二维斑点追踪成像评价左心耳封堵术封堵器对心房颤动患者左心室心肌的影响

马瑛，马媛，胡利华，刘晓志，孙雪松，邓檬檬，宋烨

上海健康医学院附属周浦医院超声科，上海 201318；*通信作者 宋烨 songy_18@sumhs.edu.cn

左心耳位于左心房前外侧盲端，心房颤动时因血流缓慢易发生血栓。左心耳封堵术（left atrial appendage closure，LAAC）经微创介入法将封堵器置于左心耳与左心房连接处，防止左心耳内血栓形成，降低卒中及死亡风险，减少患者长期服用抗凝剂[1-3]。

封堵器作为附着于心脏上的一种金属异物，其对心脏结构与功能的影响目前研究较少。本研究应用二维斑点追踪成像（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）测定非瓣膜性心房颤动（non-valvular atrial fibrillation，NVAF）患者经LAAC干预后封堵器对左心室心肌功能的影响，为NVAF患者行LAAC治疗提供相应的证据支持。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2017年1月—2020年10月于上海健康医学院附属周浦医院心内科就诊的NVAF患者195例，均有持续性NVAF病史，并行LAAC。其中86例具有完整的LAAC术前及术后45 d的2D-STI资料，男47例，女39例，年龄50～86岁，平均（72.6±8.6）岁；其中57例于LAAC术前及术后12个月采集到完整的2D-STI数据。另外选取31例在我院心内科就诊、尚未接受LAAC的NVAF患者为对照组，其中男15例，女16例，年龄59～92岁，平均（75.2±10.2）岁。

LAAC组纳入标准：①卒中风险CHADS2评分2分及以上的持续性NVAF；②无法长期服用抗凝剂或具有抗凝药物禁忌。排除标准：①患风湿性瓣膜病、扩张型心肌病；②左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）＜35%或心功能Ⅳ级并未能纠正；③急性冠状动脉综合征；④安装永久起搏器。本研究获得本院伦理委员会审核（批准号：ZPYYLL-2018-08），所有受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器 应用Philips Epiq 7C、iE 33彩色多普勒超声诊断仪，配备三维xMATRIX矩阵探头与S5-1探头，频率均为1～5 MHz，配备脱机Philips Q-Lab 10.8超声图像工作站。

1.3 临床资料及常规超声心动图各项指标采集测量受检者的身高、体质量、血压和心率，计算体表面积。

本研究中，75例患者采用Watchman封堵器，11例采用国产LAmbre封堵器。于LAAC术前、术后45 d、术后12个月进行经胸超声心动图检查。受检者取左侧卧位或平卧位，平静呼吸，同步记录心电图。于胸骨旁左心室长轴观、短轴观及心尖部行二维超声检查，并采集图像。

二维超声测量左心室舒张末期容积（end-diastolic volume，EDV）、收缩末期容积（end-systolic volume，ESV），并利用改良双平面Simpson法测量LVEF、左心室每搏量（stroke volume，SV）、心输出量（cardiac output，CO）、左心房内径（left atrial dimension，LAD）。

1.4 左心室心肌斑点追踪成像（STI）相关指标采集采用xMATRIX矩阵探头采集并储存胸骨左缘左心室基底、乳头肌、心尖水平的短轴观及心尖四腔、两腔、三腔观连续4个心动周期的二维动态图像，帧频60～70 Hz/s；将超声图像以DICOM格式导入Qlab 10.8图像工作站，进行逐帧回放，在各切面图像上自动选取左心室内膜面及外膜面的标记点，确定心肌范围，再以手动游标调整描记点至最佳位置，使取样线与左心室心内膜心外膜完全贴切；启动aCMQ模块自动追踪像素点在心动周期中的轨迹，显示左心室心肌17个节段与整体纵向和环向应变图，以“牛眼图”的彩色编码显示。2D-STI技术获得的左心室心肌纵向应变参数包括经心尖四腔观（AP4 L）、心尖两腔观（AP2 L）、心尖三腔观（AP3 L）所获（图1）；左心室环向应变参数包括经左心室短轴基底段（SAX BC）、短轴中间段（SAX MC）、心尖段（SAX AC）所获（图2）；计算获得左心室整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）和整体环向应变（global circumferential strain，GCS）。

由高年资主治医师采集与分析图像，所有参数测量3次，取平均值。因NVAF患者心动周期长短不一，本研究选择中间长度心动周期的数值，尽量减少测量误差。

1.5 统计学方法 应用SPSS 20.0软件进行统计分析。对计量资料进行正态检验和方差齐性检验，正态分布的计量资料以±s表示，两组间比较采用独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

抽取20例受试对象，采用Bland-Altman法分析2D-STI所测GLS和GCS在同一操作者的组间与不同操作者间的测量误差。评估2名操作者检测GLS和GCS的重复性，采用Bland-Altman法分析所测参数在同一操作者组间与不同操作者间的测量误差。

2 结果

2.1 一般临床资料 LAAC组86例患者均成功完成封堵术，术后随访显示，术后45 d或术后12个月，LAAC组的封堵器形态及位置均良好。LAAC组术后45 d均完成超声心动图随访，术后12个月随访资料齐全57例。

LAAC组与对照组的一般资料见表1，各组性别、收缩压、舒张压差异均无统计学意义（P＞0.05）。

表1 LAAC组与对照组一般临床资料比较

2.2 常规超声心动图指标比较 LAAC组放置封堵器术前后常规超声心动图指标比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05）；与对照组比较，差异无统计学意义（P均＞0.05），见表2。

表2 LAAC组与对照组左心室收缩功能测定值比较（±s）

表2 LAAC组与对照组左心室收缩功能测定值比较（±s）

注：a与对照组比较，P＞0.05（从左往右依次t=1.609、0.607、0.067、0.109、0.574、0.266）；b与术前比较，P＞0.05（从左往右依次t=0.293、0.187、0.318、0.082、0.144、0.039）；c与术前比较，P＞0.05（从左往右依次t=0.802、0.077、0.048、0.642、0.021、0.428）；LAAC为左心耳封堵术，EDV为左心室舒张末期容积，ESV为左心室收缩末期容积，LVEF为左心室射血分数，FS为短轴缩短率，SV为每搏量，CO为心输出量

组别例数EDV（ml）ESV（ml）LVEF（%）FS（%）SV（ml）CO（ml/min）LAAC组5 439±1 171a术后45 d 86 117±24b 46.5±13.4b 59.9±9.1b 33.8±5.2b 71.7±15.2b 5 446±1 240b术前86 118±21a 46.9±13.2a 60.3±8.1a 33.8±4.3a 71.4±13.9a术后12个月57 121±24c 46.7±14.2c 60.4±9.1c 34.3±5.3c 71.3±14.1c 5 528±1 292c对照组 31 127±36 48.9±22.0 60.5±9.6 33.7±5.9 73.0±13.6 5 510±1 530

2.3 左心室心肌整体应变比较 将LAAC组患者术前STI技术测得的GLS和GCS、多个超声切面测得的纵向应变值（AP4 L、AP2 L、AP3 L）、环向应变值（SAX BC、SAX MC、SAX AC），与LAAC术后45 d或12个月参数比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表3。与对照组比较，LAAC组患者GLS和GCS及多个超声切面测得的应变值均未见明显变化，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 LAAC组与对照组左心室心肌应变参数比较（%，±s）

表3 LAAC组与对照组左心室心肌应变参数比较（%，±s）

注：a与对照组比较，P＞0.05（从左往右依次t=0.059、0.037、0.249、0.110、1.910、0.034、1.868、0.439）；b与术前比较，P＞0.05（从左往右依次t=0.161、0.140、0.046、0.050、0.222、0.280、0.130、0.021）；c与术前比较，P＞0.05（从左往右依次t=1.061、0.701、0.341、0.183、1.059、0.295、0.046、0.116）；LAAC为左心耳封堵术，GLS为左心室整体纵向应变，AP4 L为心尖四腔观左心室纵向应变，AP3 L为心尖三腔观左心室纵向应变，AP2 L为心尖两腔观左心室纵向应变，GCS为左心室整体环向应变，SAX BC为左心室短轴基底段环向应变，SAX MC为左心室短轴中间段环向应变，SAX AC为左心室短轴心尖段环向应变

组别例数GLS AP4 L AP3 L AP2 L GCS SAX BC SAX MC SAX AC LAAC组术前86 13.77±3.14a 14.26±3.60a 13.72±4.19a 13.34±3.95a 13.43±3.79a 15.48±5.38a 13.74±4.95a 1 4.62±5.96a术后45 d 86 13.85±3.38b 14.34±3.85b 13.75±4.40b 13.31±4.01b 13.30±3.88b 15.25±5.37b 13.64±5.14b 14.64±6.30b 1 4.50±6.16c对照组 31 13.81±3.42 14.23±4.50 13.96±5.58 13.25±3.75 14.98±4.10 15.44±5.80 15.69±5.07 14.10±4.69术后12个月57 14.39±3.81c 14.71±3.98c 14.16±4.53c 13.47±4.44c 12.71±4.25c 15.76±5.80c 13.78±5.28c

2.4 Bland-Altman一致性检验结果 同一操作者GLS的差值均数0.05，95%CI-0.73～0.83，ICC为0.994。GCS的差值均数-0.02，95%CI-0.66～0.62，ICC为0.996。2位操作者间测量GLS的差值均数0.25，95%CI-0.96～1.95，ICC为0.986；GCS的差值均数0.04，95%CI-0.80～0.89，ICC为0.992。GLS和GCS的一致性均较好。

3 讨论

LAAC经微创介入法将封堵器置于左心耳与左心房连接处，防止左心耳内血栓形成，降低因血栓引起的卒中及死亡风险。自2002年LAAC首次用于临床以来[4]，其预防NVAF患者血栓的短期/中期疗效已获得越来越多的证据[5]；LAAC的有效性虽然得到临床医师的基本认可[1,6]，但安全性尚需进一步证明[7]。目前，仍不能完全确定LAAC术后左心耳是否因封堵器的构建而丧失容纳血液的功能、其内部血流消失、分泌A型利钠肽（atrial natriuretic peptide，ANP）和B型利钠肽（brain natriuretic peptide，BNP）减少，从而影响或损害心脏功能[8-9]。目前有关LAAC对左心室心肌功能影响的报道较少，因此本研究着重评估NVAF患者经LAAC术后，对左心室心肌功能有无影响。

LAAC组患者与LAAC术前、术后相比，短期内（45 d）或长期（12个月）的左心室大小及左心室收缩功能参数（LVEF、SV、CO）、左心室心肌整体应变值（GLS和GCS）均未见显著变化；与对照组相比也未见显著变化。过去的理论曾认为左心耳可能对维持正常左心室功能有重要作用，国内早期有关LAAC的动物实验也记录到术后短期（1～4周）LVEF降低，提示LAAC在术后短期减弱左心室功能[10]。但随着LAAC的推进，实验研究发现左心耳对左心室功能并无直接影响，Kamohara等[11]测定了19只窦性心律实验犬，切除左心耳后左心室的LVEF、SV及CO均未见明显改变，近期相关研究均提示LAAC对左心室收缩功能的影响极小或无影响[12]。Asmarats等[6]观察31例阵发性NVAF患者LAAC术后即刻，未发现对左心室收缩功能产生明显影响。朱霞玲等[13]研究观察到LAAC术后短期内（1个月或3个月）采用三维STI获得的左心室GLS、GCS等较术前均无明显改变，仅在LAAC术后2 d出现一过性的左心室整体心肌应变增强。王光记等[14]报道LAAC术后12个月患者的LVEF等收缩功能参数无改变。Phan等[15]观察到31例LAAC术后长期（12个月）超声测得患者左心室结构及收缩功能参数（LVEF、SV、CO等）较术前均无显著改变，仅见LAAC术后12个月较术前二尖瓣E/e'比值增高，但并不影响左心室收缩功能。

由于左心耳分泌了人体约30%的ANP，LAAC可致分泌减少，致使机体水钠潴留而影响心功能[8-9,15]。研究证实该内分泌机制可能仅对左心室的充盈活动有一定的影响，对左心室心肌的收缩活动并无直接作用，因此LAAC使用的封堵器对左心室心肌的影响极其微弱[6,16]。

本研究的局限性：①NVAF患者心动周期不一，对其测定左心室收缩功能的结果可能有一定影响[17]，本研究采取选择中间长度心动周期的数值应对，尽量减少测量误差。②本研究未关注ANP及BNP有无变化，需在下一步研究中进行检测。③STI图像采集也有一定的局限性，NVAF患者年龄偏大、相对肥胖，不易清晰显示左心室心内膜与心外膜，采样成功率偏低；而且由于STI技术的内在缺陷，即使是清晰的图像仍然可能发生测量误差，使心肌应变数据分析存在潜在误差[18-20]。本研究评估2位操作者检测GLS和GCS的重复性，验证了本研究方法学的可靠性。

总之，LAAC对NVAF患者术后短期内（45 d）与长期（12个月）的左心室大小、收缩功能及左心室GLS、GCS应变值均未见明显影响。因此，LAAC对左心室心肌功能无碍，适合临床长期使用。