综述超声心动图评价心房

1、超声心动图评价心房收缩功能与同步性 左、右心室一直是心脏功能的评价的焦点，随着心脏功能研究的不断深入，有关心房功能在全心功能中的作用日益受到重视1。心房收缩舒张功能在临床疾病的发生发展以及预后预测中有着重要的作用2，对心房功能的检测可以发现亚临床心功能不全，有助于更好地预测心室功能情况3-4，评价心房功能对于疾病的病情评估、疗效观察和预后判断有重要的临床意义5-6。超声心动图（ultrasonic cardiogram UCG）在评价心房功能上有其独特的优势。现就UCG在上述方面的各项功能进行综述。1. 心房在心动周期中的功能心房在整个心动周期中起着血液流动的管道、储存作用,在舒张晚期还有主动

2、收缩功能7。舒张期二尖瓣、三尖瓣开放，心房充当管道，将血液输送进入心室内；当心室收缩时，心房又将腔静脉及肺血管回流的血液暂时存储起来，充当储存器；而当心房肌收缩时，可将15-20%的血液主动泵入到心室，增加心室舒张晚期的充盈。故当心房功能出现异常时，心室舒张期的有效充盈会下降，引起肺循环、左心系统一系列的相关病理改变8,最终导致心房内残余血量增多，前负荷增大，心房内径增加。相关研究表明心房附壁血栓的形成与心房结构重构相关9，当心房内血流淤滞及压力负荷增加时，会导致心房内膜损伤及涡流的发生，成为心房内血栓形成的病理基础。2.评估心房功能的相关超声技术2.1二维超声 有研究发现心房内径是心血管事件

3、发生的一个独立预测因子10。二维超声可以通过测量右室前壁厚度(RVAW)、左室前壁厚度(LVAW)、室间隔厚度(IVS)、左室舒张末期内径(LVED)、右室舒张末期内径(RVED)、右房上下径(RAL)和横径(RAT)、左房上下径(LAL)和横径(LAT)，直观并准确地描述心房的大小。Antonello11等动态观察了650名长期接受专业耐力训练运动员收缩期末期、舒张末期RAL、RAT及右房面积，得到的所有相关数据均高于普通人。Alexandra12对心肌梗死后小鼠心脏收缩和舒张功能进行测量,认为扩大的心房内径是诊断心梗后肺淤血及心力衰竭的主要指标。而根据双平面面积长度法测得心房各时期容积，与

4、心导管测得的心房容积有较好的相关性。2.2M型超声 M型超声心动图对时间和距离的精确定位可细致地测定局部结构运动轨迹方向、时间、幅度和速率13。在心尖四腔心切面,清楚显示左、右心房和房间隔,通过测量:右房壁(RAW)、左房壁(LAW)和房间隔(IAS)、收缩期和舒张期(均为心室活动周期,以下同)厚度,RAW、LAW和IAS运动幅度,右心房、左心房收缩期和舒张期内径，进一步计算心房壁收缩增厚变化率,心房缩短率(AFS)。吴雅峰等14运用解剖M型超声对正常人左、右心房和房间隔的运动进行研究,分析左、右心房及房间隔功能特点认为：心房壁运动与心室壁运动有类似的厚度变化；左、右心房壁运动均为舒张期向心腔

5、内运动，收缩期离心运动；右房壁运动幅度大于左房壁，房间隔运动可以解释不同类型心脏病的心房负荷状态。2.3二尖瓣及三尖瓣血流频谱二尖瓣血流频谱E峰形成于心室舒张早、中期，A峰与心房主动性收缩有关，其峰值速度可在一定程度上反映心房的辅助泵功能15。左心房射血力（left atrial ejection force LAEF）是指左心房收缩期将血液推动入左心室所施加的作用力，是一个全面评价左心房收缩功能的指标16-17，其具体公式为LAEF=0.5××MVA×A,公式中为血液比重1.06g/cm3,MVA为二尖瓣环面积,A为二尖瓣瓣口舒张晚期血流峰值流速。Triposk

6、iadis F等18学者用LAEF公式评价左房主动收缩功能，发现慢性心力衰竭的患者二尖瓣瓣口舒张晚期血流峰值流速与LAEF值呈正相关。Kiani A等19记录了26名患轻度窒息的新生儿心脏功能的相关指标，得出的结果表明发现通过监测LAEF可以发现潜在的心室充盈功能异常。同样，右心房射血力则是评价右房收缩功能的良好指标,由于在功能上左、右房有诸多相似，其公式也是由左房射血力公式沿用的：05××兀(d2)2×A2，为血流密度、d为三尖瓣瓣口直径、A为三尖瓣血流频谱A峰峰值速度，此外，由于三尖瓣由三个瓣叶组成，与二尖瓣相比，开放更接近正圆形，因此更适合于用圆形面积公式来

7、计算其开口面积，基于此，更有理由将射血力公式用于右心房20。2.4组织多普勒(tissue doppler imaging TDI) 心肌运动为低速高幅信号，而血液流动为高速低幅信号，TDI滤除血流反射回来的频移信号，只检测心肌反射回来的频移信号，显示心肌的运动信息21,从而定量评价心房肌运动速度。TDI速度图的PW-TDI模式可用于显示心房肌运动速度和方向，其测量值不受心脏前、后负荷影响。Zhang Q等22运用TDI研究年龄和心率对131例健康正常人心房助力泵功能的影响,发现心房收缩峰值速度，在右房(90±26)cms最大，其次为左房(75±24)cms，房间隔(56&

8、#177;13)cms最小；60岁及以上人群的左房收缩期峰值速度高于60岁以下人群(81±27)cms vs (67±14)cms，心率在60次/分及以上的左房收缩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声学定量（acoustic quantification AQ）AQ是利用超声背向散射原理，由计算机根据心肌组织与血液的背向散射特性的不同而自动识别和实时跟踪心内膜-血液边界，从而可实时快速地显示心房的面积-时间曲线、容积-时间曲线23。AQ检测时取心尖四腔观，启动二次谐波显像和AQ系统，调节TGC和L

9、GC等控制键，使AQ曲线与心房内膜密切贴合，划定包括整个心房的感兴趣区，同步记录心房容积-时间变化曲线及其微分曲线和导心电图。测量指标包括24：(1)心室收缩末期心房容积(ESV)；(2)心室舒张末期心房容积(EDV)，(3)快速排空末期心房容积(EEV)，(4)心房存储器容积(V)：V=ESV-EDV，V也为心房排空总量；(5)心房快速排空容积(E)：E=ESV-EEV；(6)心房主动收缩排空容积(AE):AE=EEV-EDV；(7)心房快速排空分数(EF)：EF =EV×l00，也为心房管道容积；(8)心房主动收缩排空分数(AEF)：AEF=AEV×100，也为心房助力

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)。张蕾等25应用声学定量技术记录12只犬起搏前及起搏后(均为窦性心律)的左右心房容量时间曲线，并计算相关指标，结果显示短时间快速心房电活动即可使左、右心房扩大,心房收缩功能明显下降。2.6实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography RT-3DE)RT-3DE可以实时、全面地观察立体解剖结构，还可以快速地进行定量分析，随着该技术的不断发展，对心房形态及功能的评价会更加方便、准确。Prakash K等26利用体外水囊，比较正常形

11、态、模拟室壁瘤状态下实时三维超声测值与实际注水容积的关系，结果发现在水囊明显变形的情况下，实时三维超声测量的容积与实际测值高度相关。心房容积的准确测量是有效地应用其容积变化评价心房功能的必要前提，RT-3DE通过三维容积测量方法（不依赖于几何模型假设），可获得真实立体形态的心房的瞬时容积，避免了二维超声在测量心房容积时运用Simpson法造成的误差。Miyasaka Y等27将运用RT-3DE测得的心房容积与运用64层螺旋CT（64-slice multidetector computed tomography MDCT）所测得心房容积相比较，发现两者高度相关。夏娟等28应用实时三维超声心动图

12、技术测量高血压病患者左心房容积的变化，评价其功能，得出实时三维成像技术可以评价高血压患者的左心房功能，高血压患者左心室重构发生前其左心房壁形变能力已降低，高血压病患者左心房形变能力与左心房射血功能呈显著正相关。3.心房的同步性的重要性当心脏的电活动在心房各壁传导时间和方向性发生改变时，心房不同部位的电机械活动差异加大，即电机械耦联活动达最大应变的不同步性增加29-30，会直接影响心房的主动射血功能31，同时诱导利钠多肽的释放，最终导致心房内膜损伤及涡流的发生，增加血栓栓塞、脑卒中和心房颤动的发生机会。4.评估心房同步性的相关超声技术4.1组织多普勒成像技术（TDI）TDI已经用于对心衰患者心房

13、内和心房间同步性的评价32。获取组织多普勒动态图像后，启动定量多普勒组织速度成像(quantitative doppler tissue velocity imaging QTVI)程序，将取样点置于二尖瓣环、三尖瓣环下的左房游离壁、房间隔及右房游离壁，获取3个壁3个取样点的QTVI曲线，在每一个取样点的QTVI曲线上测量从P波起始点至QTVI曲线上的A波起始点的时限Ta(Ta：心房肌电机械收缩时间)，Ta获得后，以70次min的标准心率予以校正，校正后的Ta为Tac。左房游离壁、房间隔、右房游离壁3个取样点的Tac分别表示为PLA、PIAS、PRA。左房内同步性定义为PLA与PIAS的差值，

14、右房内同步性定义为PIAS与PRA的差值，左右心房间的同步性定义为PLA与PRA的差值。李少华等33用TDI评价代谢综合征左室肥厚患者心房内和心房间的同步性，研究结果表明代谢综合征患者存在左房及心房间的不同步。4.2组织追踪成像（tissue tracking imaging TTI） TTI是一种以TDI为基础的定量超声心动图新技术,其原理为:用时间对速度进行积分计算,通过计算机编码技术,不同的纵向位移值用7种不同的颜色来编码；同时可得出心肌运动的位移曲线,反映心肌的时间、距离变化。段红梅等33应用TTI测量单纯肥胖儿童左房收缩期峰值速度等相关参数，发现单纯肥胖儿童左房整体收缩与舒张功能参数

15、均较体重正常儿童减低。因占心肌纤维总量70%的纵向心肌在心脏的收缩中起重要的作用，故TTI能够实时、直观评价收缩期心脏所有心肌组织向心尖方向的运动距离34。4.3二维斑点追踪技术（two dimension speckle-tracking imaging 2D-STI） 2D-STI是指在传统二维超声图像的基础上，人工标记感兴趣区的心肌或心内膜，逐帧追踪标记点的运动情况来反映整个心动周期心肌的形变能力,从而定量分析心肌的整体和局部应变功能。2D-STI与组织多普勒频移无关，不受声束方向与室壁运动方向的夹角影响，无角度依赖性，更能客观、准确地评价心肌功能，通过比较左心房各节段达最大应变的时间差

16、值和标准差来反映左心房的同步性35-36。曹省等37用2D-STI测量32例健康受试者左心房主动收缩时各房壁(前壁、下壁、后壁、侧壁、房间隔)三节段(基底段、中段、上段)的峰值速度、纵向收缩峰值幅度、径向收缩峰值幅度、纵向应变达峰时间、径向应变达峰时间，发现左心房收缩时房壁运动具有一定的规律性，总体表现为各房壁收缩峰值速度和幅度从基底段到上段递减的特性，各房壁间相同节段运动达峰时间基本同步，证明2D-STI可以较准确地评价正常人心房收缩功能和同步性。4.4实时三维超声心动图（RT-3DE） 近年来临床上主要使用实时三维超声心动图来评价心室同步性，但通过该技术评价心房同步性的研究较为少见，心房心

17、肌运动也存在着同步性，失同步时主动泵血功能降低，用二维超声心动图来评价左房功能，受其形态的限制，具有一定的局限性38，而RT-3DE不依赖任何几何形态的假设，直接反映左房容积变化，并可获取左房同步性的相关指标，并分析左心房同步性与心房容积、功能的关系，且能同步显示16或17节段的局部容积变化曲线，通过比较自QRS波起点到左心室各节段最小容积的时间间期，应用曲线离散度可以对心房不同步进行评估。邓燕等39应用RT-3DE测量左心房员16节段、12节段、6节段QRS起点达最小收缩容积时间标准差及离均差，测量左心房最大容积、最小容积及收缩前容积，计算左心房整体射血分数、被动射血分数、主动射血分数。结果

18、表明：RT-3DE可检测左心房机械运动不同步情况，左心房内机械运动不同步与左心房扩大及整体功能降低关系密切。参考文献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

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