房颤的机械基础
左心房容积(ml)
图3.1 单一心动周期中静态左心房压力-容积图。图中“a”部分(左环)代表左心房主动收缩,随时间逆时针方向进展;图中“v”部分(右环)代表左心房被动贮血功能,随时间顺时针进展。图中左心房舒张末和收缩末分别用ED和ES表示,二尖瓣关闭和开放分别用MVC和MVO表示。在MVC和MVO之间发生的LV等容收缩、射血和占大多数时间的等容舒张也在图中进行了描述。 箭头指变量随时间运动的方向。“c”代表伴随二尖瓣关闭产生的压力波。
图3.2 静脉注射苯肾上腺素(200μg)后,持续测定LV压、LV dP/dt、主动脉压、左心房压、短轴左心房内径、长轴左心房内径(左图)及相关的左心房压力-容积图(右图)。由每个压力-容积图的左心房最大回弹性(实圆点)和左心房贮血末压力和容积(实方点)可获得两条直线的斜率(Ees和Eer),由此推算出左心房收缩末的容量截距和左心房贮血期末压力-容积关系方程,分别对左心房心肌收缩性和动态左心房的刚性进行量化。
图3.3 从一只窦性心动过缓的狗测得的LV及动脉压图(左上)、左心房压图(左中)、左心房容积图(左下),和相应的左心房压力-容积图(右图)。LV舒张后期的延长使得左心房在开始收缩前再次充盈。面积较大的“a”环代表主动做功,“v”环代表被动做功。LVP=左室压,ABP=动脉压
图3.4 不同形态的压力-容积环,显示了二尖瓣运动不同时间点的左心房压力-容积变化。这些环是双心室起搏的患者应用电导导管技术测得,反映了在不同的房室耦联间期(A, 50ms; B, 100ms; C, 150ms)左心房容积的变化。相对于左心房收缩,二尖瓣关闭的时机表现为在“a”环的左缘出现一个凹陷,或如A图一样有一个明显的“c”环(圈中部分)。“c”环的出现预示着房室机械耦联的减弱。
左心房容积(ml)
图3.5 7例正常窦性心律的患者采用电生理学实验性接触标测技术构建出的左心房假静态压力-容积环,图中压力和容积的跨度很大,尽管如此,仍能与左心房功能相对应。在这幅图中,低压力和容积的患者其左心房收缩功能明显高于高左心房压的患者,最右侧图的患者由于慢性的左心房扩张和超负荷,使左心房失去了泵功能。
图3.6 采用盐水注射的方法获得的不同负荷下的左心房压力-容积图和左心房收缩末期压力-容积相关方程。左图(对照):正常心功能患者,中图:LV心肌梗死患者,右图:充血性心力衰竭患者。心肌梗死患者左心房收缩力(左心房收缩末期压力-容积关系的斜率)代偿性升高;相反,终末期心力衰竭的患者左心房收缩力降低。
图3.7 不同程度的LV充盈状况下,左心房贮血功能、通道功能和收缩功能占LV充盈量的百分比。与LV功能正常或LV充盈受限的情况相比,LV舒张功能受损的患者,其左心房贮血和泵功能明显升高。相反,严重左心衰的患者在左心房收缩功能失常时,左心房主要起通道功能。
图3.8 心房纤颤(AF)时心房收缩功能重塑与心电重塑的时间过程,包括转为窦性心律(SR)后二者的变化过程(左图)。右心房做功指数也与不应期呈正相关。
图3.9 按照三种房室(AV)延搁时间,对心室功能正常,采用双心腔起搏的狗进行血流动力学测定和心电图(ECG)描记,动力学指标包括:左心室压(LVP)、动脉压(ABP)、左心房压、肺静脉(PV)血流、左心房容积(左心房V)、主动脉血流量及阶段性LV长度(SL)。设定AV延搁为20ms,可导致心房除极变晚,左心房收缩发生于二尖瓣关闭后。相反,AV延搁分别是120ms和350ms时,左心房收缩发生于LV舒张和收缩期。在AV延搁为120ms时,LV收缩末压和主动脉血流峰值达到最大。AV延搁是20ms和350ms时,左心房收缩可产生逆向PV血流(箭头所示),但AV延搁120ms时不产生PV血逆流,这种逆向血流导致左心房容积在LV收缩期过早降低。在AV延搁为120ms时,左心房容积最低,舒张末阶段性LV长度最大。垂直虚线代表心房起搏的时点。
图3.10 这是一条被起搏心率诱发出心肌病变的狗的血流动力学原始资料。在正常窦性节律下,采用左心房侧壁进行双心腔起搏,心率设定为120bpm,AV延搁分别为20、120和240ms。左心房收缩伴有左心房压升高,PV血流和左心房容积的减少(箭头所示)。200ms和240ms不是最佳的AV延搁,可导致心房收缩时PV血流量大幅降低,LV直径轻度扩大,这使得主动脉最大血流量降低。SL=阶段性LV长度,PV=肺静脉。
左心房容积(ml)
图3.11 这是由图3.8的血流动力学资料绘出的典型左心房压力-容积图,采用三种不同的AV延搁的右心耳起搏。AV延搁为20ms和350ms时,由于左心房收缩时遇到二尖瓣关闭,出现同步不良的大型“a”环(见正文)。
左心房容积(ml) LV短轴大小(mm)
图3.12 这是采用左心房侧壁双心腔起搏,控制正常的窦性心律,心率设定为120bpm,AV延搁分别为20、120和240ms时的LV和LV压力-容积环。由于左心房等容收缩,左心房压的大幅上升并不伴有左心房容积的等比例上升,在这种情况下,大“a”波代表左心房做功增加,但并不增加LV充盈,而是左心房多做的功引起PV血逆流。左心房压力-容积环显示,当左心房的AV耦联最佳化时,搏出功最大。左心房P=左心房压,LVP=LV压
图3.13 这是1例心室功能正常,分别在窦性心律时和双心腔起搏时记录的右心房压力-电导容积环。后者采用AV延搁0ms,右心房收缩时正遇上三尖瓣关闭,导致右房压等容升高。“a”环增大的面积代表右心房做功增加,但因为三尖瓣关闭并不增加右心室充盈,而是造成静脉血逆流入腔静脉。NSR=正常窦性心律,AVD=AV延搁,RAP=右心房压。
图3.14 示心房和心室功能正常的患者(n=12)采用单点或不同心房位置的多点起搏,在两种心率和多种不同AV延搁下动脉脉压的变化(一种全心功能指标)。脉压大小对起搏位置和AV延搁都很敏感。数据用均数标准差表示,HRA=右心房高点,DCS=冠状静脉窦远端,CSO=冠状静脉窦口,IAS=房间隔。* P<0.05 AV延搁0ms,† P<0.05 AV延搁50ms,‡ P<0.05 IAS,§P<0.05 HRA+CSO,P<0.05 HRA+DCS,¶ P<0.05 HRA。
图3.15 正常窦性心律(NSR)和双心腔起搏心律下,采用电导导管技术记录下的猪的左心房和LV瞬时压力-容积环。双心腔起搏采用相同的AV延搁(100ms)不同的心房起搏位置,包括高位右房侧房间隔(Bachmann传导束区,BB)、右心耳(RAA)和冠状静脉窦远端(DCS)。Note that raw data are not adjusted for parallel conductance volume. 这些资料证实了心房起搏电极的位置对于心房功能、心室功能和房室机械耦联的微妙作用,优化电极位置和AV延搁时间能提高心血管系统的功能。左心房P=左心房压,LVP=LV压,左心房V=左心房容积,LVV=LV容积。
图3.16 射频消融术前后患者的左心房压力-电导容积图,术中采用射频消融完全隔离了近端左右肺静脉开口。