心血管影像学评估专题|基于二维斑点追踪超声心动图测定的左心房功能与HFpEF-ABA评分在高血压患者中的相关性研究

B站影视 日本电影 2025-06-05 21:10 2

摘要:作者单位: 300070 天津医科大学胸科临床学院;300051 天津大学胸科医院心血管内科;300051 天津市心血管急危重症重点实验室 天津市科学技术局

中国心血管杂志

2025

Chinese Journal of Cardiovascular Medicine

本刊为北大《中文核心期刊要目总览》2023年版入编期刊、科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告2024收录期刊、中国科技核心期刊、武大(RCCSE)核心期刊,欢迎来稿!

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基于二维斑点追踪超声心动图测定的左心房

功能与HFpEF-ABA 评分在高血压

患者中的相关性研究

Correlation between left atrial function based on two-dimensional speckle tracking echocardiography and the HFpEF-ABA score in hypertensive patients

马佳琪 刘轩昌 金冬霞 耿婕

作者单位: 300070 天津医科大学胸科临床学院;300051 天津大学胸科医院心血管内科;300051 天津市心血管急危重症重点实验室 天津市科学技术局

通信作者:耿婕, 电子信箱: gengjie_1973@126. com

引用本文:

马佳琪, 刘轩昌, 金冬霞, 等. 基于二维斑点追踪超声心动图测定的左心房功能与HFpEF-ABA评分在高血压患者中的相关性研究[J]. 中国心血管杂志, 2025, 30(2): 123-130. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5410.2025.02.002.

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目的

探讨在高血压患者中二维斑点追踪超声心动图(2D-STE)测定的左心房功能与HFpEF-ABA 评分的相关性。

方法

单中心、横断面研究。连续纳入2022年9月至2023年12月就诊于天津大学胸科医院心血管内科的207例高血压患者平均年龄(59.2±14.6) 岁,男性 107例(48.3%)。 收集患者临床资料,超声心动图检查测定左心房直径、左心房容积、左心室舒张末期内径、舒张末期室间隔厚度、左心室后壁厚度及肺动脉收缩压等参数,计算左心室质量指数及左心房容积指数,脉冲多普勒成像技术测定二尖瓣舒张早期血流速度峰值(E)和二尖瓣舒张晚期血流速度峰值(A)。组织多普勒成像技术测定间隔侧和侧壁侧二尖瓣环舒张早期运动速度(间隔侧 e′和侧壁侧e′)。利用2D-STE 测定左心房储蓄功能(LASr)、导管功能(LAScd) 和收缩功能(LASct)。 采用H2FPEF和HFpEF-ABA评分对高血压患者HFpEF风险进行评估,根据HFpEF-ABA评分将患者分为:低概率组(40例)、中概率组(131例) 和高概率组(36例)。通过计算 Kappa 值进行 H2FPEF 和HFpEF-ABA评分工具的一致性分析。采用受试者工作特征曲线评估LASr、LAScd和LASct在HFpEF-ABA评分体系下对疑似射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)的预测价值。通过Spearman相关性分析探讨LASr、LAScd和LASct与HFpEF-ABA评分的相关性。使用单因素和多因素线性回归分析不同变量与HFpEF-ABA评分的相关性。

结果

在HFpEF-ABA评分系统中,3组间年龄,性别,心率,糖尿病、冠心病、心房颤动和脑卒中患者比例, 以及 B 型利钠肽、左心房直径、左心房容积指数、A、E、E/A、间隔侧 e′、侧壁侧 e′、E/e′和肺动脉收缩压比较,差异均有统计学意义(均为PP2FPEF评分在高血压人群中对HFpEF风险评估具有一致性(Kappa=0. 537,PCI:-0.81~-0.34,P

结论

随着HFpEF-ABA评分的增加,2D-STE测得的左心房储蓄、导管和收缩功能下降。LASr对疑似HFpEF高风险人群的预测价值最高,且与HFpEF-ABA评分独立相关。

心力衰竭(简称“心衰”)是心血管疾病的终末阶段, 其中射血分数保留的心衰(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)约占心衰总人数的一半[1]。 然而,现行的HFpEF诊断金标准—有创血流动力学检查在临床实践中难度较大, 导致HFpEF的诊断仍是当前医学研究面临的重大挑战[2-3]。 为了寻找新的诊断路径,近年来逐步衍生出3种诊断算法:H2FPEF[4]、HFA-PEFF[5-6]、HFpEF-ABA[7]评分, 上述评分将心房结构特征或心房颤动(简称“房颤”)病史作为评估指标之一[4-5, 7]研究表明, 左心房功能的改变一般早于其结构的改变[8-9], 这一发现为HFpEF的早期识别提供了新的思路。虽然传统超声心动图是评估左心房功能的一种常用且便捷的方法,但存在评估滞后的局限性。此外, 心脏磁共振成像也具备评估左心房功能的能力,但由于其操作的复杂性和相对较高的检查费用,限制了其在临床上的广泛应用。相比之下,二维斑点追踪超声心动图(twodimensional speckle tracking echocardiography,2D-STE)克服了传统超声的角度依赖性,能够更便捷、精确地评估左心房在心动周期各个阶段的功能状态,进而识别左心房的早期病变高血压是导致 HFpEF的最主要危险因素之一,合并HFpEF 的高血压患者的临床预后更差[11-12]。因此,本研究聚焦高血压人群,使用最新的HFpEF诊断工具—HFpEF-ABA评分对疑似 HFpEF的人群进行评估,旨在探讨高血压患者中基于2D-STE测定的左心房功能与HFpEF 之间的关联性。

01 对象和方法

1.1 研究对象

本研究为单中心、横断面研究。连续纳入2022年9月至2023年12月因血压控制不佳就诊于天津大学胸科医院心血管内科的207例高血压患者,年龄19~94 岁,平均年龄(59.2±14.6)岁,男性 107例(48.3%)。纳入标准:(1)符合《2024年欧洲心脏病学会血压升高和高血压管理指南》提出的高血压诊断标准[13-14];(2)入院病历中明确提及患者存在“胸闷、憋气”等疑似心功能不全的症状。 排除标准:(1)收缩性心衰,即左心室射血分数小于50%;(2)原发性心肌病;(3)中重度心脏瓣膜病;(4)阵发性房颤发作期或持续性房颤。本研究经天津大学胸科医院伦理审查委员会审核批准(伦理批号:2024LW-019)。所有患者均签署知情同意书。

1.2 资料收集

一般资料收集:包括年龄、性别、体质指数(bodymass index,BMI)、吸烟史、高血压病史、糖尿病病史、房颤病史及药物服用史等情况。 所有患者在入院后次日清晨,采集空腹血以检测 B型利钠肽(B-type natriuretic peptide,BNP)。

1.3 超声心动图检查

使用心血管超声诊断仪(EPIQ CVx,飞利浦公司,荷兰),频率为2.5 MHz,评估心脏结构和功能。在胸骨旁左心室长轴视图中,测量左心房直径、左心房容积、左心室舒张末期内径( left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、舒张末期室间隔厚度和舒张末期左心室后壁厚度等参数。左心室质量= 0.8×1.04×(LVEDD+舒张末期室间隔厚度+舒张末期左心室后壁厚度)3+0.6。体表面积=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重( kg)-0.1529。左心室质量指数( left ventricular mass index,LVMI)=左心室质量/体表面积。左心室容积指数(left atrial volume index,LAVI)=左心房容积/体表面积。 利用脉冲多普勒成像技术测定二尖瓣舒张早期血流速度峰值(E)和二尖瓣舒张晚期血流速度峰值(A)。E/A比值作为评价舒张功能的指标之一。 利用组织多普勒成像技术测定间隔侧和侧壁侧二尖瓣环舒张早期运动速度(间隔侧e′和侧壁侧e′)。E/e′用作评价左心室充盈压的指标。通过Simpson双平面法计算左心室射血分数。通过三尖瓣反流峰值速度估算肺动脉收缩压( pulmonary arterial systolic pressure,PASP)。

1.4 2D-STE

有一名经验丰富的超声科医师使用应变分析软件软件(Autostrain LV and Autostrain LA,飞利浦公司,荷兰)绘制应变曲线并获得应变值:(1)左心房储蓄功能(left atrial reservoir strain,LASr),反映左心室处于收缩期时,心房的储蓄功能;(2)左心房导管功能(left atrial conduit strain,LAScd),反映左心室处于舒张早期时,心房的通道功能;(3)左心房收缩功能(left atrial conduit strain,LASct),反应左心室处于舒张晚期时,心房的收缩功能。见图1

注:LASr,左心房储蓄功能;LAScd,左心房导管功能,LASct,左心房收缩功能

1 二维斑点追踪技术测定左心房功能图像

1.5 HFpEF 评估方法与分组

相较于H2FPEF评分,HFA-PEFF评分对HFpEF的诊断效能较差,因此本研究使用H22FPEF[4]FPEF评分是2018年提出的一套综合评价准则,结合患者临床特征及超声心动图参数(包括年龄、BMI、高血压、房颤史、PASP和E/e′)。以0~1分为低概率组,2~5分为中概率组,6~9分为高概率组。(2)HFpEF-ABA[4]:HFpEF-ABA评分是 2024年最新建立的临床筛查模型,主要根据年龄、BMI及房颤病史估算HFpEF的患病概率,是目前最为便捷的HFpEF诊断评分。以0~25%为低概率组,25%~75%为中概率组,75%~100%为高概率组。根据HFpEF-ABA评分将患者分为:低概率组(40例)、中概率组(131例)和高概率组(36例)。

1.6 统计学方法

采用SPSS 25.0及GraphPad统计学软件进行数据分析及图形绘制。使用Shapiro-Wilk检验验证数据正态性。符合正态分布的计量资料以M±SD表示,组间比较方差齐的数据采用单因素方差分析,方差不齐的数据采用Welch检验;非正态分布的计量资料以M(Q1, 3)表示,组间比较采用Kruskal-Wallis H检验;计数资料以百分构成比表示,组间比较采用χ检验。通过计算2 Cohen′s Kappa值进行H值进行H2FPEF和HFpEF-ABA评分工具的一致性分析。构 建 受 试 者 工 作 特 征 ( receiver operating characteristic,ROC)曲线分析LASr、LAScd和LASct在HFpEF-ABA评分体系下对HFpEF的诊断价值。使用Spearman相关性分析LASr、LAScd、LASct与HFpEF-ABA评分间的相关性。使用单因素线性回归分析探索LASr及其他参数(如年龄、性别、BMI等)与HFpEF-ABA评分间的相关性。 将单因素线性回归分析中所有PP

02

结果

2.1 各组患者临床指标及超声心动图参数比较

在HFpEF-ABA评分系统中,3组间年龄,性别,心率,糖尿病、冠心病、房和脑卒中患者比例,以及BNP、左心房直径、LAVI、E、A、E/A、间隔侧 e′、侧壁侧e′、E/e′、PASP、LASr、LAScd和LASct比较,差异均有统计学意义(均为P表1。其中,高概率组年龄( t=4.958和14.918,均为P2=122.367和58.173,均为PPPP22=15.833和12.020,PP=0.001)、冠心病(χ2=7.037和9.253,P=0.008和0.003)、脑卒中患病比例(χ2=11.216和8.169,P=0.001和0.003)及 A(t=2.584和6.025,P=0.012和PP=0.008和PP=0.011)。中概率组E/A低于高概率组及低概率组(Z=-2.670和-5.035,P=0.007和PPP

表1 高血压患者HFpEF各概率组基线资料比较

注:HFpEF,射血分数保留的心力衰竭;BMI,体质指数,RAS,肾素-血管紧张系统,BNP,B型利钠肽;LAD,左心房直径;LVEDD,左心室舒张末期内径;LAVI,左心房容积指数;LVMI,左心室质量指数;IVSTd,舒张末期室间隔厚度;LVPWTd,舒张末期左心室后壁厚度;E,二尖瓣舒张早期血流速度峰值;A,二尖瓣舒张晚期血流速度峰值;e′,二尖瓣环舒张早期运动速度;PASP,肺动脉收缩压;LVEF,左心室射血分数;GLS,左心室应变;LASr,左心房储蓄功能;LAScd,左心房导管功能;LASct,左心房收缩功能

2.2 各组患者左心房功能参数比较

为了评估左心房功能测量的可重复性,对20例受试者进行了观察者内和观察者间变异性的分析,并计算组内相关系数( intra-class correlation coefficient,ICC)。观察者内变异性LASr、LAScd和LASct的ICC分别为 0.993、0.983和0.982;观察者间变异性LASr、LAScd和LASct的ICC分别为:0.987、0.980和0.970。在HFpEF-ABA评分系统中,左心房功能学参数LASr、LAScd、LASct均随着HFpEF风险的增加而降低(均为P(表1图2),且与HFpEF-ABA评分呈负相关(LASr:r=-0.549,PPP图3

注:HFpEF,射血分数保留的心力衰竭;LASr,左心房储蓄功能;LAScd,左心房导管功能;LASct,左心房收缩功能;按照HFpEF-ABA评分分组,0~25%为低概率组,25%~75%为中概率组,75%~100%为高概率组

图2 高血压患者HFpEF低、中、高概率组LASr、LAScd和LASct 变化趋势

注:LASr,左心房储蓄功能;LAScd,左心房导管功能;LASct,左心房收缩功能

图3 207例高血压患者LASr、LAScd及LASct与HFpEF-ABA评分的散点图

2.3 HFpEF-ABA与H2 FPEF评分评估高血压患者HFpEF风险的比较

H2FPEF和HFpEF-ABA评分对入选患者的评估结果见表2。经一致性检验分析,两种评分体系的评估结果展现出较强的一致性(Kappa=0.537,P

表2 H2 FPEF与HFpEF-ABA评分评估高血压患者HFpEF风险的比较[M(Q1 , Q3 )]

注:HFpEF,射血分数保留的心力衰竭

2.4 左心房功能参数对预测疑似HFpEF患者的分析比较

在HFpEF-ABA评分体系下,左心房功能对高概率HFpEF人群的评估具有较高的预测价值。LASr的AUC为0.843 ( 截断值:21.6%,敏感度:75.0%,特异度78.5%);LAScd的AUC为0.722(截断值:17.7%,敏感度:100%,特异度:38.0%);LASct的AUC为0.798 (截断值:13.6%,敏感度:88.9%,特异度:57.9%)。 相较于 LAScd和 LASct,LASr(AUC = 0.843)对疑似 HFpEF患者的预测价值更高(P图4。单因素线性回归分析显示,年龄、性别和LASr 与HFpEF-ABA 评分均相关(β=1.19、14.92和-1.29,均为PP表3

注:LASr,左心房储蓄功能;LAScd,左心房导管功能;LASct,左心房收缩功能;HFpEF,射血分数保留的心力衰竭;ROC,受试者工作特征

图4 LASr、LAScd 和LASct评估HFpEF-ABA评分定义的HFpEF高概率人群的ROC曲线

表3 HFpEF-ABA评分的单因素和多因素线性回归分析结果

03

讨论

本研究基于 HFpEF-ABA评分体系,首次对高血压人群进行HFpEF筛查,并探索LASr对高血压人群中HFpEF的预测价值及与HFpEF-ABA评分的相关性。本研究结果显示,HFpEF-ABA与H2FPE评分体系对高血压人群中疑似HFpEF 的诊断具有一致性;随着HFpEF-ABA 评分系统中HFpEF 预测概率的增加,2D-STE测得的 LASr、LAScd、LASct呈线性下降;LASr对疑似 HFpEF的识别精准度较高,与HFpEF-ABA 评分独立相关。高血压是 HFpEF的最重要致病因素之一。 据统计,全球高血压患病人数已超过10亿,因而在高血压人群中及时识别HFpEF至关重要[11-12, 15]。HFpEF-ABA评分是一种仅使用年龄、BMI、房颤病史就可快速筛查HFpEF 风险的诊断算法, 较H2FPEF、HFA-PEFF评分更为简捷[7]。Reddy等[7]研究指出,HFpEF-ABA评分的诊断性能与H2FPEF评分相当,且优于HFA-PEFF评分[7, 16-17],这可能与评分组成部分之间的差异性有关。虽然HFA-PEFF评分中整合了多个超声心动图参数和BNP,但既往研究显示其对HFpEF 诊断的敏感性较差,可能与HFpEF好发于肥胖、高血压、房颤病史的人群相关[18-19]。在房颤患者中,HFA-PEFF评分需要较高的 BNP/N末端B型利钠肽原来支持HFpEF的诊断,提高了房颤人群中HFpEF的诊断阈值[5];而肥胖患者的BNP水平较低[20],会掩盖部分肥胖患者中HFpEF的存在。H2FPEF和HFpEF-ABA评分的组成成分均将BMI、房颤病史 纳入评分模型[4, 7],这些因素与HFpEF 患者的典型特征(如老年、肥胖、女性、房颤病史等)高度吻合,因而两评分间的一致性较强,且诊断性能更敏感,这与本研究的结论一致。本研究首次使用HFpEF-ABA评分对高血压人群进行HFpEF的诊断,诊断结果与H2FPEF评分结果高度一致。然而,不同地区和种族的差异性较大,在我国BMI≥28可定义为肥胖,因此基于欧美人群衍生出的H2FPEF 评分体系中将BMI≥30赋值2分的准则并不适用于我国人群,而HFpEF-ABA评分以使用回归方程来估测HFpEF的概率,可更直观地估测HFpEF的患病风险左心室舒张功能障碍是HFpEF的最显著特征,可引起左心室舒张末期压力及左心房充盈压升高,进而导致左心房结构的重构[22]。LAVI已成为HFA-PEFF评分的诊断指标之一[5],但需要注意的是,左心房功能的改变先于其结构的改变,即体积正常的左心房也可能会出现功能的障碍,因而左心房功能改变可被视作左心室舒张功能不全的早期指标[8, 23-24]。尽管左心室舒张功能不全与HFpEF密切相关,但二者并不能等同,这促使学术界开始聚焦HFpEF 与左心房功能相关性的研究。PARAMOUNT试验发现,无论左心房大小如何,HFpEF患者的左心房储蓄、导管和收缩功能均降低[25]。一项包含22个队列的1 900例HFpEF患者的荟萃分析发现,HFpEF患者的左心房功能参数均显著低于健康对照组[26]。以上研究发现与本研究结果一致,通过观察高血压患者中以HFpEFABA 评分定义的HFpEF 高、中、低概率组的心房功能,发现随着HFpEF-ABA评分的升高,SD-STE测得的LASr、LAScd和LASct均下降,这可能是由于左心室后负荷的升高引起左室充盈压的升高,进而出现左心房重构和功能恶化,最终导致房颤的发生[22]。此外,相 较 于 LAScd 和LAScd, LASr对HFpEF-ABA评分定义的疑似HFpEF人群的识别精准度最高,且与HFpEF-ABA 评分相关性最强[27-28]。事实上,LASr反应左心房的储蓄功能,当左心室处于收缩期时,左心房可储蓄肺静脉回流的血液,反映左心房充盈状态时心房心肌的形变,因此LASr更能提示当下左心房的压力,被视作评估左心室舒张末期压力及左心房充盈压更为敏感的指标[6,29-30]。Venkateshvaran 等[30]基于Karolinska-Umegalovia(KARUM)血流动力学数据库的研究发现,LASr可提高2016年美国超声心动图学会/欧洲心血管影像学会(ASE/EACVI)舒张算法对左心室舒张功能不全患者诊断的准确性。此外,Ye等[31]研究得出LASr有助于识别静息状态下左心室舒张末期压力正常、但在运动状态下升高的患者。然而,H2FPEF、HFA-PEFF和 HFpEF-ABA评分系统均未将 LASr纳入其中。 因此,陆续有研究开始评估LASr 在HFpEF诊断中的作用。 Kim等[32]通过研究LASr与HFA-PEFF 评分间的相关性,得出LASr 是评估HFpEF 的有效参数。Ng等[33]研究发现,由心脏磁共振成像测得的左心房储蓄功能可较好地诊断HFpEF 人群,这也再次强调了LASr 在识别HFpEF 患者及对其实施早期干预措施方面所蕴含的潜在价值。

本研究存在一定局限性:首先,样本量有限,后期需加大样本量,增加研究的可信度;其次,选用H2FPEF及 HFpEF-ABA评分对研究人群进行HFpEF的回顾性诊断,未对纳入研究的患者进行有创的血流动力学检查,这也限制了左心房功能的诊断能力。

综上所述,HFpEF-ABA及H2FPEF评分体系在高血压人群中对HFpEF的诊断具有一致性,且高血压患者左心房功能随着HFpEF-ABA评分的增加而下降,其中LASr对HFpEF高风险人群的识别精准度最高,且与HFpEF诊断概率独立相关。

来源:中国心血管杂志

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