實時三維經(jīng)食管超聲心動圖評估左心耳結(jié)構(gòu)和功能的研究進展

侯玲麗 任建麗

左心耳緊鄰左房前側(cè)壁，是左房向前下延伸形成的彎曲狹窄、邊緣有數(shù)個齒狀切跡的立體肌性管型盲端結(jié)構(gòu)，緊鄰左室、肺靜脈、二尖瓣等結(jié)構(gòu)，受周圍結(jié)構(gòu)影響較大。實時三維經(jīng)食管超聲心動圖（real-time three dimensional transesophageal echocardiography，RT-3D TEE）為實時三維超聲心動圖的擴展，可避開肺氣等干擾，清晰顯示左心耳內(nèi)復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)并進行重建，從而更清楚地顯示左心耳的空間方位及立體形態(tài)，與解剖結(jié)構(gòu)高度統(tǒng)一。本文就RT-3D TEE 在評估左心耳結(jié)構(gòu)和功能中的研究現(xiàn)狀及進展進行綜述。

一、左心耳的結(jié)構(gòu)和形態(tài)

左心耳深度和寬度均≥10 mm 的長管型結(jié)構(gòu)被定義為分葉，可分為單葉（13.4%）、雙葉（43.3%）、三葉（32.8%）、四葉及以上（10.5%）［1］。RT-3D TEE 通過切割左心耳內(nèi)部結(jié)構(gòu)及整體輪廓的三維圖像對左心耳分葉進行判定，可多方位觀察左心耳中不規(guī)則形態(tài)的解剖結(jié)構(gòu)，能更精確地判斷左心耳的分葉數(shù)。根據(jù)對三維實時重建圖像的切割，將左心耳外形分成：①菜花型（8.4%）：深度淺，開口多為不規(guī)則形狀，由不占主導(dǎo)且不同數(shù)量的葉片構(gòu)成復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；②仙人掌型（15.3%）：1 個明顯的主葉片從上下兩端的不同方向伸展發(fā)出副葉片；③風向袋型（33.6%）：1 個足夠長度的主葉片作為一級結(jié)構(gòu)，并從其不同位置發(fā)出2～3個葉片；④雞翅型（42.7%）：在主葉片的近端或中部出現(xiàn)明顯的彎曲反折，也可有第2個葉片［2］。

Bai等［3］應(yīng)用RT-3D TEE評估200例心房顫動（以下簡稱房顫）患者的左心耳結(jié)構(gòu)和形態(tài)，左心耳的重建平面從3D 數(shù)據(jù)在心電圖R波開始時集中獲得，通過將RT-3D TEE與CT對左心耳各測量參數(shù)進行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者具有較好的相關(guān)性和一致性（均P＜0.001）；與CT 比較，RT-3D TEE 對左心耳口面積、寬度及左心耳深度的測值雖偏小，但因RT-3D TEE可以提供實時的左心耳三維視圖，在左心耳封堵過程中發(fā)揮關(guān)鍵的監(jiān)測和指導(dǎo)作用。Song等［4］應(yīng)用RT-3D TEE獲取左心耳的橫截切面及長軸切面，較2D TEE 0°、45°、90°、135°、180°的切面而言可以更準確地測量左心耳開口最大直徑和最小直徑、左心耳深度、左心耳開口面積（LAA-O）等參數(shù)。由此可見，應(yīng)用2D TEE、RT-3D TEE、CT在評估左心耳結(jié)構(gòu)中，對比2D TEE視角的局限性、CT的輻射及操作的不便性，RT-3D TEE是一種更好的測量方式。

二、左心耳的功能

左心耳是胚胎發(fā)育期間左房的殘余物，具有主動收縮、舒張功能。其血流頻譜呈規(guī)則的特征性波形：左心耳向上的排空頻譜由左心耳主動收縮產(chǎn)生，以左心耳最大排空速度（LAAeV）表示，既代表了左心耳的排空功能，也反映了左心耳的收縮功能；左心耳向下的充盈頻譜由肺靜脈充盈左心耳形成，以左心耳最大充盈速度表示，其代表了左心耳彈性回縮或當房室間壓力差消失時的充盈功能，也可反映左心耳的心肌順應(yīng)性［5］。在臨床未應(yīng)用RT-3D TEE之前，因左心耳解剖結(jié)構(gòu)及運動方向的易變性，普遍應(yīng)用2D TEE 的頻譜多普勒測定左心耳血流排空速度（PEV），間接評估其收縮及舒張功能。張娟等［6］應(yīng)用RT-3D TEE 證實左心耳排空分數(shù)與PEV 呈顯著正相關(guān)（三維面積法、三維容積法相關(guān)系數(shù)分別為0.553、0.465，均P＜0.05），且應(yīng)用三維技術(shù)較二維技術(shù)測量的排空分數(shù)與PEV 的相關(guān)性更高（三維面積法、三維容積法、二維面積法相關(guān)系數(shù)分別為0.553、0.465、0.462，均P＜0.05），這可能是因為三維技術(shù)顯示左心耳整體的容積變化，更接近于真實的左心耳解剖結(jié)構(gòu)，而二維面積法的測量僅代表某一平面上的變化，不能準確反映左心耳整體的機械功能，故RT-3D TEE測量的左心耳排空分數(shù)是體現(xiàn)左心耳收縮舒張功能的關(guān)鍵指標。

三、左心耳結(jié)構(gòu)和功能的臨床應(yīng)用價值

1.評估左心耳封堵器型號

房顫是最常見的室上性快速心律失常，血栓作為其常見并發(fā)癥，是造成腦卒中的重要危險因素，而左心耳因其形態(tài)、肌小梁、梳狀肌結(jié)構(gòu)等因素是血栓形成的重要部位。近年來，經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)在口服抗凝藥出血風險高的房顫患者中應(yīng)用廣泛，術(shù)前應(yīng)用RT-3D TEE測量左心耳開口直徑、封堵器錨定區(qū)直徑、深度等參數(shù)以選擇合適的封堵器型號，通過使用任意平面切割裁剪左心耳可了解其形態(tài)、分葉數(shù)、大小及走向等影響經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)成功的因素，以最大程度地降低封堵的失敗率［7-8］。

Zhou 等［8］應(yīng)用 RT-3D TEE、2D-TEE、CT、X 線透視下左心耳造影測量28 例行左心耳封堵術(shù)的房顫患者的左心耳開口直徑、左心耳深度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)RT-3D TEE 測值與最終選擇封堵器型號的相關(guān)性較2D-TEE 測值更高，且應(yīng)用RT-3D TEE 發(fā)現(xiàn)了3 例殘余漏，而2D TEE 僅發(fā)現(xiàn)1 例殘余漏。因左心耳開口直徑及形態(tài)存在個體差異，目前主要通過測量左心耳開口最大直徑來確定封堵器尺寸，不同形狀的左心耳開口最大直徑與最小直徑差異較大，Jia 等［9］根據(jù)左心耳開口形狀將其分為圓形、橢圓形、足形、三角形、水滴形，并對行左心耳封堵術(shù)中更換過封堵器型號的4 例患者進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當左心耳開口最大直徑與最小直徑的比值＞1.4 時，左心耳開口形狀較扁，由于封堵器為圓形，因此僅通過左心耳開口最大直徑確定封堵器型號可能產(chǎn)生較大誤差。但左心耳周長和面積相對恒定，故Schmidt-Salzman 等［10］應(yīng)用 RT-3D TEE 測量 55 例使用 Watchman 封堵器行左心耳封堵術(shù)的房顫患者的左心耳開口面積、周長，發(fā)現(xiàn)通過周長計算出的左心耳直徑（PDD）、通過面積計算出的左心耳直徑（ADD）與實際選擇的封堵器型號有較好的相關(guān)性，且較2D TEE 測值的相關(guān)性好。金沁純等［11］應(yīng)用RT-3D TEE、2D TEE、X 線透視下左心耳造影評估左心耳開口最大直徑，對PDD 預(yù)測封堵器尺寸與最終植入封堵器型號進行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)置入封堵器型號與PDD、2D TEE、RT-3D TEE 測得的左心耳開口最大直徑均呈正相關(guān)（r=0.859、0.606、0.634，均P＜0.001），而與X 線透視下左心耳造影的測值相關(guān)性較差，且PDD 預(yù)測的封堵器型號與最終使用的封堵器型號一致性最好（K=0.778，P＜0.001）。Yosefy 等［12］應(yīng)用RT-3D TEE、2D TEE、CT 對30例行左心耳封堵術(shù)患者的左心耳開口最大直徑進行測量，發(fā)現(xiàn)RT-3D TEE的測值與CT 測值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義［（24.5±4.7）mm vs.（24.6±5.0）mm］，且RT-3D TEE 無輻射、方便，故更適合于評估左心耳開口直徑以選擇合適的封堵器型號。

2.評估左心耳血栓

左心耳內(nèi)血栓形成是房顫最常見的并發(fā)癥，局部血栓形成后脫落可隨血液循環(huán)至各處動脈導(dǎo)致腦卒中與栓塞，故預(yù)防左心耳血栓形成是房顫患者抗凝治療的主要目的。 Squara 等［13］分別應(yīng)用2D TEE 和RT-3D TEE 評估104 例房顫患者左心耳內(nèi)血栓情況，發(fā)現(xiàn)因左心耳梳狀肌、多分葉及左心耳脊部混響效應(yīng)形成偽像等原因?qū)е?D TEE 判斷左心耳血栓有一定誤差，其中有12 例患者2D TEE 不能明確血栓存在，應(yīng)用RT-3D TEE通過分析多個連續(xù)心動周期包含整個左心耳可疑為血栓的圖像，最終1 例確診為血栓，證實RT-3D TEE 可有效鑒別血栓與左心耳解剖學(xué)變異（梳狀肌、多分葉等）。同時RT-3D TEE對檢出梳狀肌內(nèi)血栓的特異性較高［14］；若顯示左心耳內(nèi)回聲越高且呈云霧狀改變的自發(fā)顯影，則形成血栓和發(fā)生腦卒中的可能性較大。RT-3D TEE 對左心耳內(nèi)自發(fā)顯影的檢出率較高，可及早進行干預(yù)，減少和預(yù)防體循環(huán)栓塞的發(fā)生［15］。此外，RT-3D TEE在評估栓子大小、活動性、類型、部位及與周圍結(jié)構(gòu)的空間毗鄰關(guān)系方面均較2D TEE更具優(yōu)勢。

Chen 等［16］對444 例非瓣膜性房顫患者在房顫射頻消融術(shù)前進行評估，應(yīng)用RT-3D TEE 測量左心耳開口直徑、面積、深度、收縮和舒張末期容積，以及通過左心耳容積推算左心耳射血分數(shù)等，利用三維重建觀察左心耳形態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著歐洲心臟病協(xié)會制定的房顫栓塞風險評分（CHA2DS2-VASc）的增加，左心耳開口直徑、面積和舒張末期容積均增加，而排空率降低；患有左心耳血栓的患者相對于無血栓者的舒張末期容積增加［（7.39±3.47）ml vs.（5.21±2.59）ml，P=0.003］，多呈菜花樣形態(tài)（64.3%vs.25%，P=0.004），提示舒張末期容積增加及菜花樣形態(tài)的左心耳預(yù)測血栓風險獨立于CHA2DS2-VASc評分，提高了預(yù)測房顫和腦卒中的準確率。

既往研究［17］表明PEV、左心耳二維下的面積變化率（2DFAC）是預(yù)測血栓形成的獨立因素，但心肌纖維螺旋化使2D TEE 的掃查切面與左心耳長軸最大面不一致，故有學(xué)者［18］應(yīng)用RT-3D TEE 的三維容積法測量左心耳射血分數(shù)（3D-EF），結(jié)果發(fā)現(xiàn)其與2D-FAC 相關(guān)性較好（r=0.88，P＜0.05），能較好地反映左心耳的收縮功能。通過比較正常對照組與房顫有、無血栓組的PEV、左心耳間側(cè)壁和外側(cè)壁的心肌組織速度、左心耳間側(cè)壁和外側(cè)壁最大舒張期平均應(yīng)變率、2D-FAC、3D-EF，發(fā)現(xiàn)房顫患者左心耳體積的改變是整體、彌漫性的，左心耳射血分數(shù)隨著容積的增大而降低，進而形成血栓。有研究［19］表明左心耳舒張末期容積＞18.45 ml、左心耳收縮末期容積＞9.69 ml 為形成血栓的臨界值。

3.評估房顫復(fù)發(fā)

肺靜脈在房顫復(fù)發(fā)中占主導(dǎo)地位，左心耳在非肺靜脈中所占比例較高，這可能是因為左心耳開口處環(huán)繞的少部分組織與左房形成的原始肺靜脈組織相近［20］。張晨峰等［21］應(yīng)用RT-3D TEE對76例經(jīng)藥物治療的陣發(fā)性房顫患者的左心耳進行評估，發(fā)現(xiàn)左心耳分葉數(shù)與左心耳容積是預(yù)測房顫復(fù)發(fā)的獨立危險因素。Teixeira 等［22］研究表明左心耳容積＞8.825 ml預(yù)測房顫復(fù)發(fā)的敏感性為94%，特異性為66%，這可能與房顫復(fù)發(fā)和心房重構(gòu)導(dǎo)致的自律性增強、折返機制有關(guān)，由于左心耳形態(tài)和大小較功能改變對心房重構(gòu)的影響更大［23］，故對房顫復(fù)發(fā)也有較大的影響，但該研究未納入行房顫射頻消融術(shù)病例。He等［24］應(yīng)用RT-3D TEE對房顫射頻消融術(shù)患者的LAAeV、EF、容積、長徑等指標進行評估，發(fā)現(xiàn)射頻消融術(shù)中影響房顫復(fù)發(fā)的危險因素有LAAeV、EF，與袁迎芳［25］應(yīng)用CT對左心耳進行評估的結(jié)論一致。

四、展望

RT-3D TEE 可清晰顯示左心耳復(fù)雜的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，從而更精確地評估左心耳的大小、形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)及功能，在監(jiān)測血栓形成、預(yù)估房顫術(shù)后復(fù)發(fā)，以及左心耳封堵術(shù)前檢查、術(shù)中監(jiān)測、術(shù)后隨訪中均有重要作用，但RT-3D TEE 在圖像質(zhì)量及成像速度上較2D TEE 未見更大優(yōu)勢，相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，RT-3D TEE能在更多領(lǐng)域及疾病中發(fā)揮不可替代的作用。