商志娟，顾金萍，苏德淳，丛涛，孙颖慧，刘岩，陈娜，杨军

临床研究

二维斑点追踪超声心动图评价孤立性心房颤动患者左心房功能、运动同步性及预测消融术后复发的价值

商志娟，顾金萍*，苏德淳，丛涛，孙颖慧，刘岩，陈娜，杨军

目的：应用二维斑点追踪超声心动图（2D-STE）评价孤立性心房颤动（房颤）患者的左心房功能及运动同步性，并探讨2D-STE参数在预测房颤消融术后复发中的价值。

心房颤动；心房功能，左；超声心动描记术

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:261.)

心房颤动（房颤）是一种常见的心律失常。房颤对左心房结构和功能的影响的研究较多[1,2]。近来，左心房的同步性受到越来越多的关注，左心房的功能下降和运动不同步能够促使房颤发生、维持和复发[3-6]。高血压、糖尿病、冠心病等会造成左心房的功能下降[7-9]，当房颤患者合并这些疾病时，就很难清晰说明房颤与心房功能下降之间的必然联系。孤立性房颤不合并其他心血管系统和其他系统性疾病[10]，以孤立性房颤患者为研究对象有利于阐明左心房功能下降与房颤之间的联系。目前，对孤立性房颤患者的左心房功能和同步性的研究相对较少，特别是在左心房无扩大时。二维斑点追踪超声心动图（2D-STE）是以二维灰阶图像为基础，通过追踪二维图像上的斑点来获得心肌的应变和应变率来分析心肌的运动。无角度依赖性，操作简单，重复性好。本研究旨在应用2D-STE技术评价孤立性房颤患者的左心房功能和同步性，并探讨2D-STE参数是否比传统参数更加有效的识别孤立性房颤以及预测房颤消融术后的复发。

1 资料与方法

研究对象：选取2013-06至2015-05期间在我院住院的孤立性房颤患者50例，为孤立性房颤组。阵发性房颤的诊断标准符合最新的诊断指南标准[11]。入选的孤立性房颤患者在恢复窦性心律达48 h以上才能接受超声心动图检查。排除标准：年龄大于60岁，合并高血压、糖尿病、冠心病、中度以上的瓣膜反流、先心病、心肌病、其他心律失常、左心室射血分数小于50%、慢性阻塞性肺疾病、甲亢、房颤导管消融术后、图像质量差。另选择来自我院的均无房颤、高血压、冠心病、糖尿病及其他的心血管和系统性疾病的病史的健康体检者35例为健康对照组。孤立性房颤组中，有34例患者的左心房无扩大[左心房容积指数（LAVI）≤34 ml/m2][12]，为左心房无扩大亚组，另外16例为左心房扩大亚组。

传统超声与组织多普勒参数测量：GE Vivid 7超声诊断仪，M4S探头，配有EchoPAC工作站。所有研究对象均左侧卧位，连接心电图，在窦性心律的条件下进行超声心动图检查。获取标准的左室长轴、心尖四腔、心尖二腔心切面。测量左心房前后径（LAD）、左心室舒张末期内径（LVEDd），双平面Simpson’s法测量左心室射血分数（LVEF）。心尖双平面Simpson’s法测量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），心房主动收缩时左心房容积（LAVp）并计算出左心房的主动排空分数[LAAEF，LAAEF=（LAVp- LAVmin）/ LAVp×100%]、总排空分数[LATEF，LATEF=（LAVmax- LAVmin）/ LAVmax×100%]和LAVI（LAVI=LAVmax /体表面积）。测量心尖四腔心二尖瓣口的血流E峰、A峰。脉冲组织多普勒测量二尖瓣侧壁瓣环舒张早期速度（E'）和舒张晚期速度（A'）并计算E/ E'。

2D-STE的图像分析：存储心尖二腔和四腔心切面的动态灰阶图像，帧频＞40帧/s，导入EchoPAC工作站进行离线分析，以QRS波群起点作为0应变的位置[13]。心尖四腔心和心尖二腔心切面，手动描记左心房内膜面，系统自动将每个切面的心房壁分成六个节段，追踪失败的节段将被剔除，追踪失败超过三个节段的患者将不纳入研究内。系统将自动产生左心房各个节段及总体的应变/应变率曲线。测量心室收缩期左心房峰值应变（PALS）及应变率（SRs）和心室舒张晚期左心房峰值应变（ACLS)及应变率（SRa），测量各个节段达峰值应变时间，计算各个节段的达峰时间标准差（TPSD）。心室收缩期的TPSD，命名为SDs，舒张晚期的TPSD，命名为SDa，并用占R-R'间期的百分比表示。PALS、SRs代表LA存储功能，ACLS、SRa代表左心房泵功能。SDs、SDa代表了心室收缩期和舒张晚期的左心房运动同步性，数值越大，说明越不同步。

孤立性房颤患者消融术后随访：50例患者中有38例行射频消融手术。所有患者在术后第1天，1个月，3个月，6个月，1年行24 h动态心电图，并询问是否有心悸、胸闷或者与以往房颤发作时相似的症状出现。心电图出现房性心动过速，心房扑动，房颤，均定义为房颤复发。

统计学方法：应用SPSS 20.0及Medcal统计软件。计量资料用均数±标准差表示，两组间比较用独立样本的t检验，三组间的比较用单因素方差分析。计数资料用百分比表示，两组间比较用χ2检验。应用Logistic回归分析各变量区分孤立性房颤和健康对照组以及预测消融术后复发效力，并建立受试者工作特征（ROC）曲线。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组的临床资料比较（表1）

两组的年龄、性别、血压、心率的差异均无统计学意义（P＞0.05）。消融术后随访1年有11例（28.9%） 复发。

表1 孤立性房颤组与健康对照组的临床资料的比较

表1 孤立性房颤组与健康对照组的临床资料的比较

注：1 mmHg=0.133 kPa；-：无

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2.2 两组传统超声心动图和2D-STE参数比较

传统超声心动图参数的比较（表2）：孤立性房颤组的LAVI、E/E'大于健康对照组，LATEF、A'小于健康对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），其他的传统参数在两组间的比较差异无统计学意义。

表2 孤立性房颤组与健康对照组的传统超声心动图参数比较

表2 孤立性房颤组与健康对照组的传统超声心动图参数比较

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二维斑点追踪超声心动图参数比较（表3）：孤立性房颤组的左心房功能参数明显低于健康对照组；孤立性房颤组的同步性参数SDs、SDa显著大于健康对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。

表3 两组的二维斑点追踪超声心动图参数的比较

与健康对照组比较，孤立性房颤组中的左心房无扩大亚组仍然存在PALS、ACLS、SRs、SRa降低，SDs、SDa增大（表4）。

2.3 Logistic回归分析结果（图1）

同步性参数SDs（OR=8.064，95%CI：1.758～36.992；P=0.007）和SDa（OR=9.796，95%CI 1.765～54.357；P=0.009）是识别孤立性房颤的最有效的参数，ROC曲线下面积分别为0.878和0.851，SDs的敏感性为83%; 特异性为72%; SDa的敏感性为81%，特异性为76%。另外，SDs（OR=2.075，95%CI：1.099～3.918；P=0.024）、SDa（OR=12.525，95%CI：1.149～136.475；P=0.038）同样是预测房颤消融术后复发的最佳参数，ROC曲线下面积分别为0.833、0.914，SDs的敏感性为80 %，特异度性为71%; SDa的敏感性为86%，特异性为79%。

表4 孤立性房颤组中两亚组与健康对照组二维斑点追踪超声心动图参数比较

图1 SDs和SDa鉴别孤立性房颤的受试者工作特征曲线

3 讨论

本研究应用2D-STE技术评估了孤立性房颤患者的左心房功能和运动同步性，发现：（1）2D-STE能够检测出孤立性房颤患者的左心房功能受损和运动不同步，即使没出现心房扩大时，也能检测出来。（2）在传统超声参数和2D-STE参数中，与传统超声参数和其他2D-STE参数相比，同步性参数是识别孤立性房颤及预测房颤消融术后复发的最佳参数。

左心房的大部分纤维是沿长轴排列的，其功能主要依赖长轴纤维拉长和缩短来实现的[14]。在心室收缩期，心房肌纤维拉长，心房充盈，此时左心房执行存储功能，在心房收缩期，心房肌纤维缩短，将血液泵入心室，此时左心房执行泵功能。心室收缩期应变和应变率反映了左心房的存储功能，舒张晚期的应变和应变率反映了左心房的泵功能[15,16]。

在本研究中，孤立性房颤组的PALS、SRs明显低于健康对照组，表明孤立性房颤患者的左心房存储功能受损，这与房颤导致的心房超微结构的变化有关，包括心房肌细胞肥大、肌纤维排列紊乱、胶原纤维沉积和心肌纤维化[17,18]。心房肌纤维化导致僵硬度增加，进而影响左心房松弛，使得存储功能受损。一项心脏磁共振成像（MRI）研究证明左心房应变与心肌纤维化的程度负相关[19]。

在本研究中，孤立性房颤患者的ACLS、SRa明显低于对照组，表明孤立性房颤患者存在泵功能受损。Henein等[1]的研究用2D-STE技术测量阵发性房颤患者的SRa数值低于本研究（-1.1±0.5 vs -1.41±0.58），分析原因可能与其入选的患者受到高血压、糖尿病和其他因素的影响。LAAEF也是左心房泵功能的指标，在本研究中，孤立性房颤组的LAAEF较对照组有降低的趋势，但没有达到统计学差异（40.4±10.2% vs 44.6±9.5%，P=0.084），说明2D-STE参数比传统指标更敏感的反映出左心房泵功能的变化。本研究中左心房的同步性参数SDs、SDa在孤立性房颤中明显大于健康对照组，说明孤立性房颤患者中的存储期和泵功能期均存在运动的不同步，这与房颤导致心房组织重构和电重构有关[20]。

左心房无扩大的孤立性房颤患者仍然存在PALS、SRs、ACLS、SRa低于健康对照组，SDs、SDa明显高于健康对照组，表明孤立性房颤患者左心房功能和同步性的变化早于形态学的变化。有研究表明左心房大小无明显差异的房颤患者和窦性心律者，前者心房肌出现明显的纤维化[21]。这一研究结论支持本研究的结果。

Hong等[2]研究表明心房收缩期应变可用识别阵发性房颤（敏感性71.1%，特异性70.0%），但该研究没有纳入左心房同步性参数。本研究结果显示左心房的同步性参数SDs、SDa是鉴别孤立性房颤的最佳参数。有研究表明，左心房大小、左心房应变与房颤消融术后复发相关[22,23]，上述的研究中没有纳入同步性参数，在本研究发现同步性参数SDs、SDa比传统超声参数更好的预测消融术后房颤复发。因此，在评价左心房功能时应该关注心房同步性情况，只有心房同步收缩和舒张才能实现良好的泵功能与存储功能[24]。

本研究有一定的局限性，（1）应用研究左心室应变的软件来分析左心房，近来一些研究[24]证实了应用无创的 2D-STE评价左心房的功能的可行性。（2）孤立性房颤患者应用的一些药物可能会影响到左心房的功能。（3）考虑到本研究的目的之一是探讨消融术后房颤复发的预测因素，本研究的样本量相对较少。

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Evaluation of Left Atrial Function, Synchrony and Predictive Value for Post-operative AF Recurrence in Lone AF Patients by Two-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography

SHANG Zhi-juan, GU Jin-ping, SU De-chun, CONG Tao, SUN Ying-hui, LIU Yan, CHEN Na, YANG Jun.
Department of Cardiology, The First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian (116011), Liaoning, China Corresponding Author: YANG Jun, Email: junyang_cmu1h@sina.com

Objective: To evaluate left atrial (LA) function and synchrony in lone atrial fibrillation (LAF) patients by twodimensional speckle tracking echocardiography (2D-STE) and to explore the predictive value of 2D-STE parameters for AF recurrence after ablation procedure.Methods: Our research included in 2 groups: LAF group,n=50 patients diagnosed in our hospital from 2013-06 to 2015-05; it was further divided into 2 subgroups as Non-LA enlargement subgroup,n=34 and LA enlargement subgroup,n=16 and Control group,n=35 healthy subjects. With sinus rhythm, 2D-STE was conducted to obtain LA peak ventricular systolic longitudinal strain (PALS), strain rate (SRs) and atrial contraction longitudinal strain (ACLS), strain rate (SRa). Standard deviation for the time to peak (TPSD) of regional strain was calculated. TPSD during ventricular systole was named as SDsand TPSD during ventriculardiastole was named asSDa.Results: Compared with Control group, LAF group had reduced PALS (28.34±8.57) vs (38.73±6.13), SRs (1.17±0.31) vs (1.57±0.25), ACLS (14.11±4.91) vs (18.86±3.57 ) and SRa (-1.41±0.58) vs (-1.90±0.30), allP＜0.05; while elevated SDs (8.11±3.00) % vs (4.67±1.48) % and SDa (5.57±2.26) % vs (3.11±1.13) %, bothP＜0.05. Furthermore, Compared with Control group, Non-LA enlargement subgroup had decreased PALS, SRs, ACLS and SRa, allP＜0.05; while increased SDs and SDa, bothP＜0.05. Logistic regression analysis indicated that compared with traditional parameters, SDs and SDa could more effectively distinguish LAF patients from normal subjects (SDs with the sensitivity 83%, specificity 72% and SDa with the sensitivity 81%, specificity 76%). Elevated SDa and SDs were the best predictors for post-operative AF recurrence (SDs with the sensitivity 80%, specificity 71% and SDa with the sensitivity 86%, specificity 79%).Conclusion: 2D-STE may detect LA dysfunction and dyssynchrony in LAF patients, abnormal parameters could be found in LAF patients without LA enlargement. SDs and SDa were the best predictors for post-operative AF recurrence.

Atrial fibrillation; Atrial function, left; Echocardiography

2016-08-19）

（编辑：许菁）

116011辽宁省大连市，大连医科大学附属第一医院 心内科（商志娟、苏德淳、丛涛、孙颖慧、刘岩、陈娜）；大连医科大学附属第二医院 重症监护病房（顾金萍）；中国医科大学附属第一医院 心血管超声科（杨军）

商志娟 副主任医师 硕士 主要从事心脏超声诊断工作 Email: zhijuansh1980@126.com 通讯作者：杨军 Email: junyang_cmu1h@sina.com*共同第一作者

R54

A

1000-3614（2017）03-0261-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.03.013

方法：纳入2013-06至2015-05期间诊断为孤立性房颤患者50例，为孤立性房颤组，另选我院的健康体检者35例作为健康对照组。孤立性房颤组中，有34例患者的左心房无扩大为左心房无扩大亚组，另外16例为左心房扩大亚组。在窦性心律的条件下，应用2D-STE技术，获得左心房长轴整体及各个节段的应变及应变率曲线。测量左心房在心室收缩期峰值应变（PALS）及应变率（SRs）和舒张晚期峰值应变（ACLS）及应变率（SRa），并测量各个节段达峰值应变时间，并计算各个节段的达峰时间标准差（TPSD）。心室收缩期的TPSD，命名为SDs，舒张晚期的TPSD，命名为SDa。

结果：孤立性房颤组的PALS（ 28.34±8.57 vs 38.73±6.13）、SRs（ 1.17±0.31 vs 1.57±0.25）、 ACLS（ 14.11±4.91 vs 18.86±3.57 ）、SRa（-1.41±0.58 vs -1.90±0.30）均较健康对照组明显降低（P均＜0.05），SDs [（8.11±3.00）% vs（4.67±1.48）%]、SDa[（5.57±2.26）% vs（3.11±1.13）%]均较健康对照组明显增大（P均＜ 0.05）。另外，孤立性房颤组中的左心房无扩大亚组的PAL、SRs、ACLS、SRa低于健康对照组（P均＜0.05），SDs，SDa大于健康对照组（P均＜0.05）。Logistic回归分析结果显示SDs，SDa能够较传统参数更有效的区分孤立性房颤和对照组（SDs：敏感度83%，特异度72%；SDa：敏感度81%，特异度76%）。SDs，SDa的增大是预测孤立性房颤消融术后复发的最佳因素（SDs：敏感度80 %，特异度71%；SDa：敏感度86%，特异度79%）。

结论：2D-STE技术能够检测出孤立性房颤患者的左心房功能降低和运动不同步，左心房无扩大的孤立性房颤患者，2D-STE参数仍有显著异常。SDs、SDa能够较传统参数更有效的区分孤立性房颤和健康者，而且是预测房颤术后复发的最佳因素。