三维超声心动图评价非瓣膜性房颤患者左房球形指数在血栓风险预测中的应用价值.pdf

广西医科大学学报JOURNAL OF GUANGXI MEDICAL UNIVERSITY2023Jul.40（7）三维超声心动图评价非瓣膜性房颤患者左房球形指数在血栓风险预测中的应用价值*曾德才，吴棘，章晓锋，韦丽婷，蔡雍至，黄桐桐（广西医科大学第一附属医院超声科，南宁530021）摘要目的：采用三维超声心动图评估非瓣膜性房颤（NVAF）患者左房形态重构，并探讨左房球形指数（LASI）在NVAF患者血栓风险预测中的应用价值。方法：收集2020年1月至 2022年6月在本院住院拟行房颤射频消融和（或）左心耳封堵治疗的NVAF患者241例，其中自发显影/血栓（SEC/TH）组92例（38.2%），无SEC/TH组149例（61.8%）。比较两组临床资料和超声心动图参数，分析影响SEC/TH的因素。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析各参数对血栓风险的预测价值。结果：SEC/TH组左房内径、左房容积指数（LAVI）、左房二维球形指数（2D-SI）和三维球形指数（3D-SI）均高于无SEC/TH组（均P0.05）。多因素logistic回归分析显示：3D-SI为SEC/TH形成的独立危险因素（OR=7.911，95%CI：4.16815.019，P0.001）。ROC曲线分析显示：3D-SI预测SEC/TH的灵敏度为86.96%，特异度为64.43%。3D-SI预测SEC/TH的ROC曲线下面积（AUC）为0.839（95%CI：0.7940.889），大于2D-SI的0.788（95%CI：0.7310.838）、LAVI的0.710（95%CI：0.6490.767）和CHA2DS2-VASc评分的0.598（95%CI：0.5340.661）（均P0.05）。结论：左房球形指数是反映NVAF患者左房内血栓形成风险的敏感指标，且优于传统的LAVI，3D-SI较2D-SI能更好地预测NVAF患者血栓形成风险。关键词非瓣膜性房颤；血栓风险；球形指数；三维超声心动图中图分类号：R541.75文献标志码：A文章编号：1005-930X（2023）07-1146-07DOI：10.16190/ki.45-1211/r.2023.07.010Application value of left atrial sphericity index assessed by three-dimensional echocardiogra-phy in predicting thrombosis risk in patients with non-valvular atrial fibrillationZeng Decai,Wu Ji,Zhang Xiaofeng,Wei Liting,Cai Yongzhi,Huang Tongtong.(Department of Ultrasonic Medi-cine,The FirstAffiliated Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,China)AbstractObjective:To assess left atrial geometric remodeling by three-dimensional echocardiograhpy in pa-tients with non-valvular atrial fibrillation(NVAF),and to explore the application value of left atrial sphericity in-dex(LASI)in predicting thrombosis risk in patients with NVAF.Methods:A total of 241 patients with NVAF en-rolled for radiofrequency ablation of atrial fibrillation and/or left atrial appendage occlusion in the First AffiliatedHospital of Guangxi Medical University from January 2020 to June 2022 were collected,including 92 patients(38.2%)in the spontaneous echo contrast/thrombosis(SEC/TH)group and 149 patients(61.8%)in the non-SEC/TH group.The clinical data and echocardiographic parameters of the two groups were compared to analyze thefactors affecting SEC/TH.The receiver operating characteristic(ROC)curve was used to analyze the predictivevalue of each parameter for thrombosis risk.Results:Left atrial diameter,left atrial volume index(LAVI),leftatrial two-dimensional sphericity index(2D-SI)andthree-dimensional sphericity index(3D-SI)in theSEC/TH group were higher than those in the non-SEC/TH group(all P0.05).Multivariate logistic*基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.81760314）；广西医学高层次人才“139”计划项目（No.G201903014）；广西医科大学青年科学基金资助项目（No.GXMUYSF201916）通信作者，E-mail：收稿日期：2023-02-14 1146regression analysis showed that 3D-SI was an independent risk factor for SEC/TH(OR=7.911,95%CI:4.168-15.019,P0.001).ROC curve analysis showed that the sensitivity and the specificity of 3D-SI predicting SEC/TH were 86.96%and 64.43%,respectively.The area under ROC curve(AUC)of SEC/TH predicted by 3D-SIwas 0.839(95%CI:0.794-0.889),which was larger than 0.788(95%CI:0.731-0.838)of 2D-SI,0.710(95%CI:0.649-0.767)of LAVI and 0.598(95%CI:0.534-0.661)of CHA2DS2-VASc score(all P0.05).Conclusion:LA-VI is a sensitive indicator for predicting the risk of intra-atrial thrombosis in patients with NVAF,and it is superi-or to traditional LAVI.3D-SI shows a better predictive value for the risk of thrombosis in patients with NVAFthan 2D-SI.Keywords non-valvular atrial fibrillation;thrombosis risk;sphericity index;three-dimensional echocardiography非瓣膜性心房颤动（non-valvular atrial fibrilla-tion,NVAF）是临床上常见的心律失常之一，其发病率随着年龄增长而升高1。血栓脱落引起脑卒中是NVAF 最严重的并发症。自发显影（spontaneousecho contrast,SEC）是指血流缓慢、红细胞聚集增加引起的云雾状改变，是血栓形成的前期征兆。左房血栓和SEC是NVAF患者心源性栓塞的重要原因，且已被证明与 NVAF 的血栓栓塞并发症独立相关2。因此，准确预测NVAF血栓风险对预防脑卒中至关重要。临床常采用CHA2DS2-VASc进行卒中风险评估，但存在一定局限性3。NVAF患者血液在左房内淤积，导致左房增大。传统的左房内径和左房容积指数（left atrial volume index,LAVI）在评价左房重构中具有一定的价值，但仅反映左房尺寸和容量，未能反映左房形态重构。研究表明，左房形态重构可能优先于左房容积改变4。因此，本研究拟采用超声心动图评价NVAF患者左房形态重构，探讨左房球形指数对NVAF患者血栓风险的预测价值。1对象与方法1.1研究对象收集2020年1月至 2022年6月在广西医科大学第一附属医院拟行房颤射频消融和（或）左心耳封堵治疗的NVAF患者241例，其中男178例（73.9%），女63例（26.1%），平均（59.211.0）岁。病例纳入标准：（1）心电图或24 h动态心电图显示心房颤动；（2）年龄18岁；（3）能配合经食道超声检查。排除标准：（1）先天性心脏病、心肌病、结构性心脏瓣膜病患者；（2）有瓣膜修复或置换史的患者；（3）急性冠脉综合征患者。本研究已取得本院医学伦理委员会批准，所有患者均已签署知情同意书。1.2仪器对所有患者进行心脏超声检查，常规连接心电图。经胸及经食道超声检查均采用PHILIPEPIQ 7C超声诊断仪器，采用S5-1探头（频率15MHz）及X5-1经胸三维矩阵探头（频率15 MHz）进行经胸超声检查。采用X8-2t（频率28 MHz）进行经食道超声检查。1.3资料收集收集患者的一般资料，包括身高、体重、血压和疾病史（高血压、冠心病、糖尿病、高血脂、脑卒中等），并计算CHA2DS2-VASc评分，评分越高，表示发生卒中风险越大。患者入院后，抽取空腹静脉血，由本院检验科进行血液样本分析，包括氨基末端脑利钠肽前体（NT-proBNP）、肌钙蛋白等。1.4经胸超声检查患者取左侧卧位，常规连接心电图，设置6个心动周期进行图像收集、存储。获取左室舒张末期内径，左室收缩末期内径、室间隔厚度、左室壁厚度等。通过二维超声于左室长轴切面获取左房内径，于心尖四腔心切面获取左房横径和左房长径，根据左房横径与长径比值计算左房二维球 形 指 数（two-dimensional sphericity index，2D-SI）。采用经胸三维矩阵探头，在标准心尖四腔心切面点击HM采集图像，并使用Heart Model模式获取左心三维容积数据，包括左室舒张末期容积（leftventricular end diastolic volume,LVEDV）、左室收缩末 期 容 积（left ventricular end systolic volume,LVESV）、射血分数（ejection fraction,EF）和左房最大容积（left atrial maximum volume,LAVmax），根据曾德才,等.三维超声心动图评价非瓣膜性房颤患者左房球形指数在血栓风险预测中的应用价值 1147广西医科大学学报2023 Jul.40（7）患者体表面积计算LAVI。左 房 最 大 径（left atrial maximum diameter,LADmax）取左房内径、左房横径和左房长径3者中的最大值。计算左房三维球形指数（three-dimen-sional sphericity index,3D-SI）（图1），即LAVmax与LADmax为直径的球体体积之比。采用经胸心脏超声评估二尖瓣口反流量并进行反流程度分级。A：2D-SI测量示意图，a线为心尖四腔心切面测量左房横径，b线为左房长径，2D-SI=a/b；B：左房内径测量示意图，c线为左房内径；CE：心尖四腔心、三腔心及两腔心自动追踪示例图；F：三维重建模型。3D-SI=LAVmax/4/3p（LAD-max/2）3，其中 LAVmax 为三维测量左房舒张末期容积，LADmax为a、b、c中的最大值。图12D-SI和3D-SI测量示意图1.5经食道超声检查患者空腹8 h以上，采用丁卡因胶浆进行咽喉部麻醉。患者取左侧卧位，将探头置于食管中段水平，多角度（0、45、90、135）观察左房及左心耳内有无自发显影/血栓（SEC/TH）形成，其中SEC定义为左房和（或）左心耳内血流呈旋涡状运动的烟雾状回声5。1.6统计学方法采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数标准差（x s）表示，两组间比较采用独立样本t检验；计数资料以百分率（%）表示，组间比较采用2检验或Fisher精确概率法。通过多因素logistic回归（前进法）分析SEC/TH形成的相关影响因素。采用MedCalc 20.022软件进行受试者工作特征（ROC）曲线分析，并比较各参数的诊断价值。采用组内相关系数和Bland-Altman图评价测量结果的一致性，以P0.05为差异有统计学意义。2结果2.1两组临床资料及超声参数比较SEC/TH组年龄、糖尿病占比、心力衰竭占比、持续性房颤占比、LVESV、左房内径、LAVI、左房2D-SI、左房3D-SI、CHA2DS2-VASc 评分及 NT-proBNP 水平均高于无SEC/TH组（均P0.05），见表1。2.2多因素 logistic回归分析将SEC/TH组与无SEC/TH组差异有统计学意义的变量纳入多因素lo-gistic回归分析中，结果显示：左房3D-SI、持续性房颤及NT-proBNP均为SEC/TH形成的独立危险因素（均P0.05），见表2。11482.3ROC曲线分析3D-SI预测SEC/TH的灵敏度为86.96%，特异度为64.43%。3D-SI预测SEC/TH的 ROC 曲 线 下 面 积（AUC）为 0.839（95%CI：0.7940.889，P0.001），大于 2D-SI 的 0.788（95%CI：0.7310.838）、LAVI 的 0.710（95%CI：0.6490.767）和 CHA2DS2-VASc 评 分 的 0.598（95%CI：0.5340.661）（P0.05），见表3。2.4重复性检验随机抽取 20 例房颤患者测量2D-SI和3D-SI，采用组内相关系数和Bland-Altman图评价2D-SI、3D-SI观察者之间和观察者内测量结果的一致性，结果显示：观察者之间2D-SI、3D-SI的组内相关系数分别为0.925、0.905，同一观察者两次测量的2D-SI、3D-SI的组内相关系数分别为0.936、0.902。Bland-Altman 图显示，观察者之间 2D-SI、3D-SI和同一观察者两次测量的2D-SI、3D-SI所有点均在95%CI内，故2D-SI和3D-SI测量重复性较好，见图2。项目年龄/岁，x s性别（男/女），n体质量指数/（kg/m2），x s收缩压/kPa，x s舒张压/kPa，x s高血压，n（%）糖尿病，n（%）高血脂，n（%）血管疾病，n（%）心力衰竭，n（%）冠心病，n（%）房颤类型（阵发性/持续性），nCHA2DS2-VASc评分/分，x sNT-proBNP/（pg/mL），x s肌钙蛋白/（g/L），x sLVEDV/mL，x sLVESV/mL，x sEF/%，x s中度及以上二尖瓣反流，n（%）左房内径/mm，x sLAVI/（mL/m2），x s左房2D-SI，x s左房3D-SI，x sSEC/TH组（n=92）62.68.167/2525.24.017.02.711.01.753（57.6）20（21.7）22（23.9）51（55.4）7（7.6）17（18.5）26/662.81.71 3581 3750.1460.266126.724.849.819.860.910.111（11.9）43.65.959.820.50.870.050.860.06无SEC/TH组（n=149）57.112.0111/3824.63.317.12.310.41.574（49.7）17（11.4）54（36.2）66（44.3）2（1.3）27（18.1）99/502.21.86498220.0090.031120.924.042.117.066.18.310（6.7）39.87.844.919.50.790.080.760.09t/24.2970.0821.261-0.1252.8201.4404.6704.0042.8266.2130.00533.2162.5265.0241.3461.7843.230-4.3961.9674.2385.6418.97810.293P0.0010.7740.2090.9010.0070.2300.0310.0450.0930.0130.9440.0010.0120.0010.1850.0760.0010.0010.1610.0010.0010.0010.001表1两组患者临床资料及超声参数比较表2SEC/TH形成相关因素logistic回归分析结果因素左房3D-SI持续性房颤NT-proBNPB2.0681.3300.001SE0.3270.3600.000Wald39.99813.6359.381P0.0010.0010.002OR7.9113.7821.00195%CI4.16815.0191.8677.6631.0001.001曾德才,等.三维超声心动图评价非瓣膜性房颤患者左房球形指数在血栓风险预测中的应用价值 1149广西医科大学学报2023 Jul.40（7）3讨论左房重构被认为是不良心血管结局的重要指标，特别是在左心室舒张功能障碍和心房颤动患者中，左心房扩大对预后具有重要意义6。左心房结构重塑不仅导致心房扩张，还与形状变化有关7。左房通过球形变增加接触表面积，从而减少心房扩张过程中左房壁的张力。左房球形重构与血栓风险的相关性可能与左房内血流状态有关。有研究表明，左心房的扩张在起初阶段是不对称的，从盘状扩张向球形扩张发展。左心房的不对称形状会产生涡流，从而避免了血流缓慢流动和血流淤滞。更对称的结构（即球体）已被证明可以减少涡流，从而促进外围血流淤滞的产生8。血液在左房内淤滞，容易形成血栓，最终血栓脱落引起脑卒中。既往研究采用左房球形度评价左房形态重构，该参数量化了实际左房形状和完美球体之间的差异，并且是不良重塑的标志物9。近期大量研究亦表明，左房球形重构可能与房颤复发和血栓形成有关10-11，但大多是基于CT或磁共振成像获取左房容AB：2D-SI；CD：3D-SI。图2Bland-Altman评价2D-SI、3D-SI观察者之间和观察者内测量结果的一致性指标3D-SI2D-SILAVI左房内径CHA2DS2-VASc评分截断值0.800.8041.6039.001.00AUC0.8390.7880.7100.6530.59895%CI0.7860.8830.7310.8380.6490.7670.5890.7130.5340.661灵敏度/%86.9690.2283.7076.0977.17特异度/%64.4354.3651.7152.3538.26P0.0010.0010.0010.0010.007表3不同指标对非瓣膜性房颤患者血栓风险的预测价值 1150积及形态参数，关于超声心动图，特别是三维超声对左房形态重构评价预测血栓风险的研究较少。Bisbal等8采用磁共振血管成像评价房颤患者球形构与血栓栓塞事件之间的相关性，提示房颤患者的左房球度与血栓栓塞事件相关，在CHA2DS2-VASc评分中加上左房球形指数，可提高其血栓风险的预测价值。杨廷杰等12采用心脏CT血管成像，评价房颤患者左房球形指数并探索与血栓事件的相关性，结果也表明左房球形度可能是房颤患者血栓风险的预测因子。Osmanagic等13采用二维超声心动图通过心尖四腔观测量左房横径和长径，获取基线左心房球形指数，探索其与房颤患者射频消融后复发的关系，研究显示基线左房球形指数可作为持续性房颤成功射频消融后房颤复发的预测指标。Motoc等14采用三维心脏超声探索对冷冻消融后房颤复发的预测价值，并证明三维心脏超声重建左房容积可预测房颤复发，即使在通过M型和二维超声对左心房测量定义为未扩张的房颤患者中也是如此，表明三维超声可能更好地反映了不对称性和早期性的左心房重构14。本研究采用三维超声心动图评价NVAF患者左房形态重构，并探索左房球形指数在NVAF患者血栓风险预测中的应用价值。本研究结果显示，SEC/TH组左房内径、LAVI、左房2D-SI、左房3D-SI均显著高于无SEC/TH组，且左房3D-SI是SEC/TH形成的独立危险因素，表明左房扩张、球形重构是导致NVAF患者血栓高风险的重要影响因素。ROC曲线分析结果表明，相较于传统CHA2DS2-VASc评分系统，左房内径、LAVI、球形指数对血栓风险具有更好的预测价值。其中 3D-SI 预测 TH/SEC的ROC为0.839，高于2D-SI，对识别NVAF患者血栓风险有一定的应用价值，其灵敏度（86.96%）和特异度（64.43%）均较高。3D-SI不依赖几何假设，能够更好地反映实际左房形状和完美球体之间的差异，因此较2D-SI具有更好的血栓风险预测价值。综上所述，左房球形重构是引起NVAF患者左房内血流瘀滞和血栓形成的重要影响因素；3D-SI不依赖几何假设，通过反映左房形态重构预测血栓形成风险，为NVAF患者卒中预防及早期干预提供了新的评价指标。参考文献：1 CHAO T,JOUNG B,TAKAHASHI Y,et al.2021 focusedupdate consensus guidelines 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imaging,2022,38(5):1103-1111.本文引用格式：曾德才,吴棘,章晓锋,等.三维超声心动图评价非瓣膜性房颤患者左房球形指数在血栓风险预测中的应用价值J.广西医科大学学报,2023,40(7):1146-1152.DOI：10.16190/ki.45-1211/r.2023.07.010ZENG D C,WU J,ZHANG X F,et al.Application valueof left atrial sphericity index assessed by three-dimension-al echocardiography in predicting thrombosis risk in pa-tients with non-valvular atrial fibrillation J.Journal ofGuangxi medical university,2023,40(7):1146-1152.DOI：10.16190/ki.45-1211/r.2023.07.010 1152