基于三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)高海拔地區(qū)心房顫動(dòng)患者左心房結(jié)構(gòu)和功能的變化

牛小虎，王亮邦，楊琪，楊良瑞

心房顫動(dòng)（房顫，AF），是臨床發(fā)病較高的心律失常類型，來自于心肌細(xì)胞纖維化引發(fā)的左心房重構(gòu)，可增加患者發(fā)生卒中、心源性猝死風(fēng)險(xiǎn)[1]。隨著研究進(jìn)展，對(duì)AF發(fā)病機(jī)制及結(jié)構(gòu)功能變化的認(rèn)識(shí)不斷提高，但不同地區(qū)間仍存在一定差異[2]。左心房結(jié)構(gòu)和功能評(píng)估在AF患者病情監(jiān)測(cè)和預(yù)后評(píng)估中具有重要意義。超聲心動(dòng)圖是臨床評(píng)價(jià)患者左房結(jié)構(gòu)和功能的常用方法，AF發(fā)作時(shí)左房收縮功能喪失、心動(dòng)周期長(zhǎng)期變異性增大，超聲心動(dòng)圖評(píng)估此時(shí)左房結(jié)構(gòu)和功能受較多因素影響[3,4]。三維斑點(diǎn)追蹤成像（3D-STI）技術(shù)是研究心臟病變的新技術(shù)，能提供多種新的形變參數(shù)來對(duì)心肌功能行定量評(píng)估，有效反映心肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能變化[5]。青海省心腦血管病?？漆t(yī)院地處高原地區(qū)，研究高海拔地區(qū)AF患者左心房結(jié)構(gòu)與功能變化特點(diǎn)對(duì)提高本地區(qū)AF治療水平具有重要價(jià)值。本文以我院收治的249例AF患者為研究對(duì)象，探究3D-STI評(píng)價(jià)AF患者左心房結(jié)構(gòu)及功能變化特點(diǎn)，以期為臨床診療提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象回顧性分析2017年1月至2020年12月于青海省心腦血管病?？漆t(yī)院收治的行AF導(dǎo)管消融手術(shù)的高海拔地區(qū)AF患者249例，納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2019年美國(guó)心臟協(xié)會(huì)/美國(guó)心臟病學(xué)學(xué)會(huì)/心律學(xué)會(huì)（AHA/ACC/HRS）提供的AF患者管理指南中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；年齡≥18歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：存在先天性心臟病、心臟瓣膜疾病、心肌病等心臟疾病；既往存在射頻消融史、植入起搏器或其他心臟手術(shù)病史；合并嚴(yán)重肝腎疾病、肺病、甲亢、電解質(zhì)紊亂等。入選者按AF類型[6]分為陣發(fā)組（陣發(fā)性AF，n=116）和持續(xù)組（持續(xù)性AF，n=133）。陣發(fā)性AF：發(fā)作持續(xù)時(shí)間低于7 d，為自限性發(fā)作或經(jīng)干預(yù)后終止發(fā)作；持續(xù)性AF：發(fā)作時(shí)間持續(xù)7 d及以上。另選取同期我院健康體檢者105例為對(duì)照組，經(jīng)詢問病史、生化檢測(cè)、體格檢查、心電圖、心臟超聲檢查證實(shí)無心血管或其他系統(tǒng)疾病。

1.2 方法收集受試者臨床資料，包括性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)（BMI）、合并基礎(chǔ)代謝疾病、心率（HR）、常規(guī)及三維超聲檢查結(jié)果等。采用彩色多普勒超聲儀（飛利浦EPIQ 7C型）檢查，受試者取左側(cè)臥位或仰臥位，穩(wěn)定呼吸后同步連接心電圖，采用S5-1探頭檢測(cè)左心房前后徑（LAD）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、二尖瓣舒張?jiān)缙诩巴砥诜逯盗魉伲‥及A），二尖瓣環(huán)室間隔及側(cè)壁舒張?jiān)缙诜逯邓俣染礶'，計(jì)算E/A和E/e'。將探頭切換為X5-1，選擇實(shí)時(shí)三維超聲全容積模式，采集陣發(fā)組和對(duì)照組心尖四腔心切面中3個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期圖像，持續(xù)組采集3個(gè)連續(xù)RR間期圖像，導(dǎo)入工作站，軟件自動(dòng)描繪心內(nèi)膜邊界，避開左心耳和肺靜脈入口，如有異?？扇斯こC正，在時(shí)間-左房容積曲線上測(cè)量左房容積，并經(jīng)體表面積校正為左房容積指數(shù)，包括最大容積指數(shù)（LAVImax）、最小容積指數(shù)（LAVImin）、收縮前容積指數(shù)（LAVIp）、左房主動(dòng)排空容積指數(shù)（LAVIa），并計(jì)算左房總射血分?jǐn)?shù)（LATEF）=（LAVImax-LAVImin）/ LAVImax；左房擴(kuò)張指數(shù)（LAEI）=（LAVImax-LAVImin）/LAVImin；左房被動(dòng)射血分?jǐn)?shù)（LAPEF）=（LAVImax-LAVIp）/LAVImax；左房主動(dòng)射血分?jǐn)?shù)（L A A E F）=（L A V I p-LAVImin）/LAVIp。同時(shí)取左房應(yīng)變曲線（圖1）。測(cè)得左心房整體徑向、縱向、圓周、面積應(yīng)變（GRS，GLS，GCS，GAS），計(jì)算左房僵硬度（LASt）=E/（e'×GLS）。比較各組一般臨床資料、常規(guī)超聲檢查及3D-STI參數(shù)差異，分析LASt與左房功能、整體應(yīng)變關(guān)系。

圖1 各組左心房心肌應(yīng)變情況

1.3 統(tǒng)計(jì)方法采用SPSS 22.0軟件包分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布計(jì)量資料如HR、常規(guī)超聲指標(biāo)、3D-STI參數(shù)以（±s）表示，組間比較行t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以（n，%）表示，組間比較行χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組一般臨床資料比較各組性別、年齡、BMI、合并高血壓、糖尿病概率比較無顯著差異（P＞0.05），持續(xù)組HR高于陣發(fā)組和對(duì)照組（P＜0.05），而陣發(fā)組與對(duì)照組HR比較無明顯差異（P＞0.05），表1。

表1 各組一般臨床資料比較

2.2 常規(guī)超聲指標(biāo)比較持續(xù)組LAD、E、E/e'高于陣發(fā)組和對(duì)照組，且陣發(fā)組高于對(duì)照組（P＜0.05），各組LVEF、A、E/A、e'比較無明顯差異（P＞0.05），表2。

表2 各組常規(guī)超聲指標(biāo)比較

2.3 各組3D-STI參數(shù)及LASt比較持續(xù)組LAVI max、LAVImin、LASt高于陣發(fā)組和對(duì)照組，且陣發(fā)組高于對(duì)照組（P＜0.05），持續(xù)組LATEF、LAEI、GLS、GCS、GRS、GAS低于陣發(fā)組和對(duì)照組，且陣發(fā)組低于對(duì)照組（P＜0.05），持續(xù)組、陣發(fā)組LAVIa高于對(duì)照組，LAVIp、LAAEF、LAPEF低于對(duì)照組（P＜0.05），表3。

表3 各組3D-STI參數(shù)及LASt比較

2.4 LASt與左房結(jié)構(gòu)、功能參數(shù)相關(guān)性Pearson相關(guān)性分析顯示：LASt與LAVImax、LAVImin呈正相關(guān)（r=0.408、0.534，P＜0.001），與LATEF、LAEI、GRS、GLS、GCS、GAS呈負(fù)相關(guān)（r=-0.416、-0.427、-0.502、-0.379、 -0.420、-0.363，P＜0.001），與LAVIp、LAPEF、LAVIa、LAAEF無明顯相關(guān)性（P＞0.05），表4。

表4 LASt與3D-STI參數(shù)相關(guān)性

3 討論

AF發(fā)作時(shí)由于各心動(dòng)周期變異性大，常需測(cè)量10～20個(gè)心動(dòng)周期進(jìn)行分析，準(zhǔn)確度和可重復(fù)性差[7]。而心肌纖維獨(dú)有的走形方式容易使心臟產(chǎn)生較復(fù)雜的三維運(yùn)動(dòng)，既往使用的二維斑點(diǎn)追蹤（2D-STI）受限于二維平面所引發(fā)的斑點(diǎn)逃逸，需在不同心動(dòng)周期、多個(gè)切面分別測(cè)量，此采集方式易受多種因素影響，結(jié)果不可靠[8]。3D-STI是在實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖和2D-STI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的無創(chuàng)超聲檢測(cè)技術(shù)，僅需1個(gè)心尖四腔切面即可同時(shí)分析所有節(jié)段，能從整體到局部為心肌結(jié)構(gòu)和功能變化提供更準(zhǔn)確的定量參數(shù)，目前已應(yīng)用于多種心血管疾病的診斷和治療[9,-11]。

本研究采用3D-STI檢測(cè)高海拔地區(qū)AF患者左心房結(jié)構(gòu)和功能變化，結(jié)果顯示，與正常人群相比，AF患者存在明顯左房僵硬度增加，其存儲(chǔ)、管道、輔泵功能及應(yīng)變降低，且持續(xù)性AF患者表現(xiàn)較陣發(fā)性AF患者更為明顯。AF患者常伴隨心肌功能異常，其中心房肌的三維整體徑向、縱向、圓周、面積應(yīng)變能有效反映心室舒張末期到收縮末期的結(jié)構(gòu)變化，反映心房?jī)?chǔ)存功能[12,13]。相關(guān)研究顯示，AF患者較正常人群左房心肌16節(jié)段徑向、縱向應(yīng)變降低，且持續(xù)性AF患者降低更明顯[14]。本研究中AF患者GLS、GCS、GRS、GAS均較對(duì)照組減低，且持續(xù)性AF更明顯，可能與AF發(fā)生后患者心肌纖維發(fā)生重構(gòu)、形變能力降低、心房正常功能發(fā)生障礙有關(guān)。而AF患者LAVImax、LAVIminLATEF、LAEI、LAVIa升高，LAVIp、LAAEF、LAPEF降低提示其出現(xiàn)左房?jī)?chǔ)存、輔泵及管道功能的降低，與Tang等[15]研究一致。左房的心肌纖維化是AF患者發(fā)生心房重構(gòu)的基礎(chǔ)，在AF發(fā)作和癥狀維持中起到重要作用[16]。臨床主要依靠LASt來評(píng)價(jià)左房纖維化情況，從而反映AF病變程度[17]。既往研究多采用左房壓與舒張晚期左房平均峰值應(yīng)變的比值來反映LASt變化，但此操作需房間隔穿刺，作為有創(chuàng)性檢查部分患者接受度較低[18,19]。本次采用E/（e'×GLS）比值來表示LASt，結(jié)果顯示，持續(xù)性AF患者左房心肌纖維化程度和僵硬度更嚴(yán)重。Pearson相關(guān)性分析顯示，LASt與LAVImax、LAVImin呈正相關(guān)，與LATEF、LAEI、GLS、GCS、GRS、GAS呈負(fù)相關(guān)，提示AF患者心房肌僵硬度越重，心肌整體應(yīng)變力越差?？赡芘c持續(xù)性AF患者心肌細(xì)胞受損更為嚴(yán)重、肌節(jié)延長(zhǎng)使細(xì)胞基質(zhì)和膠原蛋白產(chǎn)生增加，導(dǎo)致心房擴(kuò)張、心肌纖維化和重構(gòu)的發(fā)生，造成心房僵硬度的增加[20]。而持續(xù)性AF患者LAD、E、E/e'更高也證實(shí)了這點(diǎn)。此外，左心室充盈壓過高和舒張功能不足也會(huì)造成LASt升高，出現(xiàn)心肌功能障礙。

綜上所述，高海拔地區(qū)AF患者存在左房僵硬度增加及儲(chǔ)存、管道、輔泵功能降低特點(diǎn)，且左房僵硬度與其功能變化有關(guān)，運(yùn)用3D-STI技術(shù)能有效評(píng)價(jià)AF患者左心房結(jié)構(gòu)和功能變化，為臨床心血管診斷和治療提供參考。本研究不足之處在于：①三維應(yīng)變參數(shù)的測(cè)量可能會(huì)受到左心房心肌較薄的影響；②三維超聲在時(shí)間上分辨力較低，測(cè)量上存在一定誤差，具體情況有待多次測(cè)量從而更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。