左心房功能可预测长程持续性心房颤动消融术后房性心律失常复发

研究背景

心房颤动（AF）是工业化国家患病率最高的流行病，与心血管并发症和死亡风险增加有关。心房颤动与左心房（LA）功能异常和扩张引起的不良重塑有关。心房颤动的持续时间与LA扩张和LA功能恶化呈正相关。代谢和神经激素变化导致LA进一步的电生理重塑，引起不可逆转的变化。LA 容量和功能的变化也反映了左心室（LV）舒张功能障碍，这在 AF 期间难以准确评估。E/e’ 和 LA 应变等参数在区分左心室舒张功能障碍与正常功能方面更敏感，并且可能有助于在窦性心律（SR）恢复后监测功能变化。最新指南中的左心室舒张功能算法不能准确直接反映LA压力，而LA应变与其更具有相关性。

LA 在心动周期中依次有储存功能、导管功能和泵功能。储存功能表现为LA在舒张过程中拉伸的弹性能力。导管功能是从二尖瓣打开到SR心房收缩开始或AF舒张结束，在早期将血液从LA排空到左心室。收缩功能（泵功能）是 SR 患者从心房收缩开始到舒张末期的晚期主动血液排空到左心室，在 AF 时不存在泵功能。

经胸超声心动图通过推导 LA 体积并使用 2D 散斑跟踪应变成像来量化 LA 舒张和收缩期间的心肌变形，从而全面评估 LA 的结构和功能。及时评估 LA 功能可能有助于识别消融后患者预后。一些研究使用体积和 2D 应变测量来调查 AF 患者 LA 解剖结构和功能的变化，但主要涉及阵发性或早期持续性心房颤动，而不是长程持续性心房颤动（LSPAF，持续超过 12 个月）。

在CASA-AF试验（导管消融术或胸腔镜手术消融术治疗长期持续性心房颤动）子研究中，我们假设消融后维持SR的患者与AF复发的患者相比，LA功能更好，并且可能是AF复发的重要预测指标。

该子研究的目的是（i）评估消融治疗对LSPAF中LA结构和功能的影响;（ii）比较维持SR的患者和消融后AF复发患者的LA结构和功能，以及（iii）确定消融后AF复发的独立预测因素。

研究方法

CASA-AF试验的方案和主要结局分析之前已发表。所有参与者都给予了书面同意。纳入的患者年龄>18岁，长期持续性心房颤动（持续>12个月），欧洲心律协会症状评分>2，左心室射血分数≥40%，适用于任一消融手术。排除了轻度以上瓣膜性心脏病、抗凝禁忌证、过去 6 个月内发生过脑血管意外、既往心胸外科手术、既往 AF 消融术或其他严重伴随疾病的患者。随访时的AF复发是通过内部循环记录器（Reveal LINQ，Medtronic，MN）启用的连续心律监测来确定的。AF 复发定义为在 30 个月的消隐期后发生 >3 秒的 AF。消隐期的 AF 复发与 1 年的临床结局无关。

经胸超声心动图使用飞利浦IE33和GE Vivid E9 / E95机器进行。根据指南获取了标准图像数据集，最小帧速率为 55 赫兹和 3 个心动周期。使用双平面面积长度法计算LA体积，并包括最大值（LAmax：二尖瓣打开前的体积）、最小值（LAmin：二尖瓣关闭开始时的体积）和 P 波开始时的体积（LAp 波）。所有测量值均按体表面积标准化。LA排空分数（LAEF，%）定义为LAmax减去LAmin除以LAmax。LA球形度指数（%）定义为最大横径除以最大前后长度。LA反向重塑定义为消融后LAmax与基线相比减少的百分比。Delta LAmax 定义为从基线到 3 个月随访期间 LAmax 体积的绝对体积变化。Delta LAEF 是 LAEF 从基线到 3 个月随访的绝对变化。使用频谱多普勒测量E和A充盈速度以及心肌组织多普勒e’速度评估左心室舒张功能障碍。在基线心房颤动期间，只能测量E / e’，而在SR中，经二尖瓣多普勒E / A比值和LV E / e’都用于测量左心室舒张功能障碍。

LA 应变测量由一位经验丰富的操作员离线进行，使用独立于供应商的软件（TomTec 成像系统，版本 1.4），并使用 QRS 开始作为心动周期的参考来报告的 4 腔和 2 腔视图的平均值。应变测量反映了心动周期 3 个阶段 LA 心肌长度的峰值百分比变化。LA应变测量在LA功能的储存期，导管期和收缩期进行，分别表示为左心房应变存储功能（LASres），导管功能（LAScd）和左心房应变收缩功能（LASct）。Delta LASres 被定义为 LA LASres 从基线到 3 个月随访的绝对变化。

2 名独立专家评估员对 48 名患者的随机样本评估了 LAmax 体积、LASre 和 LASct 测量的观察者间变异性。相关系数分别为0.72、0.86和0.78。

使用SPSS版本25进行统计分析。比较消融方式和节律结局之间人口统计学和超声心动图参数差异的数据。所有变量均呈正态分布并使用2因子方差分析进行分析，显示为平均值±SD和95%置信区间。使用ANCOVA对2个节律组进行比较，以调整基线差异。分类值表示为百分比，并使用 χ 进行分析2测试。进行Cox回归分析以检查与3个月消隐期后首次AF复发时间相关的因素。没有AF复发的患者在最后一次随访时被审查。对每个参数进行单变量分析。对P<0.1的变量进行了多变量Cox回归分析。使用方差膨胀因子检验变量之间的共线性，并从Cox回归分析中消除具有高共线性（方差膨胀因子>10）的变量。LAEF、delta LASres和LASres具有高方差膨胀因子，因此delta LASres被排除在预测模型之外。首先使用基线时的LA测量进行两个单独的多变量分析，然后在3个月的空白期后进行分析，以确定AF复发的独立预测因子。为每个独立预测因子构建受试者工作特征曲线，以确定预测AF复发的最佳截止值。然后使用临界值进行Kaplan-Meier生存曲线分析，以显示随访期间无AF并估计诊断准确性。P<0.05被认为具有统计学意义。

研究结果

在115名CASA-AF受试者中，32名患者被排除在外，其中7名图像质量不足，23名基线或连续超声心动图数据不完整，2名患者在AF需要重复消融。基线特征不受这些排除的影响。在其余83例患者中，平均年龄为63.6（±9.7）岁，73%为男性，52%患有高血压，7%患有糖尿病，13%患有冠状动脉疾病，7%是大量吸烟者，4%既往有过中风或短暂性脑缺血发作，6%患有慢性肾脏疾病，6%患有甲状腺疾病，16%患有呼吸道疾病。37例患者接受导管消融治疗，83例行胸腔镜手术消融术。两种消融策略的基线临床特征或心房颤动复发率无显著差异。在83例患者中，53例（64%）在3个月的消隐期后出现阵发性心房颤动复发。

表1、窦律组与房颤复发组基线特征比较

消融术导致的窦律组和房颤复发组LA体积减少相似。然而，消融术后3个月窦律组与AF复发组相比LA排空分数（3.10±6.27% vs 9.9±9.0%;P<001.22）、储存应变（6.8±5.16% vs 7.5±7.0%;P=001.9）和收缩应变（2.3±4.5% vs 6.2±5.0%;P<001.3）更高。窦律组的舒张功能优于AF复发组，E/A比为1.5±0.5 vs 2.2±1.2（P<2.0），左心室E/e’比值分别为001.8±0.2和1.10±3.4（P<1.0）。3个月时的LA收缩应变是AF复发的唯一独立预测指标。

图3、总体人群中，左房参数的变化

图4、总体人群中，左心房储存功能（LASres）、导管功能（LAScd）和收缩功能（LASct）从基线到 12 个月的变化。

表2、窦律组与房颤组复发组左心房容积数据的比较

表4、窦性心律与心房颤动复发组基线时左心室收缩和舒张功能的比较及随访结果

3个月随访数据的单变量分析显示，LAEF、LASres、LV e’和LASct与心房颤动复发呈负相关表5。3个月时较高的左心室E/e’和E/A比值与心房颤动复发有关。多变量分析显示，LASct 降低是 AF 复发的唯一独立预测指标（风险比，0.69 [95% CI，0.49–0.98];P=0.04）。将多变量模型中的3个月LAEF和LASres数据替换为delta LAEF和delta LASres不影响这一发现。

表5、基线和射频消融术后相关变量的单变量和多变量Cox回归分析，用于预测随访期间心房颤动复发

基线参数的单变量分析显示，LA球形度指数和冠状动脉疾病与AF复发趋势相关。然而，由于它仅存在于10名患者中，占样本的13%，因此未包含在多变量模型中。3个月随访时LASct的受试者工作特征曲线分析如图5显示AF复发的强预测值，曲线下面积为0.83（P<0.001），最佳临界值为7.7%（敏感性=62%，特异性=85%;阳性预测值=71%，阴性预测值=82%）。如图6所示，LASct 值为 >7.7% 与 70.8% 的心房颤动相关，而 <7.7% 的值与 18.8% 的心房颤动相关（风险比，4.2 [95% CI，1.84–9.4];P=0.001）。

图5、3个月时左心房收缩应变的受试者工作特征（ROC）曲线用于预测心房颤动复发。

图6、Kaplan-Meier 生存曲线。基于随访中测量的左心房收缩应变（LASct）7.7%提示心房颤动的复发。

研究结论

AF 消融术后 LSPAF 中的 LA 功能得到改善，表现为 LA 体积减少、LAEF 改善、储存功能改善和心房收缩恢复。消隐期后 LASct 降低是 AF 复发的唯一独立预测指标。未来需要进一步研究来评价消融结局，不仅基于LA结构，还基于LA功能，特别是LASct，这可能会有利于消融成功率的提高。

心语点评

研究结果表明，AF消融后LA的结构和功能改变表现为LASct的恢复以及LASres和LAScd的改善，导致LA体积减少和LAEF增加。消融术后左心室舒张功能参数无明显变化。从病理生理学的角度来看，房颤消融术的主要益处是调节心律从心房颤动到SR，导致LASct的恢复。这些变化增加了LA排空，从而减少了LA收缩结束时的LA体积，从而为LA舒张期提供了更大的空间，从而改善了储存功能。心律的调节导致通过LA的每搏量恒定，并且LAmin体积的减少，因此导致LAmax体积的减少。消融术后LA体积减少也可能与消融引起的瘢痕相关收缩有关，以及潜在的神经激素机制的影响。

比较两组基线超声心动图参数显示LA结构或功能没有差异，这些参数均不能预测心房颤动复发。在随访期间，两组的LAmax降低相似，但SR组的LAmin有降低的趋势，导致该组的LAEF明显高于AF复发组。与 AF 复发组相比，SR 组在 3 个月时注意到 LASres 和 LASct 的改善以及左心室舒张期充盈参数的改善。AF 复发患者在消融术后 3 个月时 E/A 和 E/e’ 比值高于 SR 组，e’ 更低，表明 AF 复发组的左心室充盈压较高。既往研究表明，左心室舒张功能参数可预测消融术后心房颤动复发，但在LSPAF样本中并非如此。LA 功能在确定是否存在左心室舒张功能障碍方面比测量常规左心室充盈参数更敏感。本研究中，基线时的LA应变较低，不能预测消融后AF复发。然而，在 3 个月后，AF 复发的唯一独立预测指标是 LASct 降低，表明心房收缩期间 LA 心肌缩短的程度越低，AF 复发的可能性越大。

与左心室心肌生理学一样，Frank-Starling机制也适用于LA心肌，使得LA直径和储存功能增加，LA收缩功能也增加，从而维持输出量。然而，当超过最佳压力-体积关系时，存在严重的LA扩张时，LA储层和收缩功能也可能降低。众所周知，心房颤动的持续时间越长，导致LA扩张和功能障碍增加的病理生理改变就越严重。使用各种影像学检查方式评估 LA 结构，较大的 LA 体积已被证明是接受导管消融术的阵发性 AF 患者 AF 复发的强预测指标。

然而，大多数研究针对阵发性心房颤动，没有一项研究仅针对持续性心房颤动的患者，这是本研究的不同之处。本研究中的基线LA体积比类似年龄的健康人群高近2倍，尽管 AF 消融后有所改善，但 LA 应变值仍远低于在正常健康人群或较轻类别的 AF 中观察到的值。最近一项针对健康人群的荟萃分析发现，平均 LASres 为 39.4%，LAScd 为 23%，LASct 为 17.4%。在本研究样本中，LASres，LAScd和LASct在消融后改善到不到这些值的一半。然而，本研究表明LA收缩应变在维持SR和预测AF消融后AF复发方面的病理生理学重要性。即使在我们的LSPAF样本中，SR恢复后的低LA收缩应变也可以识别出AF复发风险较高的人。这一发现重申了评估LA功能而不是体积可以更准确地测量LSPAF中存在的神经激素条件引起的LA底物重塑的影响的观点。

心脏磁共振成像和组织病理学检查显示，在持续性心房颤动患者中，LA 纤维化与 LA 应变呈强负相关。此外，通过心脏磁共振分析的LA纤维化的严重程度与导管消融术后的AF复发之间存在显着联系。基于心脏磁共振的散斑跟踪来检测LASct和LASres，在消融过程中与低LA电压区域显着相关。本研究观察到的SR组LASct和LASres的更大改善也可能反映纤维化变化更少，LA依从性更好，与AF复发组相比。

这项研究的主要局限性是样本量相对较小。高质量图像对于LA应变测量至关重要，因此，本研究中提出的用于预测LSPAF中AF复发的LA应变的临界值可能并不可靠，需要更大规模的研究来进一步探索这一点。本研究提出的临界值仅代表LSPAF队列， LA应变的评估仍然是一种研究工具，需要进一步标准化技术和提高可重复性。

参考文献：

Khan HR, Yakupoglu HY, Kralj-Hans I, Haldar S, Bahrami T, Clague J, De Souza A, Hussain W, Jarman J, Jones DG, Salukhe T, Markides V, Gupta D, Khattar R, Wong T; CASA AF Investigators. Left Atrial Function Predicts Atrial Arrhythmia Recurrence Following Ablation of Long-Standing Persistent Atrial Fibrillation. Circ Cardiovasc Imaging. 2023 Jun;16(6):e015352.

编辑：刘耀琨

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