王芳園 周 暢
(三峽大學 第一臨床醫(yī)學院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 超聲科, 湖北 宜昌 443003)
心房顫動(atrial fibrillation,AF)是臨床常見的心律失常類型,與心血管疾病死亡率的增加密切相關[1]。AF的發(fā)病機制目前有幾大經典假說(多子波折返假說、局灶激動假說、肺靜脈波學說等),左心房的結構重構和電重構形成了AF發(fā)生、發(fā)展的基礎。射頻導管消融術(radiofrequency catheter ablation,RFCA)作為AF的治療方法,其安全性和有效性已得到廣泛認同,但其術后4年內AF復發(fā)率仍高達49.9%[2]。那么,如何降低AF復發(fā)率是近年來臨床研究工作的熱點。隨著多普勒超聲技術的發(fā)展,其檢測的相關指標可用于評估AF復發(fā),具有較高的臨床應用價值。本文將圍繞多普勒超聲通過評估相關指標用于預測RFCA術后AF復發(fā)的研究進展進行綜述。
AF發(fā)生早期可誘發(fā)心房的電生理及離子通道特征變化,即心房電重構。心房電重構可與心房功能重構相伴發(fā)生,其主要機制為L型鈣通道表達下調,動作電位時程和不應期縮短,從而形成易于維持AF的正反饋環(huán),快速性AF得以持續(xù)發(fā)生[3,4]。隨著AF的進一步發(fā)展,心房肌膠原纖維的含量和構型發(fā)生改變,導致心房結構重構,加劇局部組織的傳導阻滯、折返,形成維持AF的異常基質。心房電重構、功能重構和結構重構的協(xié)同作用是AF發(fā)生和維持的核心環(huán)節(jié)[5]。因此,心房重構相關的心房纖維化及維持其病理狀態(tài)的異常心房基質的形成是構成RFCA術后AF復發(fā)的病理生理基礎[6]。另外,消融術后肺靜脈傳導恢復、非肺靜脈觸發(fā)灶的存在也可導致AF復發(fā)。盡管肺靜脈傳導恢復是大部分AF術后復發(fā)的主要原因,但研究發(fā)現(xiàn),在極晚期復發(fā)(術后12月或以上)患者中,其復發(fā)的機制主要在于AF基質改變,而不僅是肺靜脈傳導恢復[7]??梢?,術前心房基質的改變極大地影響了RFCA術后AF的復發(fā),且復發(fā)率與AF的觸發(fā)和維持機制有關。因此,通過多普勒超聲技術評估AF患者術前心房結構和功能改變,可為預測RFCA術后AF復發(fā)提供參考。
AF患者因左心房壓力超負荷導致左心室充盈壓隨之增高,并通過房室瓣口觸發(fā)左心房持續(xù)功能重構,易化AF復發(fā)[8]。因此,左心室充盈壓在整個病程中具有概括左室收縮和舒張功能的作用[9,10]。通過多普勒超聲可測得心腔中血流速度和瓣環(huán)運動速度,如E(二尖瓣口舒張早期血流峰值)、A(二尖瓣口舒張晚期血流峰值)、e′(二尖瓣環(huán)舒張早期峰值運動速度)等,可反映左心室與左心房間的壓力階差,從而評估左心室充盈壓[11,12]。
Masuda等[13]發(fā)現(xiàn),在215例多次行RFCA的患者中,平均E/e′>14是多次(1.4±0.5次)RFCA術后AF復發(fā)的獨立預測因子。Fornengo等[14]研究發(fā)現(xiàn),心房壁間隔側的E/e′≥11是預測AF復發(fā)的最佳因子,提示不同壁的E/e′可能是心臟不良事件的預測因子,但測量間隔側和側壁與測量單個位置相比無明顯差異[15]。另外,當左室射血分數(shù)正常(>50%)時,E/A>0.75且E/e′>10.7或者E/A≤0.75能反映左室舒張功能障礙。Hu等[16]對83名陣發(fā)性AF患者RFCA術后隨訪發(fā)現(xiàn),左室舒張功能障礙在AF復發(fā)患者中所占比例高于未復發(fā)患者(66.7%比33.8%),提示左室充盈障礙是AF術后復發(fā)的獨立預測因子。
左室功能障礙相關的心房重構與導管消融術后的AF復發(fā)率呈正相關,而研究人群、隨訪期時長、不同AF類型消融程序不一致等均對左室充盈指標的預測價值造成影響。多普勒超聲技術可通過檢測左心室充盈壓的變化,以E/e′或E/A等預測指標而替代心導管檢查,在術前有效評估左心室充盈壓,反映左房重構程度,對預測AF的術后復發(fā)有較好價值[17,18]。
左心耳血流速度(left atrial appendage flow velocity,LAAFV)是較好的AF復發(fā)預測指標,主要包括左心耳排空速度(left atrial appendage emptying velocity,LAAEV)和左心耳峰值流速(left atrial appendage peak flow velocity,LAAV),不僅能反映左心耳(left atrial appendage,LAA)功能,還能反映左心房收縮功能重構[19]。Ma等[20]對120例AF患者RFCA術后隨訪12個月發(fā)現(xiàn), LAAEV≤32 cm/s時預測術后復發(fā)的敏感性為90%,特異性為86%。Kanda等[21]對53例持續(xù)性AF患者術后隨訪12個月,發(fā)現(xiàn)LAAV≤28 cm/s時預測術后復發(fā)的敏感性為62%,特異性為69%,預測準確率為63%。因此,左心房和LAA功能受損的AF患者具有較高的術后復發(fā)風險,LAAFV能敏感地反映心房重構的程度,是可靠的AF復發(fā)預測因子。
與脈沖多普勒測量LAA血流速度相比,通過組織多普勒成像測量LAA壁運動速度能更早的檢測出LAA功能受損[22]。Ariyama等[23]發(fā)現(xiàn),LAA功能參數(shù)比左房功能或結構重構參數(shù)對預測AF復發(fā)的敏感性更高,當LAA收縮期頂部運動速度小于10.5 cm/s時, 其預測術后復發(fā)的敏感性為76.5%,特異性為79.2%。其原因可能是,隨著AF病程的進展,LAA功能改變早于左心房重構;且LAA功能下降可導致左房的儲存器和收縮功能降低,加劇心房結構重構,形成維持AF的異?;|并導致AF復發(fā)。因此,LAA血流速度和LAA壁運動速度作為LAA功能參數(shù)預測術后復發(fā)的敏感性較高。
心房結構重構的病理表現(xiàn)為心房的肥厚、擴大及纖維化,引起心房電壓降低和心房傳導時間延長[24]。左房電壓降低可促進AF的延續(xù),加重心房間傳導的延遲[25,26]。由多普勒超聲技術結合心電圖獲得多普勒衍生參數(shù),是常規(guī)多普勒超聲參數(shù)的延伸,其測量方法簡單、快速、重復性高,可用于評估心臟電機械傳導障礙,彌補常規(guī)多普勒超聲指標評價左房重構的不足。
體表心電圖P波(導聯(lián)II)開始至脈沖波多普勒舒張晚期二尖瓣血流峰速(A波)的傳導時間為PA-A間期。Chao等[27]研究發(fā)現(xiàn),PA-A間期與AF的復發(fā)有明顯相關性,當PA-A間期≥160 ms時預測術后AF復發(fā)的敏感性為80.6%,特異性為70.8%。PA-A間期延長反映了左房增大和電生理激活時間的延長,在心房結構重構的早期,早于心房增大即可出現(xiàn)心房間的傳導延遲和激活時間延長,從而促進心房持續(xù)重構。
PA-a′間期是從心電圖P波(導聯(lián)II)開始到二尖瓣環(huán)外側壁組織多普勒a′峰頂點的時間間隔。AF患者的PA-a′間期既反映了心房重構引起的結構變化也反映了心房傳導速度的變化,可用于估計心房總傳導時間[28]。Ejima等[29]研究發(fā)現(xiàn),PA-a′間期≥143 ms聯(lián)合左房容積指數(shù)(left atrial volume index,LAVI)≥29 mL/m2是RFCA術后復發(fā)的預測因子。Fukushima等[19]對105例陣發(fā)性AF患者RFCA術后隨訪,發(fā)現(xiàn)PA-a′間期是AF復發(fā)的獨立預測因子,PA-a′間期≥151.3 ms的隨訪患者術后AF復發(fā)率明顯高于PA-a′間期<131.0 ms的隨訪患者。因此,PA-a′間期反映的心房總傳導時間可作為AF復發(fā)危險性的術前評估指標,有助于RFCA術后AF復發(fā)的風險分層。
不同的多普勒超聲技術測量的心房傳導時間可能存在差異,但其中PA-A間期與PA-a′間期在反映左房傳導時間上差異較小且相關性較好[30]。但多普勒技術受呼吸、心臟轉位、室壁運動方向和聲束夾角的影響,二尖瓣環(huán)組織多普勒速度頻譜較二尖瓣瓣口血流頻譜不易受容量及壓力負荷的影響。因此,不同多普勒超聲技術獲取的預測因子具有相關性較好的同時依然存在局限性。
組織多普勒超聲心動圖已被用來確定心房不同區(qū)域之間的電機械延遲時間(electromechanical delay time,EMD)。EMD與AF的持續(xù)發(fā)展獨立相關,可作為一項評價心房電重構和結構重構的指標,用于預測AF的發(fā)生[31,32]。EMD測量方法為自心電圖P波起始至二尖瓣環(huán)間隔、側壁位點組織多普勒運動頻譜a′波起始時間。左心房內電傳導時間(intra-left atrial conduction time,ILCT)為二尖瓣環(huán)間隔壁與側壁位點處EMD的差值,反映了左心房內傳導時間。譚團團等[33]發(fā)現(xiàn),ILCT與RFCA術后復發(fā)相關,ILCT≥24.5 ms時,預測術后復發(fā)敏感性為92.9%,特異性為78.9%。因此,ILCT指標能夠反映AF患者左心房內電機械傳導的不均一性,具有較好的AF復發(fā)預測價值。
雙多普勒技術可在同一心動周期同一切面上同時獲取任意兩個位點的心肌組織運動頻譜,可用于評價心臟同步性[34]。周燕翔等[35]對45例陣發(fā)性AF患者隨訪6個月發(fā)現(xiàn),標化T1(取二尖瓣環(huán)室間隔及側壁處心肌組織運動頻譜a'波起點的時間差記為T1)是RFCA術后AF復發(fā)的獨立危險因素,當標化T1≥39.38 ms時,預測術后AF復發(fā)的敏感性為62.5%,特異性為75.9%。
AF患者的LAA擴張是LAA結構改變的一個重要方面,LAA壁運動速度與LAA壁的擴張有關,并且LAA壁運動特性的改變參與了心房重構的早期階段,體現(xiàn)在LAA局部間質纖維化與心房傳導異常相關,并顯著延長傳導時間[36]。LAA是AF的非肺靜脈觸發(fā)部位之一,但既往研究RFCA術后復發(fā)的預測因子均較少涉及LAA功能及電傳導指標。LAA功能及傳導參數(shù)的獲得相較于左房參數(shù)更難,但預測效益方面更為敏感,具有其獨特的優(yōu)越性。因此,LAA傳導時間的變化特點反映了LAA結構重構所引發(fā)的心房電傳導異常,可用于預測RFCA術后AF復發(fā)。
3.5.1 P-LAA間期
Kinay等[37]記錄從心電圖P波起始至經食管超聲心動圖LAA射血波起始點的時間間隔為P-LAA,在對AF患者RFCA術后的隨訪中發(fā)現(xiàn),復發(fā)患者的P-LAA間期相對于未復發(fā)患者顯著延長,P-LAA≥105 ms時預測術后AF復發(fā)的敏感性為71%,特異性為82%。P-LAA間期包括心房之間脈沖傳播所需的時間和LAA機電耦聯(lián)所需的時間,實際反映的是心房間傳導時間,因此LAA重構引起的傳導延遲與AF術后復發(fā)相關。
3.5.2 P-LAA TDI間期
心電圖P波(導聯(lián)II)起始至經胸組織多普勒成像LAA收縮期運動速度峰值時間間隔為P-LAA TDI間期,用于估計實際左心房電傳導時間。Hori等[38]對63例AF患者RFCA術后隨訪發(fā)現(xiàn),P-LAA TDI間期延長是AF復發(fā)的預測因子,且P-LAA TDI間期≥173 ms時預測復發(fā)的敏感性為76.9%,特異性為82.40%。
多普勒技術是超聲心動圖檢查中評價左房結構和電重構變化的重要方法,其中運用組織多普勒成像技術評估心房傳導時間易于記錄,可用于常規(guī)臨床實踐,且預測AF的敏感性及特異性均較高,可為AF的治療、復發(fā)提供新思路。然而,由于參與心房重構的因素和途徑十分復雜,不同的多普勒超聲參數(shù)反映房室功能及心房重構的側重點存在差異,因此預測消融效果還應結合多項指標做出判斷。本文綜述了目前運用多普勒超聲技術預測AF患者RFCA術后復發(fā)的多項指標,不僅有助于識別RFCA潛在獲益的AF患者,還為消融策略的選擇和優(yōu)化提供了參考。