風(fēng)濕性心臟病合并心房顫動患者左心耳應(yīng)變率與其纖維化程度的相關(guān)性研究

孫 恒 周 軍 張松林 劉 蓉 徐 亮 許 濤 周 暢

射頻消融術(shù)是治療心房顫動（以下簡稱房顫）的一線治療方案，但部分患者在射頻消融術(shù)后無法長時間維持竇性心律。研究［1］發(fā)現(xiàn)，心肌纖維化程度是影響射頻消融術(shù)后房顫復(fù)發(fā)的主要因素之一，心肌纖維化與傳導(dǎo)減慢有關(guān)，其可能導(dǎo)致心房內(nèi)產(chǎn)生折返子波，從而導(dǎo)致房顫復(fù)發(fā)［2］。另外，射頻消融術(shù)協(xié)同使用血管緊張素受體阻滯劑等抗纖維化藥物有可能提高房顫復(fù)發(fā)高?；颊叩南诔晒β省Ｒ虼?，探索與心肌纖維化相關(guān)的臨床變量有利于更好地對房顫患者進(jìn)行干預(yù)和管理。目前評估心肌纖維化程度的主要方法包括無創(chuàng)的心血管 MRI 檢查［3-4］、生物標(biāo)志物［5］，以及有創(chuàng)的心肌心內(nèi)膜活檢，其中MRI 價格昂貴、操作相對復(fù)雜，且不適用于心率較快和心律不齊的患者；基質(zhì)金屬蛋白酶、半乳糖凝集素等生物標(biāo)志物取材方便，檢驗迅速，但其特異性和敏感性尚未能滿足臨床需求；心內(nèi)膜心肌活檢被認(rèn)為是定量心肌纖維化的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但因其有創(chuàng)和取樣誤差臨床應(yīng)用受限。二維斑點(diǎn)追蹤（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）技術(shù)通過追蹤二維超聲圖像上的斑點(diǎn)獲得心肌組織的速度、應(yīng)變和應(yīng)變率來分析心肌運(yùn)動，在評價心肌形變方面具有靈敏度高、可重復(fù)測量等優(yōu)點(diǎn)，其在評估左心耳功能中的臨床價值已經(jīng)被諸多研究［6-7］證實。既往研究［8］表明房顫患者左房應(yīng)變與MRI 所測左房纖維化程度相關(guān)，但心肌應(yīng)變較應(yīng)變率更易受前負(fù)荷和心率等因素的影響［9］，故本研究應(yīng)用2D-STI 技術(shù)檢測風(fēng)濕性心臟?。╮heumatic heart disease，RHD）合并房顫患者左心耳應(yīng)變率，分析其與組織病理學(xué)顯示的纖維化程度的相關(guān)性，為超聲評估房顫患者心肌纖維化程度提供新的參考依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取 2019 年1 月至2020 年 12 月于我院胸心外科行心臟瓣膜置換術(shù)+心臟射頻消融改良迷宮術(shù)的RHD合并房顫患者36例，其中男21例，女15例，年齡33~74歲，平均（57.8±11.0）歲。術(shù)后1、3、6 個月規(guī)律隨訪，根據(jù)隨訪結(jié)果將患者分為復(fù)發(fā)組（8例）和非復(fù)發(fā)組（28例）。復(fù)發(fā)定義參照2020 歐洲心臟病學(xué)會（European Society of Cardiology，ESC）房顫管理指南［10］，即術(shù)后3 個月心電圖記錄的房顫/房撲/房速發(fā)作持續(xù)時間≥30 s。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合RHD 診斷標(biāo)準(zhǔn)；②經(jīng)心電圖確診為房顫；③僅接受體外循環(huán)下?lián)衿谛行呐K瓣膜置換術(shù)+心臟射頻消融改良迷宮術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心臟手術(shù)史或植入裝置、伴有冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、先天性心臟病者；②近6 個月內(nèi)服用過血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑類藥物；③臨床資料及影像學(xué)資料不完整者；④失訪者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.常規(guī)超聲心動圖檢查：使用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1三維矩陣探頭，頻率1~5 MHz?；颊呷∽髠?cè)臥位，于術(shù)前1 d 靜息狀態(tài)獲取胸骨旁左室長軸切面測量左房前后徑，于心尖四腔心切面測量左房左右徑及上下徑，采用雙平面Simpson 法測量左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。

2.2D-STI 檢查：使用Philips CX 50 彩色多普勒超聲診斷儀，X7-2t 經(jīng)食管探頭，頻率2~7 MHz；配備QLAB 后處理工作站。所有患者均于術(shù)前麻醉后行經(jīng)食管超聲心動圖檢查，取仰臥位，連接體表同步心電圖，清晰顯示左心耳長軸切面時在穩(wěn)定的心電圖記錄下存儲5 個心動周期二維動態(tài)圖，將其導(dǎo)入QLAB 后處理工作站獲得左心耳應(yīng)變率曲線。房顫狀態(tài)下左心耳應(yīng)變率曲線表現(xiàn)為正負(fù)交替的低速鋸齒波，取一個心動周期內(nèi)心電圖顯示的Q 波之后3 個正向峰值的均值作為收縮期左心耳整體應(yīng)變率（left atrial appendage systolic strain rate，LAASR），取內(nèi)側(cè)壁基底段和外側(cè)壁基底段的均值為左心耳基底段應(yīng)變率（LAASR1），內(nèi)側(cè)壁中間段和外側(cè)壁中間段的均值為左心耳中間段應(yīng)變率（LAASR2），內(nèi)側(cè)壁頂段、外側(cè)壁頂段和心尖3段的均值為左心耳頂段應(yīng)變率（LAASR3）；上述參數(shù)均取3個心動周期測值的平均值。

3.實驗室指標(biāo)檢測：術(shù)前抽取空腹血，檢測中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值（NLR）、C 反應(yīng)蛋白、尿素、尿酸、肌酐等。

4.組織病理學(xué)檢查：將心臟射頻消融改良迷宮術(shù)中切除的左心耳組織用甲醛固定后制成厚約4 μm心肌全層組織的石蠟切片，采用Masson 染色后脫水封片，于顯微鏡下觀察，并與超聲圖像對照分析。Masson 染色是用于檢測組織中膠原纖維的一種染色方法，能夠?qū)⒛z原纖維染成藍(lán)色，肌纖維和紅細(xì)胞染成紅色，用于顯示各種組織膠原纖維含量及纖維化程度。將左心耳分為基底段、中間段和頂段分析整體纖維化程度（圖1）。每張切片進(jìn)行全景掃描，使用NIKON Digital Sight DS-FI2 成像系統(tǒng)采集組織染色切片上的圖像，利用分析軟件自動讀取組織測量區(qū)域，計算切片中的膠原纖維面積及組織面積，細(xì)胞間質(zhì)纖維化面積占整體心肌面積的百分比即為心肌纖維化程度［5］。所有評估均由兩名研究人員在雙盲情況下完成。

圖1 左心耳組織病理學(xué)標(biāo)本取材方法

三、統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件，計量資料符合正態(tài)分布且方差齊時以表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（QR）表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析法或Spearman 相關(guān)分析法。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、兩組臨床資料和常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

兩組年齡、體質(zhì)量指數(shù)、尿酸、尿素、肌酐、C 反應(yīng)蛋白，以及左房前后徑、左右徑、上下徑、LVEF 比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；復(fù)發(fā)組術(shù)前NLR 升高，與非復(fù)發(fā)組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。見表1。

表1 兩組臨床資料和常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

二、兩組2D-STI參數(shù)比較

復(fù)發(fā)組LAASR、LAASR1、LAASR3 均小于非復(fù)發(fā)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。兩組左心耳分段應(yīng)變率由小至大依次為LAASR1、LAASR2、LAASR3。見表2和圖2。

圖2 兩組2D-STI圖

表2 兩組2D-STI參數(shù)比較（） s-1

表2 兩組2D-STI參數(shù)比較（） s-1

LAASR：收縮期左心耳整體應(yīng)變率；LAASR1：左心耳基底段應(yīng)變率；LAASR2：左心耳中間段應(yīng)變率；LAASR3：左心耳頂段應(yīng)變率

LAASR3 1.5±1.0 2.7±1.1 2.978 0.005組別復(fù)發(fā)組非復(fù)發(fā)組t值P值LAASR 1.2±1.0 2.1±0.8 2.925 0.006 LAASR1 0.8±0.4 1.5±0.5 3.458 0.001 LAASR2 1.3±0.9 1.9±0.8 1.966 0.057

三、兩組左心耳纖維化程度比較

36 例患者左心耳整體纖維化程度為21.13%~59.43%；復(fù)發(fā)組左心耳整體及基底段、頂段纖維化程度均較非復(fù)發(fā)組更高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。左心耳分段纖維化程度由高至低依次為左心耳基底段、中間段、頂段。見表3和圖3。

圖3 兩組左心耳組織病理圖（Masson染色，×200）

表3 兩組左心耳纖維化程度比較（） %

表3 兩組左心耳纖維化程度比較（） %

組別復(fù)發(fā)組非復(fù)發(fā)組t值P值基底段57.1±5.9 39.8±8.9-5.167<0.001中間段41.7±13.6 31.7±9.1-1.955 0.083頂段35.3±14.3 25.9±9.2-2.235 0.032整體44.7±10.2 32.5±7.8-3.652 0.001

四、左心耳應(yīng)變率與其纖維化程度的相關(guān)性

LAASR 與其纖維化程度呈負(fù)相關(guān)（r=-0.766，P<0.01）；LAASR1、LAASR2、LAASR3與其對應(yīng)分段的纖維化程度均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.752、-0.547、-0.589，均P<0.01）。見圖4。

圖4 左心耳應(yīng)變率與其纖維化程度的相關(guān)性熱圖

討 論

房顫的發(fā)病機(jī)制和優(yōu)化治療方法一直是研究熱點(diǎn)，RHD 是房顫的一個重要病因，射頻消融術(shù)是房顫患者恢復(fù)竇性心律最常見的方法，但其術(shù)后復(fù)發(fā)率較高。多項研究［11-13］發(fā)現(xiàn)，心房纖維化在房顫的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用，有望成為新的治療靶點(diǎn)。心房纖維化的存在會干擾局部心房電活動，導(dǎo)致傳導(dǎo)延遲或受阻、產(chǎn)生大量折返波，從而促進(jìn)房顫的持續(xù)和發(fā)展。心房重構(gòu)與間質(zhì)纖維化有關(guān)，重構(gòu)過程中心肌細(xì)胞丟失和膠原含量增加，導(dǎo)致心肌纖維化，左房纖維化被認(rèn)為是房顫治療效果的主要預(yù)測因子［14］。超聲心動圖是一種經(jīng)濟(jì)、方便和被廣泛接受的用于評估房顫患者左房結(jié)構(gòu)和功能的診斷技術(shù)，其中左房大小、應(yīng)變、應(yīng)變率等超聲參數(shù)與房顫消融術(shù)后復(fù)發(fā)相關(guān)［15］，本研究結(jié)果顯示復(fù)發(fā)組左房較非復(fù)發(fā)組大，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而復(fù)發(fā)組左心耳應(yīng)變率低于非復(fù)發(fā)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），提示2D-STI參數(shù)在預(yù)測消融術(shù)后房顫復(fù)發(fā)方面較常規(guī)超聲心動圖參數(shù)更敏感。本研究通過分析左心耳應(yīng)變率等超聲力學(xué)參數(shù)與組織病理結(jié)果顯示的心肌纖維化程度的相關(guān)性，以期為無創(chuàng)評估心肌纖維化程度提供更多的依據(jù)。

本研究結(jié)果顯示，復(fù)發(fā)組左心耳整體纖維化程度（44.7%±10.2%）顯著高于非復(fù)發(fā)組（32.5%±7.8%），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），表明消融術(shù)后房顫復(fù)發(fā)患者心肌纖維化程度更嚴(yán)重，與 Suksaranjit 等［3］研究結(jié)論一致，但該研究應(yīng)用釓增強(qiáng)心臟MRI 定量分析左心耳纖維化程度，缺乏組織學(xué)金標(biāo)準(zhǔn)；此外，既往研究［16-17］對心臟射頻消融改良迷宮術(shù)中切除的左心耳的病理改變進(jìn)行了研究，但鮮有將組織病理學(xué)評估與無創(chuàng)超聲參數(shù)聯(lián)系起來的報道，本研究探索的復(fù)發(fā)組與非復(fù)發(fā)組左心耳應(yīng)變率與左心耳纖維化程度之間的緊密關(guān)系則有組織病理學(xué)證據(jù)。本研究復(fù)發(fā)組LAASR［（1.2±1.0）s-1］也較非復(fù)發(fā)組［（2.1±0.8）s-1］降低（P<0.05），且LAASR 與其纖維化程度呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.766，P<0.01），與姜薇等［18］研究發(fā)現(xiàn)左心耳應(yīng)變率是預(yù)測房顫消融術(shù)后復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)測因子結(jié)論一致。進(jìn)一步將左心耳分為3段對其超聲力學(xué)參數(shù)與纖維化程度的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，LAASR1、LAASR2、LAASR3 與其對應(yīng)分段的纖維化程度均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.752、-0.547、-0.589，均P<0.01）。與Cameli 等［19］研究結(jié)論一致。這可能是由于間質(zhì)纖維化的增加不可避免地會損害心肌的彈性，導(dǎo)致心肌順應(yīng)性受損，心肌僵硬度也隨之增加，表現(xiàn)為左心耳各分段應(yīng)變率降低［20-21］。2D-STI 技術(shù)測得的應(yīng)變率通過評估心肌形變能力反映心肌僵硬度，從而對心肌間質(zhì)纖維化的程度進(jìn)行定量分析，是量化RHD 合并房顫患者左房功能的一個有前景的指標(biāo)，可以識別潛在的左房損害，有助于幫助臨床早期制定診療策略。

本研究分段研究結(jié)果顯示，左心耳分段纖維化程度由高到低依次為左心耳基底段、中間段、頂段，表明與左房相連的左心耳基底段纖維化程度較中間段、頂段程度高，與Saito等［22］將左心耳基底段作為左房游離壁進(jìn)行比較結(jié)果一致。Corradi 等［23］研究表明，瓣膜性房顫患者左心耳與左房后壁心肌細(xì)胞的光鏡下病理變化相似，且間質(zhì)纖維化程度也存在顯著的相關(guān)性，但左房后壁心肌間質(zhì)纖維化較左心耳更廣泛，本研究結(jié)果亦發(fā)現(xiàn)左心耳與左房相連部分心肌纖維化程度較其他部分更高，分析原因可能為心肌纖維化會導(dǎo)致房顫的易感性，而房顫本身也會促進(jìn)心肌纖維化，左心耳基底段為左房后壁向左心耳過渡位置，該處的不連續(xù)及自律性增加是引起心律失常的潛在基質(zhì)［24］，因此該處的異常電活動可能也會導(dǎo)致間質(zhì)纖維化增加。此外，左心耳較左房其他部分有更高的順應(yīng)性，可在左房壓增高時起到緩沖作用，這一病理改變表明左心耳功能損害可能滯后于左房。另外，左心耳與左房在胚胎學(xué)起源上有差異，前者起源于原始心房管，而后者起源于肺靜脈，故左心耳觀察到的組織病理學(xué)改變與左房游離壁其他部分的改變是否一致尚有待進(jìn)一步研究。

本研究的局限性：①本研究使用的QLAB 軟件是針對左室開發(fā)的心肌形變定量工具，雖已有研究［9］證明其應(yīng)用于左心耳功能評價的可行性，但左心耳體積較小，準(zhǔn)確測量存在一定的難度；②分段研究左心耳纖維化程度及應(yīng)變率時，取材部位可能與成像位置存有誤差；③本研究為單中心研究，入選的患者例數(shù)較少，且均為RHD 合并房顫患者，其研究結(jié)果有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗證，后期將進(jìn)一步分析RHD 合并房顫患者左房纖維化程度及左心耳纖維化程度差異，以及與術(shù)后竇性心律維持的相關(guān)性。

綜上所述，RHD 合并房顫患者消融術(shù)后復(fù)發(fā)者左心耳纖維化程度較未復(fù)發(fā)者更高。應(yīng)用2D-STI 技術(shù)獲得的左心耳應(yīng)變率與其纖維化程度呈負(fù)相關(guān)；其可在一定程度上量化房顫患者左房重構(gòu)程度，識別潛在的左房損害。