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实时三维经食管超声心动图评估左心耳结构和功能的研究进展

2021-11-29侯玲丽任建丽

临床超声医学杂志 2021年1期
关键词:容积房颤开口

侯玲丽 任建丽

左心耳紧邻左房前侧壁,是左房向前下延伸形成的弯曲狭窄、边缘有数个齿状切迹的立体肌性管型盲端结构,紧邻左室、肺静脉、二尖瓣等结构,受周围结构影响较大。实时三维经食管超声心动图(real-time three dimensional transesophageal echocardiography,RT-3D TEE)为实时三维超声心动图的扩展,可避开肺气等干扰,清晰显示左心耳内复杂的解剖结构并进行重建,从而更清楚地显示左心耳的空间方位及立体形态,与解剖结构高度统一。本文就RT-3D TEE 在评估左心耳结构和功能中的研究现状及进展进行综述。

一、左心耳的结构和形态

左心耳深度和宽度均≥10 mm 的长管型结构被定义为分叶,可分为单叶(13.4%)、双叶(43.3%)、三叶(32.8%)、四叶及以上(10.5%)[1]。RT-3D TEE 通过切割左心耳内部结构及整体轮廓的三维图像对左心耳分叶进行判定,可多方位观察左心耳中不规则形态的解剖结构,能更精确地判断左心耳的分叶数。根据对三维实时重建图像的切割,将左心耳外形分成:①菜花型(8.4%):深度浅,开口多为不规则形状,由不占主导且不同数量的叶片构成复杂的内部结构;②仙人掌型(15.3%):1 个明显的主叶片从上下两端的不同方向伸展发出副叶片;③风向袋型(33.6%):1 个足够长度的主叶片作为一级结构,并从其不同位置发出2~3个叶片;④鸡翅型(42.7%):在主叶片的近端或中部出现明显的弯曲反折,也可有第2个叶片[2]。

Bai等[3]应用RT-3D TEE评估200例心房颤动(以下简称房颤)患者的左心耳结构和形态,左心耳的重建平面从3D 数据在心电图R波开始时集中获得,通过将RT-3D TEE与CT对左心耳各测量参数进行相关性分析,结果发现两者具有较好的相关性和一致性(均P<0.001);与CT 比较,RT-3D TEE 对左心耳口面积、宽度及左心耳深度的测值虽偏小,但因RT-3D TEE可以提供实时的左心耳三维视图,在左心耳封堵过程中发挥关键的监测和指导作用。Song等[4]应用RT-3D TEE获取左心耳的横截切面及长轴切面,较2D TEE 0°、45°、90°、135°、180°的切面而言可以更准确地测量左心耳开口最大直径和最小直径、左心耳深度、左心耳开口面积(LAA-O)等参数。由此可见,应用2D TEE、RT-3D TEE、CT在评估左心耳结构中,对比2D TEE视角的局限性、CT的辐射及操作的不便性,RT-3D TEE是一种更好的测量方式。

二、左心耳的功能

左心耳是胚胎发育期间左房的残余物,具有主动收缩、舒张功能。其血流频谱呈规则的特征性波形:左心耳向上的排空频谱由左心耳主动收缩产生,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缩功能;左心耳向下的充盈频谱由肺静脉充盈左心耳形成,以左心耳最大充盈速度表示,其代表了左心耳弹性回缩或当房室间压力差消失时的充盈功能,也可反映左心耳的心肌顺应性[5]。在临床未应用RT-3D TEE之前,因左心耳解剖结构及运动方向的易变性,普遍应用2D TEE 的频谱多普勒测定左心耳血流排空速度(PEV),间接评估其收缩及舒张功能。张娟等[6]应用RT-3D TEE 证实左心耳排空分数与PEV 呈显著正相关(三维面积法、三维容积法相关系数分别为0.553、0.465,均P<0.05),且应用三维技术较二维技术测量的排空分数与PEV 的相关性更高(三维面积法、三维容积法、二维面积法相关系数分别为0.553、0.465、0.462,均P<0.05),这可能是因为三维技术显示左心耳整体的容积变化,更接近于真实的左心耳解剖结构,而二维面积法的测量仅代表某一平面上的变化,不能准确反映左心耳整体的机械功能,故RT-3D TEE测量的左心耳排空分数是体现左心耳收缩舒张功能的关键指标。

三、左心耳结构和功能的临床应用价值

1.评估左心耳封堵器型号

房颤是最常见的室上性快速心律失常,血栓作为其常见并发症,是造成脑卒中的重要危险因素,而左心耳因其形态、肌小梁、梳状肌结构等因素是血栓形成的重要部位。近年来,经皮左心耳封堵术在口服抗凝药出血风险高的房颤患者中应用广泛,术前应用RT-3D TEE测量左心耳开口直径、封堵器锚定区直径、深度等参数以选择合适的封堵器型号,通过使用任意平面切割裁剪左心耳可了解其形态、分叶数、大小及走向等影响经皮左心耳封堵术成功的因素,以最大程度地降低封堵的失败率[7-8]。

Zhou 等[8]应用 RT-3D TEE、2D-TEE、CT、X 线透视下左心耳造影测量28 例行左心耳封堵术的房颤患者的左心耳开口直径、左心耳深度,结果发现RT-3D TEE 测值与最终选择封堵器型号的相关性较2D-TEE 测值更高,且应用RT-3D TEE 发现了3 例残余漏,而2D TEE 仅发现1 例残余漏。因左心耳开口直径及形态存在个体差异,目前主要通过测量左心耳开口最大直径来确定封堵器尺寸,不同形状的左心耳开口最大直径与最小直径差异较大,Jia 等[9]根据左心耳开口形状将其分为圆形、椭圆形、足形、三角形、水滴形,并对行左心耳封堵术中更换过封堵器型号的4 例患者进行分析,结果发现当左心耳开口最大直径与最小直径的比值>1.4 时,左心耳开口形状较扁,由于封堵器为圆形,因此仅通过左心耳开口最大直径确定封堵器型号可能产生较大误差。但左心耳周长和面积相对恒定,故Schmidt-Salzman 等[10]应用 RT-3D TEE 测量 55 例使用 Watchman 封堵器行左心耳封堵术的房颤患者的左心耳开口面积、周长,发现通过周长计算出的左心耳直径(PDD)、通过面积计算出的左心耳直径(ADD)与实际选择的封堵器型号有较好的相关性,且较2D TEE 测值的相关性好。金沁纯等[11]应用RT-3D TEE、2D TEE、X 线透视下左心耳造影评估左心耳开口最大直径,对PDD 预测封堵器尺寸与最终植入封堵器型号进行相关性分析,结果发现置入封堵器型号与PDD、2D TEE、RT-3D TEE 测得的左心耳开口最大直径均呈正相关(r=0.859、0.606、0.634,均P<0.001),而与X 线透视下左心耳造影的测值相关性较差,且PDD 预测的封堵器型号与最终使用的封堵器型号一致性最好(K=0.778,P<0.001)。Yosefy 等[12]应用RT-3D TEE、2D TEE、CT 对30例行左心耳封堵术患者的左心耳开口最大直径进行测量,发现RT-3D TEE的测值与CT 测值比较差异无统计学意义[(24.5±4.7)mm vs.(24.6±5.0)mm],且RT-3D TEE 无辐射、方便,故更适合于评估左心耳开口直径以选择合适的封堵器型号。

2.评估左心耳血栓

左心耳内血栓形成是房颤最常见的并发症,局部血栓形成后脱落可随血液循环至各处动脉导致脑卒中与栓塞,故预防左心耳血栓形成是房颤患者抗凝治疗的主要目的。 Squara 等[13]分别应用2D TEE 和RT-3D TEE 评估104 例房颤患者左心耳内血栓情况,发现因左心耳梳状肌、多分叶及左心耳脊部混响效应形成伪像等原因导致2D TEE 判断左心耳血栓有一定误差,其中有12 例患者2D TEE 不能明确血栓存在,应用RT-3D TEE通过分析多个连续心动周期包含整个左心耳可疑为血栓的图像,最终1 例确诊为血栓,证实RT-3D TEE 可有效鉴别血栓与左心耳解剖学变异(梳状肌、多分叶等)。同时RT-3D TEE对检出梳状肌内血栓的特异性较高[14];若显示左心耳内回声越高且呈云雾状改变的自发显影,则形成血栓和发生脑卒中的可能性较大。RT-3D TEE 对左心耳内自发显影的检出率较高,可及早进行干预,减少和预防体循环栓塞的发生[15]。此外,RT-3D TEE在评估栓子大小、活动性、类型、部位及与周围结构的空间毗邻关系方面均较2D TEE更具优势。

Chen 等[16]对444 例非瓣膜性房颤患者在房颤射频消融术前进行评估,应用RT-3D TEE 测量左心耳开口直径、面积、深度、收缩和舒张末期容积,以及通过左心耳容积推算左心耳射血分数等,利用三维重建观察左心耳形态,结果发现随着欧洲心脏病协会制定的房颤栓塞风险评分(CHA2DS2-VASc)的增加,左心耳开口直径、面积和舒张末期容积均增加,而排空率降低;患有左心耳血栓的患者相对于无血栓者的舒张末期容积增加[(7.39±3.47)ml vs.(5.21±2.59)ml,P=0.003],多呈菜花样形态(64.3%vs.25%,P=0.004),提示舒张末期容积增加及菜花样形态的左心耳预测血栓风险独立于CHA2DS2-VASc评分,提高了预测房颤和脑卒中的准确率。

既往研究[17]表明PEV、左心耳二维下的面积变化率(2DFAC)是预测血栓形成的独立因素,但心肌纤维螺旋化使2D TEE 的扫查切面与左心耳长轴最大面不一致,故有学者[18]应用RT-3D TEE 的三维容积法测量左心耳射血分数(3D-EF),结果发现其与2D-FAC 相关性较好(r=0.88,P<0.05),能较好地反映左心耳的收缩功能。通过比较正常对照组与房颤有、无血栓组的PEV、左心耳间侧壁和外侧壁的心肌组织速度、左心耳间侧壁和外侧壁最大舒张期平均应变率、2D-FAC、3D-EF,发现房颤患者左心耳体积的改变是整体、弥漫性的,左心耳射血分数随着容积的增大而降低,进而形成血栓。有研究[19]表明左心耳舒张末期容积>18.45 ml、左心耳收缩末期容积>9.69 ml 为形成血栓的临界值。

3.评估房颤复发

肺静脉在房颤复发中占主导地位,左心耳在非肺静脉中所占比例较高,这可能是因为左心耳开口处环绕的少部分组织与左房形成的原始肺静脉组织相近[20]。张晨峰等[21]应用RT-3D TEE对76例经药物治疗的阵发性房颤患者的左心耳进行评估,发现左心耳分叶数与左心耳容积是预测房颤复发的独立危险因素。Teixeira 等[22]研究表明左心耳容积>8.825 ml预测房颤复发的敏感性为94%,特异性为66%,这可能与房颤复发和心房重构导致的自律性增强、折返机制有关,由于左心耳形态和大小较功能改变对心房重构的影响更大[23],故对房颤复发也有较大的影响,但该研究未纳入行房颤射频消融术病例。He等[24]应用RT-3D TEE对房颤射频消融术患者的LAAeV、EF、容积、长径等指标进行评估,发现射频消融术中影响房颤复发的危险因素有LAAeV、EF,与袁迎芳[25]应用CT对左心耳进行评估的结论一致。

四、展望

RT-3D TEE 可清晰显示左心耳复杂的内部解剖结构,从而更精确地评估左心耳的大小、形态、组织结构及功能,在监测血栓形成、预估房颤术后复发,以及左心耳封堵术前检查、术中监测、术后随访中均有重要作用,但RT-3D TEE 在图像质量及成像速度上较2D TEE 未见更大优势,相信随着技术的不断发展,RT-3D TEE能在更多领域及疾病中发挥不可替代的作用。

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