國(guó)產(chǎn)左心耳封堵器LAMaxTM動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

吳曉霞，黃偉，馬東星，孟越之，陳亦龍，沈葉佳

作者單位：100039 北京市，中國(guó)武警總醫(yī)院 超聲科（吳曉霞），心內(nèi)科（馬東星、孟越之、沈葉佳）；中華人民共和國(guó)香港特別行政區(qū)，香港科技大學(xué)機(jī)械和航空航天工程系（黃偉）；深圳市科奕頓生物醫(yī)療科技有限公司，深圳心血管藥物與器械開(kāi)發(fā)工程實(shí)驗(yàn)室（陳亦龍）

心房顫動(dòng)（房顫）患者發(fā)生腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)比非房顫患者高5倍，對(duì)于非瓣膜性房顫，90%的血栓來(lái)源于左心耳[1，2]。經(jīng)皮左心耳封堵治療作為預(yù)防房顫腦卒中的一項(xiàng)新技術(shù)，其安全性、有效性在PROTECT AF 、PREVAIL、ASAP、EWOLUTION 研究等多個(gè)循征醫(yī)學(xué)試驗(yàn)中被證實(shí)[2-5]。

目前已經(jīng)有多種安全有效的介入和外科左心耳封堵器械，如WATCHMAN（WM，波士頓科學(xué)，美國(guó)）、AMPLATZER ACP（圣猶達(dá)，美國(guó)）、LAmbre（先健科技，中國(guó)），每個(gè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)理念、構(gòu)型及型號(hào)上各具優(yōu)勢(shì)。WATCHMAN設(shè)計(jì)理念及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都是“瓶塞式”設(shè)計(jì)，通過(guò)封堵傘“塞”在左心耳的開(kāi)口，封堵傘直徑與長(zhǎng)度呈正比；AMPLATZER ACP、LAmbre為“瓶蓋式”設(shè)計(jì)，ACP由葉、盤(pán)和可活動(dòng)的連接腰組成，呈雙蝶樣，蝶形盤(pán)置于左心耳內(nèi)，蝶形葉封住左心耳開(kāi)口部。

本研究旨在實(shí)驗(yàn)犬中探討國(guó)產(chǎn)左心耳封堵器（LAMaxTM）封堵左心耳的早期有效性及安全性。

1 材料與方法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：健康雜交犬30只，雌性7只，雄性23 只，體重 24.5～36.0 kg，平均（27.8±3.7）kg，由北京市平谷區(qū)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，心電圖示30只均為竇性心律。

儀器、器械與試劑： 彩色多普勒超聲診斷儀（GE公司Vivid E9Xdclear，美國(guó)），6VT經(jīng)食道探頭，頻率為 2～7 MHz；INFX-8000F 血管造影機(jī)（TOSHIBA，日本）；LAMaxTM及LAMaxTMplus左心耳封堵器及輸送鞘管（9～10 F） （深圳市科奕頓生物醫(yī)療科技有限公司） ；豬尾導(dǎo)管（5 F，TERUMO，日本）；房間隔穿刺鞘管（8.0～8.5 F，SL1）及房間隔穿刺針（St. Jude Medical，美國(guó)）。泛影葡胺注射液（上海旭東海普藥業(yè)有限公司）。

術(shù)前準(zhǔn)備及經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖（TEE）檢查：實(shí)驗(yàn)犬術(shù)前12 h開(kāi)始禁食，術(shù)前30 min以鹽酸賽拉嗪注射液0.1 mg/kg肌肉注射麻醉后仰臥固定于手術(shù)臺(tái)上，剃凈雙側(cè)腹股溝區(qū)及四肢體毛，予以心電監(jiān)護(hù)、氣管插管并連接呼吸機(jī)機(jī)械通氣，行胸部透視檢查，于左后肢建立靜脈通道，以丙泊酚注射液靜滴維持麻醉。全麻后，連接心電圖，通過(guò)撐口器將探頭置入食管內(nèi)50～60 cm，觀察犬心臟位置及心功能，分別從 0°、45°～60°、80°～90°、120°～135°等不同角度顯示左心耳形態(tài)、分葉。TEE對(duì)左心耳分葉辨別依照Veinot等[6]對(duì)分葉的定義和Yamamoto等[7]及本研究組積累的經(jīng)驗(yàn)[8，9]，左心耳分葉直徑為≥2 mm。 測(cè)量左心耳開(kāi)口直徑、深度以及左上肺靜脈開(kāi)口至二尖瓣環(huán)距離等參數(shù)，超聲心動(dòng)圖顯示肺靜脈及二尖瓣過(guò)瓣血流，并采集3～5個(gè)心動(dòng)周期圖像。經(jīng)TEE及胸部透視檢查，如出現(xiàn)下列情況之一更換實(shí)驗(yàn)犬：（1）右位心；（2）心臟擴(kuò)大且左心室射血分?jǐn)?shù)低于30%；（3）心臟先天異常及解剖變異。

左心耳封堵術(shù)：經(jīng)右側(cè)股靜脈途徑行房間隔穿刺，隨后送入豬尾導(dǎo)管行左心耳造影，觀察左心耳形態(tài)、分葉，測(cè)量左心耳開(kāi)口直徑、深度及LAMaxTM工作軸線（圖1A～1D，圖2）、不同分葉內(nèi)徑。根據(jù)造影和超聲測(cè)量對(duì)比選擇LAMaxTM型號(hào)及類型，將封堵器固定于推送桿頭端，充分排氣后在豬尾導(dǎo)管指引下將封堵器調(diào)整至左心耳目標(biāo)葉內(nèi)，深度大于10 mm的錨定區(qū)，封堵器送至鞘管，并整體前送1～2 mm，依次打開(kāi)錨定盤(pán)及封堵盤(pán)，使封堵盤(pán)呈弧形，行牽拉試驗(yàn)確定封堵器是否固定牢固，術(shù)后即刻復(fù)查左心耳造影及TEE，如封堵器位置合適、固定牢固、TEE示殘余分流束＜5 mm則釋放。

圖1 LAMaxTM實(shí)物細(xì)節(jié)圖

圖2 左心耳造影測(cè)量LAMaxTM工作軸線，包括左心耳開(kāi)口、深度、錨定盤(pán)錨定區(qū)（距左心耳開(kāi)口10 mm）內(nèi)徑等

LAMaxTM及LAMaxTMplus封堵器的選擇原則：根據(jù)TEE和左心耳造影結(jié)果，綜合左心耳開(kāi)口徑、深度、不同分葉內(nèi)徑、二尖瓣環(huán)至肺靜脈開(kāi)口距離及LAMaxTM工作軸線測(cè)量的參數(shù)，選擇LAMaxTM的基本原則為：（1）封堵盤(pán)直徑大于左心耳開(kāi)口直徑2～6 mm，且≤二尖瓣環(huán)至肺靜脈開(kāi)口距離；（2）錨定盤(pán)直徑大于左心耳錨定區(qū)直徑20%～50%；（3）“兔耳” （Bunny Ear）型左心耳（圖3）的封堵器選擇：根據(jù)TEE及左心耳造影，無(wú)占主導(dǎo)地位的主葉，雙葉左心耳內(nèi)分嵴較高，兩分葉內(nèi)徑相差不超過(guò)20%，形態(tài)類似兔耳形狀的雙葉左心耳，本研究中定義為“兔耳”型雙葉，針對(duì)此型可選擇LAMaxTMplus放置于其中一葉內(nèi)。

圖3 “兔耳”型左心耳的封堵器選擇

LAMaxTM及LAMaxTMplus封堵器的釋放原則：COVER原則：“C”指封堵盤(pán)拉入左心耳開(kāi)口呈新月形；“O”指錨定盤(pán)壓縮比在20%～50%；“V”指確認(rèn)封堵傘位置、形態(tài)及對(duì)周邊組織影響；“E”指牽拉試驗(yàn)確認(rèn)封堵傘穩(wěn)定性；“R”指觀察有無(wú)殘余分流。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，正態(tài)分布方差齊者兩兩比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，方差不齊兩個(gè)獨(dú)立樣本間采用秩和檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

左心耳開(kāi)口徑、深度及分葉的測(cè)量：30只犬TEE測(cè)量左心耳開(kāi)口為（16.6±2.8） mm，深度為（24.0±4.1） mm；左心耳造影開(kāi)口為（18.9±2.9） mm、深度為（26.4±5.8） mm。TEE與左心耳造影測(cè)量的開(kāi)口及深度的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），TEE與左心耳造影測(cè)量開(kāi)口的相關(guān)系數(shù)（r）為0.68，深度的r值為0.48。TEE測(cè)量二尖瓣環(huán)至左上肺靜脈開(kāi)口距離為（25.9±2.9）mm。TEE檢查結(jié)果顯示，單葉13只，雙葉15只，多葉2只，分別占比43.3%、50.0%、6.7%；左心耳造影示單葉16只、雙葉12只、多葉2只，分別占比53.3%、40.0%、6.7%。其中左心耳造影“兔耳”型雙葉為4例。

手術(shù)效果：30只犬均完成左心耳造影并成功封堵，其中27只應(yīng)用LAMaxTM，3只應(yīng)用LAMaxTMplus，即刻封堵成功率100%；28只為一次性封堵成功，2只更換封堵傘，一次性封堵成功率為93.3%。LAMaxTM錨定盤(pán)壓縮比在10%～50%。左心耳造影顯示26只封堵完全，4只可見(jiàn)少量殘余分流；TEE顯示5只可見(jiàn)殘余分流。4只“兔耳”型左心耳，第1只選用LAMaxTM，左心耳造影和TEE均顯示有殘余分流，TEE示殘余分流束約5 mm，直接釋放；第2只先選擇LAMaxTM不能完全封堵，更換為L(zhǎng)AMaxTMplus，封堵成功，左心耳造影及TEE未見(jiàn)殘余分流；第3、4只應(yīng)用LAMaxTMplus，一次性封堵成功。30只犬中1只術(shù)后因麻醉意外未蘇醒，6 h后放棄，29只健康存活。

術(shù)后即刻TEE檢查：30只封堵器形態(tài)良好；5只有殘余分流（1只分流束寬度約5 mm， 4只均＜3 mm）；3只有少量心包積液（均為穿刺房間隔時(shí)造成，術(shù)后未見(jiàn)增加）；4只封堵盤(pán)對(duì)二尖瓣環(huán)有壓迫（圖4），僅1只壓迫二尖瓣環(huán)致二尖瓣反流量增加并遮擋肺靜脈開(kāi)口。

圖4 LAMaxTM封堵盤(pán)壓迫二尖瓣環(huán)

3 討論

左心耳的分葉、形態(tài)各異，按解剖分為開(kāi)口、頸部、分葉3個(gè)部分。一般而言人類與犬左心耳均為狹長(zhǎng)管狀、傾斜附著于左心室基底部并鄰近肺動(dòng)脈根部，與二尖瓣環(huán)、左上肺靜脈開(kāi)口及冠狀動(dòng)脈回旋支的位置關(guān)系一致[10]，因此左心耳封堵器的植入實(shí)驗(yàn)常選擇犬作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

隨著經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)在臨床的逐步開(kāi)展，針對(duì)左心耳的不同形態(tài)出現(xiàn)不同設(shè)計(jì)的封堵器械。以WATCHMAN為代表的“瓶塞式”封堵器，直徑與長(zhǎng)度呈正比，適合具有足夠深度的左心耳，而放置在開(kāi)口大、深度短小或多個(gè)分葉而無(wú)主葉的左心耳時(shí)具有一定難度；另一方面，左心耳開(kāi)口常呈橢圓形，為保證完全封堵，減少殘余分流的發(fā)生，WATCHMAN器械壓縮的同時(shí)對(duì)冠狀動(dòng)脈回旋支也造成壓迫。以AMPLATZER ACP為代表的“瓶蓋式”封堵器，對(duì)左心耳深度依賴減小，只需大于10 mm，置入要求左心耳開(kāi)口小于35 mm，需要測(cè)量左心耳開(kāi)口及距開(kāi)口10 mm左右蝶形盤(pán)放置區(qū)的直徑；因蝶形盤(pán)類似輪胎樣結(jié)構(gòu)，置入時(shí)需要考慮左心耳容積，避免容積過(guò)大對(duì)左心耳的張力影響，同時(shí)蝶形盤(pán)至少1/2～2/3放在回旋支內(nèi)側(cè)以避免對(duì)其壓迫；雙蝶前、后盤(pán)要求同軸性。對(duì)于“瓶蓋式”封堵器需要注意封堵盤(pán)對(duì)周?chē)M織的影響（如左上肺靜脈開(kāi)口及二尖瓣環(huán)）。

本研究采用“瓶蓋式”國(guó)產(chǎn)新型LAMaxTM封堵器[11]，由封堵盤(pán)、錨定盤(pán)及一腰部連接桿組成，封堵盤(pán)與錨定盤(pán)之間距離為10 mm。封堵盤(pán)由鎳鈦絲編織盤(pán)及被覆其上的阻流膜組成，其心房面經(jīng)過(guò)嫁接負(fù)電荷，使得表面負(fù)離子化，降低封堵盤(pán)心房面表面的血小板粘附，同時(shí)提升阻流膜的親水性和生物相容性，降低封堵器相關(guān)血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。錨定盤(pán)包括阻流膜及九根交錯(cuò)排布的固定倒鉤，形成盤(pán)狀結(jié)構(gòu)（圖1A-D）。LAMaxTM的封堵盤(pán)比固定盤(pán)直徑大6 mm，適用于常見(jiàn)解剖形態(tài)的左心耳；LAMaxTMplus（圖1D）的封堵盤(pán)比固定盤(pán)大12 mm，是針對(duì)雙葉左心耳特點(diǎn)設(shè)計(jì)。LAMaxTM封堵盤(pán)及錨定盤(pán)均可回收，如封堵盤(pán)位置或形態(tài)不佳，可在同一個(gè)輸送鞘反復(fù)多次回收，再次釋放，節(jié)省醫(yī)療成本。LAMaxTM適用于開(kāi)口大、深度短小的左心耳，對(duì)左心耳內(nèi)部結(jié)構(gòu)及深度的依賴性減低。其次，錨定盤(pán)設(shè)計(jì)小巧，避免對(duì)左心耳容積的要求。人類左心耳分葉以兩葉為主[6-10]，如“兔耳”型左心耳兩葉間的分嵴部較大，“瓶塞式”封堵器只能將其置入一個(gè)分葉內(nèi)，如此另一葉不能完全覆蓋，出現(xiàn)殘余分流可能性增大；如放置于左心耳開(kāi)口部則可能出現(xiàn)傘尾部在分葉中伸展不開(kāi)。LAMaxTMplus針對(duì)雙葉或多葉左心耳設(shè)計(jì)，封堵盤(pán)比錨定盤(pán)大12 mm，可選擇將錨定盤(pán)置于一個(gè)分葉內(nèi)，而較大的封堵盤(pán)可以完全覆蓋雙葉左心耳的開(kāi)口[11]。本組中有1只“兔耳”型雙葉左心耳選擇常規(guī)LAMaxTM時(shí)，錨定盤(pán)固定較好，但左心耳開(kāi)口未能完全覆蓋，殘余分流較多，更換LAMaxTMplus后，錨定盤(pán)置于左心耳一個(gè)分葉內(nèi)，封堵盤(pán)將開(kāi)口完全覆蓋，且對(duì)二尖瓣環(huán)及肺靜脈均無(wú)影響。

LAMaxTM為“瓶蓋式”設(shè)計(jì)，此類封堵器應(yīng)注意封堵傘盤(pán)是否影響周?chē)M織，如二尖瓣瓣環(huán)及左上肺靜脈開(kāi)口。本研究中術(shù)前經(jīng)TEE對(duì)左心耳及其周邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)量；同時(shí)結(jié)合TEE、左心耳造影測(cè)量的LAMaxTM工作軸線，選擇封堵傘大小及型號(hào)，避免因封堵盤(pán)過(guò)小而封堵不完全及錨定盤(pán)壓縮比過(guò)大造成左心耳壁的穿孔，保證了封堵傘置入的有效及安全。本研究經(jīng)初步探索，制定LAMaxTM封堵器的釋放原則—“COVER”原則，按照“COVER”原則，LAMaxTM手術(shù)成功率提高，并發(fā)癥減少。

本研究中術(shù)后即刻TEE檢查顯示有4例傘盤(pán)對(duì)二尖瓣環(huán)壓迫，為研究早期為避免殘余分流的發(fā)生選擇封堵器的型號(hào)偏大，后期均選擇最小型號(hào)后對(duì)二尖瓣環(huán)的壓迫明顯減少，基于此種現(xiàn)象，此類型封堵器需經(jīng)TEE測(cè)量的二尖瓣環(huán)距左上肺靜脈的距離。本研究選用的犬均為竇性心律，而房顫時(shí)左心耳相應(yīng)擴(kuò)大，而真實(shí)世界中人類的體重及身高明顯大于犬，因此LAMaxTM用于房顫患者時(shí)發(fā)生封堵盤(pán)對(duì)左心耳周?chē)M織影響的機(jī)率會(huì)相應(yīng)降低。30只犬置入LAMaxTM后經(jīng)TEE證實(shí)5只出現(xiàn)殘余分流，造影顯示4只出現(xiàn)殘余分流。考慮與以下因素有關(guān)：（1）封堵盤(pán)未拉入左心耳呈新月形；（2）封堵盤(pán)與錨定盤(pán)同軸性欠佳，導(dǎo)致封堵盤(pán)一側(cè)拉入左心耳較多，另一側(cè)翹起；（3）錨定盤(pán)放置于左心耳的一個(gè)分葉中，至另一分葉封堵不完全；（4）左心耳頸部大于開(kāi)口致錨定盤(pán)置入過(guò)淺，封堵盤(pán)呈懸空狀態(tài)，此種形態(tài)左心耳如深度足夠應(yīng)考慮置入WATCHMAN。

人類心尖指向胸腔的左下，房間隔走形呈“右上-左下”型，房間隔穿刺針與房間隔為接近90°，易于穿刺。而犬類心臟不同于人類，于手術(shù)體位后心尖可指向脊柱的右下、正中及左下，本研究中有5例心尖指向右下，此時(shí)房間隔與穿刺針的角度小于45°甚至接近平行，穿刺風(fēng)險(xiǎn)增加。本組中4只是在這種情況下，穿刺針從右心房頂部穿出致心包積液，其后術(shù)中及術(shù)后心包積液未見(jiàn)增加。30只均未出現(xiàn)因錨定盤(pán)倒鉤引起左心耳壁破裂、穿孔出現(xiàn)大量心包積液，由此提示LAMaxTM封堵器較為安全。

LAMaxTM置入全程經(jīng)TEE監(jiān)護(hù)，術(shù)前觀察左心耳分葉、開(kāi)口、周邊組織關(guān)系及參數(shù)測(cè)量；保證輸送鞘、封堵器與左心耳的同軸性；確認(rèn)輸送鞘到達(dá)封堵傘置入的目標(biāo)分葉；觀察封堵器的錨定與釋放；評(píng)價(jià)封堵器對(duì)周?chē)M織的影響；評(píng)估封堵器形態(tài)及殘余分流。但TEE測(cè)量左心耳開(kāi)口與深度與左心耳造影測(cè)量相關(guān)性不高，考慮與犬心臟位置、左心耳造影角度等相關(guān)。

本研究應(yīng)用 TEE、左心耳血管造影術(shù)對(duì)國(guó)產(chǎn)新型LAMaxTM封堵器進(jìn)行術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后即刻的觀察，對(duì)封堵器的選擇原則及操作技巧進(jìn)行了初步探索；證實(shí)了LAMaxTM封堵犬左心耳早期的有效性及安全性。通過(guò)本研究對(duì)左心耳結(jié)構(gòu)及不同類型封堵器的分析提出：針對(duì)左心耳不同形態(tài)選擇不同類型封堵器。