增强心脏磁共振成像评估心房颤动患者射频消融术后左心房及肺静脉开口变化与术后复发的关系

李雪莲，陈文苏，李承宗，李菲，张超群，韩曙光，王佳丽，王志荣，张卓琦

目前，对于药物治疗效果欠佳的心房颤动（房颤），导管射频消融术是一线治疗手段[1，2]，不过尽管手术疗效较好，但术后较高的复发率还是严重影响了其临床应用。有数据显示，阵发性房颤的首次手术成功率在70%～80%，而持续性房颤仅60%[2]。就术后复发的影响因素，大量研究提示，术后肺静脉传导恢复是多数患者复发的主因[3]。

心脏磁共振成像（CMR）具有良好的软组织分辨率和空间分辨力，是心脏解剖结构、功能形态及血流灌注等方面诊断和评估的“金标准”[4]，其多角度、多层面、多参数成像方式可以清晰、直观地显示肺静脉、左心房及左心耳区域的结构功能及形态特征[5]。利用3D扫描技术进行三维重建获得左心房容积，有助于对房颤发生机制及心房和肺静脉的形态学变化进一步认识。目前国内多仅利用多层螺旋计算机断层摄影术（CT）在术前评估左心房-肺静脉解剖特点，关于射频消融手术前后左心房容积和肺静脉形态功能发生了何种变化，尚乏研究。本研究旨在利用延迟增强心脏磁共振3D检查对房颤患者及健康成人进行对照研究，同时观察手术前后左心房及肺静脉开口最大横截面积变化，并探讨其与房颤射频消融术后复发的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

入选2016-02至2017-03在徐州医科大学附属医院就诊的房颤患者78例（房颤组），平均年龄为（57.8±13.0）岁，男性47例，女性31例。入选标准：房颤诊断明确且有客观诊断依据（心电图、心脏彩色多普勒超声心动图、动态心电图等）。排除标准：（1）有体内金属异物置入者（植入性起搏器、钢钉、钢板等）；（2）幽闭恐惧症患者；（3）纽约心脏协会（NYHA）心功能分级≥Ⅲ级或心原性休克；（4）肿瘤晚期患者；（5）严重肝肾功能不全。另外，纳入20例健康成年人作为正常对照组，平均年龄为（35.5±13.6）岁，男性13例。

78例房颤包括46例阵发性房颤患者（阵发性房颤亚组）和32例持续性房颤患者（持续性房颤亚组）。这些房颤患者有2例合并瓣膜病，1例合并甲状腺功能亢进症、13例合并冠状动脉粥样硬化性心脏病，3例合并糖尿病，47例患有高血压，4例合并心力衰竭，8例合并脑卒中。78例房颤患者中共有66例行射频消融术，术中及术后随访（180±20）天期间，17例复发（复发亚组），49例无复发（无复发亚组），均无术后并发症发生。

所有受试者在入组时及房颤手术组患者在术后6个月均行CMR检查。本研究符合医院伦理委员会要求并获得患者知情同意。

1.2 检查方法

采用荷兰Philips公司Ingenia 3.0 T超导磁共振扫描仪，胸前四导联向量心电触发及呼吸导航检测装置。常规扫描包括黑血序列及亮血系列电影成像，分别行左心室两腔心长轴、四腔心长轴、左心房横轴位、左心房矢状位及6～8层左心室短轴扫描。首过灌注对比剂采用钆喷酸葡胺（Gd-DTPA），以0.1 mmol/kg、4～5 ml/s流速注射，注射与扫描同时开始。心肌灌注完成后立即以2 ml/s的流速追加0.1～0.15 mmol/kg剂量的对比剂，同时追加20 ml生理盐水。首过灌注后10～15 min行相位敏感反转恢复（PSIR）的T1Wl扫描，根据获得的最佳T1时间行心肌延迟强化扫描，包括左心房横轴位切面、6～8层左心室短轴切面，左心室两腔心切面及四腔心切面各一层。扫描参数：重复时间（TR）/回波时间（TE）6.15/3.0 ms，翻转时间 230～320 ms，翻转角度 10°，分辨率1.25 mm×1.25 mm×2.5 mm，间距 -1.8 mm，层厚6.0 mm，重建分辨率0.625 mm×0.625 mm×1.25 mm。

1.3 图像测量与分析

应用星云工作站（荷兰 Philips）及QMASS 4.20（莱顿大学 MEDIS公司）心脏分析软件处理图像，根据冠状位、矢状位、轴位三维图像确认各肺静脉位置及肺静脉变异情况，分别测量并记录各肺静脉口在矢状位上垂直血流方向的最大横截面积（CSA），利用QMASS 4.20心脏分析软件手动勾画心内膜及心外膜轮廓，分析心功能并重建左心房三维模型，利用容积再现方法软件自动计算其三维容积。每位受试者由2名资深放射科医师对各肺静脉口最大横截面积及左心房容积各测量1次，2次测量间隔1周，取2次测量的平均值进行统计。

1.4 射频消融手术方式

所有行射频消融手术的房颤患者均在2%利多卡因局部麻醉下穿刺左锁骨下静脉送入10极电极导管至冠状静脉窦，穿刺右股骨静脉，送入8.5 F鞘，2次穿刺房间隔，放置2根Swartz鞘管于左心房后，注入肝素（100 IU/kg），鞘管尾端给予稀释肝素生理盐水持续滴入预防血栓形成。首先经Swartz鞘管进行左右肺静脉造影，选择与肺静脉大小相近的Lasso导管（Biosense Webster）经Swartz鞘送入各个肺静脉内记录消融前后的肺静脉电位，在三维标测系统指导下完成左心房及肺静脉的电解剖学图像融合，在此基础上完成消融，消融能量由冷盐水灌注消融导管（强生ST导管）提供，消融部位为环肺静脉前庭部位（肺静脉开口外0.5～1.0 cm）。

消融设置：功率30～35 W，温度43℃，生理盐水流速17 ml/min。每处放电直至该处双极电位振幅降低＞70%，或已成为碎裂电位，或放电时间已达30 s。消融后应用消融导管线上起搏验证肺静脉电位隔离，在未隔离处补点，达到肺静脉电隔离。若未能成功转复，则给予电复律，观察15 min。若仍未能转复，则加行其他径线消融（左心房峡部，左心房顶部，右心房峡部，左、右肺静脉消融环间等）或碎裂电位消融，至房颤转为窦性心律或碎裂电位消失。

1.5 消融后处理和随访

手术成功定义为术后3个月无抗心律失常药物治疗、无复发。所有完成环肺静脉前庭消融的房颤患者术后继续口服达比加群酯2个月，持续性房颤患者常规服用可达龙，3个月后停药观察消融效果。采用电话、门诊或者住院随访的方式。

随访的主要研究终点事件如下：（1）术后复发定义为有或无症状患者，任意一次心电图、24 h动态心电图或者长程心电记录仪记录到＞15 s的房颤等房性心律失常事件；（2）手术并发症（肺静脉狭窄、左心房食管瘘、心脏压塞）等安全性终点事件。

1.6 统计学处理方法

所有资料采用SPSS 17.0软件处理，所有定量资料以均数±标准差表示，各组间定量资料的比较采用独立样本t检验。分类资料率以百分比表示（%），两组间比较采用卡方检验或者秩和检验。采用单因素和多因素Logistic回归法，分析各因素与术后复发的关系。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 房颤组与正常对照组受试者临床资料比较（表1）

通过比较临床资料可见，与正常对照组比较，房颤组平均年龄明显较大，高血压、CHA2DS2-VaSc评分和脑卒中比例也显著较高。其中，阵发性房颤亚组的平均年龄比持续性房颤亚组明显较小，提示房颤是一种进展性疾病。

表1 房颤组和正常对照组受试者临床资料比较[例（%）]

2.2 房颤组与正常对照组以及各亚组受试者左心房和肺静脉解剖结构特征的比较

2.2.1 房颤组与正常对照组受试者比较（表2）

所有受试者肺静脉及左心房均显示良好，无肺静脉畸形引流。受试者上肺静脉开口均大于下肺静脉开口，且右上肺静脉开口大于左上肺静脉开口。与正常对照组相比，房颤组左右上肺静脉的开口最大横截面积以及左心房容积均显著增大（P＜0.05），左心室射血分数（LVEF）显著降低（P=0.044）；亚组分析显示：持续性房颤亚组左右上肺静脉开口最大横截面积及左心房容积均显著高于阵发性房颤亚组（P值均＜ 0.05），提示房颤发生与上肺静脉及左心房大小的关系密切。

表2 房颤组和正常对照组受试者术前左心房及肺静脉结构特征比较（±s）

表2 房颤组和正常对照组受试者术前左心房及肺静脉结构特征比较（±s）

注：CSA：开口横截面积；LSPV：左上肺静脉；LIPV：左下肺静脉；RSPV：右上肺静脉；RIPV：右下肺静脉；LAV：左心房容积；LAEF：左心房射血分数；LVEF：左心室射血分数。与正常对照组比较*P＜0.05；与阵发性房颤亚组比较△P＜0.05

参数 正常对照组(n=20)房颤组 (n=78)阵发性房颤亚组(n=46)持续性房颤亚组(n=32)LSPV CSA (mm2) 236.3±76.9 276.8±70.9* 289.1±69.2*△LIPV CSA (mm2) 162.1±37.1 181.0±47.9 181.8±51.9 RSPV CSA (mm2) 261.1±52.5 319.6±77.3* 314.9±66.8*△RIPV CSA (mm2) 198.8±42.2 225.8±68.4 228.7±45.3 LAV (ml) 61.4±7.2 78.3 ±13.1* 90.7±20.5*△LAEF (%) 41.2±11.5 40.1±9.8 40.0±10.2 LVEF (%) 63.7±8.1 52.1±12.0* 51.7±11.0*

2.2.2 行射频消融术房颤患者术前和术后6个月亚组分析

（1）肺静脉开口最大横截面积和左心房容积变化：与术前相比，复发亚组的右上肺静脉开口在术后显著增大，而其他肺静脉开口最大横截面积与术前相比差异无统计学意义；无复发亚组左上肺静脉、两右肺静脉的开口最大横截面积术后均显著减小（P均＜0.05），左下肺静脉术前术后相比相似。这提示，右上肺静脉开口大小对术后复发影响较大。在左心房容积，与术前比较，无复发亚组术后明显降低，复发亚组术后显著增大（表3），这提示房颤的复发与左心房进行性扩大有关。

表3 无复发和复发亚组患者各肺静脉开口最大横截面积和左心房容积手术前后变化（±s）

表3 无复发和复发亚组患者各肺静脉开口最大横截面积和左心房容积手术前后变化（±s）

注：LSPV：左上肺静脉；CSA：开口横截面积；LIPV：左下肺静脉；RSPV：右上肺静脉；RIPV：右下肺静脉；LAV：左心房容积。与术前比较*P＜0.05

参数 无复发亚组 (n=49) 复发亚组 (n=17)术前 术后 术前 术后LSPV CSA (mm2)279.6 ±67.8 252.75±60* 265.3±54.0 283.8±73.6 LIPV CSA (mm2) 181.4±57.8 170.9±49.0 172.4±27.5 181.8±39.9 RSPV CSA (mm2)302.4±60.9 273.3±62.8*335.8 ± 82.8 381.1±76.4*RIPV CSA (mm2)223.9±58.2 213±48.3*224.6±52.0 223.8±49.2 LAV (ml) 78.3±13.1 70.5±11.7* 91.6±10.1 97.5±12.8*

（2）无复发和复发两亚组术后左心房容积的减小与左上肺静脉[（r=0.407，P=0.01）、右上肺静脉（r=0.697，P=0.001）]、左下肺静脉（r=0.626，P＜ 0.01）以及右下肺静脉（r=0.184，P=149）的开口最大横截面积的减小显著相关。这提示，肺静脉扩张可能和增大的左心房牵拉作用有一定相关性。

（3）多因素分析显示，左心房容积（HR=1.05，P＜0.01）及右上肺静脉开口最大横截面积（HR=1.09，P=0.046）仍与房颤射频消融术后复发相关（表4）。

表4 射频消融术后房颤复发相关因素的多因素Logistic分析

3 讨论

关于房颤发生机制与肺静脉的关系，既往大量研究已证实房颤肺静脉起源的异常触发灶多位于上肺静脉[6]， Rostock等[6]研究提出“房颤致房颤”也发生在肺静脉，即肺静脉异位起搏点诱发房颤，而房颤又进一步引起左心房及肺静脉的重构。本研究中持续性房颤亚组左右上肺静脉开口最大横截面积较正常对照组、阵发性房颤亚组均显著增大这一结果也支持了这一观点。此外我们术中发现粗大的肺静脉在线性消融时不能形成透壁性损伤的漏点概率增大，另外由于左心房-肺静脉区域电传导的高度异向性，异位起搏靶点出现的概率增加，且消融位置过深，导致电传导恢复的机率增高；另外肺静脉增粗者可能伴有心房内电重构，房颤子波的发生机制和维持机制仍然存在，仍可能发生房颤等房性心律失常事件。目前关于消融术后肺静脉开口横截面积减小这种改变的机制说法不一。Dong等[7]提出，肺静脉直径的减小可能与术后恢复窦性节律引起的血流动力学改变有关。Hauser等[8，9]提出，术后肺静脉开口变小与开口瘢痕程度显著相关。

其次，房颤致左心房重构包括电重构、结构重构以及收缩重构，可表现为心房肌纤维化、左心房扩大等[10-12]。何卫等[13]研究犬的房颤模型发现增龄和房颤时，左心房心肌组织中胶原组织增多、心肌纤维化加重，心房间质纤维化扰乱了心房局部兴奋或冲动的传导，导致房内传导的不均一性，易于形成折返，促进房颤的发生和维持。由此可见扩大的心房结构具有重要的电生理效应，随着左心房的扩大，发生房颤的危险性增加，而房颤又进一步加重左心房的重构。有研究显示，房颤引起的左心房及肺静脉重构在恢复窦性心律后是可逆的[14,15]，我们在此基础上进一步比较了逆转的程度，发现术后6个月时逆转重构未恢复至正常对照组水平，对于是否能够完全恢复至正常水平或其恢复的时限尚需进一步研究。

最后，本研究还发现，房颤组左心房及左心室的功能均低于正常对照组。当房颤发生时，左心房机械运动失去正常协调，结构改变，进而继发左心房压力和容积负荷增加，表现为左心房的初级泵、储存功能的减低，最终影响心室收缩功能[16]。而这些改变又会促使房颤持续、慢性发展，因此，尽早干预治疗，控制左心房扩大的危险因素有助于阻止甚至逆转左心房重构，改善长期预后。

本研究具有一定局限性，首先研究的目的之一是观察房颤患者左心房及肺静脉开口最大横截面积的变化，但目前尚缺乏患者发病前的相关数据，无法精确评估术后逆转程度。其次，纳入的研究样本量较少。

综上所述，射频消融术可逆转房颤患者左心房及肺静脉的重构，房颤的复发与左心房进行性扩大及肺静脉的扩张密切相关。利用CMR能够准确地评估左心房及肺静脉这种形态及功能的改变[17,18]，为心血管疾病在未来定量结构和功能的重构提供了强有力动态的形态学指标。

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