二维斑点追踪成像技术评价阵发性房颤患者射频消融术前后左心房功能

于志琴，李天亮，张晓丽，胡新玲，李小明，高兵兵，张煜茗

(1.山西医科大学医学影像学系，山西 太原 030001；2.山西省心血管病医院超声科，3.心血管内科，山西 太原 030024)

心房颤动(atrial fibrillation， AF)是临床常见心律失常，致残率和致死率均较高[1]。经导管射频消融术(radiofrequency catheter ablation， RFCA)是临床治疗AF的有效手段之一[2]。二维斑点追踪成像技术不受心脏运动和相邻节段收缩的影响[3]，可避免角度误差，图像信噪比减少，同时具有敏感度高、可重复性好等优势[4]。本研究应用二维斑点追踪成像技术评估阵发性AF患者RFCA前后左心房功能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年12月—2018年9月于我院接受RFCA治疗的30例阵发性AF患者(AF组)，男15例，女15例，年龄32～75岁，平均(61.8±10.4)岁。纳入标准：①符合2016年欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology， ESC)心房颤动管理指南提出的阵发性AF诊断标准[2]，即常规心电图和/或24 h动态心电图确诊为AF，且发作7天内自发或经干预后可恢复为窦性心律；②抗心律失常药物无效或有症状、且愿意接受RFCA治疗者。排除标准：①左心房前后径(left atrial anteroposterior diameter， LAD)>55 mm；②左心房或左心耳血栓；③各种类型心肌病；④心脏瓣膜病变；⑤心功能不全；⑥二维超声图像质量较差；⑦伴有其他系统严重病变。另择同期在我院接受体检的30名健康志愿者为对照组，男15名，女15名，年龄48～75岁，平均(60.3±7.2)岁，经常规检查证实无影响心功能的相关疾病。本研究经我院伦理委员会批准，受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E9超声诊断仪，M5s探头,频率1.7～3.3 MHz，配有Echo PAC图像处理工作站。嘱受检者左侧卧，连接心电图，超声心动图帧频设置为60～80帧/秒；于受检者平静呼吸下进行常规心动图检查，然后嘱其屏气，收集3个心动周期心尖四腔心切面的动态图像并存储，用于脱机分析。于RFCA术前及术后3天、1个月、3个月进行超声检查，评价左心房结构和功能指标。

于胸骨旁左心室长轴切面测量LAD，心尖四腔心切面测量二尖瓣舒张早期血流峰值流速(E)、二尖瓣环侧壁缘舒张早期速度(Em)，计算E/Em。采用Simpson法于心尖四腔心切面测量左心房收缩前容积(left atrial pre-systolic volume， LAVp)、左心房最小容积(left atrial minimal volume， LAVmin)、左心房最大容积(left atrial maximal volume， LAVmax)，并计算左心房主动排空率(left atrial active ejection fraction， LAAEF)和被动排空率(left atrial passive ejection fraction， LAPEF)；LAPEF=(LAVmax-LAVp)/LAVmax×100%，LAAEF=(LAVp-LAVmin)/LAVp×100%。

以Echo PAC软件脱机分析动态图像，于心尖四腔心切面勾勒左心房内膜，自动生成ROI，其宽度与左心房壁重合，软件自动获取左心房各节段应变及应变率曲线(图1、2)，测量并计算左心室收缩期、舒张早期、舒张晚期左心房平均峰值应变(mSs、mSe、mSa)和应变率(mSRs、mSRe、mSRa)及左心房僵硬度(left atrial stiffness， LASt)，LASt=(E/Em)/mSs[5]。

1.3 统计学分析 采用SPSS 21.0统计分析软件。经Shapiro-Wilk正态性检验后，符合正态分布的计量资料以±s表示，2组间比较采用独立样本t检验；以重复测量的单因素方差分析比较AF组RFCA术前及术后3天、1个月、3个月左心房各参数值，两两比较采用LSD检验；LASt与左心房各参数的相关性采用Pearson分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组常规超声参数的比较 与对照组比较，AF组术前LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax、E/Em增高(P均<0.05)；LAPEF、LAAEF、E、Em减低(P均<0.05)，见表1。

2.2 2组左心房应变参数及LASt比较 与对照组比较，AF组术前mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa均减低，LASt增高(P均<0.05)，见表2。

2.3 LASt与左心房结构和功能指标相关性分析 LASt与LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax呈正相关(r分别为0.59、0.60、0.63、0.56，P均<0.05)，与LAPEF、LAAEF、mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa呈负相关(r分别为-0.43、-0.43、-0.66、-0.57、-0.52、-0.60、-0.54、-0.46，P均<0.05)。

2.4 RFCA前后常规超声参数比较 AF患者RFCA术前及术后3天、1个月、3个月LAVmin、LAAEF整体差异有统计学意义；两两比较，术后1个月、3个月LAAEF较术前、术后3天增高(P均<0.05)；术后1个月、3个月LAVmin较术后3天减小(P均<0.05)；余参数两两比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表3。

2.5 RFCA前后左心房应变参数及LASt比较 AF组RFCA术前及术后3天、1个月、3个月左心房应变参数及LASt总体差异均有统计学意义(P均<0.05)，术后3天mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa较术前减低，LASt较术前增高(P均<0.05)；术后3个月mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa较术前增高，

表1 AF组术前与对照组常规超声参数比较(n=30，±s)

表1 AF组术前与对照组常规超声参数比较(n=30，±s)

组别LAD(mm)LAVp(ml)LAVmin(ml)LAVmax(ml)LAPEF(%)LAAEF(%)E(cm/s)Em(cm/s)E/EmAF组38.87±4.7253.33±21.3941.77±20.2471.50±23.3226.37±11.0922.86±12.9081.60±20.648.90±4.0511.55±7.18对照组31.50±2.8923.80±9.2613.17±6.4737.57±11.6137.80±10.5344.62±13.8285.70±14.1711.57±2.877.84±2.34t值-7.29-6.94-7.34-7.134.096.300.892.93-2.69P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.0050.011

LASt较术前减低(P均<0.05)；术后1个月、3个月mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa较术后3天增高，LASt较术后3天减低(P均<0.05)；术后3个月mSRs较术后1个月增高(P<0.05)，余参数差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表4。

3 讨论

AF时，随着左心房后负荷增加，心房肌延伸，细胞内基质和胶原增多，导致心肌重构、左心房功能受损[6]。Cameli等[7]指出，左心室收缩期及舒张早期、晚期左心房平均峰值应变(mSs、mSe、mSa)可分别评价左心房储备、管道及辅泵功能。此外，E峰、Em、LAAEF、LAPEF等也可评价左心房功能；其中LAAEF主要反映左心房辅泵功能，E峰、Em、LAPEF主要反映左心房管道功能。与对照组比较，本研究AF组术前mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa、LAPEF、LAAEF、E峰、Em均减低；LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax增大，提示AF患者左心房心肌发生重构，功能受损，容积增大。

RFCA是治疗AF的主要手段之一。2016年ESC心房颤动管理指南[2]提出进一步拓宽RFCA适应证。对于部分有症状的阵发性AF患者，尽管药物治疗效果良好，也可将RFCA用作一线治疗。

本研究结果表明，与术前比较，AF组反映左心房功能的mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa在RFCA术后3天均减低，而左心房大小无显著变化。既往研究[8]表明，AF患者虽在RFCA后恢复窦性心律，但左心房功能恢复延迟，并可发生短期恶化，即心房顿抑；原因是RFCA对心房内膜产生热损伤，导致内膜萎缩，消融区域内心房肌数目减少，形成瘢痕挛缩和水肿，最终局部功能下降[9]，且术后即刻顿抑程度最重[10]。

AF患者转为窦性心律后，如能长期维持窦性心律，可改善远期心肌纤维化[11]；同时心房重构出现逆转，左心房结构和功能也得到改善；本研究AF组RFCA后1个月LAAEF较术前增高，提示左心房辅泵功能开始提高，而其余指标并无显著变化，可能与左心房功能恢复需要一定时间有关。本研究显示RFCA后3个月，AF组mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa、LAAEF均较术前增高，表明AF患者左心房储备、管道及辅泵功能在RFCA后3个月均得到改善。既往研究[12]显示，RFCA术后，无论AF是否复发，与术前比较，左心房内径均减小。本研究AF组RFCA后3个月左心房大小及容积较术前均有减小趋势，但变化不明显，可能与随访时间短、左心房大小及容积变化较小有关；AF患者中，与RFCA后3天比较，术后1个月、3个月LAVmin减小，mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa、LAAEF均增高，提示发生心房顿抑后，左心房功能不会继续恶化，储备、管道及辅泵功能均得到提高；左心房容积也有所减小，可能与术后左心房发生逆重构、结构有所改善有关；术后3个月，mSRs较术后1个月增高，说明左心房储备功能进一步改善，左心房逆重构更加明显。

表2 AF组术前与对照组左心房应变参数及LASt比较(n=30，±s)

表2 AF组术前与对照组左心房应变参数及LASt比较(n=30，±s)

组别mSs(%)mSe(%)mSa(%)mSRs(s-1)mSRe(s-1)mSRa(s-1)LAStAF组18.87±9.3511.71±7.11-7.16±4.110.80±0.36-1.05±0.66-0.92±0.450.91±0.94对照组30.83±8.4918.89±7.77-11.94±3.481.43±0.38-1.75±0.76-1.64±0.570.28±0.14t值5.183.734.856.723.815.39-3.64P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.0010.001

表3 AF组RFCA前后常规超声参数比较(n=30，±s)

表3 AF组RFCA前后常规超声参数比较(n=30，±s)

时间点LAD(mm)LAVp(ml)LAVmin(ml)LAVmax(ml)LAPEF(%)LAAEF(%)E(cm/s)Em(cm/s)E/Em术前38.86±4.7153.33±21.3841.76±20.2371.50±23.3126.37±11.0822.86±12.8981.60±20.648.90±4.0511.55±7.17术后 3天39.20±4.6757.06±22.0346.54±23.9876.20±23.1826.60±11.2420.54±15.8082.03±21.697.10±2.9413.63±7.17 1个月37.73±4.4547.63±21.1132.73±17.46#66.36±24.9629.57±9.6731.55±13.25*#76.06±19.097.46±2.2010.88±3.60 3个月37.26±4.1648.10±18.4532.36±14.71#65.53±19.0627.82±10.7533.19±11.33*#82.60±19.657.50±1.9211.56±3.55F值1.241.413.881.430.566.540.672.241.33P值0.300.240.010.240.64<0.0010.570.090.27

注：*：与术前比较，P<0.05；#：与术后3天比较，P<0.05

表4 AF组RFCA前后左心房应变参数及LASt比较(n=30，±s)

表4 AF组RFCA前后左心房应变参数及LASt比较(n=30，±s)

时间点mSs(%)mSe(%)mSa(%)mSRs(s-1)mSRe(s-1)mSRa(s-1)LASt术前18.87±9.3511.71±7.10-7.15±4.110.79±0.35-1.04±0.65-0.92±0.450.91±0.94术后 3天11.69±3.13*8.81±2.49*-4.88±2.04*0.48±0.19*-0.73±0.29*-0.65±0.24*1.29±0.82* 1个月22.61±8.96#13.86±6.95#-8.75±4.00#0.94±0.52#-1.07±0.66#-1.11±0.52#0.62±0.56# 3个月25.58±8.95*#15.35±6.60*#-10.23±3.74*#1.18±0.45*#△-1.35±0.57*#-1.35±0.51*# 0.50±0.25*#F值16.7311.2212.3015.585.9713.477.51P值<0.001<0.001<0.001<0.0010.001<0.0010.001

注：*：与术前比较，P<0.05；#：与术后3天比较，P<0.05；△:与术后1个月比较，P<0.05

LASt是近年提出的指标，通常以左心房压力(left atrial pressure， LAP)/mSs表示[5]，涉及LAP和应变等因素，能更整体地反映左心房结构与功能改变。测量LAP则属侵入性操作，临床应用受限。E/二尖瓣舒张晚期血流峰值流速(A)、E/Em、E/收缩期最大血流速度(Vp)等与LAP相关性高，其中E/Em相关性最高[13-14]，通常用(E/E m)/mSs代替LAP/mSs来反映LASt。本研究发现LASt与LAD、LAVp、LAVmin、LAVmax呈正相关，与LAPEF、LAAEF、mSs、mSe、mSa、mSRs、mSRe、mSRa呈负相关，与Yoon等[15]的研究结果相似。

本研究的局限性：①二维斑点追踪成像技术需描记心内膜面，要求心内膜面清楚，对图像质量要求较高；②由于当前尚未开发出针对左心房应变的专业分析软件，本研究使用左心室分析软件进行分析；③样本量偏小且随访周期较短，有待进一步观察。