王亞男， 趙盈潔， 程羽菲， 陳海燕， 舒先紅

復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心臟超聲診斷科，上海市心血管病研究所，上海市影像醫(yī)學(xué)研究所，上海 200032

心房顫動(dòng)(atrial fibrillation，AF)，簡(jiǎn)稱(chēng)房顫，是臨床最為常見(jiàn)的心律失常之一，在成年人中患病率為2%～4%[1]，且隨年齡增長(zhǎng)而增加，在大于80歲人群中為5%～15%[2-3]。房顫會(huì)明顯提高患者血栓及栓塞風(fēng)險(xiǎn)，引起腦卒中、心衰等嚴(yán)重影響生活質(zhì)量的疾病[4-6]。然而，陣發(fā)性房顫因可自行轉(zhuǎn)復(fù)為竇性心律，需要發(fā)作時(shí)的心電圖方可診斷，容易漏診。在房顫發(fā)展過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)行性心房增大、心肌重構(gòu)等現(xiàn)象，影響心房及心室功能[7]。斑點(diǎn)追蹤測(cè)定心肌應(yīng)變是用于評(píng)價(jià)心肌形變及功能的新方法，既往也被套用于左心房的功能分析[8]。本研究擬應(yīng)用針對(duì)左心房的最新分析軟件評(píng)估左心房應(yīng)變，探討其能否識(shí)別不同病程階段心房重構(gòu)導(dǎo)致的心房壁應(yīng)變損傷，提高陣發(fā)性房顫的診斷準(zhǔn)確性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 順序入組2020年7月24日至2020年8月5日復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院收治的非瓣膜病性房顫患者62例，根據(jù)行超聲心動(dòng)圖檢查時(shí)為竇性心律或房顫心律分為房顫竇律組(n=32)及房顫組(n=30)，其中男性47例，女性15例，年齡31～80(60.3±11.7)歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18歲以上；(2)有心電圖或動(dòng)態(tài)心電圖的房顫診斷依據(jù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)先天性心臟病；(2)心臟瓣膜??；(3)冠脈粥樣硬化性心臟??；(4)既往心臟手術(shù)史；(5)透聲條件較差者。同時(shí)選擇30例無(wú)心血管疾病的志愿者作為對(duì)照組，其中男性19例，女性11例，年齡22～67(44.9±11.6)歲。本研究經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(B2021-334)，所有患者均知情并簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 使用Philips EPIQ7C超聲診斷儀，S5-1探頭(頻率1～5 MHz)。受檢者記錄身高、體質(zhì)量，取左側(cè)臥位，連接心電圖，采集心尖四腔觀、心尖二腔觀、心尖長(zhǎng)軸觀二維動(dòng)態(tài)圖像，所有圖像均采集連續(xù)5個(gè)心動(dòng)周期并測(cè)量相關(guān)參數(shù)。(1)心房形態(tài)參數(shù)：采用雙平面Simpson法測(cè)量左心房最大容積(left atrial maximum volume，LAVmax)、最小容積(left atrial minimum volume，LAVmin)及排空分?jǐn)?shù)(left atrial emptying fraction，LAEF)。(2)心房功能參數(shù)：采用Qlab脫機(jī)分析軟件-自動(dòng)左心房應(yīng)變(Auto LA Strain)測(cè)量模塊進(jìn)行心房應(yīng)變參數(shù)測(cè)量，見(jiàn)圖1。

圖1 采用Qlab軟件測(cè)量左心房應(yīng)變

軟件自動(dòng)追蹤左心房房壁結(jié)構(gòu)，必要時(shí)手動(dòng)調(diào)整直至所有房壁追蹤滿(mǎn)意。左心房應(yīng)變以時(shí)間-應(yīng)變曲線及測(cè)量值形式呈現(xiàn)，分為存儲(chǔ)應(yīng)變(left atrial reservoir strain, LASr)、通道應(yīng)變(left atrial conduct strain, LAScd)、收縮應(yīng)變(left atrial contraction strain, LASct)。存儲(chǔ)應(yīng)變，即存儲(chǔ)期應(yīng)變，指二尖瓣開(kāi)放與左室舒張末期應(yīng)變值之差，為正值；通道應(yīng)變，即通道期應(yīng)變，為左心房收縮起始與二尖瓣開(kāi)放應(yīng)變值之差，為負(fù)值；收縮應(yīng)變：即收縮期應(yīng)變，為左室舒張末期與左心房收縮起始應(yīng)變值之差，為負(fù)值。指南[9]規(guī)定房顫患者心房應(yīng)變測(cè)量應(yīng)以舒張末期為參照點(diǎn)，故本研究所有受檢者的測(cè)量均采用舒張末期作為參照點(diǎn)。所有應(yīng)變值測(cè)量連續(xù)5個(gè)心動(dòng)周期取平均值。

1.3 重復(fù)性分析 隨機(jī)選取10例竇性心律及10例房顫心律受檢者進(jìn)行重復(fù)性分析：觀察者內(nèi)一致性分析由同一檢查者間隔2個(gè)月分別測(cè)量完成；觀察者間一致性分析由2位檢查者分別測(cè)量完成。觀察者內(nèi)及觀察者間一致性檢驗(yàn)使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra class correlation coefficients，ICC)表示。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料分析 結(jié)果(表1)顯示：共納入92例患者，其中對(duì)照組30例；房顫竇律組32例，均為陣發(fā)性房顫，病程為1周至20年；房顫組30例，28例為持續(xù)性房顫，2例為陣發(fā)性房顫發(fā)作，病程9 d至20年。

表1 3組患者的一般情況比較

2.2 左心房形態(tài)及功能參數(shù)比較 結(jié)果(表2)顯示：房顫竇律組、房顫組左心房容積(LAVmax、LAVmin)較對(duì)照組顯著增大，且房顫組>房顫竇律組>對(duì)照組，使用體表面積校正左心房容積指數(shù)(left atrial volume index，LAVI)后這一梯度仍然具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。LAEF則逐漸下降(房顫組<房顫竇律組<對(duì)照組)。

表2 3組患者左心房容積及功能比較

LASr在3組間呈現(xiàn)梯度減小趨勢(shì)(房顫組<房顫竇律組<對(duì)照組，P<0.05)；房顫竇律組和房顫組LAScd顯著小于對(duì)照組，但2組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；房顫竇律組LASct也較對(duì)照組顯著降低；由于房顫時(shí)心房不具有收縮功能，按指南規(guī)定，對(duì)房顫組LASct不予評(píng)估。

2.3 心房形態(tài)及功能參數(shù)對(duì)陣發(fā)性房顫的診斷價(jià)值 結(jié)果(圖2)顯示：LAVmin：截?cái)嘀?2.3 mL，特異度88.9%，靈敏度62.5%，AUC 0.793；LAScd: 截?cái)嘀?19.93%，特異度81.3%，靈敏度85.2%，AUC 0.826。LAEF: 截?cái)嘀?2.95%，靈敏度74.1%，特異度87.5%，AUC 0.840；LASr：截?cái)嘀?2.73%，靈敏度88.9%、特異度75.0%，AUC 0.880。

圖2 左心房參數(shù)診斷陣發(fā)性房顫(A)和參數(shù)排除陣發(fā)性房顫(B)的ROC曲線

2.4 重復(fù)性分析 LASr、LAScd及LASct的觀察者內(nèi)ICC分別為0.972(95%CI 0.932～0.989)，0.949(95%CI 0.876～0.979)和0.977(95%CI 0.942～0.991)。LASr、LAScd及LASct測(cè)量的觀察者間ICC分別0.946(95%CI 0.870～0.978)，0.874(95%CI 0.710～0.948)和0.943(95%CI 0.789～0.986)，均P<0.001。

3 討 論

房顫是最為常見(jiàn)的心律失常，可導(dǎo)致卒中[4]、栓塞[5]、心衰[6,10]等并發(fā)癥，顯著影響患者生活質(zhì)量，并增加死亡率[11-12]。左心房重構(gòu)是房顫的典型病理生理改變。多種病因作用于心房肌和細(xì)胞外間質(zhì)，反應(yīng)性膠原纖維沉積導(dǎo)致房壁纖維化[13]，左心房纖維化和擴(kuò)張引起結(jié)構(gòu)重構(gòu)，進(jìn)而產(chǎn)生電重構(gòu)，導(dǎo)致陣發(fā)性房顫[14-16]；纖維化持續(xù)進(jìn)展，最終導(dǎo)致持續(xù)性房顫[17]。心臟磁共振釓顯像是確定心房纖維化的重要診斷方法[18]。Kuppahally等[19]研究表明，延遲增強(qiáng)磁共振顯示左心房纖維化與左心房應(yīng)變負(fù)相關(guān)，并與房顫負(fù)荷有關(guān)。然而，磁共振價(jià)格昂貴，釓顯像也有不良反應(yīng)，尤其在腎功能不全患者中不宜使用[20]。斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以追蹤心動(dòng)周期中超聲二維灰階斑點(diǎn)的位置變化，從而評(píng)價(jià)局部心肌的形變能力[21]。在接受外科手術(shù)治療的重度二尖瓣反流患者中，左心房形變相關(guān)指標(biāo)尤其是左心房縱向應(yīng)變與左心房纖維化分級(jí)顯著負(fù)相關(guān)，是左心房纖維化強(qiáng)有力的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，并與左心房心內(nèi)膜厚度負(fù)相關(guān)，提示左心房縱向形變的異常與其纖維化和重塑的程度密切相關(guān)[22]。EACVI/EHRA關(guān)于房顫的專(zhuān)家共識(shí)文件[23]也指出了左心房應(yīng)變是非常具有前景的指標(biāo)。

然而，由于缺乏對(duì)應(yīng)的軟件，左心房應(yīng)變的分析通常套用左心室應(yīng)變分析軟件進(jìn)行[8]，但左心房形態(tài)及心肌特征與左心室存在較大的差異。本研究采用左心房針對(duì)性應(yīng)變分析模塊，該模塊基于人工智能技術(shù)，通過(guò)對(duì)超聲大數(shù)據(jù)庫(kù)深度學(xué)習(xí)強(qiáng)化了針對(duì)左心房結(jié)構(gòu)及房壁識(shí)別的能力。軟件能夠準(zhǔn)確追蹤左心房壁，重建其運(yùn)動(dòng)軌跡，并根據(jù)在不同時(shí)相(存儲(chǔ)期、通道期、收縮期)發(fā)生的形變自動(dòng)計(jì)算相應(yīng)應(yīng)變(LASr、LAScd、LASct)。本研究顯示使用其進(jìn)行左心房縱向應(yīng)變的測(cè)試具有較好的重復(fù)性，LASr、LAScd、LASct的觀察者內(nèi)及觀察者間內(nèi)部相關(guān)系數(shù)ICC大多接近或超過(guò)95%。

本研究發(fā)現(xiàn)左心房功能相關(guān)指標(biāo)LASr、LAEF在對(duì)照組、房顫竇律組及房顫組間呈梯度性下降；左心房結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)LAVmax、LAVmin及LAVI在3組間呈梯度性增大，這與房顫時(shí)心房重構(gòu)的進(jìn)行性加重相符。而盡管房顫患者LAScd較對(duì)照組顯著降低，在房顫竇律組與房顫組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這表明LAScd先于LASr、LAEF以及左心房結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)LAVmax、LAVmin及LAVI，在陣發(fā)性房顫的時(shí)期已經(jīng)受損。此外，LASct也在陣發(fā)性房顫時(shí)期就已受損，而房顫心律時(shí)因心房不具有收縮功能，因此對(duì)于持續(xù)性房顫患者LASct不做評(píng)估。

研究[24]表明，在老年患者中心房容積越大房顫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)越高，其中心房最小容積的大小是發(fā)生房顫的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。本研究發(fā)現(xiàn)竇性心律的樣本中，LAVmin具有較好的陽(yáng)性預(yù)測(cè)價(jià)值。盡管LAVmin是一項(xiàng)體現(xiàn)左心房結(jié)構(gòu)功能的指標(biāo)，但其受到左心房排空能力的影響，即同樣大小的LAVmax，排空能力越強(qiáng)，LAVmin越小，反之LAVmin越大。因此LAVmin的增大不僅反映了心房增大的結(jié)構(gòu)變化，也反映了心房收縮的功能變化。此外，在房顫病程較早期受損的LAScd對(duì)陣發(fā)性房顫也具有較好的陽(yáng)性預(yù)測(cè)價(jià)值；而較晚受損的LAEF和LASr則具有較好的陰性預(yù)測(cè)價(jià)值。

本研究存在一定的局限性：(1)樣本量較??；(2)僅使用新軟件測(cè)量左心房應(yīng)變，未與傳統(tǒng)的套用左心室應(yīng)變的方法比較以證明其準(zhǔn)確性；后續(xù)將擴(kuò)大樣本量，并進(jìn)行進(jìn)一步的對(duì)比研究。

綜上所述，超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)估左心房應(yīng)變具有較好的重復(fù)性。通過(guò)超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)估的左心房功能變化結(jié)合二維超聲評(píng)估的左心房結(jié)構(gòu)變化能夠反映不同病程階段房顫的心房特征。LAVmin、LAScd可用于輔助發(fā)現(xiàn)陣發(fā)性房顫的可能，LAEF和LASr可用于輔助排除陣發(fā)性房顫的可能。