超聲心動圖在左心耳形態結構及功能評價中的臨床應用

畢文靜，任衛東

(中國醫科大學附屬盛京醫院超聲科，遼寧 沈陽 110004)

左心耳(LAA)是沿左心房(LA)前側壁向前下延伸的狹長、彎曲的管狀盲腔，為胚胎時期原始左心房的殘余結構。因具有主動舒縮和分泌功能，LAA對緩解LA內壓力升高、保證左心室(LV)充盈具有重要意義。在心血管疾病中，LAA的結構和功能變化容易導致LAA血栓形成。據報道，房顫(AF)患者中心因性血栓的90%為LAA血栓［1］。隨著對LAA的認識加深，人們逐漸意識到LAA在維持心臟正常結構和功能方面的重要地位。

1LAA

1.1 LAA的胚胎發育 LAA與LA在形態結構和功能上存在諸多差異，這主要是由于它們的胚胎來源不同所致［2］。LA是胚胎期原始肺靜脈在發育過程中逐漸形成的，而LAA則是胚胎期原始LA的殘余結構(圖1)。在胚胎第五周時，原始肺靜脈開口于原始LA，并逐漸向原始LA方向生長發育。在胚胎第六周時，原始LA壁開始出現兩個肺靜脈開口。在胚胎第八周時，原始LA壁開始出現四個肺靜脈開口。之后，大部分原始LA組織逐漸被原始肺靜脈及其分支組織所取代，并最終演變成為內壁光滑的LA結構;其余的小部分原始LA組織則最終演變成了具有豐富梳妝肌及肌小梁結構的LAA。

1.2 LAA的解剖結構 LAA是沿LA前側壁向前下延伸的狹長、彎曲的管狀盲腔，其基底部較細，耳緣具有鋸齒狀切跡，腔內有豐富的梳狀肌及肌小梁。Ernst等［3］通過對220例LAA合成樹脂鑄型的研究揭示了LAA復雜多變的解剖結構。該研究根據LAA主軸線的走行將LAA的形態分為五型:筆直型(主軸線最大轉角大于160°)、輕度彎曲型(主軸線最大轉角100°～160°)、極度彎曲型(主軸線最大轉角小于100°)、輕度螺旋型(構型可被某一平面分為基本對稱的兩部分)以及極度螺旋型(構型不能被任何平面分為基本對稱的兩部分)，并發現其中多數LAA的形態為極度彎曲極度螺旋型。此外，也有研究者根據500例LAA的分葉情況對其形態特征進行描述性研究［4］。該研究確定LAA分葉的標準為:①從LAA主腔延伸出來的結構，通常以外表的皺褶為界;②其內部可容納一2 mm的探針(即此結構并非突起的脂肪組織);③此結構可與LAA主腔方向不一致;④此結構可以與LAA主腔位于不同解剖平面;⑤每個LAA至少有一個分葉(即管腔連接的盲端)。根據以上標準，該研究發現80%的LAA具有多個分葉，并且其中的58%為兩個分葉。該研究還發現97%的梳狀肌直徑大于1 mm，梳狀肌直徑小于1 mm只在生命的最初和最后的十年中出現。

1.3 LAA的舒縮功能 研究發現，LAA的心肌細胞在功能上與心室肌細胞及骨骼肌細胞相似［2］。因此，LAA具有主動收縮功能，而且其收縮能力遠強于其余的LA結構。在竇性心律人群中，經食管超聲心動圖技術(TEE)檢測到的左心耳血流頻譜具有四個波形［1］(圖2A)，分別為:①舒張早期排空波(血流自LAA向外流)，又稱為e波。e波血流頻譜起始點與二尖瓣舒張早期血流頻譜(E)的起始點具有恒定關系。由此推斷，e波的形成可能與LV舒張對LAA的壓迫、二尖瓣開放后的血流抽吸作用以及舒張早期LA血液的迅速排空有關。②舒張晚期排空波(血流自LAA向外流)，又稱為a波。a波的形成則是源于LAA的主動收縮，它緊隨心電圖的P波并與二尖瓣舒張晚期血流頻譜(A)同時出現。作為LAA頻譜中最大的排空波，a波的測量數據可以用來評價LAA的收縮功能而且具有可重復性。③收縮早期充盈波(血流流向左心耳):收縮早期的充盈波出現在a波之后，該波的波幅與a波的波幅有關。④收縮期震蕩波:在心率足夠慢且LAA功能正常的情況下，收縮早期充盈波后便會出現多少不等的小幅度充盈與排空波，即收縮期震蕩波。

1.4 LAA的分泌功能 心鈉肽(ANP)是調節機體水鈉代謝的重要激素，主要由心房分泌，其中LAA內的ANP濃度是其余心房結構中的40倍［5］。當LA內壓力升高時，LAA除了通過擴張減輕LA壓力外，還可通過釋放ANP產生利尿排鈉作用降低LA壓力。對迷宮術結合雙側心耳切除術患者進行的隨訪研究發現，受訪患者出現了ANP分泌量減少以及水鈉潴留等臨床表現［6］。因此，左心耳封堵術的利弊尚難以斷定。

2 疾病狀態下的LAA改變

在多種心血管疾病中，LA是血栓形成的主要部位，其中大多數的血栓形成發生在LAA內，這主要與LAA的形態結構及位置有關。易造成LAA內血栓形成的疾病主要有AF、二尖瓣狹窄(MS)、充血性心力衰竭(CHF)以及其它可導致LA擴張的心血管疾病。

2.1 AF AF是以紊亂的心房電活動為特征的心律失常，可導致心室率加快，其發病率隨年齡的增長而增加。竇性心律的消失加上心室率的增快將損害心房功能，使舒張期LV充盈不良，從而導致LA內血液瘀滯。AF時，為緩解LA內壓力升高，LA進行性擴張，LAA受其牽拉影響亦出現代償性擴張。在AF患者中，LAA內皮機能不良，整體舒縮功能減低，血液易出現瘀滯，加之LAA的自身結構特點及其內部豐富的肌小梁組織，使得LAA成為心房內最易形成血栓的部位［7］。在LAA舒縮功能不良的AF患者中，通常可以觀察到由兩種波形組成的LAA排空波［1］(圖2B):①在收縮期出現的高頻率低振幅并隨心動周期變化極為明顯的波形，該波的頻率與LA的電生理活動(ECG f波)密切相關。②在QRS波之前(舒張早期)出現的一個或多個具有較高速度的波形，這些被動的舒張期排空波(e波)具有防止LA內血栓形成的作用。由于二尖瓣開放和LV舒張產生抽吸作用的影響，LAA在舒張期時血流排空速度較快。在AF患者中，LAA的平均血流速度小于20 cm/s時通常提示LAA內自發超聲顯影和血栓形成的可能性較大，而大于40 cm/s時則提示心臟復律一年后仍可維持竇性心律的可能性較大［8］。

2.2 MS MS時，由于前負荷增加，LA和LAA會出現代償性擴張。在LA擴張程度相同的MS和二尖瓣返流患者中，MS患者的LAA功能不良更為嚴重［1］。當MS患者經過手術治療后，其LAA功能可以逐步得到恢復。雖然二尖瓣返流也會使LA內壓力增高并導致LAA擴張，但是它可以因返流程度的不同對整個LA及LAA具有一定的沖刷作用。因此，嚴重的二尖瓣返流患者不易形成LAA血栓。

2.3 CHF CHF時，心室收縮功能明顯減低，易使LA內血液瘀滯并導致LA內壓力升高。為緩解LA內壓力，LA和LAA可出現代償性擴張。由于LAA的順應性比LA高，所以LAA的擴張程度更為明顯。LAA的擴張是CHF患者ANP分泌增加的主要原因。目前，ANP的測量數值已被視為判斷CHF患者預后的重要指標。此外，CHF時LAA在舒張期起到輔助LV充盈的作用，其血流排空速度與LV舒張末期壓力呈反比關系，如LAA的血流排空速度＜30 cm/s時則LV舒張末期壓力＞25 mmHg［1］。由此可見，LAA在CHF患者的心臟功能調節中具有重要作用。

3 超聲心動圖技術在LAA形態結構及功能評價中的應用

3.1 經胸超聲心動圖(TTE) LAA超聲圖像采集方式主要有經胸和經食管兩種。長期以來，人們普遍認為采用TTE獲得的LAA圖像不夠理想，所以通常將TTE作為TEE的補充手段來觀察心臟的結構及功能。雖然Halperin等在對LA和LAA血栓的觀察研究中發現，通過將(2D-TTE)和(3D-TTE)相結合獲得的圖像質量與2D-TEE的圖像質量具有高度可比性，但是這必須有賴于超聲顯象技術的提高(如諧波成像技術)和超聲工作者經驗的增加［9］。臨床上TTE在LAA圖像采集中受到諸多因素的限制，難以獲得高質量的圖像。但是，在AF、MS和CHF患者中，當LAA代償性擴張增大時通過TTE胸骨旁短軸(主動脈-肺動脈和二尖瓣-肺動脈切面)及心尖切面可獲得清晰的LAA圖像［9］。當懷疑有LAA血栓形成時，盡管可以采用3D-TTE進行初步篩查［10］，但最終的確診或許還得依賴TEE檢查。

3.2 TEE

3.2.1 2D-TEE成像技術 除了可以用來評價LAA的大小和功能外，2D-TEE還可以確定自發性超聲顯影和血栓的存在。完整的LAA結構及功能評價應包括LAA的形態、大小及收縮能力等方面。在TEE的操作中，可以通過主動脈短軸切面和左室兩腔心切面清晰顯示LAA的形態結構。此外，采用多平面探頭可以對LAA進行旋轉掃查(0°～180°)，以實現對LAA復雜結構的進一步評價。通過對TEE顯像與術中觀察所獲得的結果進行比較發現，TEE診斷LAA血栓的敏感度和特異度分別為100%和99%［1］。盡管采用TEE診斷LAA血栓的敏感度大于95%，但欲利用其排除LAA血栓仍非常困難。這主要是由于LAA的三維結構異常復雜，小于2 mm的血栓不易被發現［9］。此外，某些與LAA血栓難以區分的顯像結果易造成假陽性，如LAA內豐富的梳狀肌及肌小梁，橫竇內的脂肪組織及鏡面偽差等［11］。

3.2.2 頻譜多普勒技術 LAA的功能主要由LAA頻譜的形態及血流速度進行評價。通常，高質量的LAA頻譜可在LAA頸內1 cm采集獲得［12］，其包括四個波形:舒張早期排空波(e波)、舒張晚期排空波(a波)、收縮早期充盈波和收縮期震蕩波。e波和a波易受心率、年齡及性別等多種因素的影響［1］，如:心率較快時，e波和a波將逐步融合成為一個速度稍快的排空波;隨著年齡的增長，e波和a波的振幅逐漸減低，平均每增長十歲a波減低4.1 cm/s;與男性相比，女性的a波較低。在臨床上，人們主要利用a波的測量數據來評價LAA的收縮功能。

3.2.3 組織多普勒成像技術(TDI) 組織多普勒信號與血流多普勒信號相比具有高振幅、低頻率的特點。研究表明，不論是采用TTE還是TEE，TDI都可以對感興趣區域的心肌運動進行評價［13］。Bartel等人的研究發現，通過采用M型TDI可以鑒別血栓與梳狀肌的不同運動狀態，從而將二者進行區分［14］。此外，有研究證實可以使用對比增強組織多普勒技術對自發超聲顯影進行定量評價［15］。

3.2.4 3D-TEE成像技術 由于2D-TEE和2DTTE在任一時間都只能顯示某一平面，因而均不能很好地區分LAA內血栓與偽像以及全面地檢查LAA，但是這些缺陷可以通過三維圖像的獲取而得到克服。研究認為，采用三維超聲心動圖技術能夠提供非傳統及任一感興趣切面，對區分LAA內血栓與偽像及顯示左心耳的復雜形態結構具有極其重要的價值［16］。目前，臨床上主要使用3D-TEE來評價LAA的形態結構及功能，尤其是在需要高質量LAA圖像指導LAA閉塞裝置的放置時［17］。隨著LAA閉塞裝置的發展，準確選擇閉塞裝置的型號及指導放置以獲得最好的治療效果和盡量減小副作用變得更為必要，這對準確實時測量LAA口面積的要求也越來越高，而經食管實時三維超聲心動圖技術(RT3DTEE)在這方面也顯示出了很高的適用性［18］。RT3D-TEE是目前超聲技術的一項新進展，通過該技術可以獲得更加清晰的LAA三維圖像。RT3DTEE不僅可以克服采用2D-TEE時經常出現的鏡面偽差，而且在自發超聲顯影存在的情況下仍可清楚顯示左房壁［5］。盡管CT和MRI等技術也可以提供很好的空間分辨力及LAA圖像，但它們不能實現床旁實時觀察［18］。因此，在心臟手術中RT3D-TEE具有巨大的應用前景。此外，應用RT3D-TEE對患者進行術前篩查和數據測量、術中監測及術后隨訪等具有極其重要的指導價值［19］。盡管采用 RT3DTEE觀察LAA能夠獲得更多的信息，但它仍存在一定的局限性，如幀頻較低、分辨力低于 2D-TEE等［20］。但是，我們相信這些缺陷會隨著技術的不斷成熟而得到彌補。

4 結論

隨著人們對LAA重視程度的提高，LAA的形態結構、功能以及在各種疾病狀態下的改變都將得到充分的研究。同時，作為觀察LAA的重要手段，超聲心動圖技術在LAA的功能結構及血栓形成等方面的研究也將不斷加深。

圖1 LAA的胚胎發育示意圖 A:胚胎第五周時，共同肺靜脈開口于原始LA;B:胚胎第五周后，原始LA吸收了部分共同肺靜脈;C:胚胎第六周時，隨著共同肺靜脈向原始LA的進一步發育，LA壁上出現了兩個肺靜脈入口;D:胚胎第八周時，LA壁上出現了四個肺靜脈入口

圖2 竇性心律和AF狀態下的示意圖 A:竇性心律狀態下的心電圖、二尖瓣口血流頻譜和LAA頸部血流頻譜;B:AF狀態下的心電圖、二尖瓣口血流頻譜和LAA頸部血流頻譜。E =舒張早期二尖瓣口血流頻譜;A=舒張晚期二尖瓣口血流頻譜;e=舒張早期LAA排空波;a=舒張晚期LAA排空波

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