超声心动图在左心耳形态结构及功能评价中的临床应用

毕文静，任卫东

(中国医科大学附属盛京医院超声科，辽宁 沈阳 110004)

左心耳(LAA)是沿左心房(LA)前侧壁向前下延伸的狭长、弯曲的管状盲腔，为胚胎时期原始左心房的残余结构。因具有主动舒缩和分泌功能，LAA对缓解LA内压力升高、保证左心室(LV)充盈具有重要意义。在心血管疾病中，LAA的结构和功能变化容易导致LAA血栓形成。据报道，房颤(AF)患者中心因性血栓的90%为LAA血栓［1］。随着对LAA的认识加深，人们逐渐意识到LAA在维持心脏正常结构和功能方面的重要地位。

1LAA

1.1 LAA的胚胎发育 LAA与LA在形态结构和功能上存在诸多差异，这主要是由于它们的胚胎来源不同所致［2］。LA是胚胎期原始肺静脉在发育过程中逐渐形成的，而LAA则是胚胎期原始LA的残余结构(图1)。在胚胎第五周时，原始肺静脉开口于原始LA，并逐渐向原始LA方向生长发育。在胚胎第六周时，原始LA壁开始出现两个肺静脉开口。在胚胎第八周时，原始LA壁开始出现四个肺静脉开口。之后，大部分原始LA组织逐渐被原始肺静脉及其分支组织所取代，并最终演变成为内壁光滑的LA结构;其余的小部分原始LA组织则最终演变成了具有丰富梳妆肌及肌小梁结构的LAA。

1.2 LAA的解剖结构 LAA是沿LA前侧壁向前下延伸的狭长、弯曲的管状盲腔，其基底部较细，耳缘具有锯齿状切迹，腔内有丰富的梳状肌及肌小梁。Ernst等［3］通过对220例LAA合成树脂铸型的研究揭示了LAA复杂多变的解剖结构。该研究根据LAA主轴线的走行将LAA的形态分为五型:笔直型(主轴线最大转角大于160°)、轻度弯曲型(主轴线最大转角100°～160°)、极度弯曲型(主轴线最大转角小于100°)、轻度螺旋型(构型可被某一平面分为基本对称的两部分)以及极度螺旋型(构型不能被任何平面分为基本对称的两部分)，并发现其中多数LAA的形态为极度弯曲极度螺旋型。此外，也有研究者根据500例LAA的分叶情况对其形态特征进行描述性研究［4］。该研究确定LAA分叶的标准为:①从LAA主腔延伸出来的结构，通常以外表的皱褶为界;②其内部可容纳一2 mm的探针(即此结构并非突起的脂肪组织);③此结构可与LAA主腔方向不一致;④此结构可以与LAA主腔位于不同解剖平面;⑤每个LAA至少有一个分叶(即管腔连接的盲端)。根据以上标准，该研究发现80%的LAA具有多个分叶，并且其中的58%为两个分叶。该研究还发现97%的梳状肌直径大于1 mm，梳状肌直径小于1 mm只在生命的最初和最后的十年中出现。

1.3 LAA的舒缩功能 研究发现，LAA的心肌细胞在功能上与心室肌细胞及骨骼肌细胞相似［2］。因此，LAA具有主动收缩功能，而且其收缩能力远强于其余的LA结构。在窦性心律人群中，经食管超声心动图技术(TEE)检测到的左心耳血流频谱具有四个波形［1］(图2A)，分别为:①舒张早期排空波(血流自LAA向外流)，又称为e波。e波血流频谱起始点与二尖瓣舒张早期血流频谱(E)的起始点具有恒定关系。由此推断，e波的形成可能与LV舒张对LAA的压迫、二尖瓣开放后的血流抽吸作用以及舒张早期LA血液的迅速排空有关。②舒张晚期排空波(血流自LAA向外流)，又称为a波。a波的形成则是源于LAA的主动收缩，它紧随心电图的P波并与二尖瓣舒张晚期血流频谱(A)同时出现。作为LAA频谱中最大的排空波，a波的测量数据可以用来评价LAA的收缩功能而且具有可重复性。③收缩早期充盈波(血流流向左心耳):收缩早期的充盈波出现在a波之后，该波的波幅与a波的波幅有关。④收缩期震荡波:在心率足够慢且LAA功能正常的情况下，收缩早期充盈波后便会出现多少不等的小幅度充盈与排空波，即收缩期震荡波。

1.4 LAA的分泌功能 心钠肽(ANP)是调节机体水钠代谢的重要激素，主要由心房分泌，其中LAA内的ANP浓度是其余心房结构中的40倍［5］。当LA内压力升高时，LAA除了通过扩张减轻LA压力外，还可通过释放ANP产生利尿排钠作用降低LA压力。对迷宫术结合双侧心耳切除术患者进行的随访研究发现，受访患者出现了ANP分泌量减少以及水钠潴留等临床表现［6］。因此，左心耳封堵术的利弊尚难以断定。

2 疾病状态下的LAA改变

在多种心血管疾病中，LA是血栓形成的主要部位，其中大多数的血栓形成发生在LAA内，这主要与LAA的形态结构及位置有关。易造成LAA内血栓形成的疾病主要有AF、二尖瓣狭窄(MS)、充血性心力衰竭(CHF)以及其它可导致LA扩张的心血管疾病。

2.1 AF AF是以紊乱的心房电活动为特征的心律失常，可导致心室率加快，其发病率随年龄的增长而增加。窦性心律的消失加上心室率的增快将损害心房功能，使舒张期LV充盈不良，从而导致LA内血液瘀滞。AF时，为缓解LA内压力升高，LA进行性扩张，LAA受其牵拉影响亦出现代偿性扩张。在AF患者中，LAA内皮机能不良，整体舒缩功能减低，血液易出现瘀滞，加之LAA的自身结构特点及其内部丰富的肌小梁组织，使得LAA成为心房内最易形成血栓的部位［7］。在LAA舒缩功能不良的AF患者中，通常可以观察到由两种波形组成的LAA排空波［1］(图2B):①在收缩期出现的高频率低振幅并随心动周期变化极为明显的波形，该波的频率与LA的电生理活动(ECG f波)密切相关。②在QRS波之前(舒张早期)出现的一个或多个具有较高速度的波形，这些被动的舒张期排空波(e波)具有防止LA内血栓形成的作用。由于二尖瓣开放和LV舒张产生抽吸作用的影响，LAA在舒张期时血流排空速度较快。在AF患者中，LAA的平均血流速度小于20 cm/s时通常提示LAA内自发超声显影和血栓形成的可能性较大，而大于40 cm/s时则提示心脏复律一年后仍可维持窦性心律的可能性较大［8］。

2.2 MS MS时，由于前负荷增加，LA和LAA会出现代偿性扩张。在LA扩张程度相同的MS和二尖瓣返流患者中，MS患者的LAA功能不良更为严重［1］。当MS患者经过手术治疗后，其LAA功能可以逐步得到恢复。虽然二尖瓣返流也会使LA内压力增高并导致LAA扩张，但是它可以因返流程度的不同对整个LA及LAA具有一定的冲刷作用。因此，严重的二尖瓣返流患者不易形成LAA血栓。

2.3 CHF CHF时，心室收缩功能明显减低，易使LA内血液瘀滞并导致LA内压力升高。为缓解LA内压力，LA和LAA可出现代偿性扩张。由于LAA的顺应性比LA高，所以LAA的扩张程度更为明显。LAA的扩张是CHF患者ANP分泌增加的主要原因。目前，ANP的测量数值已被视为判断CHF患者预后的重要指标。此外，CHF时LAA在舒张期起到辅助LV充盈的作用，其血流排空速度与LV舒张末期压力呈反比关系，如LAA的血流排空速度＜30 cm/s时则LV舒张末期压力＞25 mmHg［1］。由此可见，LAA在CHF患者的心脏功能调节中具有重要作用。

3 超声心动图技术在LAA形态结构及功能评价中的应用

3.1 经胸超声心动图(TTE) LAA超声图像采集方式主要有经胸和经食管两种。长期以来，人们普遍认为采用TTE获得的LAA图像不够理想，所以通常将TTE作为TEE的补充手段来观察心脏的结构及功能。虽然Halperin等在对LA和LAA血栓的观察研究中发现，通过将(2D-TTE)和(3D-TTE)相结合获得的图像质量与2D-TEE的图像质量具有高度可比性，但是这必须有赖于超声显象技术的提高(如谐波成像技术)和超声工作者经验的增加［9］。临床上TTE在LAA图像采集中受到诸多因素的限制，难以获得高质量的图像。但是，在AF、MS和CHF患者中，当LAA代偿性扩张增大时通过TTE胸骨旁短轴(主动脉-肺动脉和二尖瓣-肺动脉切面)及心尖切面可获得清晰的LAA图像［9］。当怀疑有LAA血栓形成时，尽管可以采用3D-TTE进行初步筛查［10］，但最终的确诊或许还得依赖TEE检查。

3.2 TEE

3.2.1 2D-TEE成像技术 除了可以用来评价LAA的大小和功能外，2D-TEE还可以确定自发性超声显影和血栓的存在。完整的LAA结构及功能评价应包括LAA的形态、大小及收缩能力等方面。在TEE的操作中，可以通过主动脉短轴切面和左室两腔心切面清晰显示LAA的形态结构。此外，采用多平面探头可以对LAA进行旋转扫查(0°～180°)，以实现对LAA复杂结构的进一步评价。通过对TEE显像与术中观察所获得的结果进行比较发现，TEE诊断LAA血栓的敏感度和特异度分别为100%和99%［1］。尽管采用TEE诊断LAA血栓的敏感度大于95%，但欲利用其排除LAA血栓仍非常困难。这主要是由于LAA的三维结构异常复杂，小于2 mm的血栓不易被发现［9］。此外，某些与LAA血栓难以区分的显像结果易造成假阳性，如LAA内丰富的梳状肌及肌小梁，横窦内的脂肪组织及镜面伪差等［11］。

3.2.2 频谱多普勒技术 LAA的功能主要由LAA频谱的形态及血流速度进行评价。通常，高质量的LAA频谱可在LAA颈内1 cm采集获得［12］，其包括四个波形:舒张早期排空波(e波)、舒张晚期排空波(a波)、收缩早期充盈波和收缩期震荡波。e波和a波易受心率、年龄及性别等多种因素的影响［1］，如:心率较快时，e波和a波将逐步融合成为一个速度稍快的排空波;随着年龄的增长，e波和a波的振幅逐渐减低，平均每增长十岁a波减低4.1 cm/s;与男性相比，女性的a波较低。在临床上，人们主要利用a波的测量数据来评价LAA的收缩功能。

3.2.3 组织多普勒成像技术(TDI) 组织多普勒信号与血流多普勒信号相比具有高振幅、低频率的特点。研究表明，不论是采用TTE还是TEE，TDI都可以对感兴趣区域的心肌运动进行评价［13］。Bartel等人的研究发现，通过采用M型TDI可以鉴别血栓与梳状肌的不同运动状态，从而将二者进行区分［14］。此外，有研究证实可以使用对比增强组织多普勒技术对自发超声显影进行定量评价［15］。

3.2.4 3D-TEE成像技术 由于2D-TEE和2DTTE在任一时间都只能显示某一平面，因而均不能很好地区分LAA内血栓与伪像以及全面地检查LAA，但是这些缺陷可以通过三维图像的获取而得到克服。研究认为，采用三维超声心动图技术能够提供非传统及任一感兴趣切面，对区分LAA内血栓与伪像及显示左心耳的复杂形态结构具有极其重要的价值［16］。目前，临床上主要使用3D-TEE来评价LAA的形态结构及功能，尤其是在需要高质量LAA图像指导LAA闭塞装置的放置时［17］。随着LAA闭塞装置的发展，准确选择闭塞装置的型号及指导放置以获得最好的治疗效果和尽量减小副作用变得更为必要，这对准确实时测量LAA口面积的要求也越来越高，而经食管实时三维超声心动图技术(RT3DTEE)在这方面也显示出了很高的适用性［18］。RT3D-TEE是目前超声技术的一项新进展，通过该技术可以获得更加清晰的LAA三维图像。RT3DTEE不仅可以克服采用2D-TEE时经常出现的镜面伪差，而且在自发超声显影存在的情况下仍可清楚显示左房壁［5］。尽管CT和MRI等技术也可以提供很好的空间分辨力及LAA图像，但它们不能实现床旁实时观察［18］。因此，在心脏手术中RT3D-TEE具有巨大的应用前景。此外，应用RT3D-TEE对患者进行术前筛查和数据测量、术中监测及术后随访等具有极其重要的指导价值［19］。尽管采用 RT3DTEE观察LAA能够获得更多的信息，但它仍存在一定的局限性，如帧频较低、分辨力低于 2D-TEE等［20］。但是，我们相信这些缺陷会随着技术的不断成熟而得到弥补。

4 结论

随着人们对LAA重视程度的提高，LAA的形态结构、功能以及在各种疾病状态下的改变都将得到充分的研究。同时，作为观察LAA的重要手段，超声心动图技术在LAA的功能结构及血栓形成等方面的研究也将不断加深。

图1 LAA的胚胎发育示意图 A:胚胎第五周时，共同肺静脉开口于原始LA;B:胚胎第五周后，原始LA吸收了部分共同肺静脉;C:胚胎第六周时，随着共同肺静脉向原始LA的进一步发育，LA壁上出现了两个肺静脉入口;D:胚胎第八周时，LA壁上出现了四个肺静脉入口

图2 窦性心律和AF状态下的示意图 A:窦性心律状态下的心电图、二尖瓣口血流频谱和LAA颈部血流频谱;B:AF状态下的心电图、二尖瓣口血流频谱和LAA颈部血流频谱。E =舒张早期二尖瓣口血流频谱;A=舒张晚期二尖瓣口血流频谱;e=舒张早期LAA排空波;a=舒张晚期LAA排空波

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