左心房容積指數及應變評價二尖瓣成形術后左心房逆向重構

焦曉芳，陳 昕，張婷婷，張 靜，張 藝，楊 軍

（中國醫科大學附屬第一醫院心血管超聲科，遼寧 沈陽 110001）

二尖瓣脫垂（Mitral valve prolapsed，MVP）是各種原因引起的二尖瓣一個或兩個瓣葉在收縮中、晚期或全收縮期部分或全部脫向左心房，超過二尖瓣瓣環水平，引起二尖瓣反流[1]。二尖瓣反流引起左心充盈異常，左心房容量超負荷，導致壓力升高，左心房擴大，進而引起其功能改變，左心房發生重構。左心房的大小、形態、容積和應變等變化可以反映心臟功能，評價左心房功能可以為臨床治療提供依據并且為手術時機的選擇提供參考[2]。二尖瓣手術后容量負荷減小，左心房大小和形狀有望恢復，左心房功能恢復又稱逆向重構，左心房逆向重構被定義為左心房容積指數變化率＞15%[3]。本研究的目的是探討術前左心房容積、左心房縱向峰值應變對二尖瓣成形術后左心房逆向重構的影響，及術前左心房功能評估對外科治療時機選擇的幫助。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2014年12月—2015年12月我院心臟外科行二尖瓣成形術的MVP患者25例，男16例，女9 例，年齡 41～70 歲，平均（51.3±7.2）歲，平均身高（171.7±7.1） cm，平均體質量（71.2±5.0） kg，體質量指數（36.5±10.7）kg/m2。所有患者無冠狀動脈疾病（變異性型心絞痛、急性冠脈綜合征、心梗），心房顫動或其他主要的心律失常，心肌病，風濕性瓣膜病、主動脈瓣病變，既往無心臟手術及先天性心臟病患者。病例組根據左心房前后徑（LAD）大小分為兩亞組，LAD≤45mm 的為Ⅰ組（n=10），LAD＞45mm 的為Ⅱ組（n=15）[5]。另選取年齡、性別相匹配體檢正常的健康人20例作為對照組，男13例，女7例，年齡40～65 歲，平均（52.9±7.1）歲。

1.2 儀器

GE E9型超聲診斷儀，M5S探頭，頻率1～5MHz，EchoPAC超聲工作站。

1.3 方法

患者于術前3天，術后2周及術后3月行超聲心動圖檢查。在呼吸末采集胸骨旁左室長軸切面、心尖四腔心及兩腔心切面的3個心動周期圖像并儲存供離線分析。二維測量左心室舒張末內徑（LVEDD），左心室收縮末內徑（LVESD），左心室舒張末容積（LVEDV），左心室收縮末容積（LVESV），左心室射血分數（LVEF），左心房前后徑（LAD），左心房最大容積（LAVmax），用體表面積標化成容積指數（LAVImax），左心房最小容積（LAVmin），左心房收縮前容積（LAVpreA），計算左心房總排空分數（LATEF）、被動排空分數（LAPEF）、主動排空分數（LAAEF）；彩色多普勒測量二尖瓣口縮流徑寬度（VC），反流分數（RF）；應用二維斑點追蹤技術獲得左心房12個節段心縱向應變-時間曲線，計算心肌應變的平均值，測量左心房縱向峰值應變（PALS）、舒張早期應變（ALSE）和收縮峰值應變（PACS）。

1.4 統計學分析

2 結果

病例組術前LAD、LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV均較對照組增大，差異有統計學意義（P＜0.05），LVEF較對照組增大，差異無統計學意義（P＞0.05）。二尖瓣口縮流寬度為（6.9±1.5） mm，二尖瓣反流分數為（67.6±14）%（表1）。

表1 常規超聲心動圖測量參數比較（±s）

表1 常規超聲心動圖測量參數比較（±s）

注：VC：二尖瓣口縮流寬度；MRF：二尖瓣反流分數。

對照組（n=20） 病例組（n=25） P值LAD（mm） 32.9±3.6 47.6±5.5 ＜0.001 LVEDD（mm） 48.1±3.5 58.4±4.6 ＜0.001 LVESD（mm） 31.2±2.9 35.7±4.2 ＜0.05 LVEDV（mL） 84.9±12.9 136.1±29.8 ＜0.001 LVEF（%） 65.1±7.6 68.2±7.6 ＞0.05 VC（mm） - 6.9±1.5 MRF（%） - 67.6±14

術前兩組與對照組比較，左心房容積增大，排空分數及應變減小，差異有統計學意義（P＜0.05）；術前Ⅱ組左心房容積較Ⅰ組明顯增大，差異有統計學意義（P＜0.05）；左心房排空分數及應變較Ⅰ組減小，差異無統計學意義（P＞0.05）（表 2，圖 1，圖 2）。

術后2周與術前比較，Ⅰ組左心房容積降低，排空分數升高，應變減低，差異無統計學意義（P＞0.05）；Ⅱ組左心房容積及應變均減低，差異有統計學意義（P＜0.05），左房排空分數升高，差異無統計學意義（P＞0.05），術后2周Ⅱ組左房容積較Ⅰ組大，左房排空分數及應變較Ⅰ組小，差異無統計學意義（P＞0.05）（表 2，圖 1，圖 2）。

表2 病例亞組Ⅰ、Ⅱ組各參數比較（±s）

表2 病例亞組Ⅰ、Ⅱ組各參數比較（±s）

注：1：與對照組比較，P＜0.05；2：與術前 1 比較，P＜0.05；3：與術后 2 周比較，P＜0.05，4：I組與Ⅱ組比較，P＜0.05。

對照組 術前 術后2周 術后3月Ⅰ組（n=10） Ⅱ組（n=15） Ⅰ組（n=10） Ⅱ組（n=15） Ⅰ組（n=10） ⅡLAVmax（mL） 47.2±12.4 79.7±15.91 113.±34.71,4 61.9±17.3 63.2±24.12 55.0±12.82 6 LAVpreA（mL） 27.8±13.5 51.3±7.61 79.9±25.81,4 38.7±11.1 40.7±20.02 36.0±13.52 4 LAVmin（mL） 16.9±5.9 35.2±6.51 59.7±23.61,4 26.9±5.72 29.9±17.72 22.4±9.32 3 LATEF（%） 0.65±0.06 0.56±0.041 0.49±0.081 0.60±0.10 0.53±0.091 0.60±0.08 0 LAPEF（%） 0.41±0.07 0.35±0.091 0.30±0.071 0.39±0.09 0.35±0.051 0.35±0.10 0 LAAEF（%） 0.40±0.05 0.32±0.08 0.27±0.101 0.35±0.13 0.28±0.101 0.39±0.04 0 LAVImax（mL/m2） 27.0±6.2 44.1±8.81 66.9±21.31,4 31.2±10.4 35.5±12.32 30.4±7.72 3 PALS（%） 30.5±8.13 21.9±3.101 18.9±8.701 17.1±4.171 14.0±6.501,2 25.5±7.31 2 PACS（%） 15.4±4.45 10.4±2.411 9.00±4.011 8.1±1.811 6.23±3.581,2 13.8±6.193 1組（n=15）1.1±36.02 3.0±30.72 2.0±25.22.53±0.121.37±0.11.26±0.051,4 6.0±17.92 2.6±4.501 0.7±2.351 ALSE（%） 15.0±5.83 11.89±3.93 9.90±4.751 9.0±3.341 8.21±4.151,2 11.90±4.75 11.89±3.93

術后3月與術前比較，Ⅰ組與Ⅱ組左心房容積較術前均降低，差異有統計學意義（P＜0.05），左心房排空分數及應變較術前升高，差異無統計學意義（P＞0.05）；術后3月Ⅱ組左心房容積較Ⅰ組大，排空分數及應變較Ⅰ組小，差異無統計學意義（P＞0.05），Ⅰ組與Ⅱ組術后容積變化率分別為（20.1±15.7）%和（52.5±37.6）%（表 2，圖 1，圖 2）。

圖1 Ⅰ組手術前后PALS及PACS與對照組比較（圖1a：對照組，圖1b：術前，圖1c：術后2周，圖1d：術后3月）。 圖2 Ⅱ組手術前后PALS及PACS與對照組比較（圖2a：對照組，圖2b：術前，圖 2c：術后2周，圖 2d：術后 3月）。Figure 1.Before and after the operation of PALS and PACS in group Ⅰ compared with the control group(Figure 1a：Control group,Figure 1b：Before the operation,Figure 1c：2 weeks after the operation,Figure 1d：3 months after the operation).Figure 2.Before and after the operation of PALS and PACS in group Ⅱ compared with the control group(Figure 2a：Control group,Figure 2b：Before the operation,Figure 2c：2 weeks after the operation,Figure 2d：3 months after the operation).

術后3月與對照組比較，兩組左心房容積較對照組高，差異無統計學意義（P＞0.05），Ⅰ組左心房應變低于對照組，差異無統計學意義（P＞0.05）；Ⅱ組左心房應變低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）（表 2，圖 1，圖 2）。

術前 LAVImax（r=0.46，P＜0.05）、PALS（r=0.49，P＜0.05）和 PACS（r=0.43，P＜0.05）與術后容積變化率相關。

3 討論

MVP引起的嚴重二尖瓣關閉不全是常見的瓣膜病變，不容忽視，年死亡率大于6%，手術是目前唯一恢復生活質量和改善預后的有效方法[4]。然而，對于無癥狀和無左室功能障礙的患者最佳手術時機的選擇仍存在爭議。MVP引起的二尖瓣反流，左心房通過增加自身的容量負荷補償以防止肺充血，左心房容量超負荷引起細胞肥大和間質纖維化，導致左心房重構，造成左心房容積增加，功能降低[5]。有研究顯示，左心房容積和功能是評價MVP引起二尖瓣反流患者舒張功能障礙的指標，也是二尖瓣修復術后左心房逆向重構的重要預測因素，因此左心房大小及功能的定量評估對評價MVP患者的病情發展至關重要，也對其手術決策具有指導意義[6]。在本研究中，術前病例組與對照組相比左心房容積明顯增大，左心房排空分數減小，提示左心房發生重構。Ring等的研究提出左心房功能的測量可以對沒有達到指南標準的二尖瓣病變患者最佳手術時機的選擇提供指導意見[7]。Debonnaire等的研究也認為左心房大小和容積指數能夠預測重度二尖瓣反流患者預后[8]。

應變是指心肌纖維在心動周期中長度變化的百分比，反映心肌的形變，不同時期的峰值應變能夠反映不同時期心肌功能狀態[9]。應變率成像能夠準確地獲得左心房功能參數，提高風險分層能力。本研究中左心房整體 PALS、PACS及 ALSE明顯減低。PALS代表左室收縮期左心房儲備功能，反映左室收縮時心房的被動拉伸，為后續的左室充盈期做能量儲備，二尖瓣反流通過增加左心房的容量負荷打破這種能量平衡，容量負荷的增加引起的心房重構包括間質纖維化的增加、心房彈性的減低和左心房儲備功能的下降；ALSE代表左室舒張早期左心房管道功能，左室容量負荷過重導致左室對左心房抽吸作用減低，造成管道功能下降；PACS代表左室舒張晚期左心房主動收縮泵功能[10]，在代償期，左心房可通過增加泵功能輔助左室充盈，隨著病情的發展，左心房的上述三種功能無法相互代償，均出現減低，導致左心房的結構及功能重構。

二尖瓣成形術后，二尖瓣口反流量顯著減少，血流動力學明顯改善，左心房大小及形態也會逐漸恢復。本研究結果表明，術后2周左心房容積明顯降低，但應變參數無明顯改善甚至低于術前，可能是由于術中局部心肌的損傷和術后應激狀態使左心房整體功能處于待恢復狀態，導致左心房心肌運動應變的恢復遲于心臟血流動力學的恢復。Her等研究表明左心房整體應變與組織學上心房肌纖維化的程度有很好的相關性，并能有效區分收縮與不收縮的心房肌節段，連續的左心房容積和功能評估為評價疾病的嚴重程度以及治療的效果提供一個簡單和量化的方法[11]。

術后3月左心房大小及容積進一步降低，左心房排空分數均增高，術后左心房容積變化率平均降低（36.3±25.6）%，達到了左心房的逆向重構，這表明術后左心房的逆向重構是可能的，特別是二尖瓣返流的早期階段，結構和功能尚未出現不可逆的改變，但在左心房較大患者組，主動收縮射血分數增高不顯著，左心房應變升高不顯著，與對照組有顯著性差異，即術后容積指數恢復正常水平，而應變指標不能相應的恢復，并且術前左心房內徑及容積越大，術后心肌應變恢復越緩慢，這可能是由于成形術后二尖瓣反流得以糾正，左心房的容量負荷減低，容積指數較容易恢復，而長期慢性二尖瓣反流引起左心房心肌細胞肥大、心肌間質顯著纖維化，心房肌僵硬度增加[12]，導致左心房的主動收縮功能不可逆受損，術后恢復緩慢，甚至較難恢復至正常水平，也可能與隨訪時間較短，處于應激階段的心肌細胞沒有較好的恢復有關。上述結果提示相較于容積指數，應變更能準確反映術后的左心房功能。有研究表明左心房縱向峰值應變和左心房纖維化程度成負相關[5]。對于某些左心房容積指數已經達到逆向重構的患者其真正的左心房功能并沒有完全恢復，而真正的逆向重構包括結構和功能的重構，功能的重構對預后至關重要，因此不能單獨應用術后左心房容積變化評估術后左心房功能恢復情況[13]。

本研究結果顯示術前LAVImax、PALS及PACS與術后容積變化率有顯著的相關性。因此，左心房術前容積指數和應變參數常被用于預測MVP患者術后的預后效果，同時術后左心房容積變化率和應變是評價術后左心房逆向重構較好的指標。研究表明，較高PALS容量負荷增加引起心房肌纖維化較輕，一定程度上保留了心房壁的彈性，使左心房容積和功能逆向重構的可能性增加。因此，PALS可以作為左心房逆向重構的獨立預測因子[14]。

本研究的局限性在于患者樣本量較小，并處于術后的早期階段，左心房的結構和功能尚未進一步恢復，患者均為竇性心律且射血分數正常，無法反映其他類型的二尖瓣反流患者，應該加大樣本量并進行更長時間的隨訪，以便更加全面客觀的評價MVP引起二尖瓣返流患者術后左心房結構和功能的逆向重構。

綜上所述，左心房容積指數和應變參數能夠評估二尖瓣反流成形術前、術后的左心房功能及逆向重構。左心房LAVImax、PALS和PACS參數能夠為二尖瓣反流患者手術時機的選擇提供參考。