左心房功能改变评价房颤的研究进展

心房颤动（房颤）是临床实践活动中最常见的心律失常，约占心律失常住院患者的 1 /3，且患病率随着年龄增加而增加。房颤导致患者生活质量显著降低，能较窦律患者增加约一倍的心血管事件的死亡率以及约2至7倍中风的发病率。房颤发生发展的常见诱发因素是那些能导致肺静脉的扩张和心房纤维化，包括高血压，心脏衰竭，心脏瓣膜病，冠状动脉疾病，炎性或浸润性心房疾病，甲状腺功能亢进症和遗传易感性（家族性房颤）[1， 2]。而从电生理的角度来看，房颤节律紊乱的开始于异位搏动发生于心房脆弱的基质部，多回路折返通常是维持房颤较高的频率的主要原因[3]。房颤射频消融技术的广泛应用也从另外一个方面证明扩展的肺静脉异位起搏点的存在，但发病机制目前尚不清楚。左心房功能作为左心室舒张期末期灌注的重要因素，可影响约30%心输出量[4]。 在房颤发生的早期呈代偿状态，随着病程的不断进展，导致左心房负荷过重，左心房重构随之功能进行下降。给予患者环肺静脉线性消融术则证明可以使左心房结构发生逆重构，左心房容积缩小。因此使用超声心动图评价左心房功能对于指导临床早期诊治及评价房颤预后目前是全球的热点。

一.左心房功能的测量方法与评估指标

1.传统超声心动图

超声心动图是目前临床上评估左心房功能的最常用方法之一。二维超声主要评估左心房内径及容积、二尖瓣是否存在狭窄及肺静脉的血流速度。定量组织多普勒成像技术用于测量二尖瓣环开闭幅度及速度。彩色组织多普勒技术用于左心房心肌自身的收缩节律及幅度等的评价，他们评估的主要指标包括：左心房末期容积（LARV）、收缩末期容积（LACV）、左心房射血分数（LAEF）、舒张早期及晚期二尖瓣瓣口峰值血流速度（E、A峰）等。然而每一种测量方法既有各自的优势，也伴随着不同方面的局限性，如LARV的测量易受全身容量负荷的影响、多普勒技术评估易受探头照射角度变化而改变等。

2. 二维斑点追踪应变率成像技术

斑点追踪成像（STI）技术通过逐帧辨认并连续追踪二维超声检测发现散在于心肌组织内高回声斑点运动规律及时间，可迅速准确评价心肌形变的程度，且不受心脏收缩及改变影响，是评价心肌形变的超声新方法之一。应变（S）是描述心肌变形的固有特征， 应变率（SR）是心肌在单位时间内发生变形的能力[2]。心肌S和SR可用于评价单一部位心肌或整个心肌组织的收缩、舒张功能。对于心房功能，SR不受周围心房/心室肌的收缩、心脏扩大/转位的影响，其作为一个独立评价左心房的功能的指标，能更简单明了地显示出相应位置心肌，以及当前的工作状态[5]。其评估指标主要包括左心房充盈期纵向应变峰值（LASp）、左心房储备期应变峰值（LASRr）、左心房传导期应变峰值（LASRc）等。房颤的发生与长期维持与左心房后壁纤维化密切相关，其潜在机制可能是此处心肌细胞存在不同程度的坏死、变性，细胞内大量细胞器功能丢失，线粒体细胞肿胀、坏死，心房肌间质细胞纤维样变，进而影响左心房后壁正常电的传导性，增加了局灶性异位电位的传导性，从而诱发并长期维持房颤[6]。然而目前仍然未完全阐明左心房的电、解剖重构是否与房颤的发生具有必然性。

二.左心房功能与房颤的相关性

1. 左心房生理结构和功能

左心房是心脏的重要组成部分，并在在心动周期中不同时相对分别扮演着不同角色，包括存储、传导和助力泵三大功能。正常个体中，左心房不同时相的功能相互作用以协助左心室充盈，一旦左心房结构和功能发生病理性改变，必将引起左心房内压力增高，既影响左心室功能，又能影响右心功能。

2.房颤的发病及重构机制

截至目前为止，世界上尚未有一种理论能完全解释房颤的发病机制，而目前学术界的普遍共识是：1. 异位局灶性自律性增高机制：各种原因导致的心房局灶性发放快速起搏冲动。2. 环行运动或多处微型折返机制：心房内发生折返时，其折返波突然发生碎裂，产生数个能自我传导的微型折返波，这些折返波的数量与心房不应期长短呈明显相关性。3.肺静脉异位起搏点：肺静脉内存在一种能自发快速冲动的兴奋点，导致房颤的发生已经是毫无争议的事实[7]，然而异位起搏点的由来尚存在争议，随着研究的不断推进，异位起搏点的神秘面纱逐渐被揭开。在健康人群中，左心房与肺静脉移行的部位，即心肌袖细胞组织，在部分人群的具有明显的自律性，伴随较短的不应期，是房颤发生的重要原因之一。依据此理论引申出了房颤消融治疗术式的理论依据，如节段性肺静脉电隔离术、CARTO引导下肺静脉前庭环形电隔离等。

心房间质纤维化是目前房颤发生、维持的一个重要因素。房颤发生时，由于间质组织纤维化坏死导致心房正常传导通路异常，局灶性兴奋增加，从而导致正常传导延迟，形成生理性房内传导阻滞，破碎的信号通过局部兴奋性较高的组织，引发多个微折返环的形成。与此同时房颤所致的解剖重构，也可以降低心房的收缩和舒张功能，通过血液被动充盈引起心房急性或慢性扩张。心房的被动扩张又可加剧房内传导阻滞，增加微折返数目，从而形成恶性循环。近年来随着心脏彩超的技术不断提高，更多的循征证据发现左心房容积与房颤发生率呈正相关。依据此理论，房颤射频消融术可以通过维持窦性心律以逆转心房重构，缩小心房容积，达到治疗目的。越来越多的Meta分析结果支持该理论[8]。

3. 房颤致左心房功能异常增加卒中风险

房颤常伴有卒中或体循环栓塞风险，易致残或严重影响患者生活质量。而房颤过程中左心房的结构、功能及电重构在一定程度上促进了血栓的形成，增加了栓塞风险。近年来，大量研究证实LAEF、左心房S及SR异常也可预测房颤患者的卒中风险。

Obokata， M[9]等根据有无发生急性栓塞把286位持续性房颤患者分为2组，通过三维超声发现，相比未发生急性栓塞事件的患者，急性栓塞组的左心房助力泵及储备功能已明显受损，表现为LAEF显著下降，经单变量回归相关性分析后得出，LAEF与急性血栓形成相关。ENGAGE 房颤-TIMI48超声亚组研究还发现房颤电负荷及CHADS2评分与左心房大小、功能相关（电负荷较CHADS2评分关联更强）：心房电负荷、CHADS2评分越高，则左心房容积指数（LAVI）越高，LAEF越低[9]。该研究表明左心房功能下降（LAEF降低）可增加房颤患者的卒中风险。

Shih，JY等[10]根据既往有无卒中病史把66位永久性房颤患者分为2组，运用二维斑点追踪超声技术对其左心房功能进行评估，结果发现既往卒中组LASp、LASRr、LASRc较既往无卒中组明显降低，但LAVI和左心房总射血分数（total LAEF）在两组中无区别，且LASp和LASRr与卒中均独立相关，把LASp

4.射频消融术后左心房功能改变

房颤射频消融术后是否改善左心房重构仍是一个极具争议的问题，通过观察术后左心房功能的变化是目前获得该一问题答案的有效途径，也是目前学术界的研究重点。截至目前，越来越多的证据证明房颤射频消融术能明显逆转左心房的电、解剖重构，并且明显改善左心房泵功能，术后复发者常伴随着左心房泵功能低下[15]。因此，左心房功能的长期改善与维持窦性心律密不可分。与此同时，左心房的逆重构又能促使心房的收缩和舒张功能恢复，减少血液被动充盈所致的心房急性或慢性扩张，继之使心房的顺应性明显改善，在一定程度上又可以恢复正常心房的存储、传导和助力泵三大功能，形成良性循环[16]。然而，亦有部分研究显示房颤射频消融术后左心房功能相反出现明显的恶化，而成功组与术前相比亦无显著性差异[17， 18]。这些反面证据具有共同的特点，即患者具有较长的房颤病史，是否因为长期左心房的电、解剖重构后，导致整个心脏功能出现改变所致，目前仍然尚无明确的理论依据可循。但我们仍可以推断，良好的左心房泵功能时维持窦律减少房颤发生的关键因素。

三. 左心房功能评估房颤发生风险

房颤发生后常引起左心房结构与功能的异常。左心房容积最大值（LAVmax）业已被广泛证实可预测房颤发生的风险[19]。随着研究的不断深入，大量证据证明左心房功能作为一个独立的预测因素亦可为房颤的发生提供有力预测依据，且较LAVmax更为敏感。

1.左心房功能预测初发房颤：Abhayaratna，W.P等[20]通过对574位既往体健，无房颤病史的成年人1.9+/-1.2年随访研究，发现total LAEF相比窦性心律患者出现明显下降并伴随着LAVmax升高，经多变量相关统计回归分析后表明LAEF、LAVmax与房颤发生密切相关（HR值分别为6.5），表明左心房泵、存储功能显著降低在房颤起始及长期维持的过程中扮演着重要作用，且LAEF较LAVmax对初发房颤的预测价值更高。Hirose， T等[21]进一步研究发现，房颤者左心房访前主动射血分数（LAaEF）、左心房收缩期应变较未发生房颤者已有明显下降，而左心房容积指数（LAVI）上升。如若选择LAaEF小于20%作为房颤预测对象，其灵敏性与特异性分别高达88%、81%，因此LAaEF可以作为房颤发生的独立预测因素。结合上述两项试验，我们得出左心房功能（特别是LAEF的测定）较LAVI在房颤初发上有更高的预测价值，其机制可能是继发于各种病理生理条件下，使心房处于长期压力或容量负荷状态，RAAS系统的激活促进了心肌纤维化，降低了心肌顺应性，这些心肌的微小变化干扰了心脏正常的电传导，引起心脏收缩功能异常而触发房颤，而此时心房结构尚未发生显著异常[22， 23]。

2.左心房功能预测射频消融术后房颤复发：Morris，D.A等[24]运用二维斑点追踪超声技术通过对84位已行导管消融治疗的阵发性房颤患者随访，发现术后左心房舒张功能（左心房S-0.85/s）不全的患者房颤复发率明显升高（42.4%和42.9%），经多变量相关性回归分析后得出，左心房舒张或收缩功能异常为房颤导管消融术后复发的危险因素（OR：6.8；5.2），与左心房扩大无关。Kim，M.N等[25]则进一步对已行导管消融术的持续性房颤患者随访6个月、1年、2年，发现消融术后不同时间段的影响房颤复发危险因素不同：术后6个月，房颤复发主要与术中延长的消融时间相关；术后1-2年，房颤复发主要与高血压、LAEF

3.左心房功能预测手术后房颤：Raman，T等[26]对191位经胸手术的患者进行研究，发现出现术后房颤的患者较未发生房颤者年龄更大（71+/-5岁 vs 64+/-12岁）、更长时间术前服用β受体阻滞剂、且术前3月的左心房容积更大、LAEF降低。经分析后得出，只有LAEF降低与术前服用β受体阻滞剂为术后房颤的独立预测因素。该研究显示超声技术评估受损的左心房功能可预测术后房颤的发生，也为通过减轻左心房负荷预防术后房颤发生提供了重要依据。Gabrielli，L等[27]通过随访冠状动脉旁路移植术（CABG）后患者，发现术后发生房颤人数占总数的26%，且术后房颤患者术前左心房应变s波（LASs）、左心房应变率s（LASRs）左心房应变率a波（LASRa）均明显降低，经回归分析后得出LASRs、LASRa为术后房颤的独立预测因素。

还有一些关于左心房其他功能指标预测房颤复发相关的研究被报道[28-30]，目前虽表明左心房功能有可能成为预测房颤发生的重要指标，但由于各试验中人种、随访时间、样本大小及房颤研究类型的差异，对于左心房功能具体评估参数的确定仍未有统一结论，需等待更多大规模相关临床研究的开展。

六.前景与展望

综上所述，左心房功能有望成为评估房颤发生、复发及卒中风险的重要指标，其预测价值较评估左心房结构更大。但目前对左心房功能用于评估房颤的发生仍然存在争议，房颤射频消融导致左心房功能恶化，窦性心律左心房功能低于房颤左心房也有报道，且目前关于此类研究大多仍为小样本，缺乏大规模临床试验结果的支持，因此关于最佳评估指标的选定也有待进一步商榷。相信随着科学的发展，这种非侵入性、易行的评估方法将有更为广阔的临床应用前景，为房颤的预测及指导治疗作出重要贡献。

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