实时三维经食管超声心动图定量评价心房颤动患者左心耳形态及功能

刘表虎，邵凌云，何 仪*，江 峰，纪文艳，王 哲，王劲风，姚阿玲

(1.皖南医学院超声研究所 皖南医学院弋矶山医院超声医学科，3.心内科，4.质量管理科，安徽 芜湖 241000；2.芜湖市第一人民医院神经内科，安徽 芜湖 241000)

左心耳(left atrial appendage, LAA)形态、结构特殊，较易形成血栓及产生自发显影(spontaneous echo contrast， SEC)[1-3]。实时三维经食管超声心动图(real-time three-dimensional transesophageal echocardiography， RT-3D-TEE)可从多角度全面观察LAA形态及结构，有助于更准确测量LAA容积与功能变化。本研究采用RT-3D-TEE技术观察心房颤动(atrial fibrillation, AF)患者LAA形态和舒缩功能变化，进一步探讨LAA容积、功能等参数的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月—2018年2月82例于皖南医学院弋矶山医院拟接受射频消融治疗的非瓣膜性AF患者，男48例，女34例，年龄40～76岁，平均(52.4±24.8)岁；其中56例阵发性AF(阵发组)，26例持续性(持续组)。纳入标准：心电图检查示P波消失，代以大小不等、形态不规则的f波，心室率不规则，AF发作持续时间<48 h，可自行终止为阵发性AF组；将AF发作持续时间超过7天或需要转复治疗者纳入持续性AF组。排除标准：①先天性心脏病；②心肌病；③明显瓣膜病变；④存在经食管超声检查禁忌证。另选11名健康人作为对照组，男6名，女5名，年龄30～62岁，平均(43.8±19.6)岁。本研究获得医院伦理委员会批准，受检者或家属均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Philips EPIQ 7C超声诊断仪，S5-1探头、频率1～5 MHz，X7-2探头、频率2～7 MHz。首先行经胸超声心动图(transthoracic echocardiography, TTE)检查，采用S5-1探头，常规测量左心房内径(left atrial diameter, LAD)，以Simpson's双平面法测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)。而后行RT-3D-TEE检查，嘱受检者左侧卧位，含服利多卡因对咽喉部进行局部麻醉，同步记录心电图；以经食管三维探头获取心底短轴及LAA冠状切面，启动3D-ZOOM模式并采集LAA图像，LAA内血流缓慢时超声表现为烟雾状回声，即为SEC；若LAA内可见固体状物回声，即为血栓形成。以左上肺静脉入口与二尖瓣前瓣根部连线作为左心房与LAA分界线，测量开口最大直径(maximum diameter， Dmax)及最小直径(minimum diameter， Dmin)，计算直径变化率(D%)=(Dmax-Dmin)/DDmax×100%；描绘LAA开口最大面积(maximum area， Amax)及最小面积(minimum area， Amin)，计算面积变化率(A%)=(Amax-Amin)/Amax×100%；将脉冲多普勒取样容积置于LAA入口处，获取正向最大流速为最大排空速度(Vep)；分别于0～20°、45°～60°、80°～90°、120°～135°角度显示LAA并勾画LAA内膜轮廓，用长度面积法测量LAA舒张末期容积(LAA end diastolic volume, LAA-EDV)、收缩末期容积(LAA end systolic volume, LAA-ESV)，取4个角度测量平均值为最终结果。计算LAA射血分数(LAA ejection fraction, LAA-EF)，LAA-EF=(LAA-EDV-LAA-ESV)/LAA-EDV×100%。见图1。

1.3 统计学分析 采用SPSS 24.0统计分析软件。计量资料以±s表示，计数资料以构成比或率表示，组间比较采用χ2检验；采用单因素方差分析比较3组各参数，两两比较采用LSD法；2组间比较采用独立样本t检验。相关性采用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组相关资料比较 与对照组比较，阵发组、持续组LAD均增大(P<0.05)，3组间性别、年龄、心率、LVEF差异均无统计学意义(P均>0.05)；持续组与阵发组间病程差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。共22例AF患者出现SEC，其中持续组2例伴血栓形成。阵发组SEC发生率为8.93%(5/56)，高于持续组65.38%(17/26，χ2=7.427，P<0.05)。

图1 患者男，63岁，阵发性AF，RT-3D-TEE的QLab定量分析软件测得Amax=2.47 cm2，Amin=1.64 cm2，LAA-EF=36.03%，LAA-EDV=1.91 ml，LAA-ESV=1.22 ml，Vep=59.55 cm/s A.LAA面积形态图； B.LAA开口图； C.LAA容积图； D.LAA速度图

2.2 3组LAA功能参数比较 与对照组比较，阵发组LAA-EDV、LAA-ESV、Dmax、Dmin、Amax及Amin均增大(P均<0.05)，LAA-EF、Vep、A%及D%均减小(P均<0.05)；持续组LAA-EDV、LAA-ESV、Dmax、Dmin、Amax及Amin增大(P均<0.05)，LAA-EF、Vep、A%及D%减小(P均<0.05)。阵发组与持续组间各参数差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

2.3 相关性 LAA-EF与ESV(r=-0.73，P<0.01)、EDV (r=-0.64，P<0.01)、Amax(r=-0.36，P<0.01)及年龄(r=-0.27，P=0.02)均呈负相关，与A%、D%、Vep呈正相关(r=0.86、0.74、0.55，P均<0.01)，而与Dmax无明显相关(P>0.05)。

3 讨论

AF患者的心源性血栓主要来自于LAA，但LAA血栓形成机制尚不明确，推测是多因素调控下的复杂过程，心耳自身形态及功能特异性可能与血栓形成相关[4-7]。左心房及LAA正常舒缩活动可减小左心房压力并预防血栓形成。既往多通过传统TTE检测LAA-EF[8]评估LAA功能。由于LAA结构特殊且含丰富梳状肌，容积和形态变化大，采用二维TTE无法精准获得LAA完整形态及准确功能参数[9]。CT和MRI对心房及心耳成像需要注射对比剂，且结果受诸多因素影响，如对比剂剂量、注射过程、成像时间及检查费用等，临床应用受限[10-12]。RT-3D-TEE具备独特的成像方法和图像切面，同时可利用软件获得多角度三维图像，能更准确地测量LAA形态及功能参数，直观显示随心动周期LAA容积及形态改变。

表1 3组一般资料及常规超声心动图参数比较

注：*：与对照组比较，P<0.05

表2 3组LAA形态及功能参数比较(±s)

表2 3组LAA形态及功能参数比较(±s)

组别LAA-EDV(ml)LAA-ESV(ml)LAA-EF(%)Dmax(cm)Dmin(cm)阵发组(n=56)5.68±3.25*3.33±2.68*45.55±16.82*1.98±1.03*1.15±0.91*持续组(n=26)6.42±4.82*4.09±2.64**40.90±9.62*2.33±1.21*1.44±0.88*对照组(n=11)3.52±2.781.68±0.9657.42±19.251.12±0.670.86±0.45F值2.3733.4964.40211.4648.872P值0.0390.0350.015<0.001<0.001组别D%Amax(cm2)Amin(cm2)A%Vep (cm/s)阵发组(n=56)22.34±14.25*6.15±3.22*3.63±1.74*42.52±19.65*48.93±22.25*持续组(n=26)13.62±3.40*7.78±2.84**4.22±2.06**27.64±13.80*32.45±16.72*对照组(n=11)37.94±18.533.08±1.161.27±1.0359.82±22.4569.82±20.44F值13.9659.85310.98012.51713.405P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注：*：与对照组比较，P<0.05；**：与对照组比较，P<0.01

本研究结果显示，随着病程进展(由阵发性发展为持续性)，AF患者LAA-EDV、LAA-ESV逐渐增大，LAA-EF逐渐降低，原因可能是AF患者心率快，导致左心房及LAA排空时间缩短，LAA容积有增大趋势，其主动收缩及弹性回缩能力减弱。此外，反映LAA面积及内径的三维超声参数如Dmax、Dmin、Amax及Amin均随病程进展而增大，A%、D%则随病程进展呈下降趋势，提示AF时LAA发生重构、形态扩张以进行代偿性调节，推测LAA对其内部血流动力学具有调节作用。

既往文献[8,13]报道，AF病程早期及LAA未发生明显形态学改变时，其收缩功能也可能下降。本研究结果显示，阵发组及持续组患者LAA-EF均明显降低；AF患者心脏舒缩时间缩短，在LAA重构同时，LAA的主动收缩功能指标Vep呈减低趋势，LAA收缩功能下降。本研究中阵发性AF与持续性AF患者之间LAA-EF、Vep无明显差异，提示LAA排空及Vep与病程长短无明显关联。

本研究结果显示，反映LAA收缩功能的指标LAA-EF与LAA容积参数(LAA-ESV、LAA-EDV、A%、D%)均相关，表明LAA收缩功能在很大程度上受LAA容积影响，提示射频消融术前后精确测量AF患者LAA容积对评估LAA功能恢复情况、疗效评价等具有一定参考价值。RT-3D-TEE发现，无论是阵发组还是持续组AF患者LAA面积变化均较明显，而直径变化不甚显著；相关性分析结果显示LAA-EF与Dmax无相关，提示LAA的Dmax对其收缩功能影响不大，与既往研究[14-15]结果相符。

本研究中AF患者LAA的Vep低于对照组。此前有研究[4,10]认为LAA的Vep随年龄增长而减低。本研究所选AF患者年龄与对照者年龄差异无统计学意义，故尚无法明确年龄是否影响Vep。DENTAMARO等[3]认为AF患者年龄与其LAA-EF间存在显著负相关。本研究中LAA-EF与受试者年龄呈低度负相关(r=-0.27，P=0.02)，提示本研究中AF患者与对照者间LAA功能差异可能并非完全是由AF本身导致，年龄差异可能是一个潜在的干扰因素。

综上所述，RT-3D-TEE可用于评价AF患者LAA形态及功能，对评估病情、临床决策、预后以及随访等均具有临床应用价值。但本研究样本量偏少，有待多中心、大样本研究进一步完善。