左心耳解剖位置与血栓形成风险研究新进展

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@小白创作中心

左心耳解剖位置与血栓形成风险研究新进展

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丁香园

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房颤（AF）是卒中的独立且重要的危险因素之一，AF患者发生卒中事件的风险是非AF患者的5倍多。几乎所有发生心源性卒中的AF患者，其血栓来源均来自于左心耳（LAA）。目前临床上评估AF患者血栓形成风险、预测脑卒中事件的方法是CHA2DS2-VASc评分，但该评分系统中并未涉及LAA的形态和血流动力学等因素。目前，尚无关于LAA解剖学位置对其血流动力学和血栓形成风险影响的研究。

最近一项来自中国和澳大利亚的联合研究，分析了LAA解剖位置对LAA血流动力学和血栓形成风险的影响，其结果发表在《Biomechanics and Modeling in Mechanobiology》杂志上，值得大家学习和借鉴：

模型建立

假设左房为椭球体，肺静脉和二尖瓣管腔为椭圆形（图1），具体尺寸见表1，将理想化的左房模型和真实的LAA模型融合，同时对3种不同的LAA位置进行了建模分类（图2），模型1：LAA靠近左上肺静脉；模型2：LAA位于左上、下肺静脉之间；模型3：LAA靠近左下肺静脉。

图1：理想化的左房模型。A:左房示意图(Schwartzman et al.2003)；B: 肺静脉尺寸和位置；C:二尖瓣尺寸和位置。

图2：3个不同LAA位置的左房模型。
A:真实患者的LAA模型；B:理想化的左房模型；C：模型1（LAA靠近左上肺静脉）；D: 模型2（LAA位于左上、下肺静脉之间）；E: 模型3（LAA靠近左下肺静脉）。

模型验证

测量肺静脉血流脉冲波多普勒图，手动提取实时分段的流速曲线，利用收缩期和舒张期的特征点来参数化肺静脉血流模式(图4)。模拟二尖瓣的生理运动，舒张期二尖瓣瞬时开放，并逐渐关闭（分4个时间段）（图5）。将数值模拟计算的二尖瓣出口速度与超声测量结果进行比较（图6），结果表明在一定程度上该模型能够模拟体内心房血流动力学状况。心动周期的左房容量变化（图7），收缩期增加，舒张期减少。（图8）肺静脉入口在二尖瓣完全关闭和开放时的流速，分别对应收缩期和舒张期流速曲线的峰值。3种模型的LAA口部的流速分布大体相似（图9），模型3在收缩期的最大流速最快，模型2在舒张期最大流速最快。沿LAA中心线等距离选取6个切面的流速分布进行量化（图10），第1个切面至第6个切面(从LAA口部至LAA尖端)流速逐渐下降，模型1和3的流速下降更快。

图4：4个肺静脉入口血流模式。
a1：肺静脉血流脉冲波多普勒图；a2:收缩期(1-3)和舒张期(4-6)各3个特征参数点；b：参数化分段肺静脉血流模式。

图5：心动周期二尖瓣口径变化。舒张期二尖瓣瞬时开放并逐渐关闭（分4个时间段）。

图6：二尖瓣出口流速。A: 心超测量二尖瓣出口流速；B:数值模拟计算二尖瓣出口流速。

图7：左房的容量变化。A:收缩期容量增加;b心动周期左房的容量变化。

图8：收缩期和舒张期4个肺静脉入口流速。（t1：二尖瓣完全关闭时;t2：二尖瓣完全开放时)。

图9：三种模型LAA口部的流速分布。
A：原始(黄色)和偏移后(红色) LAA口部；B: 三种模型偏移后LAA口部流速分布;C: 三种模型在t1和t2偏移后LAA口部的等流速线。

图10：三种模型在LAA中心线不同切面的流速分布。A: 6个不同的切面；B:模型1；C:模型2；D:模型3。

血栓形成风险评估

通过离散相位法（DPM）分析LAA停留颗粒百分比，模拟LAA血流淤滞情况，以评估血栓形成的风险。该研究从第3个心动周期开始释放颗粒（图11），记录第3和第4个心动周期的停留颗粒百分比，3种模型的停留颗粒均在第3个心动周期急剧下降。在第4个心动周期中，模型2的停留颗粒百分比最高，其次是模型3和模型1。进入LAA的颗粒大部分来源于左侧肺静脉，占总颗粒数的90%以上（表2）。与模型1和3相比，模型2的LAA的停留颗粒百分比最高，排空容积最小，提示血栓形成风险最高。

图11：停留颗粒分析。A.第3个心动周期的5个时间点停留颗粒；B. 第3和第4个心动周期的停留颗粒百分比曲线。