左心房容积指数及应变评价二尖瓣成形术后左心房逆向重构

焦晓芳，陈 昕，张婷婷，张 静，张 艺，杨 军

（中国医科大学附属第一医院心血管超声科，辽宁 沈阳 110001）

二尖瓣脱垂（Mitral valve prolapsed，MVP）是各种原因引起的二尖瓣一个或两个瓣叶在收缩中、晚期或全收缩期部分或全部脱向左心房，超过二尖瓣瓣环水平，引起二尖瓣反流[1]。二尖瓣反流引起左心充盈异常，左心房容量超负荷，导致压力升高，左心房扩大，进而引起其功能改变，左心房发生重构。左心房的大小、形态、容积和应变等变化可以反映心脏功能，评价左心房功能可以为临床治疗提供依据并且为手术时机的选择提供参考[2]。二尖瓣手术后容量负荷减小，左心房大小和形状有望恢复，左心房功能恢复又称逆向重构，左心房逆向重构被定义为左心房容积指数变化率＞15%[3]。本研究的目的是探讨术前左心房容积、左心房纵向峰值应变对二尖瓣成形术后左心房逆向重构的影响，及术前左心房功能评估对外科治疗时机选择的帮助。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年12月—2015年12月我院心脏外科行二尖瓣成形术的MVP患者25例，男16例，女9 例，年龄 41～70 岁，平均（51.3±7.2）岁，平均身高（171.7±7.1） cm，平均体质量（71.2±5.0） kg，体质量指数（36.5±10.7）kg/m2。所有患者无冠状动脉疾病（变异性型心绞痛、急性冠脉综合征、心梗），心房颤动或其他主要的心律失常，心肌病，风湿性瓣膜病、主动脉瓣病变，既往无心脏手术及先天性心脏病患者。病例组根据左心房前后径（LAD）大小分为两亚组，LAD≤45mm 的为Ⅰ组（n=10），LAD＞45mm 的为Ⅱ组（n=15）[5]。另选取年龄、性别相匹配体检正常的健康人20例作为对照组，男13例，女7例，年龄40～65 岁，平均（52.9±7.1）岁。

1.2 仪器

GE E9型超声诊断仪，M5S探头，频率1～5MHz，EchoPAC超声工作站。

1.3 方法

患者于术前3天，术后2周及术后3月行超声心动图检查。在呼吸末采集胸骨旁左室长轴切面、心尖四腔心及两腔心切面的3个心动周期图像并储存供离线分析。二维测量左心室舒张末内径（LVEDD），左心室收缩末内径（LVESD），左心室舒张末容积（LVEDV），左心室收缩末容积（LVESV），左心室射血分数（LVEF），左心房前后径（LAD），左心房最大容积（LAVmax），用体表面积标化成容积指数（LAVImax），左心房最小容积（LAVmin），左心房收缩前容积（LAVpreA），计算左心房总排空分数（LATEF）、被动排空分数（LAPEF）、主动排空分数（LAAEF）；彩色多普勒测量二尖瓣口缩流径宽度（VC），反流分数（RF）；应用二维斑点追踪技术获得左心房12个节段心纵向应变-时间曲线，计算心肌应变的平均值，测量左心房纵向峰值应变（PALS）、舒张早期应变（ALSE）和收缩峰值应变（PACS）。

1.4 统计学分析

2 结果

病例组术前LAD、LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV均较对照组增大，差异有统计学意义（P＜0.05），LVEF较对照组增大，差异无统计学意义（P＞0.05）。二尖瓣口缩流宽度为（6.9±1.5） mm，二尖瓣反流分数为（67.6±14）%（表1）。

表1 常规超声心动图测量参数比较（±s）

表1 常规超声心动图测量参数比较（±s）

注：VC：二尖瓣口缩流宽度；MRF：二尖瓣反流分数。

对照组（n=20） 病例组（n=25） P值LAD（mm） 32.9±3.6 47.6±5.5 ＜0.001 LVEDD（mm） 48.1±3.5 58.4±4.6 ＜0.001 LVESD（mm） 31.2±2.9 35.7±4.2 ＜0.05 LVEDV（mL） 84.9±12.9 136.1±29.8 ＜0.001 LVEF（%） 65.1±7.6 68.2±7.6 ＞0.05 VC（mm） - 6.9±1.5 MRF（%） - 67.6±14

术前两组与对照组比较，左心房容积增大，排空分数及应变减小，差异有统计学意义（P＜0.05）；术前Ⅱ组左心房容积较Ⅰ组明显增大，差异有统计学意义（P＜0.05）；左心房排空分数及应变较Ⅰ组减小，差异无统计学意义（P＞0.05）（表 2，图 1，图 2）。

术后2周与术前比较，Ⅰ组左心房容积降低，排空分数升高，应变减低，差异无统计学意义（P＞0.05）；Ⅱ组左心房容积及应变均减低，差异有统计学意义（P＜0.05），左房排空分数升高，差异无统计学意义（P＞0.05），术后2周Ⅱ组左房容积较Ⅰ组大，左房排空分数及应变较Ⅰ组小，差异无统计学意义（P＞0.05）（表 2，图 1，图 2）。

表2 病例亚组Ⅰ、Ⅱ组各参数比较（±s）

表2 病例亚组Ⅰ、Ⅱ组各参数比较（±s）

注：1：与对照组比较，P＜0.05；2：与术前 1 比较，P＜0.05；3：与术后 2 周比较，P＜0.05，4：I组与Ⅱ组比较，P＜0.05。

对照组 术前 术后2周 术后3月Ⅰ组（n=10） Ⅱ组（n=15） Ⅰ组（n=10） Ⅱ组（n=15） Ⅰ组（n=10） ⅡLAVmax（mL） 47.2±12.4 79.7±15.91 113.±34.71,4 61.9±17.3 63.2±24.12 55.0±12.82 6 LAVpreA（mL） 27.8±13.5 51.3±7.61 79.9±25.81,4 38.7±11.1 40.7±20.02 36.0±13.52 4 LAVmin（mL） 16.9±5.9 35.2±6.51 59.7±23.61,4 26.9±5.72 29.9±17.72 22.4±9.32 3 LATEF（%） 0.65±0.06 0.56±0.041 0.49±0.081 0.60±0.10 0.53±0.091 0.60±0.08 0 LAPEF（%） 0.41±0.07 0.35±0.091 0.30±0.071 0.39±0.09 0.35±0.051 0.35±0.10 0 LAAEF（%） 0.40±0.05 0.32±0.08 0.27±0.101 0.35±0.13 0.28±0.101 0.39±0.04 0 LAVImax（mL/m2） 27.0±6.2 44.1±8.81 66.9±21.31,4 31.2±10.4 35.5±12.32 30.4±7.72 3 PALS（%） 30.5±8.13 21.9±3.101 18.9±8.701 17.1±4.171 14.0±6.501,2 25.5±7.31 2 PACS（%） 15.4±4.45 10.4±2.411 9.00±4.011 8.1±1.811 6.23±3.581,2 13.8±6.193 1组（n=15）1.1±36.02 3.0±30.72 2.0±25.22.53±0.121.37±0.11.26±0.051,4 6.0±17.92 2.6±4.501 0.7±2.351 ALSE（%） 15.0±5.83 11.89±3.93 9.90±4.751 9.0±3.341 8.21±4.151,2 11.90±4.75 11.89±3.93

术后3月与术前比较，Ⅰ组与Ⅱ组左心房容积较术前均降低，差异有统计学意义（P＜0.05），左心房排空分数及应变较术前升高，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后3月Ⅱ组左心房容积较Ⅰ组大，排空分数及应变较Ⅰ组小，差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅰ组与Ⅱ组术后容积变化率分别为（20.1±15.7）%和（52.5±37.6）%（表 2，图 1，图 2）。

图1 Ⅰ组手术前后PALS及PACS与对照组比较（图1a：对照组，图1b：术前，图1c：术后2周，图1d：术后3月）。 图2 Ⅱ组手术前后PALS及PACS与对照组比较（图2a：对照组，图2b：术前，图 2c：术后2周，图 2d：术后 3月）。Figure 1.Before and after the operation of PALS and PACS in group Ⅰ compared with the control group(Figure 1a：Control group,Figure 1b：Before the operation,Figure 1c：2 weeks after the operation,Figure 1d：3 months after the operation).Figure 2.Before and after the operation of PALS and PACS in group Ⅱ compared with the control group(Figure 2a：Control group,Figure 2b：Before the operation,Figure 2c：2 weeks after the operation,Figure 2d：3 months after the operation).

术后3月与对照组比较，两组左心房容积较对照组高，差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅰ组左心房应变低于对照组，差异无统计学意义（P＞0.05）；Ⅱ组左心房应变低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表 2，图 1，图 2）。

术前 LAVImax（r=0.46，P＜0.05）、PALS（r=0.49，P＜0.05）和 PACS（r=0.43，P＜0.05）与术后容积变化率相关。

3 讨论

MVP引起的严重二尖瓣关闭不全是常见的瓣膜病变，不容忽视，年死亡率大于6%，手术是目前唯一恢复生活质量和改善预后的有效方法[4]。然而，对于无症状和无左室功能障碍的患者最佳手术时机的选择仍存在争议。MVP引起的二尖瓣反流，左心房通过增加自身的容量负荷补偿以防止肺充血，左心房容量超负荷引起细胞肥大和间质纤维化，导致左心房重构，造成左心房容积增加，功能降低[5]。有研究显示，左心房容积和功能是评价MVP引起二尖瓣反流患者舒张功能障碍的指标，也是二尖瓣修复术后左心房逆向重构的重要预测因素，因此左心房大小及功能的定量评估对评价MVP患者的病情发展至关重要，也对其手术决策具有指导意义[6]。在本研究中，术前病例组与对照组相比左心房容积明显增大，左心房排空分数减小，提示左心房发生重构。Ring等的研究提出左心房功能的测量可以对没有达到指南标准的二尖瓣病变患者最佳手术时机的选择提供指导意见[7]。Debonnaire等的研究也认为左心房大小和容积指数能够预测重度二尖瓣反流患者预后[8]。

应变是指心肌纤维在心动周期中长度变化的百分比，反映心肌的形变，不同时期的峰值应变能够反映不同时期心肌功能状态[9]。应变率成像能够准确地获得左心房功能参数，提高风险分层能力。本研究中左心房整体 PALS、PACS及 ALSE明显减低。PALS代表左室收缩期左心房储备功能，反映左室收缩时心房的被动拉伸，为后续的左室充盈期做能量储备，二尖瓣反流通过增加左心房的容量负荷打破这种能量平衡，容量负荷的增加引起的心房重构包括间质纤维化的增加、心房弹性的减低和左心房储备功能的下降；ALSE代表左室舒张早期左心房管道功能，左室容量负荷过重导致左室对左心房抽吸作用减低，造成管道功能下降；PACS代表左室舒张晚期左心房主动收缩泵功能[10]，在代偿期，左心房可通过增加泵功能辅助左室充盈，随着病情的发展，左心房的上述三种功能无法相互代偿，均出现减低，导致左心房的结构及功能重构。

二尖瓣成形术后，二尖瓣口反流量显著减少，血流动力学明显改善，左心房大小及形态也会逐渐恢复。本研究结果表明，术后2周左心房容积明显降低，但应变参数无明显改善甚至低于术前，可能是由于术中局部心肌的损伤和术后应激状态使左心房整体功能处于待恢复状态，导致左心房心肌运动应变的恢复迟于心脏血流动力学的恢复。Her等研究表明左心房整体应变与组织学上心房肌纤维化的程度有很好的相关性，并能有效区分收缩与不收缩的心房肌节段，连续的左心房容积和功能评估为评价疾病的严重程度以及治疗的效果提供一个简单和量化的方法[11]。

术后3月左心房大小及容积进一步降低，左心房排空分数均增高，术后左心房容积变化率平均降低（36.3±25.6）%，达到了左心房的逆向重构，这表明术后左心房的逆向重构是可能的，特别是二尖瓣返流的早期阶段，结构和功能尚未出现不可逆的改变，但在左心房较大患者组，主动收缩射血分数增高不显著，左心房应变升高不显著，与对照组有显著性差异，即术后容积指数恢复正常水平，而应变指标不能相应的恢复，并且术前左心房内径及容积越大，术后心肌应变恢复越缓慢，这可能是由于成形术后二尖瓣反流得以纠正，左心房的容量负荷减低，容积指数较容易恢复，而长期慢性二尖瓣反流引起左心房心肌细胞肥大、心肌间质显著纤维化，心房肌僵硬度增加[12]，导致左心房的主动收缩功能不可逆受损，术后恢复缓慢，甚至较难恢复至正常水平，也可能与随访时间较短，处于应激阶段的心肌细胞没有较好的恢复有关。上述结果提示相较于容积指数，应变更能准确反映术后的左心房功能。有研究表明左心房纵向峰值应变和左心房纤维化程度成负相关[5]。对于某些左心房容积指数已经达到逆向重构的患者其真正的左心房功能并没有完全恢复，而真正的逆向重构包括结构和功能的重构，功能的重构对预后至关重要，因此不能单独应用术后左心房容积变化评估术后左心房功能恢复情况[13]。

本研究结果显示术前LAVImax、PALS及PACS与术后容积变化率有显著的相关性。因此，左心房术前容积指数和应变参数常被用于预测MVP患者术后的预后效果，同时术后左心房容积变化率和应变是评价术后左心房逆向重构较好的指标。研究表明，较高PALS容量负荷增加引起心房肌纤维化较轻，一定程度上保留了心房壁的弹性，使左心房容积和功能逆向重构的可能性增加。因此，PALS可以作为左心房逆向重构的独立预测因子[14]。

本研究的局限性在于患者样本量较小，并处于术后的早期阶段，左心房的结构和功能尚未进一步恢复，患者均为窦性心律且射血分数正常，无法反映其他类型的二尖瓣反流患者，应该加大样本量并进行更长时间的随访，以便更加全面客观的评价MVP引起二尖瓣返流患者术后左心房结构和功能的逆向重构。

综上所述，左心房容积指数和应变参数能够评估二尖瓣反流成形术前、术后的左心房功能及逆向重构。左心房LAVImax、PALS和PACS参数能够为二尖瓣反流患者手术时机的选择提供参考。