超聲評估房顫患者左心系統結構功能研究進展

韋曉博，?；哿?，范梅貞 (北華大學附屬醫院，吉林 吉林 132001)

心房顫動簡稱房顫，是臨床上常見的心律失常，發病率逐年升高[1]。其發病機制尚未完全闡述，目前多認為是多種機制共同作用的結果，其中折返機制和異位局部觸發是其重要驅動因素[2]。有學者認為相關疾病使左心室舒張末期壓力增大及左心房容量負荷過重可導致左心房擴大、纖維化，引起電重構誘發房顫[3]，而房顫本身又可以引發左心房擴大、心肌僵硬度增加，引起心肌解剖重構和電重構再次誘發房顫，房顫的自我持續可形成惡性循環最終誘發心力衰竭[4-5]。超聲在心血管疾病中應用廣泛，用以評估房顫患者左心系統結構及功能有助于把握患者病情變化，有效預防心衰的發生。

1 與房顫相關的左心系統結構及功能改變

房顫患者左心房改變包括功能重構、解剖重構和電重構[6-7]。房顫發生時心房肌細胞受炎性因子刺激,出現間質纖維化、心肌僵硬度增加、左心房收縮和舒張功能減低，使得左心房舒張末期容量負荷增加導致左心房擴張。心房肌纖維化還可使細胞表面縫隙連接蛋白分布和表達異常而改變心房肌細胞電偶聯，造成心房肌局部電沖動和傳導方向紊亂，是折返性房性心律失常發生和維持的潛在因素[7]。

房顫引起的心肌纖維化可累及心室肌細胞，是左心室重構和心衰的重要標志[8-9]。研究表明，心室肌纖維化可使其形變能力下降，順應性減低。房顫患者房、室運動不協調會增加左心室舒張末期壓力，使左心室舒張及收縮功能減低、心排出量下降[10]。房顫患者左心房射血減少使得左心室舒張末期血容量減少，進一步降低了心排出量，可誘發或加重心衰[6]。

而左心室重構一般發生較晚，多由心室肌纖維化加重引起的心肌耗能增加、代謝失衡及心肌老化加速所致[11]。

2 常規超聲心動圖評估房顫患者左心系統

2.1 M型超聲心動圖

M型超聲通過光點群隨時間改變形成的曲線描記心臟及大血管運動狀態可判斷房顫的發生。在胸骨旁左室長軸切面測量左心房前后徑、左心室收縮及舒張末期內徑可初步判斷房顫患者是否存在解剖重構，二尖瓣前葉運動曲線Am峰幅度常用以觀察心房收縮期心肌運動狀態。解剖及全方位M型超聲更是在高時間-空間分辨率基礎上擺脫了角度依賴性，為多角度分析心肌運動狀態提供了便利[10]。但房顫患者心房擴大呈非對稱性，且M型超聲觀測心臟運動仍依賴于幾何假設，其準確性有待商定[11]。

2.2 二維超聲心動圖

二維超聲心動圖可相對直觀地顯示心臟解剖結構，在心尖四腔或兩腔心切面測得的左心房、室各徑線可初步評估心腔大小。雙平面Simpson法或雙平面區域長度法測量一個心動周期內不同時相左心房、室容積變化，計算出的左心房主動和被動射血分數、左心室射血分數(LVEF)等可客觀評估左心房、室功能[12]。體表標化的左心房容積指數(LAVI)和左心房功能指數(LAFI)可從結構和功能兩方面綜合評估其整體功能，已有研究證實左心房解剖重構及功能改變與房顫和心血管疾病的發生密切相關[13-14]。

二維超聲測量心腔容積依賴于心臟形態的幾何假設，對操作水平有一定要求。為提高準確性，歐洲心臟病學會提出了心臟各徑線、面積和容積的測量方法和標準。

3 頻譜多普勒成像技術估房顫患者左心系統

可通過調節取樣容積位置獲得相應部位血流頻譜以判斷血流性質、方向及速度來評估左心房、室功能。①二尖瓣舒張期血流頻譜E波和A波峰值流速及時間速度積分分別反映了左心室舒張功能和左心房輔助泵功能。房顫時A波多消失使得心房機械功能難以評估[15]。②肺靜脈血流頻由心室收縮期S波、舒張期D波和心房收縮期A波構成，其中S波的產生與肺靜脈回流及左心房主動充盈有關，可反映左心房舒張功能。左心房與肺靜脈間無瓣膜，竇律患者心房收縮期肺靜脈血短暫回流產生的負向A波可反映左心房主動收縮功能[16]。③于主動脈瓣口血流頻譜上測定主動脈瓣射血時間，再將取樣容積置于左心室流入道、流出道之間測定左心室等容舒張時間，計算出的左心室Tei指數可評估左心室整體功能。研究[17]表明房顫復發組與非復發組比較，Tei指數有所增高。

由于房顫患者心率不整，各心動周期容量負荷差異較大，使得二尖瓣血流頻譜E波不穩定而易出現假正?；?。肺靜脈血流頻譜又對聲像條件要求高，易受左心室順應性干擾。

4 實時三維超聲心動圖評估房顫患者左心系統

實時三維超聲心動圖(RT-3DE)實時采集三維信息并快速成像可系統把握心臟立體結構，對左心房、室各徑線和容積等的測量更準確。研究[18]指出RT-3DE對左心房容積和功能的評估與雙平面Simposion法同樣可行且二者相關度較高。有學者用TR-3DE對房顫患者左心房運動不同步進行了量化(最小收縮血量容積標準差，Tmsv-SD)，88例陣發性房顫患者首次射頻消融術后有21例復發房顫，與無房顫復發者比較，其心房容積和功能無明顯差異，但Tmsv-SD差異顯著，從而推斷心房肌運動不同步可作為預測房顫復發的指標[19]。但RT-3DE對圖像質量要求高，易受患者心律不齊的影響，且需要特殊計算機和分析軟件支持，目前臨床應用并不廣泛。

5 斑點追蹤成像技術評估房顫患者左心系統

5.1 二維斑點追蹤成像

二維斑點追蹤成像(2D-STI)可通過追蹤心肌組織斑點位移定量分析左心房、室運動速度，應變及應變率等評估心肌的功能狀態。2D-STI顯示左心房無明顯增大的房顫患者左心房應變、應變率仍有下降，表明左心房功能改變早于結構改變[20]。Vincenti[21]追蹤的39例房顫電復律患者中，僅12例在3個月后恢復了左心房機械功能，表明大多數房顫患者由于心房增大及僵硬度增加等因素在恢復竇律后存在心房頓抑期。Nagai[22]評估了射頻消融前后持續性房顫患者的左心室功能，結果表明LVEF保留且無心衰癥狀的持續性房顫患者在射頻消融術后6個月，多數患者心室重構、扭轉以及LVEF均有改善。

5.2 三維斑點追蹤成像

三維斑點追蹤成像(3D-STE)可立體追蹤心肌斑點運動軌跡獲得心臟容積-時間曲線，通過圓周、縱向、徑向和面積的應變來評估房顫患者心肌的結構和功能[4]。3D-STI敏感性高，可在左心房容積無明顯增大前反映房顫患者左心房功能改變，測定的左心房應變率也可很好地預測陣發性房顫患者射頻消融術后復發的可能性[23]。對于左心室，有研究[8]證實3D-STI可以在LVEF改變前檢測到陣發性房顫患者左心室形變和收縮功能減低，以便及時了解左心室收縮功能受損情況。

斑點追蹤成像早期多用于心室結構及功能測定，目前也廣泛應用于心房。2D-STI時間、空間分辨率高，無角度依賴性，不受心肌整體或相鄰節段運動影響，但卻僅局限于平面，不能追蹤平面外斑點。3D-STI雖不受心肌運動方向限制，但其時間及空間分率并不理想[8]。

6 經食道超聲心動圖評估房顫患者左心系統

經食道超聲心動圖(TEE)是將探頭置入食管內從心臟后方掃查的一項新技術。探頭頻率高，圖像清晰，不受胸骨、肋骨和肺氣干擾，可直觀顯示心臟結構。通過對各徑線的測量、計算及血流頻譜分析等可準確判斷左心房及左心耳結構和功能改變。研究表明[6]房顫患者左心耳有所擴大，且左心耳正常特征性血流頻譜曲線消失，提示房顫患者左心耳功能下降。厲竟[24]等發現房顫患者左心耳呈雙葉或多葉的比例明顯高于正常對照組，其中血栓形成者左心耳均為雙葉或多葉，且房顫患者左心耳壁運動位移和應變率也低于正常對照組。TEE可及早發現左心耳血栓和血流動力學異常，能嚴格把握房顫患者治療禁忌證，避免左心耳血栓脫落導致體循環栓塞，對導管射頻消融、左心耳封堵術等的篩查和評估有重要意義[25]。由于存在惡心嘔吐及口咽食管黏膜損傷等不良反應，患者的接受度較低，同時TEE還存在一定禁忌證，如食道疾病、重癥心衰、凝血功能障礙等。

房顫是近年來的常見病多發病，及早診斷和治療干預有利于降低心血管疾病發生率，對改善患者預后和提高生活質量具有重要意義。雖然超聲醫學對評估房顫患者心臟結構和功能仍有一些弊端，但隨著各項技術的發展及操作規范和指南的完善會讓超聲醫學越來越走向規范化、標準化，在疾病診斷和治療中發揮更重要的作用。未來超聲醫學新技術的開發和利用也會更好地服務于醫療衛生事業。