双源CT评估心房颤动患者左心房及左心耳结构及功能重构

黄蔚蔚，徐 怡，祝因苏，朱晓梅，唐立钧，屠建春

(1.南京中医药大学附属昆山市中医医院放射科，江苏 昆山 215300；2.南京医科大学第一附属医院放射科，江苏 南京 210029)

心房颤动(atrial fibrillation, AF)是临床最常见的心律失常之一，为栓塞性脑卒中的独立危险因素，AF患者脑卒中发生率约为正常人群的5倍[1]。左心耳是心房血栓最易形成的部位。双源CT除可显示冠状动脉病变外，对左心耳血栓亦有较高检出率[2]。结合图像分割技术可进行较为精准的左心房三维容积测量。本研究应用双源CT评估AF患者左心房及左心耳结构和功能重构，并探讨其与左心耳血栓形成的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2015年11月—2017年2月于我院就诊，经临床诊断为AF、并为排除冠状动脉粥样硬化性心脏病(以下简称冠心病)而接受冠状动脉CTA检查的150例患者的资料，排除高血压、心肌病、冠心病及左心房图像质量欠佳者，共84例(AF组)纳入研究，其中男53例，女31例，年龄25～77岁，平均(64.8±10.4)岁，包括阵发性AF患者55例(阵发性AF亚组)，持续性AF患者29例(持续性AF亚组)。同期调阅32例(对照组)为排除冠心病接受冠状动脉CTA检查的患者资料，既往均无AF病史，并排除高血压、心肌病、冠心病等可导致左心房增大的疾病，其中男22例，女10例，年龄34～79岁，平均(60.6±11.4)岁。AF组与对照组间性别(χ2=0.32，P=0.57)、年龄(t=1.04，P=0.30)差异均无统计学意义。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Somatom Definition双源CT扫描仪行冠状动脉CTA检查。检查前嘱患者禁饮、禁食4 h。对比剂为碘普罗胺(优维显，370 mgI/ml)，具体用量及注射速率依据患者体质量、体质量指数(body mass index， BMI)及心率进行个体化计算。

早期扫描：以小剂量Test bolus方法计算对比剂到达左心室的峰值时间，在此基础上延迟4 s作为延迟时间，采用回顾性心电门控技术，扫描范围自气管杈层面下方1 cm处至左心室膈面。扫描参数：管电压120 kV/100 kV，管电流380～420 mA，准直32×0.6 mm，螺距0.2～0.43(根据患者心率自动调节)。延迟期扫描：早期扫描结束后延迟20 s行延迟期扫描，采用前瞻性心电门控技术，扫描时相置于70% R-R间期，扫描范围自心底至心室中部(确保包括左心耳)。扫描参数：管电压100 kV，自动管电流技术，准直32×0.6 mm。

1.3 图像后处理与分析

1.3.1 图像分割及容积测量 将图像传至Siemens Syngo MMWP工作站，于早期最佳舒张期轴位图像上的右下肺静脉水平(相当于左心房面积最大层面)，以5%为间隔，找出左心房面积最大及最小的时相，并进行重建(左心房面积最大时相定义为心房舒张末期；左心房面积最小时相定义为心房收缩末期)。将重建时相导入Philips Intellispace portal V6后处理软件，自动描绘左心房轮廓，并手动调整，使左心房前界沿二尖瓣走行与左心室区分，完整包括左心耳，并于肺静脉入口处与左心房垂直切割肺静脉图像，最终获得左心房三维容积图像(图1)。测量左心房最大、最小容积(LAVmax、LAVmin)。结合心脏轴位、冠状位及矢状位图像，以通过斜冠状位图像可明确观察到心大静脉及左旋支作为分割依据[3]，以左心耳根部为基准，切割出左心耳图像(图2)，测量左心耳最大、最小容积(LAAVmax、LAAVmin)。对左心房及左心耳容积测量数据均以体表面积进行校正。

图1 左心房图像分割 由Philips Intellispace portal V6后处理软件自动描绘左心房轮廓后，结合左心房舒张末期及收缩末期轴位(A)、矢状位(B)及冠状位(C)图像进行手动调整，使左心房前界沿二尖瓣走行与左心室区分(箭)，于4支肺静脉入口处与左心房垂直切割肺静脉，获得左心房三维容积图像(D)

1.3.2 心功能指标计算 依据校正后的左心房及左心耳容积，分别计算左心房射血分数(left atrium ejection fraction， LAEF)及左心耳射血分数(left atrial appendage ejection fraction， LAAEF)。LAEF=(LAVmax-LAVmin)/LAVmax×100%，LAAEF=(LAAVmax-LAAVmin)/LAAVmax×100%。

1.3.3 左心耳血栓与“血栓前状态”判定及分组 以早期和延迟期图像均表现为充盈缺损为CTA诊断左心耳血栓的依据。考虑到早期左心耳内密度减低，而延迟期对比剂完全填充，可能为“血栓前状态”(血流淤滞而无真正血栓形成)或一过性血流动力学改变所致[4],基于早期双源CT扫描左心耳内密度减低程度，进一步测量同层面左心耳-升主动脉密度比值(left atrial appendage-ascending aorta attenuation ratio， LAA/AA)，LAA/AA≤0.5定义为“血栓前状态”,如LAA/AA>0.5则认为是一过性血流动力学改变。据此将AF组分为AF左心耳血栓阳性亚组(包括左心耳血栓或“血栓前状态”)及AF左心耳血栓阴性亚组。

1.4 统计学分析 采用 SPSS 24.0统计分析软件。计量资料以±s表示，2组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析，方差齐时组间两两比较采用LSD法，方差不齐时组间两两比较采用Tamhane'sT2法；计数资料以百分率表示，组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

AF组84例，分为左心耳血栓阳性亚组(29例，包括4例左心耳血栓及25例左心耳“血栓前状态”，图3、4；其中8例为阵发性AF，21例为持续性AF)和AF左心耳血栓阴性亚组(55例，图5；其中47例为阵发性AF，8例为持续性AF)。两亚组LAVmax、LAVmin、LAAVmax及LAAVmin均较对照组明显增高(P均<0.05)，且阳性亚组LAVmax、LAVmin、LAAVmax及LAAVmin均高于阴性亚组(P均<0.01)；两亚组LAEF及LAAEF较对照组均明显减低(P均<0.001)，且阳性亚组LAEF及LAAEF均低于阴性亚组(P均<0.001)；见表1。

与阵发性AF亚组比较，持续性AF亚组LAEF及LAAEF均明显减低(P均<0.01)；阵发性AF与持续性AF亚组间LAVmax、LAVmin、LAAVmax及LAAVmin差异均无统计学意义(P均>0.05)；见表2。阵发性AF亚组中，左心耳血栓及“血栓前状态”发生率为14.55%(8/55)；持续性AF亚组中，左心耳血栓及“血栓前状态”发生率为72.41%(21/29)。持续性AF亚组较阵发性AF亚组患者更易出现左心耳血栓及“血栓前状态”(χ2=113.46，P<0.001)。

3 讨论

AF引起的组织重构表现为心房肌细胞出现体积增大、肌浆网断裂、线粒体增大等，继而导致心房容量负荷加大，顺应性被动升高，致使左心房容积扩大[5]。

表1 AF组左心耳血栓阳性亚组与阴性亚组及对照组左心房及左心室容积测量及心功能指标比较(±s)

表1 AF组左心耳血栓阳性亚组与阴性亚组及对照组左心房及左心室容积测量及心功能指标比较(±s)

组别LAVmax(ml/m2)LAVmin(ml/m2)LAEF(%)LAAVmax(ml/m2)LAAVmin(ml/m2)LAAEF(%)AF组 阳性亚组91.33±19.20∗∗∗##80.22±22.12∗∗∗##13.33±10.50∗∗∗##11.40±4.34∗∗∗#9.45±4.00∗∗∗##17.8±11.39∗∗∗## 阴性亚组70.68±17.39∗∗49.13±20.34∗∗∗32.22±15.27∗∗∗8.45±4.79∗5.53±3.05∗∗∗33.39±19.60∗∗∗对照组59.65±13.1732.68±8.5045.29±5.326.45±2.133.17±1.1249.58±13.72F值27.7752.3553.4911.1734.9128.79P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注：与对照组比较，*：P<0.05，**：P<0.01，***：P<0.001；与AF左心耳血栓阴性亚组比较，#：P<0.01，##：P<0.001

表2 阵发性AF与持续性AF亚组左心房及左心室容积测量及心功能指标比较(±s)

表2 阵发性AF与持续性AF亚组左心房及左心室容积测量及心功能指标比较(±s)

组别LAVmax(ml/m2)LAVmin(ml/m2)LAEF(%)LAAVmax(ml/m2)LAAVmin(ml/m2)LAAEF(%)阵发性AF亚组69.83±17.9746.80±19.6234.53±13.348.23±4.685.22±2.7234.88±18.68持续性AF亚组92.94±16.0084.63±15.158.96±3.8711.83±4.2610.05±3.7714.98±9.69t值-5.81-9.7913.19-3.45-6.116.43P值0.730.37<0.010.750.19<0.01

图2 左心耳图像分割 结合左心房舒张末期及收缩末期轴位(A)、冠状位(B)及矢状位(C)，以左心耳根部为基准，切割获得左心耳三维容积图像(D)

为缓解左心房压力，左心耳顺应性增大，当出现左心耳血栓及“血栓前状态”时，LAAVmax及LAAVmin均明显增大。Ozer等[6]对47例伴有脑卒中的AF患者行TEE检查，发现左心耳自发显影者LAAVmax及LAAVmin均大于无自发显影者。本研究中AF左心耳血栓阳性亚组LAAVmax及LAAVmin明显高于对照组，与既往研究[6]结果相符。

发生AF时，可因心房电活动异常导致机械功能紊乱，左心耳有效收缩消失，LAAEF下降。此时，左心耳内血流呈高凝状态，血液滞留，易形成血栓。本研究中，AF组左心耳血栓阳性亚组LAAEF明显低于对照组及左心耳血栓阴性亚组，提示LAAEF下降与左心耳血栓及“血栓前状态”有关。Habara等[7]对非瓣膜性AF患者进行分析，同样发现伴有左心耳血栓患者LAAEF明显低于无左心耳血栓者。

本研究中持续性AF亚组LAEF及LAAEF均低于阵发性AF亚组，提示AF持续时间越长，心房收缩舒张能力下降越明显。Amin等[8]的研究也证实非阵发性AF患者收缩期及舒张期左心房容积均明显大于阵发性心房颤动患者。血栓形成与心房收缩、舒张功能有关，当心房不能进行有效收缩和舒张时易形成血栓，或出现“血栓前状态”。本研究29例左心耳血栓或“血栓前状态”AF患者中，21例为持续性AF，提示持续性AF患者较阵发性AF患者形成左心耳血栓的风险更高。TEE是目前公认的诊断左心房或左心耳血栓的金标准，但为有创检查，存在探头进入患者食管引起不适等诸多缺点，且容积测量准确性欠佳。心脏MRI也可用于评估左心房、左心耳结构及功能[9-10]，但技术要求高，检查禁忌证较多。相对而言，通过心脏CT双期扫描不仅能较为准确地检出AF患者左心耳血栓[11]，还可观察冠状动脉病变情况，计算左心房容积，评估心房功能[12]。本研究进行心脏CT双期扫描，早期扫描图像主要用于观察冠状动脉及左心耳内是否存在相对较低密度区，延迟期图像则用于观察左心耳内低密度区是否持续存在，从而鉴别血栓与“血栓前状态”。本研究中延迟期扫描采用前瞻性心电门控技术，扫描范围仅局限于左心房、左心耳，额外增加的辐射剂量非常有限。

图3 患者女，56岁，左心耳血栓 CT早期扫描(A)示左心耳尖部三角形低密度充盈缺损(箭)，LAA/AA<0.5，延迟期扫描(B)充盈缺损仍存在(箭) 图4 患者女，54岁，左心耳“血栓前状态” CT早期扫描(A)示左心耳尖部三角形低密度充盈缺损(箭)，LAA/AA<0.5，延迟期扫描(B)充盈缺损消失(箭头) 图5 患者男，64岁，左心耳血栓及“血栓前状态”阴性 CT早期扫描(A)示左心耳内密度略低，但LAA/AA>0.5，延迟期扫描(B)示左心耳充盈良好，未见明显充盈缺损

本研究主要不足：①由于左心耳解剖结构复杂、形态不规则，可能导致左心耳容积数据测量存在一定误差；②样本量较少，尤其是左心耳血栓形成的AF患者数量较少，未能单独分组分析，而将其与“血栓前状态”合并分析。

AF患者存在左心耳血栓或“血栓前状态”时，其左心房、左心耳结构及功能重构更明显。左心耳容积增大或功能明显下降时，尤其是出现“血栓前状态”时，应考虑血栓形成可能。