超声斑点追踪显像技术评价高血压前期患者左心房功能的价值

刘 凌，肖 纯，代 红，钟思干

高血压是临床上的多发病，在导致心脏左心房功能障碍的同时也会造成心室重构，从而对心脏造成一定的损害[1]。其发展前期由于是在无意识的情况下发病且长时间内没有明显临床症状，很难发现控制[2]。左心房及其功能的损害是很多心脑血管疾病早期的表现之一，也是可能引发卒中、心力衰竭和心房纤颤等疾病的危险因素[3]。患者左心房功能障碍比其左心室功能障碍出现早，因此对高血压患者左心房功能障碍的研究比对左心室功能的研究在心脑血管疾病的预防上更有意义。斑点追踪显像(speckle tracking imaging，STI)技术可以敏感地评价心动周期中心室的扭转运动情况,具有较高的时空辨别力,且没有角度的限制,能够在不依赖左心室功能的基础上独立地对左心房功能进行定量评价[4-5]。STI测定左心房功能所需要的时间比传统手动测量方法更短也更准确[6]。本研究采用STI检测高血压和高血压前期患者左心房功能情况，评价左心房功能在高血压前期的功能变化，为高血压及相关心脑血管疾病的预防和治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2012年3月—2013年3月在惠州市第三人民医院进行了超声心动图检查的96例高血压患者(高血压组)和103例高血压前期患者(高血压前期组)以及102例血压正常者(对照组)。纳入标准：根据2005年中国高血压防治指南，收缩压大于140 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)和/或舒张压大于90 mm Hg，既往有高血压病史且目前正在服用降压药物治疗者被认为是高血压患者；收缩压120～139 mm Hg和/或舒张压80～89 mm Hg 为高血压前期患者；收缩压小于120 mm Hg 同时舒张压小于80 mm Hg为正常血压[7]。排除标准[8]：心房纤颤并且近30 d内有阵发性心房纤颤患者、胸廓严重畸形，二维超声心动图图像质量不好者、除高血压伴其他已知影响左心负荷疾病(如心脏瓣膜病)者、超声心动图显示其有明显节段性室壁运动异常者、患有严重心、肺、肾衰竭及糖尿病病史者和有过急性心肌梗死及脑血管意外的患者。高血压组中男48例、女48例，年龄28～54岁，平均(35.0±10.5)岁，病程2～4年；高血压前期组中男45例、女58例，年龄31～55岁，平均(36.3±6.8)岁；对照组中男54例、女48例，年龄29～54岁，平均(34.6±7.7)岁。3组性别、年龄具有均衡性。

1.2 检测方法 使用GE Vivid7彩色超声诊断仪器，M3S探头，频率1.7～3.4 MHz，帧频70～90 f/s。应用GE Echo PAC PC9.0 内置超声数字工作站对STI数据进行分析。采用常规二维切面检查[9]，被检者平卧位或左侧卧位，连接同步检测心电图。记录胸骨旁左心室长轴切面、心尖四腔切面及心尖二腔切面。将脉冲多普勒取样容积置于左房室瓣口左心室侧左房室瓣尖水平获取左房室瓣脉冲多普勒血流频谱。患者尽量保持平稳呼吸并使心电图基线稳定，连续采集4个心动周期数据进行保存。脱机数据分析：(1)数据的测量：于胸骨旁左心室长轴切面测量室间隔厚度(IVS)、左心房前后径(LAD)、左心室前后径(LVD)；于心尖四腔切面勾画左心房容积(LAV)[10]。(2)于心尖四腔切面以Simpson′s 单平面法测量左心室射血分数(LVEF)[11]。(3)测量左房室瓣舒张晚期A峰峰值血流速度(A)。(4)分别于心尖四腔切面及心尖二腔切面在心房收缩晚期手动勾画左心房内膜面，感兴趣区域宽度1 cm，确定感兴趣区域内层取样线并在整个心动周期追随左心房内膜运动。若结果不满意，可手动进行调整感兴趣区域宽度部位，达到满意效果。分别在心尖四腔切面及心尖二腔切面测定左心室收缩期峰值应变率(SRs)、舒张早期峰值应变率(SRe)、舒张晚期峰值应变率(SRa)，计算其平均值(mSRs、mSRe、mSRa)。

表2 3组应变率比较

注：mSRs=平均左心室收缩期峰值应变率，mSRe=平均左心室舒张早期峰值应变率，mSRa=平均左心室舒张晚期峰值应变率；与对照组比较，*P<0.05；与高血压组比较，△P<0.05

表1 3组心率、血压及STI各指标比较

注：IVS=室间隔厚度，LAD=左心房前后径，LVD=左心室前后径，LAV=左心房容积,LVEF=左心室射血分数，A=左房室瓣舒张晚期A峰峰值血流速度；与对照组比较，*P<0.05；与高血压组比较，△P<0.05

2 结果

2.1 3组超声心动图表现 对照组超声心动图示心室、心房结构正常，心率、变应性正常，运动规律(见图1)。高血压组超声心动图示心率加快，应变率改变，心房扩大，舒张收缩功能减弱，原有运动规律遭到破坏(见图2)。高血压前期组超声心动图示应变率发生改变，心率正常，原有运动规律遭到破坏(见图3)。

2.2 3组心率、血压及STI各指标比较 3组心率及LVEF比较，差异无统计学意义(P>0.05)；3组收缩压、舒张压、IVS、LAD、LVD、LAV、A比较，差异有统计学意义(P<0.05)；与对照组比较，高血压组和高血压前期组收缩压、舒张压、LAD、LVD、A升高，IVS降低，差异有统计学意义(P<0.05)；与对照组比较，高血压组LAV升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与高血压前期组比较，高血压组A升高，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.3 3组应变率比较 3组mSRs、mSRe、mSRa比较，差异有统计学意义(P<0.05)；其中与对照组比较，高血压组和高血压前期组mSRs和mSRe降低，mSRa升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与高血压前期组比较，高血压组mSRs和mSRe降低，mSRa升高，差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。

图1 对照组超声斑点追踪显像检测

Figure1 Ultrasound speckle tracking imaging of control group

图2 高血压组超声斑点追踪显像检测

Figure2 Ultrasound speckle tracking imaging of hypertension group

图3 高血压前期组超声斑点追踪显像检测

Figure3 Ultrasound speckle tracking imaging of prehypertension group

2.4 高血压组和高血压前期组患者mSRa与LAV相关性分析 相关性分析结果显示，高血压组和高血压前期组患者mSRa与LAV呈正相关(r=0.738,P<0.05，见图4)。

3 讨论

高血压患者的左心室负荷加重和充盈压升高后导致左心房负荷也加重，而且左心室舒张和充盈受到限制，左心房必须增加做功以保证正常的心脏排血量[12]。左心房这样长期的代偿做功会导致左心房自身结构和功能发生变化[13]。有研究显示，远在心室结构发生重组之前，心房就可能已经发生了改变[14]。因此了解左心房功能结构变化对于预防高血压及各种相关心脑血管疾病具有重要的意义。传统评价心脏功能的超声指标有M型或通过二维法测量射血分数及短轴缩短情况等[15-16]。这些传统的评价方法只有在心脏发生形态学上的改变以及心室重构之后才会发现心脏功能的损害。STI技术通过记录二维超声图像上的声学斑点，分析心肌的应变率从而了解心肌的运动情况。该技术不依赖多普勒技术，也没有角度的限制，能够无创地更早更准确地定量分析心脏内斑点结构的运动[17-19]。

注：LAV=左心房容积,mSRa=平均左心室舒张晚期峰值应变率

图4 高血压组和高血压前期组患者mSRa与LAV相关性分析

Figure4 The correlation between mSRa and LAV in hypertension group and prehypertension group

本研究结果发现，高血压组和高血压前期组患者因为左心室充盈压升高导致左心房负荷增强，为保证射血量，左心房必须增加做功，增加射血量，这样长期过量的代偿性运动导致了左心房结构发生改变，心房扩大，部分运动功能发生障碍，舒缩功能减弱及原有运动规律在不同程度上的破坏。高血压前期患者左心房的应变率改变先于其结构变化，在左心房的结构发生变化之前就已经发生了其运动功能的减弱。所以在检测到高血压前期患者的左心房总体应变率下降的同时可能并不能检测到其结构上的变化。高血压前期组mSRs和mSRe较对照组低,mSRa则比对照组高，反映出高血压前期患者整体应变能力的下降。同时，高血压前期以及高血压患者的mSRa越大，LAV也越大，两者呈现一定的相关性。因此，在LAV变大的时候可以发现其反映速度的下降，即在结构变化的基础上了解到其功能也已经发生了改变。STI技术不但能准确无创地评价左心房的整体结构和功能，还能对左心房局部的应变率情况进行准确地反映，对局部功能变化的情况比传统的评价方法更加全面和完善。

综上所述，STI技术能够准确地反映高血压前期患者心脏功能和结构的异常，在左心室发生重构和心脏发生形态学变化之前更早地发现心脏的不良情况，从而能够更好地为高血压相关心脑血管疾病的预防提供依据，为临床提供了更准确、更安全可靠的评价高血压患者左心房功能结构变化情况的方法。

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