二維斑點追蹤成像技術評價陣發性房顫患者射頻消融術前后左心房功能

于志琴，李天亮，張曉麗，胡新玲，李小明，高兵兵，張煜茗

(1.山西醫科大學醫學影像學系，山西 太原 030001；2.山西省心血管病醫院超聲科，3.心血管內科，山西 太原 030024)

心房顫動(atrial fibrillation， AF)是臨床常見心律失常，致殘率和致死率均較高[1]。經導管射頻消融術(radiofrequency catheter ablation， RFCA)是臨床治療AF的有效手段之一[2]。二維斑點追蹤成像技術不受心臟運動和相鄰節段收縮的影響[3]，可避免角度誤差，圖像信噪比減少，同時具有敏感度高、可重復性好等優勢[4]。本研究應用二維斑點追蹤成像技術評估陣發性AF患者RFCA前后左心房功能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年12月—2018年9月于我院接受RFCA治療的30例陣發性AF患者(AF組)，男15例，女15例，年齡32～75歲，平均(61.8±10.4)歲。納入標準：①符合2016年歐洲心臟病學會(European Society of Cardiology， ESC)心房顫動管理指南提出的陣發性AF診斷標準[2]，即常規心電圖和/或24 h動態心電圖確診為AF，且發作7天內自發或經干預后可恢復為竇性心律；②抗心律失常藥物無效或有癥狀、且愿意接受RFCA治療者。排除標準：①左心房前后徑(left atrial anteroposterior diameter， LAD)>55 mm；②左心房或左心耳血栓；③各種類型心肌病；④心臟瓣膜病變；⑤心功能不全；⑥二維超聲圖像質量較差；⑦伴有其他系統嚴重病變。另擇同期在我院接受體檢的30名健康志愿者為對照組，男15名，女15名，年齡48～75歲，平均(60.3±7.2)歲，經常規檢查證實無影響心功能的相關疾病。本研究經我院倫理委員會批準，受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E9超聲診斷儀，M5s探頭,頻率1.7～3.3 MHz，配有Echo PAC圖像處理工作站。囑受檢者左側臥，連接心電圖，超聲心動圖幀頻設置為60～80幀/秒；于受檢者平靜呼吸下進行常規心動圖檢查，然后囑其屏氣，收集3個心動周期心尖四腔心切面的動態圖像并存儲，用于脫機分析。于RFCA術前及術后3天、1個月、3個月進行超聲檢查，評價左心房結構和功能指標。

于胸骨旁左心室長軸切面測量LAD，心尖四腔心切面測量二尖瓣舒張早期血流峰值流速(E)、二尖瓣環側壁緣舒張早期速度(Em)，計算E/Em。采用Simpson法于心尖四腔心切面測量左心房收縮前容積(left atrial pre-systolic volume， LAVp)、左心房最小容積(left atrial minimal volume， LAVmin)、左心房最大容積(left atrial maximal volume， LAVmax)，并計算左心房主動排空率(left atrial active ejection fraction， LAAEF)和被動排空率(left atrial passive ejection fraction， LAPEF)；LAPEF=(LAVmax-LAVp)/LAVmax×100%，LAAEF=(LAVp-LAVmin)/LAVp×100%。

以Echo PAC軟件脫機分析動態圖像，于心尖四腔心切面勾勒左心房內膜，自動生成ROI，其寬度與左心房壁重合，軟件自動獲取左心房各節段應變及應變率曲線(圖1、2)，測量并計算左心室收縮期、舒張早期、舒張晚期左心房平均峰值應變(mSs、mSe、mSa)和應變率(mSRs、mSRe、mSRa)及左心房僵硬度(left atrial stiffness， LASt)，LASt=(E/Em)/mSs[5]。

1.3 統計學分析 采用SPSS 21.0統計分析軟件。經Shapiro-Wilk正態性檢驗后，符合正態分布的計量資料以±s表示，2組間比較采用獨立樣本t檢驗；以重復測量的單因素方差分析比較AF組RFCA術前及術后3天、1個月、3個月左心房各參數值，兩兩比較采用LSD檢驗；LASt與左心房各參數的相關性采用Pearson分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組常規超聲參數的比較 與對照組比較，AF組術前LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax、E/Em增高(P均<0.05)；LAPEF、LAAEF、E、Em減低(P均<0.05)，見表1。

2.2 2組左心房應變參數及LASt比較 與對照組比較，AF組術前mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa均減低，LASt增高(P均<0.05)，見表2。

2.3 LASt與左心房結構和功能指標相關性分析 LASt與LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax呈正相關(r分別為0.59、0.60、0.63、0.56，P均<0.05)，與LAPEF、LAAEF、mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa呈負相關(r分別為-0.43、-0.43、-0.66、-0.57、-0.52、-0.60、-0.54、-0.46，P均<0.05)。

2.4 RFCA前后常規超聲參數比較 AF患者RFCA術前及術后3天、1個月、3個月LAVmin、LAAEF整體差異有統計學意義；兩兩比較，術后1個月、3個月LAAEF較術前、術后3天增高(P均<0.05)；術后1個月、3個月LAVmin較術后3天減小(P均<0.05)；余參數兩兩比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表3。

2.5 RFCA前后左心房應變參數及LASt比較 AF組RFCA術前及術后3天、1個月、3個月左心房應變參數及LASt總體差異均有統計學意義(P均<0.05)，術后3天mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa較術前減低，LASt較術前增高(P均<0.05)；術后3個月mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa較術前增高，

表1 AF組術前與對照組常規超聲參數比較(n=30，±s)

表1 AF組術前與對照組常規超聲參數比較(n=30，±s)

組別LAD(mm)LAVp(ml)LAVmin(ml)LAVmax(ml)LAPEF(%)LAAEF(%)E(cm/s)Em(cm/s)E/EmAF組38.87±4.7253.33±21.3941.77±20.2471.50±23.3226.37±11.0922.86±12.9081.60±20.648.90±4.0511.55±7.18對照組31.50±2.8923.80±9.2613.17±6.4737.57±11.6137.80±10.5344.62±13.8285.70±14.1711.57±2.877.84±2.34t值-7.29-6.94-7.34-7.134.096.300.892.93-2.69P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.0050.011

LASt較術前減低(P均<0.05)；術后1個月、3個月mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa較術后3天增高，LASt較術后3天減低(P均<0.05)；術后3個月mSRs較術后1個月增高(P<0.05)，余參數差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表4。

3 討論

AF時，隨著左心房后負荷增加，心房肌延伸，細胞內基質和膠原增多，導致心肌重構、左心房功能受損[6]。Cameli等[7]指出，左心室收縮期及舒張早期、晚期左心房平均峰值應變(mSs、mSe、mSa)可分別評價左心房儲備、管道及輔泵功能。此外，E峰、Em、LAAEF、LAPEF等也可評價左心房功能；其中LAAEF主要反映左心房輔泵功能，E峰、Em、LAPEF主要反映左心房管道功能。與對照組比較，本研究AF組術前mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa、LAPEF、LAAEF、E峰、Em均減低；LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax增大，提示AF患者左心房心肌發生重構，功能受損，容積增大。

RFCA是治療AF的主要手段之一。2016年ESC心房顫動管理指南[2]提出進一步拓寬RFCA適應證。對于部分有癥狀的陣發性AF患者，盡管藥物治療效果良好，也可將RFCA用作一線治療。

本研究結果表明，與術前比較，AF組反映左心房功能的mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa在RFCA術后3天均減低，而左心房大小無顯著變化。既往研究[8]表明，AF患者雖在RFCA后恢復竇性心律，但左心房功能恢復延遲，并可發生短期惡化，即心房頓抑；原因是RFCA對心房內膜產生熱損傷，導致內膜萎縮，消融區域內心房肌數目減少，形成瘢痕攣縮和水腫，最終局部功能下降[9]，且術后即刻頓抑程度最重[10]。

AF患者轉為竇性心律后，如能長期維持竇性心律，可改善遠期心肌纖維化[11]；同時心房重構出現逆轉，左心房結構和功能也得到改善；本研究AF組RFCA后1個月LAAEF較術前增高，提示左心房輔泵功能開始提高，而其余指標并無顯著變化，可能與左心房功能恢復需要一定時間有關。本研究顯示RFCA后3個月，AF組mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa、LAAEF均較術前增高，表明AF患者左心房儲備、管道及輔泵功能在RFCA后3個月均得到改善。既往研究[12]顯示，RFCA術后，無論AF是否復發，與術前比較，左心房內徑均減小。本研究AF組RFCA后3個月左心房大小及容積較術前均有減小趨勢，但變化不明顯，可能與隨訪時間短、左心房大小及容積變化較小有關；AF患者中，與RFCA后3天比較，術后1個月、3個月LAVmin減小，mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa、LAAEF均增高，提示發生心房頓抑后，左心房功能不會繼續惡化，儲備、管道及輔泵功能均得到提高；左心房容積也有所減小，可能與術后左心房發生逆重構、結構有所改善有關；術后3個月，mSRs較術后1個月增高，說明左心房儲備功能進一步改善，左心房逆重構更加明顯。

表2 AF組術前與對照組左心房應變參數及LASt比較(n=30，±s)

表2 AF組術前與對照組左心房應變參數及LASt比較(n=30，±s)

組別mSs(%)mSe(%)mSa(%)mSRs(s-1)mSRe(s-1)mSRa(s-1)LAStAF組18.87±9.3511.71±7.11-7.16±4.110.80±0.36-1.05±0.66-0.92±0.450.91±0.94對照組30.83±8.4918.89±7.77-11.94±3.481.43±0.38-1.75±0.76-1.64±0.570.28±0.14t值5.183.734.856.723.815.39-3.64P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.001

表3 AF組RFCA前后常規超聲參數比較(n=30，±s)

表3 AF組RFCA前后常規超聲參數比較(n=30，±s)

時間點LAD(mm)LAVp(ml)LAVmin(ml)LAVmax(ml)LAPEF(%)LAAEF(%)E(cm/s)Em(cm/s)E/Em術前38.86±4.7153.33±21.3841.76±20.2371.50±23.3126.37±11.0822.86±12.8981.60±20.648.90±4.0511.55±7.17術后 3天39.20±4.6757.06±22.0346.54±23.9876.20±23.1826.60±11.2420.54±15.8082.03±21.697.10±2.9413.63±7.17 1個月37.73±4.4547.63±21.1132.73±17.46#66.36±24.9629.57±9.6731.55±13.25*#76.06±19.097.46±2.2010.88±3.60 3個月37.26±4.1648.10±18.4532.36±14.71#65.53±19.0627.82±10.7533.19±11.33*#82.60±19.657.50±1.9211.56±3.55F值1.241.413.881.430.566.540.672.241.33P值0.300.240.010.240.64<0.0010.570.090.27

注：*：與術前比較，P<0.05；#：與術后3天比較，P<0.05

表4 AF組RFCA前后左心房應變參數及LASt比較(n=30，±s)

表4 AF組RFCA前后左心房應變參數及LASt比較(n=30，±s)

時間點mSs(%)mSe(%)mSa(%)mSRs(s-1)mSRe(s-1)mSRa(s-1)LASt術前18.87±9.3511.71±7.10-7.15±4.110.79±0.35-1.04±0.65-0.92±0.450.91±0.94術后 3天11.69±3.13*8.81±2.49*-4.88±2.04*0.48±0.19*-0.73±0.29*-0.65±0.24*1.29±0.82* 1個月22.61±8.96#13.86±6.95#-8.75±4.00#0.94±0.52#-1.07±0.66#-1.11±0.52#0.62±0.56# 3個月25.58±8.95*#15.35±6.60*#-10.23±3.74*#1.18±0.45*#△-1.35±0.57*#-1.35±0.51*# 0.50±0.25*#F值16.7311.2212.3015.585.9713.477.51P值<0.001<0.001<0.001<0.0010.001<0.0010.001

注：*：與術前比較，P<0.05；#：與術后3天比較，P<0.05；△:與術后1個月比較，P<0.05

LASt是近年提出的指標，通常以左心房壓力(left atrial pressure， LAP)/mSs表示[5]，涉及LAP和應變等因素，能更整體地反映左心房結構與功能改變。測量LAP則屬侵入性操作，臨床應用受限。E/二尖瓣舒張晚期血流峰值流速(A)、E/Em、E/收縮期最大血流速度(Vp)等與LAP相關性高，其中E/Em相關性最高[13-14]，通常用(E/E m)/mSs代替LAP/mSs來反映LASt。本研究發現LASt與LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax呈正相關，與LAPEF、LAAEF、mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa呈負相關，與Yoon等[15]的研究結果相似。

本研究的局限性：①二維斑點追蹤成像技術需描記心內膜面，要求心內膜面清楚，對圖像質量要求較高；②由于當前尚未開發出針對左心房應變的專業分析軟件，本研究使用左心室分析軟件進行分析；③樣本量偏小且隨訪周期較短，有待進一步觀察。