左心房应变在常见心血管疾病中的应用进展

王爱青; 张跃力

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2022.12.014

中华医学超声杂志（电子版） >

2022 , Vol. 19 >Issue 12: 1391 - 1393

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2022.12.014

综述

左心房应变在常见心血管疾病中的应用进展

王爱青 ¹ ,
张跃力 ^,¹^,^†

展开

^1.200233　上海交通大学附属第六人民医院超声医学科　上海超声医学研究所

通信作者：张跃力，Email：zhangyueli2002@163.com

Copy editor: 汪荣

收稿日期: 2021-06-26

网络出版日期: 2023-01-19

版权

未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计，除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。本刊为电子期刊，以网刊形式出版。

收起

Application of left atrial strain in common cardiovascular diseases

Aiqing Wang ¹ ,
Yueli Zhang ^,¹

Expand

Received date: 2021-06-26

Online published: 2023-01-19

Copyright

No content published by the journals of Chinese Medical Association may be reproduced or abridged without authorization. Please do not use or copy the layout and design of the journals without permission.

All articles published represent the opinions of the authors, and do not reflect the official policy of the Chinese Medical Association or the Editorial Board, unless this is clearly specified.

Fold

本文引用格式

王爱青 , 张跃力 . 左心房应变在常见心血管疾病中的应用进展[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2022 , 19(12) : 1391 -1393 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2022.12.014

左心房（left atrium，LA）对调节心血管功能具有重要的临床意义。LA功能根据血流动力学特性分为储血功能、通道功能和泵血功能。可通过分析心动周期中各时相LA应变（LA strain，LAS）来评价LA功能。应变是指心肌的变形能力，目前多采用斑点追踪成像技术进行评价。储血期LAS（LAS during reservoir phase，LASr）反映的LA储血功能受LA顺应性及收缩期左心室（left ventricular，LV）基底部下移的影响；通道期LAS（LAS during conduit phase，LAScd）反映的通道功能依赖于LV舒张功能，受舒张早期LV松弛性及室壁僵硬度的影响；收缩期LAS（LAS during contraction phase，LASct）反映的泵血功能基于LA固有收缩力，受LV舒张末期顺应性及压力的影响^［1］。此外，通过分析LA各节段LAS达峰时间标准差可以反映LA机械离散度。

近年来的临床研究结果表明，LAS可反映心血管疾病所致的早期LA功能损害，对疾病的预后评估和风险分层具有重要临床意义，并有可能作为判断临床治疗是否有效的重要观测指标^［2］。因此，本文对LAS在临床常见心血管疾病中的应用做一综述。

一、LAS在射血分数保留型心力衰竭中的应用

射血分数保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）患者可伴有LV室壁增厚及LA扩大^［3］。HFpEF发生的病理生理机制尚不十分清楚，除以往研究认为的LV舒张功能障碍是HFpEF患者的主要病理生理改变外^{［4, 5］}，目前又有多种非舒张功能异常疾病状态也被认为是HFpEF综合征的致病因素^［6］。LA重构和功能障碍在HFpEF患者中很常见，并与更严重的症状、肺血管疾病、右心室功能障碍以及运动能力低下和不良结局相关，提示LA功能障碍可能在HFpEF进展中起关键作用^{［6, 7］}。

LAS特别是LASr可以反映HFpEF患者LA功能障碍，对HFpEF具有良好的诊断价值^［7］。Telles等^［8］发现LASr在识别肺毛细血管楔压轻中度升高的HFpEF患者方面优于2016年欧洲心脏病学会急慢性心力衰竭诊断和治疗指南^［3］推荐的传统非侵入性指标，对疾病早期诊断具有重要价值。Reddy等^［7］对363例不明原因劳力性呼吸困难的患者进行研究也发现，相较于传统的评价LV舒张功能障碍的超声心动图指标，LASr和LA顺应性可以更好地区分HFpEF患者和非心源性呼吸困难患者。2019年欧洲心脏病学会心力衰竭协会提出诊断HFpEF的HFA-PEFF评分，其中对评分归为无法确定HFpEF的患者需要进行有创性血流动力学和（或）非侵入性或有创性运动负荷试验来明确HFpEF诊断^［9］。近期Ye等^［10］发现，在HFA-PEFF评分中加入LASr（截断值采用33.0%）可提高对HFpEF的诊断价值，并且静息状态下LASr具有识别运动后LV充盈压增高的HFpEF患者的潜力，在运动负荷试验不可行的情况下，LASr有望成为一种可行的辅助诊断方法。

此外，LAS对HFpEF患者具有重要的预后评估价值。Freed等^［2］对308例HFpEF患者进行随访发现，在LV、右心室和LA应变指标中，LASr与不良事件的相关性最强，并且与因心血管疾病住院或死亡的综合结果独立相关。一项Meta分析结果显示，即使考虑了常见的临床危险因素，LASr仍与HFpEF患者的全因死亡率或心力衰竭住院率呈显著相关^［11］。

在临床治疗方面，尽管大多数HFpEF患者接受利尿剂等对症治疗后症状有所好转，但目前仍缺乏可有效改善HFpEF患者预后的治疗方法^［11］。鉴于LA功能障碍在HFpEF综合征中的潜在核心作用，降低LA负荷并改善其功能可能是HFpEF的重要治疗方法。近期有研究表明，通过心房分流器置入降低LA负荷，可改善HFpEF患者的临床症状、提高患者的生活质量及运动能力^{［12, 13］}，而LAS对治疗的反应可能会成为未来确定治疗效果的重要替代指标^{［1, 2］}。

二、LAS在心房颤动中的应用

心房颤动（atrial fibrillation，AF）与心血管不良事件如心力衰竭、卒中和心肌梗死有关，尽早识别LA结构和功能的改变，对预测AF发生及发展非常重要。LA容积和LA内径是公认的预测AF发生的结构指标。近年有多项研究报道，LAS指标在预测AF发生和进展方面优于LA结构指标。在一项纳入580例窦性心律患者的前瞻性研究中发现，与LA容积相比，LA各时相应变（特别是LASct）对初发AF有更好的预测价值，并在AF风险分层方面具有更重要的价值^［14］。也有研究表明，在LA大小尚正常时，LA机械离散度增加的患者发生AF的风险会增加，并可作为初发AF的独立预测因子^［15］。AF是一个渐进过程，AF等级增加与患者死亡率递增相关^［16］，预测AF进展以便及时进行临床干预有助于改善患者预后。Reddy等^［16］在一项针对HFpEF患者的研究中发现，随着AF等级的增加，LA各时相应变均依次减低，并且在为期10年的随访中发现，基线时LASr受损程度与AF进展相关，提示LAS可用于预测HFpEF患者AF进展。

LAS对接受射频消融（radiofrequency ablation，RFA）治疗的AF患者也极具临床实际应用价值。目前，对药物难复性AF的主要治疗措施是RFA治疗，虽然RFA是目前最有效的节律控制方法，但RFA可能会引起瘢痕形成，使患者的LA收缩力及顺应性进一步降低，LA压力也相应地进一步增加，特别是对持续性AF及接受多次或广泛RFA治疗的患者，继而产生不良的血流动力学后果，这可能与术后AF复发及LA僵硬综合征有关^［17］。LAS可以作为监测RFA是否引起LA功能损害的观测指标，近期Moon等^［18］在一项前瞻性研究中发现，与接受单纯肺静脉隔离术的患者相比，接受广泛RFA术的患者术后LA最大纵向应变减低与LA僵硬度增加相关性更为显著。多项研究结果表明，LAS有助于识别出对接受RFA更加安全和有效的患者：LA逆重构可用以标识AF消融成功，基线时LASr是术后LA逆重构的独立预测因子^［19］。LAS相关指标与RFA后AF复发密切相关，一项针对阵发性及持续性AF患者的随访研究发现，基线时LA最大纵向应变是RFA术后AF复发的独立预测因子^［20］；另有学者则认为，通过对LA各节段应变达峰时间分析所得的LA收缩期机械离散度在预测RFA术后AF复发方面较LA最大纵向应变更加敏感^［21］。

LAS可用于预测心脏外科手术后是否发生AF，术后心房颤动（postoperative atrial fibrillation，POAF）是心脏外科手术后常见的并发症，与患者发病率、死亡率及再入院率有关。POAF发生的确切机制尚不清楚，可能与术中缺血、电解质失衡、术后交感神经活性升高以及年龄、高血压和容量超负荷引起的心房结构改变有关。Gabrielli等^［22］对接受冠状动脉旁路移植术的患者进行研究发现，发生POAF的患者术前LA应变和应变率较低，LAS评价的LA功能不全是冠状动脉搭桥术后发生POAF的独立预测因子。同样，对左心瓣膜疾病患者的研究也发现，术前LAS可以预测患者瓣膜置换术后POAF发生的风险^{［23, 24］}。以上研究结果表明，术前采用LAS可以更好地识别出发生POAF的高风险患者，从而指导临床危险分层和采取适当的预防性抗心律失常治疗。

三、LAS在二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病中的应用

二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病变可导致不同程度的LA功能受损，LAS可早期检测二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病变导致的心脏损害^［25］。LA功能障碍与二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病患者的临床症状及不良预后相关，Mateescu等^［26］对248例合并HFpEF的重度主动脉瓣狭窄患者进行研究发现，LA储血期应变率与患者的心力衰竭症状独立相关，多项研究表明中到重度二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病患者LAS及应变率减低是未来发生心力衰竭、AF以及死亡率增加的独立预测因子^{［26, 27］}。

LAS还可以作为二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病患者术前的一项有效的预后评估指标。目前，二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病患者的最佳手术干预时机仍存在争议。Cameli等^［28］建议在判断无症状或有轻微症状的重度二尖瓣及主动脉瓣瓣膜病患者手术时机时应将LAS也考虑在内。一项纳入121例严重器质性二尖瓣反流患者的前瞻性研究发现，术前LASr是患者行手术治疗的独立预测因子，其识别有二尖瓣手术适应证的患者有很高的准确性，统计结果显示LAS独立于目前指南推荐的二尖瓣手术适应证，与二尖瓣手术后的长期存活率有关^［29］。此外，Rohai等^［30］发现二尖瓣狭窄患者的LAS在二尖瓣术后早期就有显著改善，提出LAS可如同术后二尖瓣口面积、肺动脉压等指标一样，成为新的评价瓣膜置换手术是否成功的指标。

四、LAS在高血压、糖尿病中的应用

动脉性高血压和糖尿病是导致心脏损害的常见原因。LAS在检测动脉性高血压和糖尿病患者的亚临床心脏损害方面具有一定优势。Mondillo等^［31］发现，动脉性高血压或糖尿病患者在LA容量指数＜28 ml/m²时，LA各时相应变及应变率已有减低，如果同时合并动脉性高血压及糖尿病，上述指标减低更为显著，提示这些患者在心房大体结构尚未表现出异常时，已存在早期LA功能不全。近期一项针对LA、LV大小及LV射血分数正常而无临床症状的动脉性高血压和（或）糖尿病患者的研究发现，LAS在预测动脉性高血压和（或）糖尿病患者心功能损害方面显著优于LV整体纵向应变，且独立于LV整体纵向应变，其原因可能是因为LA壁较薄，更易受到不良因素影响^［32］。因此，采用LAS监测LA功能可以早期识别动脉性高血压及糖尿病患者的心脏损害。

五、小结与展望

LAS在心血管相关疾病的临床诊断、治疗及预后评估中具有良好的临床应用价值，具有广阔的临床应用前景。未来仍有待于研发更加智能的适用于分析LA功能的软件，采用标准化的应变成像，以及进行深入的临床研究，使LAS在心血管疾病中的应用价值最大化。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

1	Thomas L, Marwick TH, Popescu BA, et al. Left atrial structure and function, and left ventricular diastolic dysfunction: JACC state-of-the-art review [J]. J Am Coll Cardiol, 2019, 73(15): 1961-1977.

2	Freed BH, Daruwalla V, Cheng JY, et al. Prognostic utility and clinical significance of cardiac mechanics in heart failure with preserved ejection fraction: importance of left atrial strain [J]. Circ Cardiovasc Imaging, 2016, 9(3): 1-10

Ponikowski

, Voors

, Anker

, et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: the task force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC [J]. Eur J Heart Fail, 2016, 18(8): 891-975.

4	Al Saikhan L, Hughes AD, Chung WS, et al. Left atrial function in heart failure with mid-range ejection fraction differs from that of heart failure with preserved ejection fraction: a 2D speckle-tracking echocardiographic study [J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 2019, 20(3): 279-290.

5	张宇新, 邢长洋, 赵联璧, 等. 超声心动图评价平板运动负荷后心脏舒张功能分级与左心房应变的关系 [J/CD]. 中华医学超声杂志(电子版), 2021, 18(1): 50-55.

6	Obokata M, Reddy YNV, Borlaug BA. Diastolic dysfunction and heart failure with preserved ejection fraction: understanding mechanisms by using noninvasive methods [J]. JACC Cardiovasc Imaging, 2020, 13(1 Pt 2): 245-257.

7	Reddy YNV, Obokata M, Egbe A, et al. Left atrial strain and compliance in the diagnostic evaluation of heart failure with preserved ejection fraction [J]. Eur J Heart Fail, 2019, 21(7): 891-900.

8	Telles F, Nanayakkara S, Evans S, et al. Impaired left atrial strain predicts abnormal exercise haemodynamics in heart failure with preserved ejection fraction [J]. Eur J Heart Fail, 2019, 21(4): 495-505.

9	Pieske B, Tschope C, De Bore RA, et al. How to diagnose heart failure with preserved ejection fraction: the HFA-PEFF diagnostic algorithm: a consensus recommendation from the Heart Failure Association (HFA) of the European Society of Cardiology (ESC) [J]. Eur Heart J, 2019, 40(40): 3297-3317.

10	Ye Z, Miranda WR, Yeung DF, et al. Left atrial strain in evaluation of heart failure with preserved ejection fraction [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2020, 33(12): 1490-1499.

11	Khan MS, Memon MM, Murad MH, et al. Left atrial function in heart failure with preserved ejection fraction: a systematic review and meta-analysis [J]. Eur J Heart Fail, 2020, 22(3): 472-485.

Feldaman

, Mauri

, Kahwash

, et al. Transcatheter Interatrial Shunt Device for the Treatment of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction (REDUCE LAP-HF I [Reduce Elevated Left Atrial Pressure in Patients With Heart Failure]): A Phase 2, Randomized, Sham-Controlled Trial [J]. Circulation, 2018, 137(4): 364-375.

13	李贺, 王斌, 尚小珂, 等. 国产D-shant心房分流器临床应用及超声评估 [J]. 中华超声影像学杂志, 2021, 30(2): 180-182.

14	Hirose T, Kawasaki M, Tanaka R, et al. Left atrial function assessed by speckle tracking echocardiography as a predictor of new-onset non-valvular atrial fibrillation: results from a prospective study in 580 adults [J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 2012, 13(3): 243-250.

15	Kawakami H, Ramkumar S, Nolan M, et al. Left atrial mechanical dispersion assessed by strain echocardiography as an independent predictor of new-onset atrial fibrillation: a case-control study [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2019, 32(10): 1268-1276.

16	Reddy YNV, Obokata M, Verbrugge FH, et al. Atrial dysfunction in patients with heart failure with preserved ejection fraction and atrial fibrillation [J]. J Am Coll Cardiol, 2020, 76(9): 1051-1064.

17	Reddy YNV, El Sabbagh A, Packer D, et al. Evaluation of shortness of breath after atrial fibrillation ablation-Is there a stiff left atrium? [J]. Heart Rhythm, 2018, 15(6): 930-935.

18	Moon I, Lee SY, Lee E, et al. Extensive left atrial ablation was associated with exacerbation of left atrial stiffness and dyspnea [J]. J Cardiovasc Electrophysiol, 2019, 30(12): 2782-2789.

19	Tops LF, Delgado V, Bertini M, et al. Left atrial strain predicts reverse remodeling after catheter ablation for atrial fibrillation [J]. J Am Coll Cardiol, 2011, 57(3): 324-331.

20	Ma XX, Zhang YL, Hu B, et al. The usefulness of global left atrial strain for predicting atrial fibrillation recurrence after catheter ablation in patients with persistent and paroxysmal atrial fibrillation [J]. Arch Cardiovasc Dis, 2017, 110(8-9): 447-455.

21	Sarvari SI, Haugaa KH, Stokke TM, et al. Strain echocardiographic assessment of left atrial function predicts recurrence of atrial fibrillation [J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging, 2016, 17(6): 660-667.

22	Gabrielli L, Corbalan R, Cordova S, et al. Left atrial dysfunction is a predictor of postcoronary artery bypass atrial fibrillation: association of left atrial strain and strain rate assessed by speckle tracking [J]. Echocardiography, 2011, 28(10): 1104-1108.

23	Pernigo M, Benfari G, Geremia G, et al. Atrial function as an independent predictor of postoperative atrial fibrillation in patients undergoing aortic valve surgery for severe aortic stenosis [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2017, 30(10): 956-965.

24	Candan O, Ozdemir N, Aung SM, et al. Left atrial longitudinal strain parameters predict postoperative persistent atrial fibrillation following mitral valve surgery: a speckle tracking echocardiography study [J]. Echocardiography, 2013, 30(9): 1061-1068.

25	Marques-Alves P, Marinho AV, Domingues C, et al. Left atrial mechanics in moderate mitral valve disease: earlier markers of damage [J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2020, 36(1): 23-31.

26	Mateescu AD, Calin A, Belandan CC, et al. Left atrial dysfunction as an independent correlate of heart failure symptoms in patients with severe aortic stenosis and preserved left ventricular ejection fraction [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2019, 32(2): 257-266.

27	Yang LT, Liu YW, Shih JY, et al. Predictive value of left atrial deformation on prognosis in severe primary mitral regurgitation [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2015, 28(11): 1309-1317.

28	Cameli M, Sciaccaluga C, Mandoli GE, et al. The role of the left atrial function in the surgical management of aortic and mitral valve disease [J]. Echocardiography, 2019, 36(8): 1559-1565.

Debonnaire

, Leong

, Witkwoski

, et al. Left atrial function by two-dimensional speckle-tracking echocardiography in patients with severe organic mitral regurgitation: association with guidelines-based surgical indication and postoperative (long-term) survival [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2013, 26(9): 1053-1062.

30	Rohai A, Kargar S, Fazlinejad A, et al. Acute effect of treatment of mitral stenosis on left atrium function [J]. Ann Card Anaesth, 2017, 20(1): 42-44.

31	Mondillo S, Cameli M, Caputo ML, et al. Early detection of left atrial strain abnormalities by speckle-tracking in hypertensive and diabetic patients with normal left atrial size [J]. J Am Soc Echocardiogr, 2011, 24(8): 898-908.

32	Cameli M, Mandoli GE, Lisi E, et al. Left atrial, ventricular and atrio-ventricular strain in patients with subclinical heart dysfunction [J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2019, 35(2): 249-258.

Options

文章导航