雙源CT評估心房顫動患者左心房及左心耳結(jié)構(gòu)及功能重構(gòu)

黃蔚蔚，徐 怡，祝因蘇，朱曉梅，唐立鈞，屠建春

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬昆山市中醫(yī)醫(yī)院放射科，江蘇 昆山 215300；2.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210029)

心房顫動(atrial fibrillation, AF)是臨床最常見的心律失常之一，為栓塞性腦卒中的獨立危險因素，AF患者腦卒中發(fā)生率約為正常人群的5倍[1]。左心耳是心房血栓最易形成的部位。雙源CT除可顯示冠狀動脈病變外，對左心耳血栓亦有較高檢出率[2]。結(jié)合圖像分割技術(shù)可進(jìn)行較為精準(zhǔn)的左心房三維容積測量。本研究應(yīng)用雙源CT評估AF患者左心房及左心耳結(jié)構(gòu)和功能重構(gòu)，并探討其與左心耳血栓形成的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2015年11月—2017年2月于我院就診，經(jīng)臨床診斷為AF、并為排除冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(以下簡稱冠心病)而接受冠狀動脈CTA檢查的150例患者的資料，排除高血壓、心肌病、冠心病及左心房圖像質(zhì)量欠佳者，共84例(AF組)納入研究，其中男53例，女31例，年齡25～77歲，平均(64.8±10.4)歲，包括陣發(fā)性AF患者55例(陣發(fā)性AF亞組)，持續(xù)性AF患者29例(持續(xù)性AF亞組)。同期調(diào)閱32例(對照組)為排除冠心病接受冠狀動脈CTA檢查的患者資料，既往均無AF病史，并排除高血壓、心肌病、冠心病等可導(dǎo)致左心房增大的疾病，其中男22例，女10例，年齡34～79歲，平均(60.6±11.4)歲。AF組與對照組間性別(χ2=0.32，P=0.57)、年齡(t=1.04，P=0.30)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom Definition雙源CT掃描儀行冠狀動脈CTA檢查。檢查前囑患者禁飲、禁食4 h。對比劑為碘普羅胺(優(yōu)維顯，370 mgI/ml)，具體用量及注射速率依據(jù)患者體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index， BMI)及心率進(jìn)行個體化計算。

早期掃描：以小劑量Test bolus方法計算對比劑到達(dá)左心室的峰值時間，在此基礎(chǔ)上延遲4 s作為延遲時間，采用回顧性心電門控技術(shù)，掃描范圍自氣管杈層面下方1 cm處至左心室膈面。掃描參數(shù)：管電壓120 kV/100 kV，管電流380～420 mA，準(zhǔn)直32×0.6 mm，螺距0.2～0.43(根據(jù)患者心率自動調(diào)節(jié))。延遲期掃描：早期掃描結(jié)束后延遲20 s行延遲期掃描，采用前瞻性心電門控技術(shù)，掃描時相置于70% R-R間期，掃描范圍自心底至心室中部(確保包括左心耳)。掃描參數(shù)：管電壓100 kV，自動管電流技術(shù)，準(zhǔn)直32×0.6 mm。

1.3 圖像后處理與分析

1.3.1 圖像分割及容積測量 將圖像傳至Siemens Syngo MMWP工作站，于早期最佳舒張期軸位圖像上的右下肺靜脈水平(相當(dāng)于左心房面積最大層面)，以5%為間隔，找出左心房面積最大及最小的時相，并進(jìn)行重建(左心房面積最大時相定義為心房舒張末期；左心房面積最小時相定義為心房收縮末期)。將重建時相導(dǎo)入Philips Intellispace portal V6后處理軟件，自動描繪左心房輪廓，并手動調(diào)整，使左心房前界沿二尖瓣走行與左心室區(qū)分，完整包括左心耳，并于肺靜脈入口處與左心房垂直切割肺靜脈圖像，最終獲得左心房三維容積圖像(圖1)。測量左心房最大、最小容積(LAVmax、LAVmin)。結(jié)合心臟軸位、冠狀位及矢狀位圖像，以通過斜冠狀位圖像可明確觀察到心大靜脈及左旋支作為分割依據(jù)[3]，以左心耳根部為基準(zhǔn)，切割出左心耳圖像(圖2)，測量左心耳最大、最小容積(LAAVmax、LAAVmin)。對左心房及左心耳容積測量數(shù)據(jù)均以體表面積進(jìn)行校正。

圖1 左心房圖像分割 由Philips Intellispace portal V6后處理軟件自動描繪左心房輪廓后，結(jié)合左心房舒張末期及收縮末期軸位(A)、矢狀位(B)及冠狀位(C)圖像進(jìn)行手動調(diào)整，使左心房前界沿二尖瓣走行與左心室區(qū)分(箭)，于4支肺靜脈入口處與左心房垂直切割肺靜脈，獲得左心房三維容積圖像(D)

1.3.2 心功能指標(biāo)計算 依據(jù)校正后的左心房及左心耳容積，分別計算左心房射血分?jǐn)?shù)(left atrium ejection fraction， LAEF)及左心耳射血分?jǐn)?shù)(left atrial appendage ejection fraction， LAAEF)。LAEF=(LAVmax-LAVmin)/LAVmax×100%，LAAEF=(LAAVmax-LAAVmin)/LAAVmax×100%。

1.3.3 左心耳血栓與“血栓前狀態(tài)”判定及分組 以早期和延遲期圖像均表現(xiàn)為充盈缺損為CTA診斷左心耳血栓的依據(jù)?？紤]到早期左心耳內(nèi)密度減低，而延遲期對比劑完全填充，可能為“血栓前狀態(tài)”(血流淤滯而無真正血栓形成)或一過性血流動力學(xué)改變所致[4],基于早期雙源CT掃描左心耳內(nèi)密度減低程度，進(jìn)一步測量同層面左心耳-升主動脈密度比值(left atrial appendage-ascending aorta attenuation ratio， LAA/AA)，LAA/AA≤0.5定義為“血栓前狀態(tài)”,如LAA/AA>0.5則認(rèn)為是一過性血流動力學(xué)改變。據(jù)此將AF組分為AF左心耳血栓陽性亞組(包括左心耳血栓或“血栓前狀態(tài)”)及AF左心耳血栓陰性亞組。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用 SPSS 24.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，2組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，方差齊時組間兩兩比較采用LSD法，方差不齊時組間兩兩比較采用Tamhane'sT2法；計數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

AF組84例，分為左心耳血栓陽性亞組(29例，包括4例左心耳血栓及25例左心耳“血栓前狀態(tài)”，圖3、4；其中8例為陣發(fā)性AF，21例為持續(xù)性AF)和AF左心耳血栓陰性亞組(55例，圖5；其中47例為陣發(fā)性AF，8例為持續(xù)性AF)。兩亞組LAVmax、LAVmin、LAAVmax及LAAVmin均較對照組明顯增高(P均<0.05)，且陽性亞組LAVmax、LAVmin、LAAVmax及LAAVmin均高于陰性亞組(P均<0.01)；兩亞組LAEF及LAAEF較對照組均明顯減低(P均<0.001)，且陽性亞組LAEF及LAAEF均低于陰性亞組(P均<0.001)；見表1。

與陣發(fā)性AF亞組比較，持續(xù)性AF亞組LAEF及LAAEF均明顯減低(P均<0.01)；陣發(fā)性AF與持續(xù)性AF亞組間LAVmax、LAVmin、LAAVmax及LAAVmin差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；見表2。陣發(fā)性AF亞組中，左心耳血栓及“血栓前狀態(tài)”發(fā)生率為14.55%(8/55)；持續(xù)性AF亞組中，左心耳血栓及“血栓前狀態(tài)”發(fā)生率為72.41%(21/29)。持續(xù)性AF亞組較陣發(fā)性AF亞組患者更易出現(xiàn)左心耳血栓及“血栓前狀態(tài)”(χ2=113.46，P<0.001)。

3 討論

AF引起的組織重構(gòu)表現(xiàn)為心房肌細(xì)胞出現(xiàn)體積增大、肌漿網(wǎng)斷裂、線粒體增大等，繼而導(dǎo)致心房容量負(fù)荷加大，順應(yīng)性被動升高，致使左心房容積擴(kuò)大[5]。

表1 AF組左心耳血栓陽性亞組與陰性亞組及對照組左心房及左心室容積測量及心功能指標(biāo)比較(±s)

表1 AF組左心耳血栓陽性亞組與陰性亞組及對照組左心房及左心室容積測量及心功能指標(biāo)比較(±s)

組別LAVmax(ml/m2)LAVmin(ml/m2)LAEF(%)LAAVmax(ml/m2)LAAVmin(ml/m2)LAAEF(%)AF組 陽性亞組91.33±19.20???##80.22±22.12???##13.33±10.50???##11.40±4.34???#9.45±4.00???##17.8±11.39???## 陰性亞組70.68±17.39??49.13±20.34???32.22±15.27???8.45±4.79?5.53±3.05???33.39±19.60???對照組59.65±13.1732.68±8.5045.29±5.326.45±2.133.17±1.1249.58±13.72F值27.7752.3553.4911.1734.9128.79P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注：與對照組比較，*：P<0.05，**：P<0.01，***：P<0.001；與AF左心耳血栓陰性亞組比較，#：P<0.01，##：P<0.001

表2 陣發(fā)性AF與持續(xù)性AF亞組左心房及左心室容積測量及心功能指標(biāo)比較(±s)

表2 陣發(fā)性AF與持續(xù)性AF亞組左心房及左心室容積測量及心功能指標(biāo)比較(±s)

組別LAVmax(ml/m2)LAVmin(ml/m2)LAEF(%)LAAVmax(ml/m2)LAAVmin(ml/m2)LAAEF(%)陣發(fā)性AF亞組69.83±17.9746.80±19.6234.53±13.348.23±4.685.22±2.7234.88±18.68持續(xù)性AF亞組92.94±16.0084.63±15.158.96±3.8711.83±4.2610.05±3.7714.98±9.69t值-5.81-9.7913.19-3.45-6.116.43P值0.730.37<0.010.750.19<0.01

圖2 左心耳圖像分割 結(jié)合左心房舒張末期及收縮末期軸位(A)、冠狀位(B)及矢狀位(C)，以左心耳根部為基準(zhǔn)，切割獲得左心耳三維容積圖像(D)

為緩解左心房壓力，左心耳順應(yīng)性增大，當(dāng)出現(xiàn)左心耳血栓及“血栓前狀態(tài)”時，LAAVmax及LAAVmin均明顯增大。Ozer等[6]對47例伴有腦卒中的AF患者行TEE檢查，發(fā)現(xiàn)左心耳自發(fā)顯影者LAAVmax及LAAVmin均大于無自發(fā)顯影者。本研究中AF左心耳血栓陽性亞組LAAVmax及LAAVmin明顯高于對照組，與既往研究[6]結(jié)果相符。

發(fā)生AF時，可因心房電活動異常導(dǎo)致機(jī)械功能紊亂，左心耳有效收縮消失，LAAEF下降。此時，左心耳內(nèi)血流呈高凝狀態(tài)，血液滯留，易形成血栓。本研究中，AF組左心耳血栓陽性亞組LAAEF明顯低于對照組及左心耳血栓陰性亞組，提示LAAEF下降與左心耳血栓及“血栓前狀態(tài)”有關(guān)。Habara等[7]對非瓣膜性AF患者進(jìn)行分析，同樣發(fā)現(xiàn)伴有左心耳血栓患者LAAEF明顯低于無左心耳血栓者。

本研究中持續(xù)性AF亞組LAEF及LAAEF均低于陣發(fā)性AF亞組，提示AF持續(xù)時間越長，心房收縮舒張能力下降越明顯。Amin等[8]的研究也證實非陣發(fā)性AF患者收縮期及舒張期左心房容積均明顯大于陣發(fā)性心房顫動患者。血栓形成與心房收縮、舒張功能有關(guān)，當(dāng)心房不能進(jìn)行有效收縮和舒張時易形成血栓，或出現(xiàn)“血栓前狀態(tài)”。本研究29例左心耳血栓或“血栓前狀態(tài)”AF患者中，21例為持續(xù)性AF，提示持續(xù)性AF患者較陣發(fā)性AF患者形成左心耳血栓的風(fēng)險更高。TEE是目前公認(rèn)的診斷左心房或左心耳血栓的金標(biāo)準(zhǔn)，但為有創(chuàng)檢查，存在探頭進(jìn)入患者食管引起不適等諸多缺點，且容積測量準(zhǔn)確性欠佳。心臟MRI也可用于評估左心房、左心耳結(jié)構(gòu)及功能[9-10]，但技術(shù)要求高，檢查禁忌證較多。相對而言，通過心臟CT雙期掃描不僅能較為準(zhǔn)確地檢出AF患者左心耳血栓[11]，還可觀察冠狀動脈病變情況，計算左心房容積，評估心房功能[12]。本研究進(jìn)行心臟CT雙期掃描，早期掃描圖像主要用于觀察冠狀動脈及左心耳內(nèi)是否存在相對較低密度區(qū)，延遲期圖像則用于觀察左心耳內(nèi)低密度區(qū)是否持續(xù)存在，從而鑒別血栓與“血栓前狀態(tài)”。本研究中延遲期掃描采用前瞻性心電門控技術(shù)，掃描范圍僅局限于左心房、左心耳，額外增加的輻射劑量非常有限。

圖3 患者女，56歲，左心耳血栓 CT早期掃描(A)示左心耳尖部三角形低密度充盈缺損(箭)，LAA/AA<0.5，延遲期掃描(B)充盈缺損仍存在(箭) 圖4 患者女，54歲，左心耳“血栓前狀態(tài)” CT早期掃描(A)示左心耳尖部三角形低密度充盈缺損(箭)，LAA/AA<0.5，延遲期掃描(B)充盈缺損消失(箭頭) 圖5 患者男，64歲，左心耳血栓及“血栓前狀態(tài)”陰性 CT早期掃描(A)示左心耳內(nèi)密度略低，但LAA/AA>0.5，延遲期掃描(B)示左心耳充盈良好，未見明顯充盈缺損

本研究主要不足：①由于左心耳解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形態(tài)不規(guī)則，可能導(dǎo)致左心耳容積數(shù)據(jù)測量存在一定誤差；②樣本量較少，尤其是左心耳血栓形成的AF患者數(shù)量較少，未能單獨分組分析，而將其與“血栓前狀態(tài)”合并分析。

AF患者存在左心耳血栓或“血栓前狀態(tài)”時，其左心房、左心耳結(jié)構(gòu)及功能重構(gòu)更明顯。左心耳容積增大或功能明顯下降時，尤其是出現(xiàn)“血栓前狀態(tài)”時，應(yīng)考慮血栓形成可能。