三维斑点追踪成像技术对阵发性房颤患者左心房功能评价的临床研究

王玉凤 武涛 石艳萍 侯海军

房颤是由于心房异位电起源及传导引起的疾病，可导致血栓栓塞和心功能降低等严重并发症[1]。三维斑点追踪成像技术（3D-STI）通过跟踪三维空间中的散斑来分析整个左房功能，从而更加直观地评价左房功能[2]。本研究拟通过应用3D-STI 评价阵发性房颤患者左心房容积和功能的变化，从而对房颤患者左心房的功能进行初步评估，以期为临床及早提供预防和治疗的依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象选取2018 年12 月～2020 年12 月在我院心内科治疗的阵发性房颤患者40 例为研究对象。

1.2 纳入与排除标准纳入标准：①临床诊断阵发性房颤的患者；②病史资料完整的患者；③可耐受并进行经食道超声心动图检查的患者。排除标准：①合并有瓣膜置换等的患者；②心功能不全或心肌梗死者；③图像采集时为房颤发作期的患者；④图像不清晰的患者。

1.3 研究分组阵发性房颤患者均进行经食道超声心动图检查，根据检查结果中左心耳是否存在血栓将患者分为房颤无血栓组（24 例）和房颤有血栓组（16 例）。选取年龄、性别相匹配且心电图、超声等检查均正常的志愿者30 例为对照组。3 组研究对象进行二维超声心动图检查、三维超声心动图检查及4D Auto LAQ 分析。

1.4 仪器与方法

1.4.1 阵发性房颤入组患者均采用Philips EPIQ7 超声诊断仪，使用X8-2T 腔内超声探头行经食道超声心动图（Transesophagel hocardiography，TEE）检查，于食管中段水平取0°、45°、90°及135°观察左心房或左心耳血栓情况。

1.4.2 记录3 组研究对象血压、身高、体重等常规临床参数后，采用GE Vivid E9 超声诊断仪，使用频率1.5～4.5MHz 的M5S 超声探头和频率1.7～3.3MHz 的4V 三维超声探头进行检查，采用EchoPAC 203 软件脱机分析图像。检查过程中全程连接心电图。

1.4.3 二维超声心动图数据采集 患者左侧卧位静息状态下，分别测量左心房前后径（LAd）、左心室舒张末期内径（LVd）、右心室舒张末期内径（RVd）及左心室射血分数（LVEF）。

1.4.4 三维超声心动图图像及数据采集 患者呼气末屏气后，将左心室置于图像中央，选取心尖四腔切面，采集连续3 个心动周期实时图像。将图像导入EchoPAC 203 软件，3 个平面内取样点均放置在二尖瓣口的中间位置，应用4D Auto LAQ 程序测量左房相关参数。左房容积参数：左心房最小容积（LAVmin）、左心房最大容积（LAVmax）、左心房每搏量容积（LAEV）、左心房收缩前容积（LAVpreA）、左心房射血分数（LAEF）；左心房纵向应变参数：收缩期左心房纵向应变（LASr）、舒张早期左心房纵向应变（LAScd）、舒张晚期左心房纵向应变（LASct）；左心房圆周应变参数：收缩期左心房圆周应变（LASr-c）、舒张早期左心房圆周应变（LAScd-c）、舒张晚期左心房圆周应变（LASct-c）。左心房的储存功能参数为LAEF、LASr、LASr-c，左心房的管道功能为LAScd、LAScd-c，左心房的主动收缩功能参数为LASct、LASct-c[3]。

1.3 统计学方法采用SPSS 23.0 统计软件进行统计分析。计量资料用均数±标准差表示，3 组间比较采用F检验，进一步两两比较采用LSD-t检验。计数资料用百分数（%）表示，组间率的比较采用χ2检验。单变量相关性分析采用Pearson 相关分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 组基本资料比较3 组年龄、性别、BMI 以及是否患有高血压和糖尿病差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 3 组基本资料比较

2.2 3 组二维超声心动图参数比较与对照组比较，房颤有血栓组LAd、LVd 增大，LVEF 减小，差异有统计学意义（P＜0.01）。与房颤无血栓组比较，房颤有血栓组LAd、LVd 增大，LVEF 减小，差异有统计学意义（P＜0.01），见表2。

表2 3 组二维超声心动图参数比较

2.3 3 组三维超声心动图左心房容积指数及功能参数比较与对照组比较，房颤无血栓组LAEF 及LAScd、LASct、LAScd-c、LASct-c、LASr、LASr-c的绝对值均减小，差异有统计学意义（均P＜0.05）；与对照组比较，房颤有血栓组LAVmin、LAVmax、LAVpreA 增 大，LAEF 及LAScd、LASct、LAScd-c、LASct-c、LASr、LASr-c 的绝对值均减小，差异有统计学意义（均P＜0.05）。与房颤无血栓组比较，房颤有血栓组LAVmin、LAVmax、LAVpreA 进一步增大，LAEF 及LAScd、LASct、LAScd-c、LASct-c、LASr、LASr-c 的绝对值进一步减小，差异有统计学意义（均P＜0.05），见表3。

表3 3 组三维超声心动图左心房容积指数及功能参数比较

2.4 房颤患者LAEF 与应变参数的相关性分析LAEF 与LASr 及LASr-c 呈正相关（r=0.827、0.863，均P＜0.01），并且呈线性相关，见图1。

图1 房颤患者LAEF 应变参数的相关性分析

3 讨论

左心房在心动周期各时相中的功能不同：左室收缩期发挥储血功能；舒张早期血液通过肺静脉由左房进入左室，起到管道功能；舒张晚期将心房的血泵入左心室，增加左室充盈，主要作用是辅泵功能[4]。左心房大小和功能改变作为发生心血管危险事件的预测因子及预后评价指标，同样也是房颤诱发的相关因素[5]。房颤会导致心房重塑，主要表现为结构上心房扩大及功能左房的存储及导管功能降低，收缩功能降低[6，7]，因此有效评价左心房容量及功能对阵发性房颤患者具有重要的临床意义。

3D-STI 是通过计算各节段心肌运动的应变及应变率获得心肌各个节段发生形变能力的技术[8]。4D Auto LAQ 软件同时提供不同时期左心房应变参数，能够快速准确地评价左心房功能[9]，Badano等[10]研究认为，在左心房增大时采用3D-STI 技术评价左心房容积及功能更准确，其分析结果与MRI有较好的一致性。

本研究结果显示，随着疾病进展，房颤时间较长的患者心房细胞为了自我保护而发生重构，从而使得左房容积进一步增大。长期心室率控制不佳的房颤患者，由于交感神经系统、肾素血管紧张素系统被激活，进而发生左室重构[11]，随着左室重构后左室的功能性心肌纤维数目减少，进而出现心脏泵血功能的下降，导致最后出现左心室扩大伴构型改变。

本研究结果显示，在长期代偿的情况下，患者心房不断增大的同时心房壁张力增加，进而造成左心房储存、管道及收缩功能继续明显降低。既往对心房功能研究认为左房将约1/6～1/5 的血液射入左心室是保证左心室充盈及正常心搏量的关键[12]，房颤患者心房失去了辅泵功能，由于血液淤积在左房内，导致容量增加，从而导致心房肌形变能力减弱，主动射血功能减低[13]。

LASr、LASr-c 为左心室收缩期左心房心肌形变，能够反映左心房的储存功能[14]。本研究结果显示，房颤患者左心房应变参数LASr、LASr-c 与LAEF具有良好的相关性，能够有效评价左心房功能。

由于样本量偏少，本研究没有对房颤患者的房颤发作时间及发作方式进行详细分析，因此有一定的局限性，随着样本量的增加以及3D-STI 的进一步完善，研究结果的精确性将会进一步提高。

综上所述，阵发性房颤对患者造成的心房肌损害是一个逐步发展的过程，患者左心房容积，左心房储存、管道及收缩功能随着疾病进展逐步受损。3D-STI 通过获得左心房容积及应变参数，进而全面有效评估不同时期阵发性房颤患者左心房容积，以及功能变化情况，能够对阵发性房颤患者并发症形成的风险进行初步评估及预测，为临床诊疗工作提供有利的重要依据。