楊赟 張文華 劉莉紅 丁彥春 吳雙 宋昕殊

·臨床研究·

二維及實時三維超聲心動圖在評價老年持續(xù)性心房顫動患者心臟結(jié)構(gòu)和心室功能中的應(yīng)用

楊赟 張文華 劉莉紅 丁彥春 吳雙 宋昕殊

目的應(yīng)用二維及實時三維超聲心動圖技術(shù)評價老年持續(xù)性心房顫動患者的心臟結(jié)構(gòu)和心室功能。方法選取2015年1月至2016年12月于大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院就診的持續(xù)性心房顫動病史大于15年的老年患者50例作為病例組，同期健康體檢老年人50名作為對照組。采用常規(guī)超聲測量兩組左心房舒張末期面積(LAA)、右心房舒張末期面積(RAA)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVDd)、左心室收縮末期內(nèi)徑(LVDs)、室間隔厚度(IVSTd)、左心室后壁厚度(LVPWd)、二尖瓣反流(MR)、右心室舒張末期前后徑(RVDd)、三尖瓣反流(TR)、下腔靜脈塌陷率(ΔIVC)。應(yīng)用頻譜多普勒測定二、三尖瓣口舒張期血流頻譜，組織多普勒測定二、三尖瓣環(huán)運動頻譜，計算左、右心室舒張功能指標(biāo)E/E′；實時三維超聲心動圖分別測量左右心室收縮末期容積(ESV)、左右心室舒張末期容積(EDV)、左右心室射血分數(shù)(EF)。結(jié)果常規(guī)二維超聲測量結(jié)果：與對照組比較，病例組LVDd、LVDs、IVSTd和LVPWd均無明顯變化(均為P>0.05)；LAA、MR、RAA、RVDd、TR和E/E′升高，ΔIVC減低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。三維超聲參數(shù)測量結(jié)果：與對照組比較，病例組RVEDV、RVESV增大，RVEF減低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)，LVEDV、LVESV有增大趨勢，LVEF有減低趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。結(jié)論實時三維超聲心動圖不依賴于心室的幾何形狀，能夠準(zhǔn)確直觀測量左右心室的容積和射血分數(shù)。長期心室律控制不佳的老年心房顫動患者心臟結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生變化，雙心房及右心室增大，心功能減低，尤其右心功能減低較左心功能減低明顯，三尖瓣反流較二尖瓣反流明顯。

超聲心動描記術(shù)，三維； 老年人； 心房顫動； 心臟結(jié)構(gòu)和功能

【Keywords】 Echocardiography，three-dimensional； Aged； Atrial fibrillation； Cardiac structure and function

心房顫動(atrial fibrillation，AF)是指心房無序除極的過程，正常生理電活動消失，導(dǎo)致心房不能有效收縮，是比較嚴重的心房電活動異常，長期AF導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)和功能改變[1]。隨著生活質(zhì)量的提高及生活方式的改變，人口老齡化加劇，老年AF患者越來越多。AF對人體的影響一方面表現(xiàn)為心律失常所導(dǎo)致的黑矇、心慌、心律失常性心肌病甚至心力衰竭；另一方面表現(xiàn)為AF并發(fā)癥：血栓和栓塞。三維超聲心動圖技術(shù)可以重建左右心室的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，能夠?qū)夏闍F患者左右心室容積及泵血功能進行評估，在臨床診斷、治療、判斷病情進展及預(yù)后中有一定的價值[2]。

1 對象和方法

1.1 研究對象

選取2015年1月至2016年12月于大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院就診的持續(xù)性AF病史大于15年的老年患者50例作為病例組，男性23例，女性27例，年齡70～90歲，平均(81.2±4.4)歲；同期選取健康體檢老年人50名作為對照組，男性24名，女性26名，年齡70～90歲，平均(79.9±5.3)歲。AF患者心電圖具備以下特征：(1)P波消失；(2)出現(xiàn)大小不一、間期不均勻、形狀不規(guī)則的f波，頻率約為350～600 次/分；(3)心室搏動(QRS波)完全不規(guī)則。病例組需排除高血壓、冠心病、心臟瓣膜病、原發(fā)性和繼發(fā)性心肌病、肺源性心臟病、結(jié)締組織疾病、原發(fā)性肺動脈高壓和甲狀腺功能亢進等。兩組患者均無吸煙史、飲酒史及其他不良嗜好，分別對兩組患者的性別、年齡、身高、體重、血壓等資料進行對比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性，見表1。

1.2 儀器與方法

采用GE公司Vivid E9心臟超聲診斷儀，配備頻率1.5～4.5 MHz的二維超聲探頭M5S和頻率1.7～3.3 MHz的三維超聲探頭4V。經(jīng)胸二維超聲心動圖檢查，根據(jù)美國超聲心動圖協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)測量相關(guān)指標(biāo)，測量左心室舒張末期最大內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic dimension，LVDd)、室間隔厚度(interventricular septal end-diastolic thickness，IVSTd)、左心室收縮末期最小內(nèi)徑(left ventricular end-systolic dimension，LVDs)和左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness in diastole，LVPWd)，右心室舒張末期前后徑(right ventricular end-diastolic dimension，RVDd)；頻譜多普勒超聲測量二、三尖瓣口舒張早期前向血流峰值速度(E)；應(yīng)用組織多普勒技術(shù)測量二、三尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度(E′)，分別計算E/E′。于心尖四腔切面描記左心房舒張末期面積(left atria area，LAA)、二尖瓣反流(mitral regurgitation，MR)、右心房舒張末期面積(right atria area，RAA)、三尖瓣反流(tricuspid regurgitation，TR)，應(yīng)用M型超聲測量下腔靜脈塌陷率(ΔIVC)。其中，下腔靜脈塌陷率(ΔIVC)=(呼氣末下腔靜脈內(nèi)徑-吸氣末下腔靜脈內(nèi)徑)/呼氣末下腔靜脈內(nèi)徑×100%。

表1 兩組基線資料比較

在“4D”模式下，獲得清晰的心尖四腔切面，將左心室置于圖像中央并完整清晰顯示其內(nèi)膜，存儲多個心動周期動態(tài)圖像并計算分析舒張末期最大容積(left ventricular end-diastolic volume，LVEDV)、左心室收縮末期最小容積(left ventricular end-systolic volume，LVESV)、左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fractions，LVEF)。將右心室置于圖像中央并完整清晰顯示其內(nèi)膜，存儲多個心動周期動態(tài)圖像。將圖像拷貝至Echo PAC離線分析軟件后脫機分析，啟動TomTec RV Volume分析軟件，勾畫右心室內(nèi)外膜曲線。程序自動計算出右心室舒張末期最大容積(right ventricular end-diastolic volume，RVEDV)、右心室收縮末期最小容積(right ventricular end-systolic，RVESV)、右心室射血分數(shù)(right ventricular ejection fractions，RVEF)，所有數(shù)值均測量5個心動周期，取平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)二維超聲心動圖測量結(jié)果

反映心房、心室結(jié)構(gòu)的指標(biāo)：兩組LVDd、LVDs、IVSTd和LVPWd比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)；與對照組比較，病例組的LAA、RAA和RVDd增大，ΔIVC減低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.05)。反映左、右心室舒張功能的指標(biāo)：與對照組比較，病例組E/E′增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與對照組比較，病例組MR、TR增大，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)；病例組內(nèi)比較，三尖瓣的反流面積大于二尖瓣的反流面積，見表2、圖1。

2.2 實時三維超聲圖測量結(jié)果

反映心室容積的指標(biāo)：與對照組比較，病例組的RVEDV、RVESV增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)；LVEDV、LVESV有增大趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。反映心室收縮功能的指標(biāo)：與對照組比較，病例組的RVEF減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；LVEF有減低趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3、圖2。

表2 兩組常規(guī)二維超聲心動圖測量結(jié)果±s)

表3 兩組實時三維超聲心動圖測量結(jié)果±s)

A：心尖四腔切面左右心房大??；B：心尖四腔切面三尖瓣大量反流；C：心尖四腔切面三尖瓣環(huán)位移；D：劍下切面測量下腔靜脈內(nèi)徑及呼吸塌陷率圖1 右心二維超聲心動圖

圖2 實時三維超聲心動圖右心室心腔形態(tài)

3 討論

AF對患者心臟的影響主要表現(xiàn)為心房的擴大和纖維化[3]，本研究結(jié)果顯示長期持續(xù)性AF患者左右心房均增大。早已證實，左心房肺靜脈入口處心房肌與AF發(fā)生密切相關(guān)，成為AF射頻消融治療的理論和實踐依據(jù)。在右心房內(nèi)下腔靜脈開口、冠狀靜脈口和三尖瓣環(huán)之間不光滑的心肌結(jié)構(gòu)稱為右心房峽部，此結(jié)構(gòu)是多種房性心律失常的關(guān)鍵傳導(dǎo)部位及起搏點，右心房峽部與AF的形成和發(fā)展存在一定關(guān)聯(lián)[4]。AF可引起心房擴大，而心房擴大又導(dǎo)致和加重AF。同時本研究結(jié)果顯示，長期持續(xù)性AF患者的右心室增大較左心室增大出現(xiàn)早，并且三尖瓣反流程度較二尖瓣重，分析其原因：AF導(dǎo)致心房增大，瓣環(huán)擴張，由于三尖瓣環(huán)與二尖瓣環(huán)解剖形態(tài)不同，三尖瓣環(huán)為略呈三角形的纖維環(huán)，有三個不在同一平面的交界點，三尖瓣環(huán)的擴大在三個瓣葉中不均等，使瓣葉收到不均衡的牽拉力以致瓣葉對合點發(fā)生遷移，而二尖瓣環(huán)呈馬鞍狀，有兩個瓣葉，并且其瓣葉對合緣較長，所以當(dāng)左右心房增大差異不明顯的情況下，三尖瓣環(huán)擴張導(dǎo)致瓣膜反流較二尖瓣環(huán)擴張引起瓣膜反流程度重。有研究顯示，瓣環(huán)直徑指數(shù)及瓣葉閉合高度與繼發(fā)性三尖瓣反流密切相關(guān)[5]。三尖瓣中到大量反流導(dǎo)致右心容量負荷增加，右心室增大，擴大右心室同時又加重瓣環(huán)擴張，反流又加重。

由于AF患者心房失去有效收縮，二、三尖瓣口舒張期血流A峰消失，出現(xiàn)單峰，而瓣口舒張期血流E峰與瓣環(huán)組織多普勒舒張期運動峰值E′比值成為監(jiān)測AF患者心室舒張功能的一個良好指標(biāo)[6]。既往研究證實，AF患者心室功能改變首先是舒張功能減低，因為AF患者心房主動泵血功能減低，心房容積及儲備功能增加，心房充盈壓升高，引起心室順應(yīng)性下降，心室舒張功能減低[7-8]。

三維超聲心動圖技術(shù)日益成熟[9-13]，成為評價心臟功能的準(zhǔn)確指標(biāo)之一。本文應(yīng)用三維超聲心動圖測定左、右心室收縮功能，結(jié)果顯示長期AF患者左右心室收縮功能減低，但右心室收縮功能減低更明顯，表現(xiàn)為右心室增大、三尖瓣大量反流、下腔靜脈增寬、下腔靜脈呼吸塌陷率小于50%。老年AF患者，腎素血管緊張素系統(tǒng)被激活[14]，心室肌細胞受損并發(fā)生重構(gòu)，心室肌細胞功能下降，導(dǎo)致心室擴張，心室容積增加，同時AF患者心房失去主動收縮功能，心排出量減低，心室收縮功能亦減低。當(dāng)瓣膜出現(xiàn)中到大量反流時，收縮期心室向動脈的有效射血量減少，部分血液成為無效循環(huán)，而對于AF患者舒張功能減低出現(xiàn)早，更減少心室有效射血量，由于右室心肌較左室心肌薄，其代償能力較弱，所以右心室收縮功能減低較左心室明顯，同時由于右心功能減低，三尖瓣大量反流，下腔靜脈血液回流不暢，導(dǎo)致下腔靜脈增寬，呼吸塌陷率下降。AF患者房室腔的結(jié)構(gòu)、功能變化會影響其血流動力學(xué)改變，血流動力學(xué)改變又反過來影響房室腔的結(jié)構(gòu)和功能，心臟的結(jié)構(gòu)、功能和血流動力學(xué)之間相互影響，密不可分。

由于長期AF患者心房增大、右心室增大，應(yīng)注意與先天性心臟病房間隔缺損造成右心增大相鑒別，以及AF與先天性心臟病合并存在的情況，本研究中有1例患者即合并房間隔缺損?？傊L期持續(xù)性AF患者心房結(jié)構(gòu)、功能改變導(dǎo)致心室結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生變化，心房心室結(jié)構(gòu)功能相互影響、相互作用，三維超聲心動圖能夠評估老年AF患者左右心室容積及泵血功能，在臨床診斷、治療、判斷病情進展及預(yù)后中有一定的價值。

本研究中聯(lián)合運用了多種超聲心動圖測量方法，評價老年持續(xù)性AF患者心臟結(jié)構(gòu)、血流及功能的變化情況。這些超聲技術(shù)具備簡單方便、可多次重復(fù)操作、對患者及操作者均無創(chuàng)傷等優(yōu)點，具有較強的臨床應(yīng)用價值。但仍存在缺點，例如三維超聲探頭體積大，增加了尋找良好透聲窗的難度；并且實時三維超聲心動圖是多心動周期采集，其時間及空間分辨率仍較低，需操作者熟練掌握操作手法及技巧，以減少數(shù)據(jù)測量的誤差。

利益沖突：無

[1] Lee SH，Park SJ，Byeon K，et al.Risk factors between patients withlong and non-lone atrial fibrillation[J].J Korean Med Sci，2013，28(8)：1174-1180.DOI：10.3346/jkms.2013.28.8.1174.

[2] Badano LP，Boccalini F，Muraru D，et al.Current clinical applic-ations of transthoracic three-dimensional echocardiography[J].J Cardiovasc Ultrasound，2012，20(1)：1-22. DOI：10.4250/jcu.2012.20.1.1．

[3] 施國穎，余健彬，汪建軍，等.超聲心動圖測定左房內(nèi)徑大小與心房纖顫的關(guān)系[J].中國實用醫(yī)藥，2012，7(31)：98-99. DOI：10.3969/j.issn.1673-7555.2012.31.068．

Shi GB，Yu JB，Wang JJ，et al.Relationship between atrial diameter measured by echocardiography and atrial fibrillation[J].China Prac Med，2012，7(31)：98-99.DOI：10.3969/j.issn.1673-7555.2012.31.068．

[4] 朱愨.右房峽部的影像解剖特征研究進展[J].心血管病學(xué)進展，2012，33(4)：517-520.DOI：10.3969/j.issn.1004-3934.2012.04.026.

Zhu Q．Advances in anatomical characteristics of cavotricuspid isthmus imaging[J].Adv Cardiovasc Dis，2012，33(4)：517-520.DOI：10.3969/j.issn.1004-3934.2012.04.026.

[5] 孟紅，王浩，潘世偉，等.超聲心動圖綜合評估繼發(fā)性三尖瓣反流程度[J].中華超聲影像學(xué)雜志，2015，23(4)：326-328.DOI：10.3969/j.issn.1000-3614.2015.z1.377．

Meng H，Wang H，Pan SW，et al.The insight into secondary tricuspid regurgitation by two and three-dimensional echocardiography[J].Chin J Ultrasound，2015，23(4)：326-328.DOI：10.3969/j.issn.1000-3614.2015.z1.377．

[6] 趙廣明，吳曉萍，胡燕華，等.組織多普勒技術(shù)對充血性心力衰竭患者右室舒張功能評價[J].臨床心血管病雜志，2008，24(12)：904-905. DOI：10.3969/j.issn.1001-1439.2008.12.008．

Zhao GM，Wu XP，Hu YH，et al.Evaluation of right ventricular diastolic function in patients with congestive heart failure by tissue Doppler imaging[J].J Clinical Cardiology，2008，24(12)：904-905.DOI：10.3969/j.issn.1001-1439.2008.12.008．

[7] 王茜，張文華，夏稻子，等.心房追蹤技術(shù)對心房顫動患者右心房功能的評價[J].中國心血管雜志，2014，2(19)：12-15.DOI：10.3969/j.issn.1007-5410.2014.01.004.

Wang Q，Zhang WH，Xia DZ，et al.Evaluation of right atrial function with atrial volume tracking method in patients with atrial fibrillation[J].Chin J Cardiovasc Med，2014，2(19)：12-15.DOI：10.3969/j.issn.1007-5410.2014.01.004.

[8] 劉莉紅，張文華，崔嵐，等.定量組織速度成像及彩色M型超聲對心房顫動患者左心室功能評價[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2013，29(4)：334-337. DOI：10.3969/j.issn.1002-0101.2013.04.016．

Liu LH，Zhang WH，Cui L，et al.Evaluation of left ventricular function in patients with atrial fibrillation by quantitative tissue velocity imaging anf color M-mode[J].Chin J Ultrasound Med，2013，29(4)：334-337.DOI：10.3969/j.issn.1002-0101.2013.04.016．

[9] 顏紫寧，芮逸飛，項艱波，等.實時三維超聲心動圖與MRI、SPECT對比評估右心室收縮功能[J].中華超聲影像學(xué)雜志，2012，21(9)：767-770. DOI：10.3760/cma.j.issn.1004-4477.2012.09.011．

Yan ZN，Rui YF，Xiang JB，et al.Comparison of MRI，SPECT and real-time three-dimensional echocardiography in evaluating right ventricular systolic function[J].Chin J Ultrasound，2012，21(9)：767-770.DOI：10.3760/cma.j.issn.1004-4477.2012.09.011．

[10] Paneni F，Gregori M，Ciavarella GM，et al.Right ventricular dysfunction in patients with end-stage renal disease[J].Am J Nephrol，2010，32(5)：432-438.DOI：10.1159/000320755.

[11] 張?zhí)m，王志剛，任建麗，等.實時三維超聲心動圖評價左心疾病相關(guān)性肺高血壓患者右室重構(gòu)過程[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2015，4(31)：315-318.

Zhang L，Wang ZG，Ren JL，et al.Right ventricular remodeling evaluated by real-time 3D echocardiography in patients with pulmonary hypertension due to left heart disease[J].Chin J Ultrasound Med，2015，4(31)：315-318.

[12] Kleijn SA，Aly MF，Knol DL，et al.A meta-analysis of left ventri-cular synchrony assessment and prediction of response to cardiac resynchronization therapy by three-dimensional echocardiography[J].Eur Heart J Cardiovasc Imaging，2012，13(9)：763-775.DOI：10.1093/ehjci/jes041.

[13] 張娟.實時三維超聲心動圖評估左心房功能指標(biāo)研究進展[J].中華實用診斷與治療雜志，2016，30(3)：215-217.DOI：10.13507/j.issn.1674-3474.2016.03.003.

Zhang J.Research progress of real-time three-dimensional echocardiography in assessing the indexes of left atrial function[J].J Prac Diagnosis and Therapy，2016，30(3)：215-217.DOI：10.13507/j.issn.1674-3474.2016.03.003.

[14] 劉星，徐延敏.腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)阻斷劑對心房顫動患者心房解剖及電重構(gòu)的影響[J].中國心血管雜志，2010，15(6)：484-486.DOI：10.3969/j.issn.1007-5410.2010.06.027.

Liu X，Xu YM.Effects of renin-angiotensin-aldosterone system blocker on atrial anatomy and electrical remodeling in patients with atrial fibrillation[J].Chin J Cardiovasc Med，2010，15(6)：484-486.DOI：10.3969/j.issn.1007-5410.2010.06.027.

(本文編輯：譚瀟)

Evaluationofcardiacstructureandfunctioninelderlypatientswithpersistentatrialfibrillationbytwo-dimensionalandreal-timethree-dimensionalechocardiography

YangYun，ZhangWenhua，LiuLihong，DingYanchun，WuShuang，SongXinshu

DepartmentofUltrasoundImaging，theSecondAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity，Dalian116027，China(YangY，ZhangWH，WuS，SongXS)；DepartmentofCardiology，theSecondAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity，Dalian116027，China(DingYC)；DepartmentofUltrasoundImaging，theAffiliatedHospitalofBinzhouMedicalUniversity，Binzhou256600，China(LiuLH)

Correspondingauthor：ZhangWenhua，Email：zhangwenhua686@163.com

ObjectiveTo evaluate the cardiac structure and ventricular function in elderly patients with persistent atrial fibrillation(PAF)by two-dimensional and real time three-dimensional echocardiography.MethodsFrom January 2015 to December 2016，50 patients with PAF more than 15 years in the Second Affiliated Hospital of Dalian Medical University were enrolled as experimental group；50 healthy subjects in the same period were selected as control group. The parameters of the conventional two-dimensional echocardiography were obtained respectively for experimental group and control group：the area of left atrial end-diastolic(LAA)；the area of right atrial end-diastolic(RAA)；left ventricular end-diastolic dimension(LVDd)；left ventricular end-systolic dimension(LVDs)；end-diastolic thickness of ventricular septum(IVSTd)；end-diastolic thickness of LV posterior wall(LVPWd)；mitral regurgitation(MR)；right ventricular end-diastolic dimension(RVDd)；tricuspid regurgitation(TR)；the rate change of inferior vena cava(ΔIVC)；diastolic flow velocity of mitral valve diastolic and tricuspid valve were measured by spectral Doppler，and diastolic velocity of mitral and tricuspid annular plane by tissue Doppler imaging，then E/E’ were calculated. The parameters of the three-dimensional echocardiography parameters were obtained for experimental group and control group：end-systolic volume(ESV)；end-diastolic volume(EDV)；ejection fractions of Simpson(EF).ResultsConventional parameters：there were no significant differences between experimental group and control group of LVDd，LVDs，IVSTdand LVPWd(allP>0.05)；The LAA，MR，RAA，RVDd，E/E’，TR of experimental group were significantly higher than those in the control group(allP< 0.05)，The ΔIVC of experimental group was decreased significantly than those in the control group(P<0.05 orP<0.01). Three-dimensional parameters：the RVEDV，RVESV were significantly higher and RT-RVEF significantly lower in the experimental group than in the control group(allP<0.05). LVEDV，LVESV were higher than control groups，and LVEF was lower than control groups，but without statistical significance(allP>0.05).ConclusionsReal-time Three-Dimensional echocardiography is independent of the ventricular geometry and can accurately evaluate left ventricular volume and ejection fraction.In elderly patients with atrial fibrillation and long-term poorly controlled ventricular rate,double atrium and right ventricle are enlarged and heart function，especially right ventricular function decreased.

張文華，電子信箱：zhangwenhua686@163.com

10.3969/j.issn.1007-5410.2017.04.006

2017-03-31)

116027 大連，大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科(楊赟、張文華、吳雙、宋昕殊)，心內(nèi)科(丁彥春)；256600 濱州，濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院超聲科(劉莉紅)