三維斑點追蹤成像技術對陣發性房顫患者左心房功能評價的臨床研究

王玉鳳 武濤 石艷萍 侯海軍

房顫是由于心房異位電起源及傳導引起的疾病，可導致血栓栓塞和心功能降低等嚴重并發癥[1]。三維斑點追蹤成像技術（3D-STI）通過跟蹤三維空間中的散斑來分析整個左房功能，從而更加直觀地評價左房功能[2]。本研究擬通過應用3D-STI 評價陣發性房顫患者左心房容積和功能的變化，從而對房顫患者左心房的功能進行初步評估，以期為臨床及早提供預防和治療的依據。

1 材料與方法

1.1 研究對象選取2018 年12 月～2020 年12 月在我院心內科治療的陣發性房顫患者40 例為研究對象。

1.2 納入與排除標準納入標準：①臨床診斷陣發性房顫的患者；②病史資料完整的患者；③可耐受并進行經食道超聲心動圖檢查的患者。排除標準：①合并有瓣膜置換等的患者；②心功能不全或心肌梗死者；③圖像采集時為房顫發作期的患者；④圖像不清晰的患者。

1.3 研究分組陣發性房顫患者均進行經食道超聲心動圖檢查，根據檢查結果中左心耳是否存在血栓將患者分為房顫無血栓組（24 例）和房顫有血栓組（16 例）。選取年齡、性別相匹配且心電圖、超聲等檢查均正常的志愿者30 例為對照組。3 組研究對象進行二維超聲心動圖檢查、三維超聲心動圖檢查及4D Auto LAQ 分析。

1.4 儀器與方法

1.4.1 陣發性房顫入組患者均采用Philips EPIQ7 超聲診斷儀，使用X8-2T 腔內超聲探頭行經食道超聲心動圖（Transesophagel hocardiography，TEE）檢查，于食管中段水平取0°、45°、90°及135°觀察左心房或左心耳血栓情況。

1.4.2 記錄3 組研究對象血壓、身高、體重等常規臨床參數后，采用GE Vivid E9 超聲診斷儀，使用頻率1.5～4.5MHz 的M5S 超聲探頭和頻率1.7～3.3MHz 的4V 三維超聲探頭進行檢查，采用EchoPAC 203 軟件脫機分析圖像。檢查過程中全程連接心電圖。

1.4.3 二維超聲心動圖數據采集 患者左側臥位靜息狀態下，分別測量左心房前后徑（LAd）、左心室舒張末期內徑（LVd）、右心室舒張末期內徑（RVd）及左心室射血分數（LVEF）。

1.4.4 三維超聲心動圖圖像及數據采集 患者呼氣末屏氣后，將左心室置于圖像中央，選取心尖四腔切面，采集連續3 個心動周期實時圖像。將圖像導入EchoPAC 203 軟件，3 個平面內取樣點均放置在二尖瓣口的中間位置，應用4D Auto LAQ 程序測量左房相關參數。左房容積參數：左心房最小容積（LAVmin）、左心房最大容積（LAVmax）、左心房每搏量容積（LAEV）、左心房收縮前容積（LAVpreA）、左心房射血分數（LAEF）；左心房縱向應變參數：收縮期左心房縱向應變（LASr）、舒張早期左心房縱向應變（LAScd）、舒張晚期左心房縱向應變（LASct）；左心房圓周應變參數：收縮期左心房圓周應變（LASr-c）、舒張早期左心房圓周應變（LAScd-c）、舒張晚期左心房圓周應變（LASct-c）。左心房的儲存功能參數為LAEF、LASr、LASr-c，左心房的管道功能為LAScd、LAScd-c，左心房的主動收縮功能參數為LASct、LASct-c[3]。

1.3 統計學方法采用SPSS 23.0 統計軟件進行統計分析。計量資料用均數±標準差表示，3 組間比較采用F檢驗，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗。計數資料用百分數（%）表示，組間率的比較采用χ2檢驗。單變量相關性分析采用Pearson 相關分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3 組基本資料比較3 組年齡、性別、BMI 以及是否患有高血壓和糖尿病差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 3 組基本資料比較

2.2 3 組二維超聲心動圖參數比較與對照組比較，房顫有血栓組LAd、LVd 增大，LVEF 減小，差異有統計學意義（P＜0.01）。與房顫無血栓組比較，房顫有血栓組LAd、LVd 增大，LVEF 減小，差異有統計學意義（P＜0.01），見表2。

表2 3 組二維超聲心動圖參數比較

2.3 3 組三維超聲心動圖左心房容積指數及功能參數比較與對照組比較，房顫無血栓組LAEF 及LAScd、LASct、LAScd-c、LASct-c、LASr、LASr-c的絕對值均減小，差異有統計學意義（均P＜0.05）；與對照組比較，房顫有血栓組LAVmin、LAVmax、LAVpreA 增 大，LAEF 及LAScd、LASct、LAScd-c、LASct-c、LASr、LASr-c 的絕對值均減小，差異有統計學意義（均P＜0.05）。與房顫無血栓組比較，房顫有血栓組LAVmin、LAVmax、LAVpreA 進一步增大，LAEF 及LAScd、LASct、LAScd-c、LASct-c、LASr、LASr-c 的絕對值進一步減小，差異有統計學意義（均P＜0.05），見表3。

表3 3 組三維超聲心動圖左心房容積指數及功能參數比較

2.4 房顫患者LAEF 與應變參數的相關性分析LAEF 與LASr 及LASr-c 呈正相關（r=0.827、0.863，均P＜0.01），并且呈線性相關，見圖1。

圖1 房顫患者LAEF 應變參數的相關性分析

3 討論

左心房在心動周期各時相中的功能不同：左室收縮期發揮儲血功能；舒張早期血液通過肺靜脈由左房進入左室，起到管道功能；舒張晚期將心房的血泵入左心室，增加左室充盈，主要作用是輔泵功能[4]。左心房大小和功能改變作為發生心血管危險事件的預測因子及預后評價指標，同樣也是房顫誘發的相關因素[5]。房顫會導致心房重塑，主要表現為結構上心房擴大及功能左房的存儲及導管功能降低，收縮功能降低[6，7]，因此有效評價左心房容量及功能對陣發性房顫患者具有重要的臨床意義。

3D-STI 是通過計算各節段心肌運動的應變及應變率獲得心肌各個節段發生形變能力的技術[8]。4D Auto LAQ 軟件同時提供不同時期左心房應變參數，能夠快速準確地評價左心房功能[9]，Badano等[10]研究認為，在左心房增大時采用3D-STI 技術評價左心房容積及功能更準確，其分析結果與MRI有較好的一致性。

本研究結果顯示，隨著疾病進展，房顫時間較長的患者心房細胞為了自我保護而發生重構，從而使得左房容積進一步增大。長期心室率控制不佳的房顫患者，由于交感神經系統、腎素血管緊張素系統被激活，進而發生左室重構[11]，隨著左室重構后左室的功能性心肌纖維數目減少，進而出現心臟泵血功能的下降，導致最后出現左心室擴大伴構型改變。

本研究結果顯示，在長期代償的情況下，患者心房不斷增大的同時心房壁張力增加，進而造成左心房儲存、管道及收縮功能繼續明顯降低。既往對心房功能研究認為左房將約1/6～1/5 的血液射入左心室是保證左心室充盈及正常心搏量的關鍵[12]，房顫患者心房失去了輔泵功能，由于血液淤積在左房內，導致容量增加，從而導致心房肌形變能力減弱，主動射血功能減低[13]。

LASr、LASr-c 為左心室收縮期左心房心肌形變，能夠反映左心房的儲存功能[14]。本研究結果顯示，房顫患者左心房應變參數LASr、LASr-c 與LAEF具有良好的相關性，能夠有效評價左心房功能。

由于樣本量偏少，本研究沒有對房顫患者的房顫發作時間及發作方式進行詳細分析，因此有一定的局限性，隨著樣本量的增加以及3D-STI 的進一步完善，研究結果的精確性將會進一步提高。

綜上所述，陣發性房顫對患者造成的心房肌損害是一個逐步發展的過程，患者左心房容積，左心房儲存、管道及收縮功能隨著疾病進展逐步受損。3D-STI 通過獲得左心房容積及應變參數，進而全面有效評估不同時期陣發性房顫患者左心房容積，以及功能變化情況，能夠對陣發性房顫患者并發癥形成的風險進行初步評估及預測，為臨床診療工作提供有利的重要依據。