隨著心臟功能研究的不斷深入，有關(guān)心房功能在全心功能中的作用日益受到重視1。心房收縮舒張功能在臨床疾病的發(fā)生發(fā)展以及預后預測中有著重要的作用2，對心房功能的檢測可以發(fā)現(xiàn)亞臨床心功能不全，有助于更好地預測心室功能情況3-4，評價心房功能對于疾病的病情評估、療效觀察和預后判斷有重要的臨床意義5-6。超聲心動圖（ultrasonic cardiogram UCG）在評價心房功能上有其獨特的優(yōu)勢?，F(xiàn)就UCG在上述方面的各項功能進行綜述。1. 心房在心動周期中的功能心房在整個心動周期中起著血液流動的管道、儲存作用,在舒張晚期還有主動

2、收縮功能7。舒張期二尖瓣、三尖瓣開放，心房充當管道，將血液輸送進入心室內(nèi)；當心室收縮時，心房又將腔靜脈及肺血管回流的血液暫時存儲起來，充當儲存器；而當心房肌收縮時，可將15-20%的血液主動泵入到心室，增加心室舒張晚期的充盈。故當心房功能出現(xiàn)異常時，心室舒張期的有效充盈會下降，引起肺循環(huán)、左心系統(tǒng)一系列的相關(guān)病理改變8,最終導致心房內(nèi)殘余血量增多，前負荷增大，心房內(nèi)徑增加。相關(guān)研究表明心房附壁血栓的形成與心房結(jié)構(gòu)重構(gòu)相關(guān)9，當心房內(nèi)血流淤滯及壓力負荷增加時，會導致心房內(nèi)膜損傷及渦流的發(fā)生，成為心房內(nèi)血栓形成的病理基礎(chǔ)。2.評估心房功能的相關(guān)超聲技術(shù)2.1二維超聲 有研究發(fā)現(xiàn)心房內(nèi)徑是心血管事件

3、發(fā)生的一個獨立預測因子10。二維超聲可以通過測量右室前壁厚度(RVAW)、左室前壁厚度(LVAW)、室間隔厚度(IVS)、左室舒張末期內(nèi)徑(LVED)、右室舒張末期內(nèi)徑(RVED)、右房上下徑(RAL)和橫徑(RAT)、左房上下徑(LAL)和橫徑(LAT)，直觀并準確地描述心房的大小。Antonello11等動態(tài)觀察了650名長期接受專業(yè)耐力訓練運動員收縮期末期、舒張末期RAL、RAT及右房面積，得到的所有相關(guān)數(shù)據(jù)均高于普通人。Alexandra12對心肌梗死后小鼠心臟收縮和舒張功能進行測量,認為擴大的心房內(nèi)徑是診斷心梗后肺淤血及心力衰竭的主要指標。而根據(jù)雙平面面積長度法測得心房各時期容積，與

4、心導管測得的心房容積有較好的相關(guān)性。2.2M型超聲 M型超聲心動圖對時間和距離的精確定位可細致地測定局部結(jié)構(gòu)運動軌跡方向、時間、幅度和速率13。在心尖四腔心切面,清楚顯示左、右心房和房間隔,通過測量:右房壁(RAW)、左房壁(LAW)和房間隔(IAS)、收縮期和舒張期(均為心室活動周期,以下同)厚度,RAW、LAW和IAS運動幅度,右心房、左心房收縮期和舒張期內(nèi)徑，進一步計算心房壁收縮增厚變化率,心房縮短率(AFS)。吳雅峰等14運用解剖M型超聲對正常人左、右心房和房間隔的運動進行研究,分析左、右心房及房間隔功能特點認為：心房壁運動與心室壁運動有類似的厚度變化；左、右心房壁運動均為舒張期向心腔

5、內(nèi)運動，收縮期離心運動；右房壁運動幅度大于左房壁，房間隔運動可以解釋不同類型心臟病的心房負荷狀態(tài)。2.3二尖瓣及三尖瓣血流頻譜二尖瓣血流頻譜E峰形成于心室舒張早、中期，A峰與心房主動性收縮有關(guān)，其峰值速度可在一定程度上反映心房的輔助泵功能15。左心房射血力（left atrial ejection force LAEF）是指左心房收縮期將血液推動入左心室所施加的作用力，是一個全面評價左心房收縮功能的指標16-17，其具體公式為LAEF=0.5××MVA×A,公式中為血液比重1.06g/cm3,MVA為二尖瓣環(huán)面積,A為二尖瓣瓣口舒張晚期血流峰值流速。Triposk

6、iadis F等18學者用LAEF公式評價左房主動收縮功能，發(fā)現(xiàn)慢性心力衰竭的患者二尖瓣瓣口舒張晚期血流峰值流速與LAEF值呈正相關(guān)。Kiani A等19記錄了26名患輕度窒息的新生兒心臟功能的相關(guān)指標，得出的結(jié)果表明發(fā)現(xiàn)通過監(jiān)測LAEF可以發(fā)現(xiàn)潛在的心室充盈功能異常。同樣，右心房射血力則是評價右房收縮功能的良好指標,由于在功能上左、右房有諸多相似，其公式也是由左房射血力公式沿用的：05××兀(d2)2×A2，為血流密度、d為三尖瓣瓣口直徑、A為三尖瓣血流頻譜A峰峰值速度，此外，由于三尖瓣由三個瓣葉組成，與二尖瓣相比，開放更接近正圓形，因此更適合于用圓形面積公式來

7、計算其開口面積，基于此，更有理由將射血力公式用于右心房20。2.4組織多普勒(tissue doppler imaging TDI) 心肌運動為低速高幅信號，而血液流動為高速低幅信號，TDI濾除血流反射回來的頻移信號，只檢測心肌反射回來的頻移信號，顯示心肌的運動信息21,從而定量評價心房肌運動速度。TDI速度圖的PW-TDI模式可用于顯示心房肌運動速度和方向，其測量值不受心臟前、后負荷影響。Zhang Q等22運用TDI研究年齡和心率對131例健康正常人心房助力泵功能的影響,發(fā)現(xiàn)心房收縮峰值速度，在右房(90±26)cms最大，其次為左房(75±24)cms，房間隔(56&

8、#177;13)cms最小；60歲及以上人群的左房收縮期峰值速度高于60歲以下人群(81±27)cms vs (67±14)cms，心率在60次/分及以上的左房收縮期峰值速度高于心率在60次分以下人群(79±25)cms vs (68±18)cms。2.5聲學定量（acoustic quantification AQ）AQ是利用超聲背向散射原理，由計算機根據(jù)心肌組織與血液的背向散射特性的不同而自動識別和實時跟蹤心內(nèi)膜-血液邊界，從而可實時快速地顯示心房的面積-時間曲線、容積-時間曲線23。AQ檢測時取心尖四腔觀，啟動二次諧波顯像和AQ系統(tǒng)，調(diào)節(jié)TGC和L

9、GC等控制鍵，使AQ曲線與心房內(nèi)膜密切貼合，劃定包括整個心房的感興趣區(qū)，同步記錄心房容積-時間變化曲線及其微分曲線和導心電圖。測量指標包括24：(1)心室收縮末期心房容積(ESV)；(2)心室舒張末期心房容積(EDV)，(3)快速排空末期心房容積(EEV)，(4)心房存儲器容積(V)：V=ESV-EDV，V也為心房排空總量；(5)心房快速排空容積(E)：E=ESV-EEV；(6)心房主動收縮排空容積(AE):AE=EEV-EDV；(7)心房快速排空分數(shù)(EF)：EF =EV×l00，也為心房管道容積；(8)心房主動收縮排空分數(shù)(AEF)：AEF=AEV×100，也為心房助力

10、泵功能；(9)峰值充盈率(PFR)；(10)峰值快速排空率(PRER)；(11)峰值心房排空率(PAER)。張蕾等25應用聲學定量技術(shù)記錄12只犬起搏前及起搏后(均為竇性心律)的左右心房容量時間曲線，并計算相關(guān)指標，結(jié)果顯示短時間快速心房電活動即可使左、右心房擴大,心房收縮功能明顯下降。2.6實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography RT-3DE)RT-3DE可以實時、全面地觀察立體解剖結(jié)構(gòu)，還可以快速地進行定量分析，隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展，對心房形態(tài)及功能的評價會更加方便、準確。Prakash K等26利用體外水囊，比較正常形

11、態(tài)、模擬室壁瘤狀態(tài)下實時三維超聲測值與實際注水容積的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在水囊明顯變形的情況下，實時三維超聲測量的容積與實際測值高度相關(guān)。心房容積的準確測量是有效地應用其容積變化評價心房功能的必要前提，RT-3DE通過三維容積測量方法（不依賴于幾何模型假設(shè)），可獲得真實立體形態(tài)的心房的瞬時容積，避免了二維超聲在測量心房容積時運用Simpson法造成的誤差。Miyasaka Y等27將運用RT-3DE測得的心房容積與運用64層螺旋CT（64-slice multidetector computed tomography MDCT）所測得心房容積相比較，發(fā)現(xiàn)兩者高度相關(guān)。夏娟等28應用實時三維超聲心動圖

12、技術(shù)測量高血壓病患者左心房容積的變化，評價其功能，得出實時三維成像技術(shù)可以評價高血壓患者的左心房功能，高血壓患者左心室重構(gòu)發(fā)生前其左心房壁形變能力已降低，高血壓病患者左心房形變能力與左心房射血功能呈顯著正相關(guān)。3.心房的同步性的重要性當心臟的電活動在心房各壁傳導時間和方向性發(fā)生改變時，心房不同部位的電機械活動差異加大，即電機械耦聯(lián)活動達最大應變的不同步性增加29-30，會直接影響心房的主動射血功能31，同時誘導利鈉多肽的釋放，最終導致心房內(nèi)膜損傷及渦流的發(fā)生，增加血栓栓塞、腦卒中和心房顫動的發(fā)生機會。4.評估心房同步性的相關(guān)超聲技術(shù)4.1組織多普勒成像技術(shù)（TDI）TDI已經(jīng)用于對心衰患者心房

13、內(nèi)和心房間同步性的評價32。獲取組織多普勒動態(tài)圖像后，啟動定量多普勒組織速度成像(quantitative doppler tissue velocity imaging QTVI)程序，將取樣點置于二尖瓣環(huán)、三尖瓣環(huán)下的左房游離壁、房間隔及右房游離壁，獲取3個壁3個取樣點的QTVI曲線，在每一個取樣點的QTVI曲線上測量從P波起始點至QTVI曲線上的A波起始點的時限Ta(Ta：心房肌電機械收縮時間)，Ta獲得后，以70次min的標準心率予以校正，校正后的Ta為Tac。左房游離壁、房間隔、右房游離壁3個取樣點的Tac分別表示為PLA、PIAS、PRA。左房內(nèi)同步性定義為PLA與PIAS的差值，

14、右房內(nèi)同步性定義為PIAS與PRA的差值，左右心房間的同步性定義為PLA與PRA的差值。李少華等33用TDI評價代謝綜合征左室肥厚患者心房內(nèi)和心房間的同步性，研究結(jié)果表明代謝綜合征患者存在左房及心房間的不同步。4.2組織追蹤成像（tissue tracking imaging TTI） TTI是一種以TDI為基礎(chǔ)的定量超聲心動圖新技術(shù),其原理為:用時間對速度進行積分計算,通過計算機編碼技術(shù),不同的縱向位移值用7種不同的顏色來編碼；同時可得出心肌運動的位移曲線,反映心肌的時間、距離變化。段紅梅等33應用TTI測量單純肥胖兒童左房收縮期峰值速度等相關(guān)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)單純肥胖兒童左房整體收縮與舒張功能參數(shù)

15、均較體重正常兒童減低。因占心肌纖維總量70%的縱向心肌在心臟的收縮中起重要的作用，故TTI能夠?qū)崟r、直觀評價收縮期心臟所有心肌組織向心尖方向的運動距離34。4.3二維斑點追蹤技術(shù)（two dimension speckle-tracking imaging 2D-STI） 2D-STI是指在傳統(tǒng)二維超聲圖像的基礎(chǔ)上，人工標記感興趣區(qū)的心肌或心內(nèi)膜，逐幀追蹤標記點的運動情況來反映整個心動周期心肌的形變能力,從而定量分析心肌的整體和局部應變功能。2D-STI與組織多普勒頻移無關(guān)，不受聲束方向與室壁運動方向的夾角影響，無角度依賴性，更能客觀、準確地評價心肌功能，通過比較左心房各節(jié)段達最大應變的時間差

16、值和標準差來反映左心房的同步性35-36。曹省等37用2D-STI測量32例健康受試者左心房主動收縮時各房壁(前壁、下壁、后壁、側(cè)壁、房間隔)三節(jié)段(基底段、中段、上段)的峰值速度、縱向收縮峰值幅度、徑向收縮峰值幅度、縱向應變達峰時間、徑向應變達峰時間，發(fā)現(xiàn)左心房收縮時房壁運動具有一定的規(guī)律性，總體表現(xiàn)為各房壁收縮峰值速度和幅度從基底段到上段遞減的特性，各房壁間相同節(jié)段運動達峰時間基本同步，證明2D-STI可以較準確地評價正常人心房收縮功能和同步性。4.4實時三維超聲心動圖（RT-3DE） 近年來臨床上主要使用實時三維超聲心動圖來評價心室同步性，但通過該技術(shù)評價心房同步性的研究較為少見，心房心

17、肌運動也存在著同步性，失同步時主動泵血功能降低，用二維超聲心動圖來評價左房功能，受其形態(tài)的限制，具有一定的局限性38，而RT-3DE不依賴任何幾何形態(tài)的假設(shè)，直接反映左房容積變化，并可獲取左房同步性的相關(guān)指標，并分析左心房同步性與心房容積、功能的關(guān)系，且能同步顯示16或17節(jié)段的局部容積變化曲線，通過比較自QRS波起點到左心室各節(jié)段最小容積的時間間期，應用曲線離散度可以對心房不同步進行評估。鄧燕等39應用RT-3DE測量左心房員16節(jié)段、12節(jié)段、6節(jié)段QRS起點達最小收縮容積時間標準差及離均差，測量左心房最大容積、最小容積及收縮前容積，計算左心房整體射血分數(shù)、被動射血分數(shù)、主動射血分數(shù)。結(jié)果

18、表明：RT-3DE可檢測左心房機械運動不同步情況，左心房內(nèi)機械運動不同步與左心房擴大及整體功能降低關(guān)系密切。參考文獻1Rossi A，Vassanelli C Left atrium：no longer neglected.hal Heart J，2005，6(1)：881-885.2Ahhayaratna WPSeward JBAppleton CP，et al.Left atrial size:physiologic determinants and clinical applicationsJ.J Am Coll Cardiol,2006，47(12)：2357-2363.3Terzi

19、S，Dayi SU，Akbulut T，et a1Value of left atrial function in predicting exercise capacity in heart failure with moderate to severe left ventricular systolic dysfunctionInt Heart J，2005，46（1)：123-1314Vaturi M，Levine RA,Yosefy C，et a1Usefulness of left atrial emptying fraction to predict exercise capacit

20、y in patients with normal systolic left ventricular function and without myocardial ischemiaAm J Cardiol，2005，95(8)：1014-10175Jikubara T，Sumimoto T，Tammi T，et a1Left atrial function as a reliable predicator of capacity in patients with recent myocardial infarctionChest，1997，21（5）：922-9286Nagueh SF，L

21、akkis NM，Middleton KJ，et a1Changes in left ventricular filling and left atrial function six months after nonsurgical septal reduction therapy for hypertrophic obstmctive cardiomyopathyAm Coil Cardiol，1999，34(4)：1123-11287張荔，呂清，謝明星，等實時三維超聲心動圖評價左心室不同構(gòu)型的高血壓患者左心房容積功能中華醫(yī)學超聲雜志:2012，9(2):110-1168Kagawa K，A

22、rakawa M,Miwa H，et al.Left atrial function during left ventricular diastole evaluated by left atrial angiography.J Cardiol,1994:24(4):317-325.9徐梅華，蔡克銀.高敏反應蛋白及白細胞介素在心房顫動并發(fā)血栓中的意義.臨床心血管病雜志，2013,29（3）：171-173.10kizer JR,Bella JN,Palmieri V,et al.Left atrial diameter as an independent Predictor of first

23、clinical cardiovascul events in middle-aged and elderly adults:the Strong Heart Study.Am Heart J,2006,151:412一418.11Antonello D,Riegler L,Golia E,et al.Range of right heart measurements in top-level athletes:the training impact.Int J Cardiol,2013，16(4):485712Alexandra VF,Geir C,Ivar S.Echocardiograp

24、hic Parameters discriminating myocardial infarction with pulmonary congestion from myocardial infarction without congestion in the mouse.J Appl Pjysiology,2005,98:680-68.13陳曉雪，王岳恒右心房功能的評價心血管病學進展，2009，30(5)：839-84214吳雅峰，張娟，吳江，等解剖M型超聲對正常人心房功能的分析研究中國超聲診斷雜志，2003，4(5)：337-33815何佰永，唐紅，等超聲心動圖評價左房功能的研究進展心血管

25、病學進展，2010，11（31)：828-83116Stefandai C，Demelis J，Toutouzas PA clinical appraisel of leftatrial functionEur Heart J，2001，22（1）：22-3617Piotrowski G，Goch A，Wlazlowski R，et alNon-invasive methods of atrial function evaluation in heart diseasesMed Sc Monit，2000，6（6）：827-83918Triposkiadis F，Harbas C，Sitafi

26、dis Get a1Echocardiographic assessment of left atrial ejection force and kinetic energy in chronic heart failureJInt J Cardiovasc Imaging2008,24（1）：15-22.19Kiani A, Shabanian R, Rekabi M,et al.Assessment of left atrial ejection force in mildly asphyxiated newborns.Iranian Journal of Pediatrics,2012,

27、22(4):519-523.20Cioffi G，Simone GMureddu G，et a1Right atrial size and function in patients with pulmonary hypertension associated with disorders of respiratory system or hypoxemiaJEur J Echocardingr,2007，8：322-33121Maclaren G，Khger R，Prior D，Tissue Dopplerstrain，and strain rate frhocardhgraphy：pfinf

28、liples and potential perioperative applicationsJ.J CardlothoraeVase Anesth，2006.20(4)：583-593.22Zhang Q，Kum Lc，Lee PW，el a1Effect of age and heart rote on atrial rnecIlanical function assessed by Doppler tissue imaging in healthy individualsJJ Am Sex Echocasdlogr200619(4)：422-42823Stefanadis C，Derne

29、llis J，Toutouzas P.Evaluation of the leftatrial performance using acoustic quantificaition. Echocardiogra-phy，1999，16（1）：117-125.24張薇，張運，苗雅，等.肺動脈高壓右心房功能改變的超聲研究.中國超聲醫(yī)學雜志，2004，20（2）：121-123.25張蕾,季曉平,張薇,等. 短期快速心房電活動對犬左、右心房功能影響的超聲心動圖研究. 中華超聲影像學雜志，2006，11（15）：853-855.26Prakash K，Li X，Hejmadi A，et a1Deter

30、mination of asymmetric cavity volumes using realtime three-dimenslonal echocardiography：an in vitro balloon model studyJJ Echocordingr，2004，21(6)：257-26327Miyasaka Y,Tsujimoto S,Maeba H,et al.Left atrial volume by real-time three-dimensional echocardiography:validation by 64-slice multidetector comp

31、uted tomography.J Am Soc Echocardiogr，2011，24（6）：8086.28夏娟，郭瑞強，陳金玲，等.二維斑點追蹤顯像和實時三維成像技術(shù)評價高血壓病患者左心房功能.中華超聲影像學雜志，2010，19（1）：8-11.29Bax J,Ansalone G, Breithardt O,et al.Nihoyannopoulos P.Echocardiographic evaluation of cardiac resynchronizationtherapy:ready for routine clinical use.A critical appraisalJ.J Am Coll Cardiol，2004，44(1):1-9.30Van de Veire N, De Sutter J, Van Camp G, et al.Belgian multicenter registry on dyssynchrony Globaland regional parameters of dyssynchrony in ischemic and nonischemic cardiomyopathyJ.Am J Cardiol，2005，95(3):421-423.31曹省，郭瑞強，等二維斑點追蹤技術(shù)