心房顫動的超聲心動圖研究進(jìn)展

劉 娟，尹立雪，2△

(1.西南醫(yī)科大學(xué)，四川 瀘州 646000；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)研究所超聲心臟電生理學(xué)與生物力學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072)

心房顫動(房顫)是臨床最常見的心律失常之一[1]。其發(fā)病率隨年齡增長而增加，可導(dǎo)致血栓栓塞、心源性卒中和心力衰竭等嚴(yán)重并發(fā)癥[2]。綜合應(yīng)用超聲心動圖各種技術(shù)方法有助于為臨床早期評價(jià)房顫患者心臟解剖結(jié)構(gòu)和功能異常變化提供全面系統(tǒng)的診斷信息?；谙到y(tǒng)性超聲心動圖評價(jià)，有助于制定更為精準(zhǔn)的房顫治療方案、通過及時(shí)可靠的隨訪治療效果和評估預(yù)后，避免或減少房顫相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。超聲心動圖具有簡便易行、實(shí)時(shí)直觀、無創(chuàng)和準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為臨床了解房顫患者心臟解剖結(jié)構(gòu)和功能病變的首選影像學(xué)檢查技術(shù)。本文對房顫主要心血管病理生理改變相關(guān)的超聲心動圖研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在協(xié)助臨床早期診斷和早期發(fā)現(xiàn)房顫心臟功能和結(jié)構(gòu)損害、指導(dǎo)臨床進(jìn)行更為系統(tǒng)性精準(zhǔn)的房顫治療。

1 超聲心動圖評價(jià)房顫患者左心房結(jié)構(gòu)及功能

左心房由固有房腔及其附屬的左心耳構(gòu)成，準(zhǔn)確評價(jià)左心房大小和功能能夠?yàn)榕R床對房顫的診斷和治療提供重要信息，排除左心房和左心耳內(nèi)血栓是安全進(jìn)行電復(fù)律的前提。

1.1 常規(guī)超聲心動圖技術(shù)有研究通過M型超聲心動圖測量房顫患者左心房前后徑，發(fā)現(xiàn)男性人群中左心房前后徑每增加10 mm，相關(guān)的卒中風(fēng)險(xiǎn)將增加2.4倍，女性增加1.4倍[3]，這與CT檢查結(jié)果相一致[4]。揭示左心房前后徑與卒中及死亡風(fēng)險(xiǎn)具有相關(guān)性。然而，另一項(xiàng)研究分析結(jié)果卻顯示僅憑左心房前后徑并不能有效預(yù)測房顫中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)[3]。有研究認(rèn)為，左心房擴(kuò)大伴左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)降低的房顫患者，其左心房容積指數(shù)(LAVI)對預(yù)測左心耳血栓形成價(jià)值更高[5]。但Doukky等卻發(fā)現(xiàn)，左心室舒張功能障礙是左心耳血栓形成的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，當(dāng)左心室舒張功能控制在正常范圍時(shí)，LAVI與血栓栓塞所致死亡率間的關(guān)系將不再維持[6]。因此，盡管目前已有許多關(guān)于房顫患者左心房大小與血栓形成間關(guān)系的研究報(bào)道，但左心房擴(kuò)大是否對血栓栓塞事件具有預(yù)測作用尚無定論，需要更多的心臟解剖結(jié)構(gòu)及功能參數(shù)來評估兩者間的關(guān)系。

1.2 組織多普勒成像技術(shù)(tissue doppler imaging，TDI)研究發(fā)現(xiàn)通過TDI技術(shù)測量心室舒張功能參數(shù)對左心耳血栓形成具有預(yù)測價(jià)值。有研究納入563例房顫患者，發(fā)現(xiàn)室間隔E/e>12及左室側(cè)壁E/e>9.4預(yù)測左心耳血栓形成的敏感性接近100%，特異性為38%～55%[7]。另有研究發(fā)現(xiàn)室間隔E/e>15是心源性卒中發(fā)生的獨(dú)立預(yù)測因子[8]。此外，最近一項(xiàng)研究觀察了171例無神經(jīng)癥狀的房顫患者，發(fā)現(xiàn)室間隔E/e>12.4與無癥狀性腦梗死間具有獨(dú)立相關(guān)性[9]。有研究認(rèn)為通過TDI技術(shù)測得E/e比值在預(yù)測左心耳血栓形成、心腦血管意外事件中的價(jià)值甚至優(yōu)于CHA2DS2-VASC評分[10]，未來有望將E/e比值用于臨床對左心耳血栓形成的初步篩查，但該項(xiàng)研究結(jié)果仍需大量研究加以證實(shí)。TDI具有角度依賴性，且易受心臟擺動及呼吸的影響，從而影響對心臟功能分析的準(zhǔn)確性。

1.3 斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(speckle tracking echocardiography，STE)與TDI相比，STE技術(shù)克服了角度依賴性且受心臟節(jié)律影響較小，重復(fù)性高，能夠早期發(fā)現(xiàn)心肌隱匿性病變。Shang等[11]發(fā)現(xiàn)二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)(two-dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE)能在左心房增大之前即可觀察到陣發(fā)性房顫(paroxysmal atrial fibrillation，PAF)患者左心房功能及同步性障礙。此外，廖康臘等研究發(fā)現(xiàn)對左心房局部功能的評估價(jià)值，左房各壁心肌應(yīng)變率明顯優(yōu)于左房射血分?jǐn)?shù)[12]。

與2D-STE 相比，三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(three-dimensional speckle tracking echocardiography，3D-STE)不僅可測量左心房縱向應(yīng)變，還可獲得周向應(yīng)變及面積應(yīng)變值，能夠克服心肌平移和旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的部分聲學(xué)斑點(diǎn)移出追蹤平面外的影響，能更準(zhǔn)確地評價(jià)心肌運(yùn)動和變形能力。Mochizuki等[13]研究發(fā)現(xiàn)3D-STE技術(shù)評估PAf患者左心房功能和同步性障礙的準(zhǔn)確性較2D-STE更高，且3D-STE對經(jīng)導(dǎo)管射頻消融術(shù)(RFCA)術(shù)后房顫復(fù)發(fā)的預(yù)測價(jià)值高于2D-STE以及其他評價(jià)房顫復(fù)發(fā)的預(yù)測因子(年齡、BNP水平、CHA2DS2-VASC評分、左心房大小等)。也有研究發(fā)現(xiàn)3D-STE 能夠鑒別左心房大小正常的患者其PAf發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)性，即3D-STE可能成為PAf患者風(fēng)險(xiǎn)分層最敏感的技術(shù)[14]，它能同時(shí)評估左心房應(yīng)變及同步性，但3D-STE對圖像質(zhì)量要求較高，需要清晰顯示心內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，因此，要求操作者熟練掌握心臟的解剖結(jié)構(gòu)和運(yùn)動狀態(tài)。

2 超聲心動圖評價(jià)房顫患者血流動力學(xué)狀態(tài)

2.1 脈沖多普勒(pulsed wave Doppler，PW)心室的充盈分為舒張?jiān)缙诤褪鎻埻砥?心房收縮期)。竇性心律時(shí)，脈沖多普勒上對應(yīng)出現(xiàn)E波和A波，當(dāng)發(fā)生快速性心房纖顫時(shí)，心房收縮功能受損，A波消失。有研究發(fā)現(xiàn)[15]，房顫患者可出現(xiàn)心房分離，即通過PW測量二尖瓣血流頻譜表現(xiàn)為A峰消失，而三尖瓣血流頻譜仍呈雙峰改變。PW還對心耳是否有血栓形成具有提示意義，張娟等[16]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)左心耳峰值流速小于0.2 m/s時(shí)，左心耳功能受到不同程度損傷，這對左心耳內(nèi)血栓形成具有重要提示意義。當(dāng)心耳內(nèi)形成血栓時(shí)，左心耳出現(xiàn)規(guī)則慢波，而其分葉內(nèi)則出現(xiàn)快速顫動波。同時(shí)，右心耳也可出現(xiàn)與左心耳相似的規(guī)則慢波，表明房顫時(shí)左心耳機(jī)械功能已然受損。但PW易受心房、心室壓力及舒張功能的影響。

2.2 血流向量成像技術(shù)(vector flow mapping，VFM)VFM技術(shù)結(jié)合斑點(diǎn)追蹤及彩色多普勒技術(shù)，直觀觀察心腔內(nèi)血液流場狀態(tài)并提供可量化信息，從而有效評估心臟功能[17]。林明杰等[18]研究發(fā)現(xiàn)房顫患者左心室舒張功能降低可影響心腔內(nèi)血流動力學(xué)狀態(tài)且舒張期能量損耗(energy loss，EL)可能是早期評估左心室舒張功能受損的敏感指標(biāo)。此外，Lin等[19]還發(fā)現(xiàn)房顫患者左心房各時(shí)相EL均降低，這種降低在射頻消融術(shù)(radiofrequency catheter ablation，RFCA)后短期內(nèi)能得到一定改善但并不能恢復(fù)正常，提示房顫患者具有較高的血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)，即使在RFCA術(shù)后短期內(nèi)這種風(fēng)險(xiǎn)仍高于健康人。

蔡宇燕等[20]采用VFM技術(shù)觀察不同心律狀態(tài)下左心耳能量損耗特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)持續(xù)性房顫(CAf)組左心耳內(nèi)能量損耗在各時(shí)相均維持較高值，而PAf組及對照組僅于收縮早期及舒張晚期出現(xiàn)峰值，推測CAf患者左心耳可能發(fā)生持續(xù)性顫動，有效收縮功能受損。由此可見VFM 技術(shù)能較為真實(shí)的評估不同心律狀態(tài)下房顫患者左心耳內(nèi)血液流場特點(diǎn)。在未來的臨床工作中，VFM技術(shù)可能有助于早期發(fā)現(xiàn)房顫患者的心功能障礙及心腔內(nèi)血流動力學(xué)變化情況，但VFM技術(shù)是在二維層面上對血液流場進(jìn)行量化評估，與真實(shí)三維結(jié)構(gòu)間仍存在一定的差異。

3 介入性超聲可視化觀察房顫患者心腔內(nèi)結(jié)構(gòu)

充分了解房顫患者左心耳結(jié)構(gòu)及功能變化情況，有助于臨床早期評估血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)。介入性超聲心動圖能實(shí)時(shí)可視化的觀察心腔內(nèi)結(jié)構(gòu)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)血栓。近年來，介入性超聲與房顫患者RFCA和左心耳封堵術(shù)緊密結(jié)合，為上述治療技術(shù)提供可靠的空間定位以及在此解剖結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的功能變化信息。

3.1 經(jīng)食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography，TEE)Kim等[21]選取123名房顫患者在RFCA術(shù)前術(shù)后采用TEE檢查，從不同切面對LA和LAA進(jìn)行全面觀察并排除腔內(nèi)自發(fā)顯影團(tuán)或血栓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)RFCA術(shù)后TEE測量左心房容積減小，左心耳容積增大，左心耳峰值血流速度增加。表明RFCA術(shù)后恢復(fù)竇性心律的患者其左心房的功能得到明顯改善，由此推測房顫患者的心房重構(gòu)在成功復(fù)律后能夠得到一定程度的逆轉(zhuǎn)，這與Furukawa等的研究結(jié)果一致[22]。

經(jīng)食道實(shí)時(shí)三維超聲心動圖(RT-3D-TEE)在2D-TEE基礎(chǔ)上增加了三維立體成像技術(shù)，能夠更直觀的了解左心耳的形態(tài)結(jié)構(gòu)，為臨床介入治療提供更為豐富的信息。厲競等[23]在通過RT-3D-TEE評價(jià)房顫患者左心耳的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能的研究中發(fā)現(xiàn)，左心耳壁運(yùn)動位移及應(yīng)變參數(shù)比左心耳排空分?jǐn)?shù)能更早反映左心耳收縮功能受損情況，且左心耳結(jié)構(gòu)越復(fù)雜其血栓形成的危險(xiǎn)性越高，這與Bosi等的研究結(jié)果一致[24]。TEE能實(shí)時(shí)動態(tài)顯像，對心臟手術(shù)的順利進(jìn)行具有重要的指導(dǎo)作用，但因其為有創(chuàng)性檢查，部分患者難以耐受。

3.2 心腔內(nèi)超聲心動圖(intracardiac echocardiography，ICE)ICE是超聲醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)新的心血管系統(tǒng)介入性檢查與監(jiān)測技術(shù)，目前在臨床心臟病的診斷和治療中應(yīng)用日益廣泛[25]。我們已知房顫患者RFCA圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率較高，ICE在介入治療中能夠同時(shí)觀察和準(zhǔn)確定位心腔內(nèi)介入治療導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)和空間位置，在不影響心臟電生理基本操作的情況下，同步進(jìn)行RFCA治療可減少并發(fā)癥的發(fā)生。Aldhoon等[26]通過ICE引導(dǎo)1192例房顫患者進(jìn)行RFCA，在術(shù)中及術(shù)后三個(gè)月的隨訪觀察中發(fā)現(xiàn)主要并發(fā)癥發(fā)生率為3.3%，其中心包填塞發(fā)生率為0.25%，腦血管栓塞事件發(fā)生率為0.42%，無心房食管瘺或死亡的發(fā)生。證實(shí)了應(yīng)用ICE能夠降低房顫患者RFCA圍術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生率。也有研究表明[27]，ICE能夠較TEE發(fā)現(xiàn)更多的左心耳云霧狀回聲，有助于明確TEE所不能確定的心腔內(nèi)血栓征象。此外，在不適宜使用TEE檢查的左心耳封堵術(shù)患者，ICE還可用于心耳解剖結(jié)構(gòu)的詳細(xì)觀測，術(shù)中封堵器的到位、釋放監(jiān)測和術(shù)中評價(jià)。但I(xiàn)CE需要靜脈插入帶超聲探頭的導(dǎo)管，對設(shè)備要求較高，增加了手術(shù)成本和操作步驟且較難獲取短軸切面圖像，因而在一定程度上限制了其臨床應(yīng)用。

4 超聲心動圖評價(jià)房顫患者心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue，EAT)厚度

內(nèi)臟脂肪組織厚度被公認(rèn)為與心血管疾病的高發(fā)病率相關(guān)。已有研究顯示EAT的厚度是房顫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[28]。Ekinci等[29]對房顫患者右心室游離壁EAT的厚度進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)所有患者EAT的厚度顯著增加，且不同類型的房顫患者EAT厚度不同，其中永久性房顫EAT增厚最顯著，CAf較PAf增厚更明顯，且EAT的厚度與左心房擴(kuò)大程度呈正相關(guān)。該研究認(rèn)為EAT的厚度與房顫的發(fā)生相關(guān)，但該研究的樣本量較少，期待未來有更多的樣本量及多種新技術(shù)、新方法進(jìn)一步明確EAT與房顫發(fā)生的關(guān)系。

5 小結(jié)與展望

房顫可導(dǎo)致心房擴(kuò)大、房室瓣反流和肺循環(huán)壓力增高等一系列心臟結(jié)構(gòu)和功能改變。該病常與高血壓、糖尿病、甲亢等合并存在，可導(dǎo)致血栓栓塞、卒中、心力衰竭等嚴(yán)重臨床并發(fā)癥。超聲心動圖作為一種無創(chuàng)的檢測方法，是評價(jià)房顫患者心臟解剖結(jié)構(gòu)及功能最常用的檢測技術(shù)，但各種超聲技術(shù)均存在其不足之處，未來期待將多種檢查技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)一步開展更為全面的超聲新技術(shù)臨床研究，尤其是針對房顫患者心腔內(nèi)血流動力學(xué)狀態(tài)的研究，將一些生化學(xué)指標(biāo)納入研究以探索房顫發(fā)生及血栓形成風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測因素，為患者病情嚴(yán)重程度的評估和治療方式的選擇提供更加豐富的系統(tǒng)性可視化量化評價(jià)信息，從而減少血栓栓塞、卒中等相關(guān)臨床并發(fā)癥的發(fā)生。