瓣膜性心房顫動影像學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及臨床價值

周 巍， 楊本強

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 放射診斷科，遼寧 沈陽 110016

心房顫動是以迅速、無序性心房電位變化為特點的快速型心律失常，異常起搏點位于室上[1]。心房顫動是腦卒中的獨立危險因素，瓣膜性心臟病合并心房顫動患者腦卒中的發(fā)病率約是竇性心率人群的18倍[2]。心房顫動患者中，瓣膜性心房顫動(valvular atrial fibrillation，VAF)血栓發(fā)生率明顯高于非瓣膜性心房顫動(non valvular atrial fibrillation，NVAF)。應(yīng)用超聲心動圖、心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance，CMR)等影像學(xué)檢查手段充分探索心房顫動患者左心房、二尖瓣等結(jié)構(gòu)及功能的變化、心腔內(nèi)血流動力學(xué)改變等，對臨床早期發(fā)現(xiàn)心房顫動患者心臟細(xì)微改變、評估藥物或手術(shù)治療效果、生存質(zhì)量分析及隨訪有至關(guān)重要的作用。既往研究少有VAF相關(guān)研究報道[3-5]?，F(xiàn)就VAF的概念及影像學(xué)研究進(jìn)展作一綜述。

1 VAF的概念

目前，對VAF沒有廣泛統(tǒng)一的定義。2016年，歐洲心臟病學(xué)會心房顫動指南將風(fēng)濕性心臟瓣膜疾病，以及心臟瓣膜置換術(shù)后的心房顫動定義為VAF[6]。2017年，美國心臟協(xié)會/美國心臟病協(xié)會將無風(fēng)濕性二尖瓣病變或生物瓣膜置換術(shù)與二尖瓣成形手術(shù)情況下出現(xiàn)的心房顫動定義為NVAF[7]。2017年，歐洲心率協(xié)會將新研發(fā)的抗凝藥物(NOACs)用于治療NVAF，把無機械性心臟瓣膜及無風(fēng)濕性疾病引起的瓣膜狹窄而出現(xiàn)的心房顫動定義為NVAF[8]。歐洲一項調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，56.9%的心臟病相關(guān)研究專家認(rèn)為，NVAF的概念是確定的；約50.0%的醫(yī)師認(rèn)為，具有明確的風(fēng)濕病學(xué)史及有二、三尖瓣狹窄癥狀才能確診為VAF；約33.3%的醫(yī)師將單獨發(fā)生的主動脈瓣狹窄作為基本條件，同時患有二尖瓣關(guān)閉不全則確定為VAF[9]。這提示，具有瓣膜置換手術(shù)史及風(fēng)濕引起的心臟瓣膜狹窄或關(guān)閉不全是定義VAF的必要條件。然而，VAF是否包括除二尖瓣部位外的心臟瓣膜疾病，目前仍無統(tǒng)一結(jié)論。有研究報道，所有心房顫動患者中，VAF僅占1.9%～5.4%[10]。VAF是血栓栓塞的重要危險因素，具有明確抗凝指征[11]。因此，正確區(qū)分VAF和NVAF至關(guān)重要。歐洲心臟病學(xué)會指出，VAF(瓣膜植入或心臟瓣膜狹窄)患者，無論血栓形成風(fēng)險高低，均需要進(jìn)行抗凝治療[12]。

2 VAF的發(fā)生機制

有研究發(fā)現(xiàn)，心房顫動時心房肌組織存在炎性細(xì)胞浸潤，血清炎性因子水平升高，增加的血清C-反應(yīng)蛋白水平可預(yù)測心房顫動進(jìn)展及心房顫動消融和電復(fù)律后復(fù)發(fā)情況，而白細(xì)胞介素6受體基因多態(tài)性與心房顫動的發(fā)生及導(dǎo)管消融后心房顫動復(fù)發(fā)密切相關(guān)[13-15]。心房顫動的反復(fù)發(fā)作會引起心房組織內(nèi)腎素-血管緊張素系統(tǒng)過度激活，發(fā)生心肌重構(gòu)，進(jìn)一步加重心房內(nèi)電激動傳導(dǎo)紊亂。周冬冬等[16]研究發(fā)現(xiàn)，膠原纖維在風(fēng)濕性心臟瓣膜病心房顫動患者中的異常表達(dá)與心房顫動發(fā)生具有相關(guān)性。心房組織中，COL3A1與COL4A3表達(dá)異常，且與多種細(xì)胞因子相互作用，造成心房顫動的發(fā)生發(fā)展。徐盛松等[17]研究發(fā)現(xiàn)，EZH2與α-SMA在心房顫動組織中高表達(dá)，提示EZH2與α-SMA可能促進(jìn)風(fēng)濕性心臟瓣膜病合并心房顫動的發(fā)生發(fā)展。而心臟瓣膜組織如何緩慢發(fā)展病變并導(dǎo)致VAF的發(fā)生，以及VAF換瓣術(shù)后是否必須行心房顫動手術(shù)等問題，仍未有明確的結(jié)論。

3 VAF的超聲心動圖改變

3.1 VAF患者左心房常規(guī)超聲學(xué)改變 超聲心動圖評估VAF患者的心臟解剖結(jié)構(gòu)變化，有助于臨床醫(yī)師對心房顫動的疾病進(jìn)展程度及發(fā)展變化做出準(zhǔn)確的評估，是了解心房顫動患者心臟解剖結(jié)構(gòu)和功能病變較為常用的影像學(xué)檢查技術(shù)[18]。

左心房由固有房腔及其附屬的左心耳構(gòu)成。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。準(zhǔn)確評價左心房大小和功能可為臨床對心房顫動的診斷和治療提供重要信息。有研究使用M型超聲心動圖測量心房顫動患者左心房前后徑，結(jié)果顯示，左心房前后徑每增加10 mm，男性卒中風(fēng)險增加2.4倍，女性卒中風(fēng)險增加1.5倍[19]，這與CT檢查結(jié)果[20]一致。這提示，左心房前后徑改變與卒中及死亡風(fēng)險具有相關(guān)性。然而，Providencia等[21]研究發(fā)現(xiàn)，左心室舒張功能障礙是VAF患者左心耳血栓形成的獨立危險因素，左心房容積指數(shù)與血栓栓塞所致病死率間的關(guān)系取決于左心室舒張功能情況。因此，盡管許多研究表明血栓形成與心房顫動患者左心房大小有關(guān)，但左心房擴大是否對血栓栓塞事件具有確定的預(yù)測作用尚無定論，需要更多的研究報道及定量數(shù)據(jù)驗證兩者間的關(guān)系。

3.2 多普勒組織成像技術(shù)及斑點跟蹤成像技術(shù)在VAF患者中應(yīng)用 應(yīng)用多普勒組織成像技術(shù)定量測定左心室舒張功能可預(yù)測左心耳血栓形成。有研究發(fā)現(xiàn)，VAF患者室間隔E/e>12.0及左室側(cè)壁E/e<9.4時，左心耳血栓形成的敏感性接近100%，特異性為38%～55%[22]。另有研究發(fā)現(xiàn)，室間隔E/e>15是心源性卒中發(fā)生的獨立預(yù)測因素[23]。因此，臨床對左心耳血栓形成的初步篩查可通過E/e比值進(jìn)行評估。

當(dāng)心房顫動發(fā)生時，心房肌細(xì)胞代償性增生甚至凋亡，心房肌細(xì)胞發(fā)生纖維化，心房解剖學(xué)、電生理學(xué)改變，影響心肌細(xì)胞收縮，心房收縮功能逐漸下降，心房代償性擴張，而心房功能下降又加重心房的重構(gòu)，形成反復(fù)的惡性循環(huán)。Shang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，斑點跟蹤成像技術(shù)可在左心房增大前觀察到VAF患者左心房功能及同步性障礙。此外，廖康臘等[25]研究發(fā)現(xiàn)，左心房各壁心肌應(yīng)變率明顯優(yōu)于左心房射血分?jǐn)?shù)，斑點跟蹤成像技術(shù)對左心房局部功能具有評估價值。

3.3 經(jīng)食管超聲心動圖在VAF患者中應(yīng)用 Lin等[26]研究結(jié)果顯示，VAF患者射頻消融術(shù)后經(jīng)食管超聲心動圖測量的左心房容積減小，左心耳容積增大，左心耳峰值血流速度增加。這表明，射頻消融術(shù)后恢復(fù)竇性心律的患者左心房功能得到明顯改善，由此推測VAF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)，與蔡宇燕等[27]的研究結(jié)果一致。

3.4 VAF患者二尖瓣常規(guī)超聲學(xué)改變 二尖瓣的解剖結(jié)構(gòu)分為5個部分，分別為心房、心室肌、乳頭肌、腱索結(jié)構(gòu)、瓣環(huán)及瓣葉，各組成之間相互合作、有序配合，使心臟血流朝同一方向流動，有序通過二尖瓣瓣口，維持心臟有序舒張、收縮。當(dāng)風(fēng)濕性疾病累及二尖瓣瓣膜時，二尖瓣血流變細(xì)或返流，形成原發(fā)性二尖瓣狹窄或關(guān)閉不全。VAF是繼發(fā)于心臟瓣膜置換或風(fēng)濕性疾病導(dǎo)致的心臟疾病，多表現(xiàn)為二尖瓣、主動脈瓣、三尖瓣中的一個或多個瓣膜受累，造成狹窄和(或)關(guān)閉不全。VAF患者因左心房二尖瓣狹窄，血流變細(xì)，導(dǎo)致左心房增大。劉佳升等[28]研究發(fā)現(xiàn)，VAF患者的心房顫動與左心房病變關(guān)系緊密、相互影響，導(dǎo)致病情不斷惡化。VAF患者瓣膜病情好轉(zhuǎn)后，患者心功能變差主要原因變?yōu)樾姆款潉?。因此，要防止心房顫動的發(fā)生，就要避免風(fēng)濕性心臟瓣膜病的發(fā)生，患者應(yīng)定期行心臟超聲檢查心臟瓣膜病變程度，有手術(shù)指征者盡早手術(shù)，防止VAF患者左心房功能逐漸下降，盡早進(jìn)行心房電生理復(fù)位，恢復(fù)正常心律。

心房顫動的病理生理改變與心房擴張、左心室收縮功能、二尖瓣口大小關(guān)系緊密。而心房顫動、二尖瓣環(huán)直徑、心房容積等可能導(dǎo)致左心室生理功能的改變。有研究將VAF中持續(xù)性心房顫動、陣發(fā)性心房顫動、非心房顫動進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，非心房顫動和陣發(fā)性心房顫動二尖瓣口直徑明顯大于持續(xù)性心房顫動[29]。St?llberger等[30]利用超聲顯像研究VAF與瓣口面積的相關(guān)性，研究表明，二尖瓣狹窄患者二尖瓣口面積的大小直接影響左心房的容量壓力大小，二尖瓣狹窄患者瓣口面積<1.8 cm2易發(fā)生心房顫動。因此，二尖瓣口面積越小，心房顫動發(fā)生率越高。

馬超等[31]研究發(fā)現(xiàn)，VAF患者行迷宮Ⅳ術(shù)后，心房收縮力早期恢復(fù)有利于穩(wěn)定維持竇性心律，術(shù)前心房顫動持續(xù)時間延長、左心房內(nèi)徑增大對手術(shù)結(jié)局均存在不利影響。而影像學(xué)檢查在VAF診斷中可發(fā)揮較為廣泛的作用，對已經(jīng)確診的VAF患者者定期行心臟超聲檢查，有利于早期發(fā)現(xiàn)心房附壁血栓，防止腦梗塞等并發(fā)癥，若心臟超聲檢查未見血栓，則盡快給予心臟電生理復(fù)位，復(fù)位失敗者，給予及時抗凝治療，預(yù)防血栓生成。

4 CMR成像在VAF患者中應(yīng)用

4.1 CMR成像用于檢測VAF患者心房及二尖瓣纖維化 瓣膜結(jié)構(gòu)和功能改變繼發(fā)的心肌損傷對心房顫動患者的預(yù)后有重要影響，會導(dǎo)致心肌動能降低，發(fā)生纖維化甚至心肌壞死。在VAF的發(fā)病過程中，心臟瓣膜和心房肌細(xì)胞纖維化是心房顫動發(fā)生的獨立危險因素。心房顫動及心臟瓣膜進(jìn)行性纖維化相互促進(jìn)，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致病情惡化。CMR是一種無創(chuàng)的影像學(xué)檢查方法，可準(zhǔn)確地評估患者心房室各徑改變、心臟瓣膜形態(tài)、纖維化程度，血流動力學(xué)指標(biāo)定量分析等，可清晰地顯示心臟解剖結(jié)構(gòu)及變化。VAF患者二尖瓣膜、心房肌細(xì)胞纖維化改變明顯，導(dǎo)致左心房電生理改變，CMR可評估患者心臟瓣膜置換術(shù)后治療效果，觀察VAF患者心臟瓣膜及心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變。有研究表明，CMR技術(shù)可以評估VAF患者心房及二尖瓣纖維化程度并預(yù)測心房顫動并發(fā)癥[32]。Grigioni等[33]通過Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，左心房及二尖瓣纖維化程度是心腦血管事件的獨立預(yù)測因素，CMR量化左心房及二尖瓣纖維化程度可作為心房顫動治療的潛在靶點。

4.2 CMR用于檢測VAF患者二尖瓣狹窄、關(guān)閉不全程度 VAF患者心衰、猝死的發(fā)生與二尖瓣狹窄、關(guān)閉不全密切相關(guān)[34]。心臟瓣膜病變的嚴(yán)重程度和VAF患者病死率關(guān)系緊密[35]。CMR現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床，可進(jìn)行換瓣術(shù)前的全面定量評估。2015年，歐洲心臟瓣膜疾病指南指出，可通過測量患者二尖瓣口擴大情況對患者病情嚴(yán)重程度進(jìn)行等級劃分[36]。二尖瓣關(guān)閉不全可通過定量監(jiān)測左心房返流情況進(jìn)行評估。有研究利用Meta分析及循證醫(yī)學(xué)的方法，將心臟超聲檢查與CMR進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，CMR檢查準(zhǔn)確性與心臟超聲效果類似，但CMR具有更好的時間、空間分辨能力，可以更清楚地分辨心臟瓣膜及心臟結(jié)構(gòu)，重復(fù)檢查結(jié)果差別較小[37]。

5 小結(jié)

VAF患者左心房、二尖瓣纖維化是多種病理生理機制改變造成的結(jié)果，各種病理發(fā)展機制錯綜復(fù)雜，包括炎癥因子介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)、心肌細(xì)胞脂肪變性、心臟代謝紊亂等[38]。超聲作為一種無創(chuàng)的檢測方法，是評價心房顫動患者心臟解剖結(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，如經(jīng)胸超聲心動圖應(yīng)用的局限性等。而磁共振是獨立于觀察者的檢查方法，由于其準(zhǔn)確、客觀，可多維度、多軟件、多功能成像，具有強大的圖像處理軟件等不可比擬的優(yōu)勢，越來越被臨床醫(yī)師及患者接受。

隨著影像檢查技術(shù)的進(jìn)步，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臨床研究，尤其是針對心房顫動患者心腔內(nèi)血流動力學(xué)狀態(tài)的研究，可將生化指標(biāo)納入研究用于探索心房顫動發(fā)生及血栓形成的預(yù)測因素，精確監(jiān)測疾病變化指標(biāo)，評估患者疾病進(jìn)展程度，選擇最優(yōu)治療方案，減少血栓栓塞、卒中等相關(guān)臨床并發(fā)癥的發(fā)生。