实时三维超声心动图联合二维斑点追踪成像评价心房颤动患者左心结构及功能

韩 蕊 梅迎晨 郑 梅 陈游洲 赵兴山

北京积水潭医院心内科，北京 100035

心房颤动简称“房颤”，是成人最常见的心律失常，其发病率呈逐年上升趋势[1]，并被认为与心力衰竭[2]、血栓栓塞以及缺血性脑卒中等的发生密切相关，严重影响患者的生活质量。研究显示，房颤对于左房及左室重构均存在不利影响[3-5]。相较于常规二维超声心动图，实时三维超声技术（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）以及二维斑点追踪技术（two-dimensional speck tracking technologyspeckle tracking echocardiography，2D-STE）可更为全面而敏感地评估房颤患者左心结构及功能，并具有无角度依赖性、可重复性好等优势。本研究旨在通过借助以上超声诊断的前沿手段，评价房颤患者左心结构及功能情况，进而探讨房颤对于患者左心的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2018 年1 月至2020 年12 月北京积水潭医院心内科住院的房颤患者65 例为观察对象，纳入标准：①符合《2020 ESC 房颤诊断及管理指南》[6]中的诊断标准及分型定义；②N 末端前体脑利钠肽水平为正常范围。排除标准：①年龄＜18 岁；②合并心力衰竭、各种类型心肌病、心脏瓣膜病、先天性心脏病及心包疾病；③肝、肾功能不全；④合并呼吸系统疾病；⑤合并甲状腺功能异常；⑥合并严重感染、贫血或肿瘤；⑦有心力衰竭症状和体征；⑧既往行射频消融治疗；⑨超声图像不清晰，难以分析。依据房颤类型将患者分为持续性房颤（persistent atrial fibrillation，PerAF）组（30 例）和阵发性房颤（paroxysmal atrial fibrillation，PAF）组（35 例）。PerAF 组男18 例，女12 例；平均年龄（65.35±6.39）岁。PAF 组男20 例，女15 例；平均年龄（63.73±8.79）岁。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P ＞0.05），具有可比性。

1.2 评估方法

1.2.1 仪器与软件 采用Philips EPIQ-7C 彩色多普勒超声仪（荷兰飞利浦公司），配备S5-1 相控阵探头和X5-1 矩阵探头，分析软件为Philips QLAB 13.0 定量分析软件（脱机版）。

1.2.2 RT-3DE 应用X5-1 探头，在HM ACQ 模式下，采集4～6 个心动周期图像。应用脱机版QLAB 13.0 分析软件，自动计算受检者左房最大容积（maximum left atrial volume，LAVmax）、左房最小容积（minimum left atrial volume，LAVmin）、左房排空分数（left atrial emptying fraction，LAEF）、左房容积指数（left atrial volume index，LAVI）、左室舒张末期容积（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV），以上指标均根据体表面积进行标准化。

1.2.3 2D-STE 应用S5-1 探头，依次存储受检者心尖：四腔心/两腔心。应用QLAB 13.0 分析软件的Auto Strain LA、Auto Strain LV 程序，计算左房储库纵向应变（left atrial reservoir strain，LASr）、左房导管纵向应变（left atrial conduit strain，LAScd）、左房收缩纵向应变（left atrial contraction strain，LASc）以及左室整体长轴应变（global longitudinal strain，GLS）。由于LASr 为正值，其余均为负值，故本研究均以绝对值表示。

PAF 组以上所有指标均在窦性心律且心率＜100 次/min时进行，动态图像存储至少4 个心动周期，PerAF 组检查时平均心室率均＜100 次/min，动态图像存储至少6 个心动周期，每个数值寻找R-R 间期相对恒定的3 个心动周期，计算3 次，取平均值。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0 软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料用均数±标准差（）表示，两组间比较采用t 检验；不符合正态分布的采用中位数（M）和四分位数（P25，P75）表示，两组间比较采用Mann-Whitney U 检验。计数资料用例数或百分率表示，组间比较采用χ2检验。相关性采用Pearson 相关分析。以P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组RT-3DE 指标比较

两组LAVmax 比较，差异无统计学意义（P ＞0.05）；PerAF 组LAVmin、LAVI、LVEDV、LVESV 高于PAF 组，LAEF 低于PAF 组，差异均有统计学意义（P ＜0.05）。见表1。

表1 两组RT-3DE 指标比较

2.2 两组2D-STE 指标比较

PerAF 组LASr、LAScd、LASc 及左室GLS 低于PAF 组，差异均有统计学意义（P ＜0.05）。见表2、图1～2。

表2 两组2D-STE 指标比较（%，）

表2 两组2D-STE 指标比较（%，）

注 2D-STE：二维斑点追踪成像；PAF：阵发性房颤；PerAF：持续性房颤；LASr：左房储库纵向应变；LAScd：左房导管纵向应变；LASc：左房收缩纵向应变；GLS：整体长轴应变

2.3 LAVI 与左房及左室应变相关性分析

Pearson 相关分析显示，LAVI 与LASr、LAScd、LASc 及GLS 呈负相关（r=-0.47、-0.49、-0.63、-0.49，P ＜0.01）。

3 讨论

房颤患者的左房结构和功能受损已被研究证实[7-8]，其典型特征是左房的重构[9]，并引起左房出现电位起源及传导异常[10]。反之，以上改变使房颤更易发生和维持，形成恶性循环。传统超声心动图评价左房结构，需借助于多个平面，且存在人为测量误差及角度依赖性等不利因素。而RT-3DE 可不依赖原有的左心几何构型假设，客观反映左房形态，尤其在评价房颤患者左房结构方面具有明显优势，且与磁共振有良好的一致性[11-15]。房颤对于左房的功能亦有显著影响。正常左房存在储库、传导和辅助泵等3 个主要功能。房颤发作时，左房以上3 种功能均有不同程度降低[16]，其中最显著的是辅助泵功能的下降[17]。2D-STE 可对心肌组织的回声斑点运动进行追踪，借以反映患者心肌节段性或整体性的收缩功能[18]，且更为敏感、可靠，而左房应变指标已被认为是房颤进展的重要预测因子[19]。

房颤不仅仅是一种心房疾病，它对左心室亦可产生不利影响。长期房颤有加重患者心室重塑的可能，这可能是由于房颤发作，使交感神经系统与肾素-血管紧张素系统被激活，打乱左室心肌纤维的正常顺序，引起左室顺应性降低，左室充盈压增高，导致左室扩大[20]。同时房颤还可以引起内皮功能障碍和心肌灌注受损，导致左室功能降低[21]。反之，心室的纤维化可能与房颤的病理生理过程密切相关，并随着房颤的持续而恶化[22-23]。因此，心室的重构可以是房颤发生的原因或结果，并且这种改变可早于临床症状出现时[24]。在评价左室功能时，GLS 较传统的左室射血分数更为敏感[25]，且较低的GLS 已被认为是房颤合并心力衰竭患者全因死亡的独立预测因子[26-27]。

本研究结果显示，房颤患者左房及左室的功能受损往往与左房容积的扩大呈负相关。因此，在日常临床工作中需对患者左房容积进行动态评估，并对房颤进行尽早干预和治疗，以降低其对左心整体功能的负面影响。

房颤的发病机制至今仍存有争议，近年新的研究发现异位病灶的激活可能是其发生的驱动因素，同时心外膜脂肪组织和被脂肪浸润的心肌可能成为房颤的新基质。目前研究认为，单薄的心房壁内可能存在复杂的三维电传导结构，推动并维持了房颤[28]。随着对心脏结构和功能研究的不断深入，以及评价手段的不断发展，将有利于临床更新对房颤的认识，使患者得到更有针对性的治疗。

本研究存在局限性，未能将患者的患病年限、窦性心律维持时间以及服药情况等纳入观察。同时，对于PerAF 患者的数据测量及分析受限于心律状态，可能存在一定偏倚。另外，本研究为单中心研究，样本量偏小，且未能对受试者进行长期随访观察，存在一定局限性，未来需结合长期大样本随访研究，进一步观察房颤对于左心结构及功能长期作用的效果。

综上所述，PerAF 患者的左心重构及功能受损较PAF 患者更严重，RT-3DE 联合2D-STE 可有效评估房颤患者左心结构及功能。