左心耳形態和功能影像學評估的研究進展

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·綜述·

左心耳形態和功能影像學評估的研究進展

汪皓洋1,白元2

(1.第二軍醫大學學員旅,上海 200433；2.上海長海醫院心血管內科)

心房顫動是最常見的心律失常之一，在中國一般人群中發病率約為 0.77%[1]，而且對于80歲以上人群，其發病率高達8%。大量研究證實，很多心房顫動與左心耳(LAA)血栓相關，心因性血栓的發生大約90%在左心耳形成[2]。目前臨床上常用評估左心耳形態和功能，診斷左心耳血栓的影像學方法主要有經食管超聲心動圖(TEE)、多排CT(MDCT)與心臟核磁共振(CMR)。隨著超聲技術的發展，三維超聲、組織多普勒等新技術也在左心耳形態功能的評估以及左心耳介入封堵治療中發揮了越來越重要的作用。本文通過比較目前常用的影像學方法在評估左心耳形態和功能以及診斷左心耳血栓的優勢和不足來找出最優的影像學檢測方法。

1左心耳的解剖特點

左心耳起源于胚胎時期的左心房的殘留，是一種伴有鋸齒狀物的長管鉤狀結構，有不同的大小和形態。左心耳有齒狀的肌肉小梁[2]，并且有收縮活動[3]。左心耳的開口直徑在10～40 mm，位于左上肺靜脈及左房室瓣環之間，在TEE下觀察，左心耳長度在16～51 mm不等，其軸心明顯彎曲或者螺旋，占各式左心耳的70%[2]。一項尸體解剖研究證明在500例尸體中80%的左心耳具有大量的小葉，54%的是二分葉的[2]。因此，左心耳應當被多層次多角度地掃描來仔細篩查血栓。

雖然左心耳是一種具有多縫隙的盲端，但是通常情況下血栓的形成過程也會被左心耳腔中強有力的血流阻止,因而左心耳收縮功能的減弱和血流動力學的紊亂會增加形成血栓的概率[4]。尤其對于心房顫動患者來說，左心耳相當于一個相對靜止的袋裝結構，使血流進入后更容易滯留，形成血栓。另一方面，即使患者無心房顫動，左室功能嚴重不全及左室舒張末期壓力升高也會升高左心耳血栓風險。因此，左心耳形成血栓的因素包括左心耳收縮功能降低及充盈壓升高。急性心房顫動患者的左心耳血栓事件比例高達14%[5]。更需注意的是，即使心房顫動患者接受合理的抗凝治療，其依然有左心耳血栓形成的風險，研究顯示比例在1.6%左右[6]。

2左心耳形態結構的評估

2.1經食管超聲心動圖完整的左心耳結構的評價應當包括左心耳尺寸、形態和結構的二維影像。TEE是將超聲探頭置入食管內，從心臟的后方向前近距離探查其深部結構，與經胸超聲心動圖(TTE)相比，避免了胸壁、肺氣等因素的干擾，故可顯示出清晰的圖像，提高對心血管疾病診斷的敏感性和可靠性，也便于進行心臟手術中的超聲監測與評價。與外科術中直接觀察相比，TEE診斷左心耳血栓的敏感性及特異性分別為92%與98%，陽性預測率86%，陰性預測率高達100%[7]。但是由于左心耳具有多葉的復雜形態，直徑小于2 mm的血栓可能會在TEE圖像上被遺漏[8]。

TEE相對于MDCT和CMR來說屬于半侵入式的檢測方式，但是可以在手術過程中提供實時的圖像，起到了重要的指導作用。近年來，實時三維經食管超聲心動圖(RT3D-TEE)迅速發展，該技術在左心耳封堵治療中的應用被多次報道。

2.2三維超聲心動圖普通的二維超聲是觀察一個平面結構，不能對左心耳有一個直觀立體的檢測，因而使得某些病人由齒狀肌來源的小血栓很難被檢測出來，這些限制通過三維成像技術可得到解決[9]。初步研究表明在評估左房和左心耳的血栓方面，聯合二維與三維的TTE和TEE有類似的精準度[10]。RT3D-TEE能提供非常好的左心耳的三維解剖結構，同時克服了在左心耳和左上肺靜脈之間的邊緣偽影，這在二維TEE(2D-TEE)上常被誤認為是血栓[9]。2D-TEE的局限性包括有限的空間分辨率和增益設置的靈敏度，這點可以通過3D探測器的互補成像來解決[11]。

謝洪宇等[12]對239例心房顫動患者研究發現2D-TEE對輕中度自發顯影(SEC)的診斷準確率優于RT3D-TEE，對重度SEC的診斷準確率兩種方法相似，可能機制是2D-TEE的分辨率優于RT3D-TEE的緣故。MDCT和CMR能夠提供三維影像，但是他們不能在手術過程中實時成像，也不能在患者的床邊完成[11]。因此，目前對于診斷SEC和左心耳血栓，雖然RT3D-TEE不能替代傳統的2D-TEE，但是將這兩者結合可以提高對左心耳血栓的檢出率并減少假陽性率。王益佳等[13]研究發現與2D-TEE比較，RT3D-TEE測量左心耳開口的最大徑與X線造影及封堵器型號之間具有更好的相關性，因此在左心耳封堵術中對于LAmbreTM封堵器型號的選擇具有更好的指導意義。RT3D-TEE在心導管室和手術室里的許多心臟介入過程中將有很好的應用前景[14]。

2.3心腔內超聲心動圖心腔內超聲心動圖(ICE)采用單平面可調探頭，通過右股靜脈插管置于右房內，可對心腔內血流進行精確評價,而且ICE能迅速檢測到一些可能發生的并發癥，包括心內血栓形成、心包積液和肺靜脈梗阻等[15]。但由于ICE的高額費用和侵入性操作的風險，近年來在臨床評估左心耳形態和功能方面較少涉及，主要應用于射頻消融治療、改善心內膜顯影等方面[16-17]。

2.4多排螺旋CTMDCT是一種相對無創的檢查，就目前來說，其優勢在于能夠提供具有高空間和時間分辨率的圖像，并且能夠十分敏感地識別出左心耳內的小血栓。有一項對于402例病人的研究表明，與TEE相比較而言，MDCT對于排除左心耳血栓的陰性預測結果的準確度和敏感性為100%[18]，而陽性預測結果的準確度41%～92%[19]，MDCT檢查提示有血栓存在的可能性并不高，因此很高的陽性誤差成為MDCT應用的主要限制。MDCT相對于TEE來說具有輻射性，需要注射造影劑，對造影劑過敏的病人無法使用，而且無法在手術的過程中進行實時監測，目前臨床應用受限。

2.5心臟核磁共振CMR可以精確直觀地顯示左心耳的大小和功能，在探測心房顫動患者的血栓方面具有潛力[20]。Ohyama等[21]對16名病人分析發現 CMR在預測左心耳可能存在血栓的陰性率100%、陽性率84%。CMR在預測左心耳血栓方面與CT不相上下。相比與MDCT，CMR減少了放射性傷害和造影劑的使用，但是空間分辨率的降低，檢查所需時間的延長，檢查時要求病人屏住呼吸以及安裝有起搏器的病人無法使用等諸多問題及諸多禁忌證限制了其在臨床上的使用。MDCT和CMR這兩種方法的優點在于對左心耳結構和功能、左心房以及肺靜脈的立體關系和其他心臟和胸廓結構的細節評估精確度高。

3左心耳功能的評估

雖然左心耳具有多腔隙的結構，但是正常情況下左心耳腔中強有力的血流阻止會阻止血栓的形成。心房顫動患者左心耳舒縮功能降低，左心耳血流呈高凝狀態及血栓形成與左心耳功能異常密切相關[22-23]。對于左心耳功能的評估，目前主要使用多普勒超聲技術，其中包括頻譜多普勒和組織多普勒。多普勒超聲心動圖成像的基礎是與超聲束相作用的小的移動結構(如紅細胞、心肌細胞等)所產生的背向散射信號的頻移。

3.1頻譜多普勒臨床評價左心耳功能最常用的方法，即在經食管超聲條件下，用頻譜多普勒測量左心耳口的血流速度[24]。孟凡霞等[25]利用脈沖多普勒評估左心耳充盈及排空峰值血流速度，發現當左心耳功能嚴重受損時，左心耳入口處血流速度減低，左心耳壁組織運動速度減低，振幅減小，左心耳主動排空功能異常。當左心耳內血流重度淤滯或發生血栓時，左心耳入口處血流速度極低，組織運動速度也極低，振幅消失，左心耳的有效排空血流信號消失，僅見背景為SEC的瘀滯表現。采用脈沖多普勒來評估左心耳功能，操作簡單、可重復性強，若超聲圖像效果不理想，可以使用微泡造影劑來增強影像學檢測效果[26]。

3.2組織多普勒組織多普勒成像的特征是比典型的多普勒血流信號有更高的振幅和更低的頻率。孟凡霞等還利用組織多普勒評估左心耳內側壁中央部位的心肌收縮峰值速度及舒張峰值速度，結果表明LAA的收縮功能是影響左心耳血流排空的重要因素[25]。一項最近的研究證實在組織多普勒TTE上左心房收縮的速度和TEE進行比較，它是新型無創的功能參數，可以有助于心房顫動的風險分層[27]。另一項研究展示出對比增強的組織多普勒可以指引量化SEC，利用組織多普勒信號的主要速度[28]。不過目前還缺乏采用組織多普勒技術評價心房顫動患者左心耳運動改變的研究。該技術尚處于研究探索階段，并未納入臨床常規檢查。

超聲心動圖可以從左心耳血流速度、左心耳壁運動功能及左心耳射血分數等不同角度評價左心耳功能，與MDCT及CMR相比有較大優勢，但許多指標需脫機測量，目前尚未普遍應用于臨床[29]。目前利用MDCT和CMR評估左心耳功能的方法是通過測量出左心耳最大和最小容積，從而計算左心耳射血分數，臨床研究較少。溫兆贏等通過對48例患者研究，得出多排CT對于左心耳容積和功能的測量有很好的可行性和重復性，與MRI相比，準確性也很高[30]。

4總結

目前應用于評估左心耳形態和功能以及診斷左心耳血栓的影像學手段主要有超聲心動圖(TEE、三維超聲、脈沖多普勒等)、MDCT及CMR。TEE經食管檢查，探頭靠近心臟，基本可以完整評估左心耳形態和功能以及診斷左心耳血栓，且具有在手術中實時監測，無輻射，限制少等優點已在臨床中大規模使用，并且超聲技術的迅猛發展，如三維超聲，組織多普勒技術對TEE的不足之處進行了補充與完善。MDCT和CMR在評估左心耳形態方面效果較好，但在評估左心耳功能方面明顯不及多普勒超聲，目前主要應用于對TEE的補充和對該類疾病的回顧性研究。因此，利用各種檢查手段的優點對左心耳形態和功能以及左心耳血栓診斷的綜合分析具有重大意義。

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(收稿日期：2015-11-01)

中圖分類號:R322.11;R445

文獻標識碼:A

DOI:10.3969/J.issn.1672-6790.2016.01.034

作者簡介：汪皓洋，Email:530048152@qq.com

基金項目：國家自然科學基金資助項目(81201491)