多模态影像学评估左心耳形态与功能的临床应用进展

薛守校，刘建莉

兰州大学第二医院放射科 兰州大学第二临床医学院 甘肃省医学影像重点实验室，甘肃 兰州 730000；*通信作者 刘建莉 liujl_1219@163.com

2001—2012年，我国西南地区心房颤动的患病率增加了20倍[1]，成人心房颤动的终生风险约为1/5，并且随着年龄增长而增加。通常心房颤动患者的心房收缩力会减弱，致使血液淤滞性增高并易形成左心耳血栓，进而增加卒中及外周血管栓塞等心房颤动并发症的风险。对于非瓣膜性心房颤动不能长期抗凝治疗的患者，可进行左心耳封堵术降低缺血性卒中或血栓栓塞风险[2]。多模态成像技术是指导该手术的重要工具。

目前临床上常用于评估左心耳形态和功能的影像学方法主要包括经食管超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE）、多层螺旋计算机体层成像（multidetector computed tomography，MDCT）与心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）。由于不同成像方式缺乏标准化的测量方法，以及左心耳形态、心房开口方向具有个体差异性以及操作者间水平差异，导致测得的左心耳数据不够精确，术者所选封堵器与实际左心耳匹配度欠佳，引起术后残余漏发生。结合多种影像学检查有助于发现不同检查的异同点、优化临床决策[3-4]。目前探索评估左心耳形态及功能的多种成像技术相关性的研究不足。本文就左心耳解剖结构、左心耳血栓及左心耳影像学评价方法的最新进展进行综述，旨在为临床及影像科医师合理评估左心耳提供参考及思路。

1 左心耳解剖结构

左心耳是原始左心房的残余物，是起源于左心房主体的指状延伸，主要由口、颈、体和叶组成[5]，靠近二尖瓣、肺动脉及左肺静脉等结构。近十年对左心耳解剖结构的研究罕见，目前尚无统一的左心耳形态分类标准。但临床工作中常将左心耳形态分为鸡翅型（主叶存在明显弯曲）、风向袋型（单主叶，无明显弯曲）、仙人掌型（主叶伴多个副叶）、菜花型（深度浅，无主叶）。近年有学者[6-7]提出新型分类方法，其中包括高-低风险形态分类法，即将左心耳低风险形态定义为左心耳近端/中部存在锐角弯曲或折叠，而左心耳高风险形态定义为其余类型，该分类方法更为简便，评价者内和评价者间一致性良好，但不够精准。目前仅有少量研究[8-9]评价高-低风险形态分类法与缺血性卒中的关系，且样本量均较小，仍需要大样本量、多中心研究证实其在非瓣膜性心房颤动卒中风险分层中的应用价值。左心耳大小、形态及与周围结构的关系具有个体差异性，故介入手术前对左心耳进行个体化解剖形态评估非常重要，能够有效避免部分手术并发症。

2 左心耳血栓

通常发生心房颤动时，左心耳收缩力较窦性心律时明显减弱，血流速度随之下降，进而引起血流淤滞。目前诊断左心耳血栓及血栓前状态的“金标准”技术是TEE。左心耳血栓、左心房自发回声显影、左心耳泥沙样改变统称为左心耳血栓状态[10]，其中后两者为血栓前状态。目前研究已证实左心耳梳状肌的分布[11]、左心耳血流速度[12]、复杂型左心耳[13]、N末端B型利钠肽前体和低密度脂蛋白胆固醇[14]、纤维蛋白原[15]等因素与左心耳血栓形成相关。但关于上述因素对左心耳血栓形成的多因素交互作用情况、有无中介因素及调节因素存在、单因素影响程度的大型研究尚未见报道。

一般认为，鸡翅型左心耳腔内的血流速度较快，而这会降低其形成血栓的风险[16]。但Musotto等[17]研究表明现有左心耳形态学分类与血栓栓塞风险无直接关系，发现左心耳局部形态特征（分叶、弯曲、小梁等）与血栓栓塞风险的相关性较左心耳整体形态与血栓栓塞风险的相关性更高，并提出应确定更有效的分类标准。该项研究提示未来需关注左心耳局部形态特征与血栓栓塞风险的关系，确定与血栓栓塞最相关的局部形态特征。总之，影响左心耳血栓形成的因素复杂多样，尚无统一定论，及时结合影像学表现正确识别非常关键。

3 左心耳影像学评价方法

左心耳完整的影像学评估应包括对左心耳的解剖形态、收缩情况和血流速度、周围结构以及左心耳内是否存在血栓的评估。

3.1 超声心动图 经胸超声心动图由于存在胸壁、肺部气体等因素的干扰，对左心耳显像欠佳，同时近期胸部术后、肥胖等原因易限制其在左心耳方面的临床应用。但Yamaguchi等[18]通过使用经胸超声心动图首次发现心外膜脂肪组织增厚与低左心耳排空流速相关，表明心外膜脂肪组织增厚可能与血栓风险增加相关，但需要进行前瞻性、多中心研究进一步证实。

TEE是目前最广泛应用于诊断和排除左心耳血栓存在的重要检查，其通过置入食管内的超声探头，于食管上段切面显示左心耳，与经胸超声心动图相比，显示心脏范围更广，图像更加清晰，同时能够在心脏手术中进行实时监测。在术前可用TEE评估左心耳形态、分叶，左心房及心耳内有无血栓，是否适合封堵，多角度（0°、45°、90°、145°）测量开口径及深度协助选伞，三维TEE可作为二维TEE的补充；在术中可用TEE监测引导房间隔穿刺，准确定位鞘管位置和路径，监测封堵伞的释放；在术后可用TEE指导排气及评价即刻手术效果，并随访左心耳封堵术残余漏情况[19]。虽然TEE属于半侵入性检查，但其在术中的实时指导作用是MDCT和CMR不可替代的。

TEE评估左心耳形态与功能各项参数对左心耳封堵术有指导价值，尽管目前TEE引导左心耳封堵的技术指南和规范相对成熟，但仍需通过研究优化[20-21]。例如，要避免术后装置周围残余分流问题取决于封堵器与左心耳形态间的匹配度，通过TEE测量的左心耳形态参数（开口径、深度等）越精准，术后发生残余分流的概率可能越低。二维TEE提供的左心耳空间立体形态信息不如三维TEE精准、全面，尤其是对于一些复杂的、不典型的左心耳结构[22]。目前关于提高TEE测量左心耳形态参数精准度方面的研究尚不足。

若发现图像质量不佳时，可使用超声造影剂消除伪影，显示出左心耳内充盈缺损情况，提高TEE识别左心耳血栓的特异性。此外，随着左心耳封堵介入治疗的逐步开展，实时TEE技术有助于提供详细的左心耳信息、选择合适的封堵器规格[23]，未来将拥有较好的应用价值，但目前使用该技术研究心房颤动患者左心耳的报道很少。

心腔内超声心动图（intracardiac echocardiography，ICE）可作为左心耳封堵术中TEE无法进行时的替代成像方法。目前国内关于ICE的研究较少，可能由于ICE检查费用较高、对医师操作要求严格、且为侵入性检查。但Alkhouli等[24]的研究肯定了其替代TEE用于指导左心耳封堵术的价值。目前三维ICE探头尚处于动物实验阶段[25]，具有多平面成像的优势，三维ICE用于左心耳封堵术的效用有待确定。ICE由于缺乏标准化工作流程及成像协议，在临床实践中的应用缓慢。

由于左心耳通常为多叶形态，三维TEE有时也很难完整地对左心耳进行可视化。此外，TEE在识别小血栓方面的能力有限，可采用多普勒超声心动图进一步评估。频谱多普勒可测量左心耳开口处的血流速度，当发现左心耳内低血流速度伴其有效排空血流信号消失，常表示左心耳内存在血栓或血流淤滞。目前，应用组织多普勒评价心房颤动患者左心耳运动情况的研究较少。近年斑点追踪成像、血流向量成像、速度向量成像等超声新技术逐渐成为热点，但其用于左心耳血流动力学的研究较少。

3.2 MDCT MDCT必要时可作为TEE检查的替代成像方式。MDCT可通过后处理工作站进行多平面、多相位重建心脏三维模型，能较为准确地观察左心耳复杂的解剖结构。尽管TEE是封堵术前和术后的参考标准成像方式，但MDCT具有较高的空间及时间分辨率，能够无创性对左心耳进行三维成像，详细评价左心耳开口、弯曲角度、左心耳深度等参数，同时可在术前发现有无手术禁忌证，指导介入医师的手术决策，提高术前封堵器械选择的准确性和术中操作效率[26]；MDCT也可作为术后随访的辅助方法，沐回凯等[3]研究表明心脏增强CT能够比TEE监测到更多的术后器械相关残余分流。在血栓检测方面，Spagnolo等[27]研究提示延迟对比增强心脏CT对左心耳血栓的优秀诊断能力。此外，结合左心耳腔内碘浓度值、左心耳腔内密度与同层面主动脉密度比值可能有助于左心耳低流速/血栓的诊断，但目前相关研究较少。

然而，目前MDCT缺乏对左心耳的规范化成像协议及影像学评价方法，且后处理操作者间水平存在差异，使MDCT在左心耳封堵术前评估中的临床应用进展缓慢。同时MDCT存在以下局限：①左心耳机械功能不进行常规评估；②有放射性并需要注射含碘造影剂；③时间分辨率明显低于TEE；④术中无法进行实时监测。

3.3 CMR 当出现无法进行TEE的情况时（包括食管病变和TEE探头插入失败），CMR可作为一种替代的无创成像方式。目前关于CMR与左心耳形态学的研究鲜有报道，可能与CMR检查时间长等因素相关。CMR在探测心房颤动患者血栓方面具有较好的潜力[4]，但临床适用性可能受限。

目前，四维血流（4D flow）CMR技术正逐渐成为心血管疾病的重要成像方式，可用于可视化心内解剖结构并确认有无血栓存在。使用4D flow CMR技术无需应用对比剂，并且该技术采用膈肌导航技术采集，无需控制呼吸，可能更适用于无法进行呼吸配合的患者[28]。Pradella等[29]将4D flow CMR技术应用于巨大左心耳动脉瘤的血流动力学诊断，判断无血栓后，行动脉瘤切除术，患者于术后第3天顺利出院。应用4D flow CMR技术判断左心耳血栓有一定前景，但目前国内外尚未大规模将此技术应用于左心耳血栓的临床诊断。

利用CMR进行心肌应变评估是另一个日益受到关注的领域，由于技术创新，该领域正在稳步发展。而目前利用CMR特征追踪技术研究左心耳应变和应变率的研究[30]正在初步进行，需要后续研究进一步验证其临床应用价值。

尽管CMR具有无辐射、无碘剂过敏现象以及非侵入性的优势，但仍然存在一些限制其广泛使用的局限性，如空间分辨率较低、检查持续时间长等。

4 总结

为预防栓塞并发症的发生，非瓣膜性心房颤动患者可进行左心耳封堵术。而术前通过影像学检查评估左心耳解剖形态、功能及是否存在血栓对手术的顺利进行具有很大的临床价值。目前TEE、MDCT及CMR为评价左心耳的主要影像学方法。TEE具有术中实时监测的特点，这是MDCT和CMR无法实现的，同时三维TEE、ICE等技术弥补了二维TEE的不足。尽管目前TEE是评估左心耳最广泛使用的方法，但MDCT和CMR正在成为左心耳解剖结构和功能评估的重要方式。总之，利用多模态影像学评估左心耳形态与功能临床应用前景广阔，多种检查可互相弥补各自不足之处，通过制订标准化测量方法及开展技术革新，将使多模态影像学评估左心耳成为未来的主流趋势。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突