經(jīng)三維食道超聲心動(dòng)圖定量測(cè)量左心耳(LAA)周長(zhǎng)在左心耳封堵術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值

金沁純 張曉春 孔德紅 潘文志 張 蕾 陳莎莎 周達(dá)新 葛均波

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科-上海心血管病研究所 上海 200032)

經(jīng)皮左心耳(left atrial appendage,LAA)封堵術(shù)是目前無法長(zhǎng)期耐受抗凝藥物的非瓣膜性房顫患者預(yù)防腦卒中的重要手段之一,其臨床有效性及安全性已在多個(gè)多中心RCT研究中被證實(shí)[1-4]。以通過鎳鈦記憶合金骨架覆以聚四氟乙烯膜,塞入LAA入口,阻斷LAA與左心房間的血流為設(shè)計(jì)原理的塞式封堵器是目前最常見的LAA封堵器械。但是,由于LAA形態(tài)個(gè)體差異性大且腔內(nèi)復(fù)雜梳狀肌心耳結(jié)構(gòu)厚薄不均,選擇正確的LAA封堵器型號(hào)成為了該術(shù)式能否成功至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),過大的封堵器會(huì)導(dǎo)致LAA穿孔甚至心包填塞,過小的封堵器會(huì)引起器械移位、脫落或殘余漏。目前,塞式封堵器的型號(hào)選擇主要根據(jù)二維經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖(transesophageal echocardiogram,TEE)及X線透視下LAA造影測(cè)得的LAA最大開口內(nèi)徑作為參考標(biāo)準(zhǔn),然而,單一的平面參數(shù)無法準(zhǔn)確判斷封堵器釋放當(dāng)時(shí)立體心耳的解剖結(jié)構(gòu)[5-6]。雖然三維TEE在LAA封堵術(shù)的應(yīng)用不斷增大,但目前能最佳預(yù)測(cè)封堵器尺寸的術(shù)前LAA相關(guān)測(cè)量參數(shù)尚無定論。本研究綜合二維TEE,三維TEE及LAA術(shù)中造影所測(cè)的LAA開口直徑,并首次通過QLAB10.83DQ軟件(新西蘭Philips Healthcare Amsterdam公司)對(duì)獲得的三維TEE影像進(jìn)行多維平面重建(multiplanar reconstruction,MPR)來測(cè)量LAA開口周長(zhǎng),并通過周長(zhǎng)/π得到周長(zhǎng)衍生直徑(perimeter derived diameter,PDD)評(píng)估多種LAA開口參數(shù)與最終置入封堵器型號(hào)的關(guān)系,以證明三維TEE下LAA周長(zhǎng)在指導(dǎo)封堵器型號(hào)選擇中的意義。

資料和方法

研究對(duì)象納入2018年1-3月于復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院接受WATCHMAN (美國(guó)波科公司) LAA封堵器置入且完善術(shù)中0°、45°、90°、135°二維及三維TEE測(cè)量,并在3D-ZOOM模式下記錄單心動(dòng)周期LAA完整實(shí)時(shí)圖像的非瓣膜性心房顫動(dòng)患者。

手術(shù)過程所有患者術(shù)前1天TEE下評(píng)估左心房?jī)?nèi)有無血栓。手術(shù)當(dāng)日患者于全麻下行經(jīng)股靜脈進(jìn)行經(jīng)導(dǎo)管LAA封堵術(shù)。成功穿刺房間隔后,按80 IU/kg給予肝素并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者激活全血凝固時(shí)間(activated clotting time of whole blood,ACT)>250 s。結(jié)合術(shù)中TEE及X線透視下LAA造影測(cè)量的心耳開口大小,綜合考慮選擇封堵器型號(hào),并在TEE及X線透視指導(dǎo)下進(jìn)行封堵器釋放。最終釋放封堵器前,術(shù)者需反復(fù)進(jìn)行牽拉試驗(yàn)并在TEE各角度(0°,45°,90°,135°)檢測(cè)封堵器邊緣是否有殘余漏及封堵器壓縮比是否在8%～20%。患者出院前復(fù)查TEE,確定有無器械脫落、移位及心包積液等手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥,并在術(shù)后45天、6個(gè)月復(fù)查TEE,根據(jù)封堵器是否穩(wěn)定、邊緣殘余漏、器械相關(guān)血栓等事件確定口服抗凝治療藥物方案是否更改。

TEE測(cè)量LAA開口二維TEE:在0°、45°、90°、135°測(cè)量LAA開口處直徑最大值及最小值,并計(jì)算心耳開口直徑平均值。 三維TEE:應(yīng)用QLAB10.8 3DQ軟件,根據(jù)LAA矢狀面(90°,圖1A)、冠狀面(0°,圖1B),將LAA橫切面調(diào)至到橫切矢狀面、冠狀面的左回旋支(circumflex artery,CX),然后測(cè)量矢狀面、冠狀面的LAA開口處直徑,再旋轉(zhuǎn)圖1C綠線至45°、135°并測(cè)量心耳開口直徑的最大值,最后測(cè)量圖1C心耳開口周長(zhǎng),按周長(zhǎng)/π計(jì)算出周長(zhǎng)相關(guān)LAA PDD (圖1D)。

A:Three dimensional visualization of LAA and the yellow line showed the maximum diameter of LAA orifice at 0°view (D4);B:The yellow line showed the maximum diameter of LAA orifice at 90°view (D2);C:Reconstruction of LAA estium perimeter;D:Three-dimensional surface reconstruction of LAA orifice.LAA:Left atrial appendage;CX:Circumflex.

圖1 QLAB 10.8 3DQ軟件對(duì)三維TEE圖像的多維平面重建
Fig 1 Multiplannar reconstruction of real time three-dimensional transesophageal echocardiogramthrough QLAB 10.8 3DQ software

術(shù)中X線透視下LAA造影房間隔穿刺后,將14F輸送鞘沿塑形后的超硬導(dǎo)絲送入左房,并將6F豬尾巴造影導(dǎo)管經(jīng)輸送鞘送入LAA遠(yuǎn)端,測(cè)量確定左心房壓力>12 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)后分別于RAO20°～30°+CRA20°～30°(圖2A)與RAO30°+CAU20°(圖2B)行LAA造影,定格于心臟收縮末期,心耳充盈最大時(shí)刻,測(cè)量LAA開口最大、最小直徑,并計(jì)算上述兩個(gè)體位心耳開口平均值。根據(jù)WATCHMAN產(chǎn)品指南,依次對(duì)應(yīng)理論預(yù)測(cè)封堵器械型號(hào)[7](表1)。

A:LAA angiography at RAO30°+CRA20°;B:LAA angiography at RAO20°+CAU30°.RAO:Right anterior oblique;LAO:Left anterior oblique.CRA:Cranial;CAU:Caudal.

圖2 LAA血管造影術(shù)
Fig 2 Intra-procedual LAA angiography

結(jié) 果

47位患者在我院完善術(shù)中二維TEE、三維TEE檢查后,接受WATCHMAN經(jīng)導(dǎo)管LAA封堵術(shù),并在術(shù)后45天、6個(gè)月完成全部隨訪。患者的基線特征見表2。入組患者年齡為(68.47±9.07)歲,其中男性患者26人?；颊逤HA2DS2評(píng)分3.77±1.20,HAS-BLED評(píng)分2.67±0.96,所有患者均滿足LAA封堵適應(yīng)證。

術(shù)后隨訪及并發(fā)癥所有患者中2位由于術(shù)中多角度造影顯示巨大LAA,開口>35 mm遂未行LAA封堵,其余45位(95.74%)均成功接受LAA封堵器置入。其中,32例LAA為菜花型(71.11%),10例雞翅型(22.22%),3例反雞翅型(6.67%)。圍手術(shù)期未發(fā)生封堵器移位、脫落、心包填塞,殘余漏直徑>3 mm等并發(fā)癥,2位患者手術(shù)結(jié)束時(shí)心包積液較術(shù)前略有增加。至術(shù)后6個(gè)月隨訪為止,所有患者均未出現(xiàn)再發(fā)卒中、出血或死亡,封堵器邊緣殘余漏直徑均小于3 mm,未發(fā)現(xiàn)器械相關(guān)血栓(表3)。

LAA開口參數(shù)與封堵器最終選擇型號(hào)的相關(guān)性分析二維、三維TEE及X線透視下造影所測(cè)LAA開口直徑最大值、最小值及PDD參數(shù)見表4。三維TEE下 PDD遠(yuǎn)高于其他方法測(cè)得的心耳開口平均直徑,但在測(cè)量開口最大值時(shí),PDD與二維TEE參數(shù)類似,均小于LAA術(shù)中造影及三維TEE多切面探查所得結(jié)果(P<0.001)。

表2 入組的非瓣膜性心房顫動(dòng)患者基本臨床特征Tab 2 Baseline characteristics of included patients with non-valvular atrial fibrillation

表3 入組患者LAA封堵手術(shù)相關(guān)不良事件Tab 3 Adverse events associated with left atrial appendage occlusion [n (%)]

表4 基于二維PDD,三維TEE和DSA對(duì)LAA開口參數(shù)的比較Tab 4 LAA ostium parameters based on two-dimensional TEE,three-dimensional TEE and LAA angiography

(1)vs.Two-dimensional TEE,P<0.05;(2)vs. LAA Angiography,P<0.05.

45位患者實(shí)際使用封堵器型號(hào)直徑為(29.23±3.46) mm。Spearman分析顯示PDD[(25.45±3.39) mm]與最終選擇封堵器傘面直徑呈極強(qiáng)正相關(guān)(r=0.859,P<0.001,表5),二維TEE、三維TEE測(cè)得LAA開口最大值與最終選擇WATCHMAN封堵器型號(hào)相關(guān)性不強(qiáng)(r=0.606,0.634;P<0.001),術(shù)中LAA造影測(cè)得心耳開口最大值、平均值與封堵器真實(shí)型號(hào)相關(guān)性較差(r=0.565,0.543)。按WATCHMAN LAA封堵器型號(hào)選擇參考說明,上述測(cè)量參數(shù)中僅三維TEE下PDD對(duì)預(yù)測(cè)封堵器型號(hào)與實(shí)際選用器械型號(hào)一致性最佳(Kappa=0.778,P<0.001,表6)。

表5 基于3種測(cè)量方法直接測(cè)得的LAA開口參數(shù)與封堵器直徑的比較Tab 5 Comparison between LAA ostium parameters base on three different methods and implanted device diameters (mm)

表6 基于3種測(cè)量方法下LAA開口參數(shù)預(yù)測(cè)的器械型號(hào)與術(shù)中實(shí)際使用封堵器型號(hào)的比較Tab 6 KAPPA analysis of predicted device size basedon LAA ostium diameters through 3 different methods and real-time impanated occluder size (mm)

以與實(shí)際WATCHMANA封堵器型號(hào)大小相關(guān)性較好的前30例手術(shù)患者的PDD作為預(yù)測(cè)變量,封堵器型號(hào)的因變量線性回歸方程為:WATCHMAN封堵器直徑預(yù)測(cè)值=0.902 9*PDD+6.1012(r2=0.837,P<0.001,圖3)。根據(jù)該回歸方程,對(duì)剩下15例患者進(jìn)行術(shù)前封堵器型號(hào)預(yù)測(cè),結(jié)果顯示通過PDD預(yù)測(cè)封堵器型號(hào)的準(zhǔn)確率為87%。

圖3 基于三維TEE的30例患者PDD與WATCHMAN封堵器型號(hào)的相關(guān)性散點(diǎn)圖
Fig 3 Scatter diagram of correlation analysis between the devicesize and PDD based on three-dimensional TEE

討 論

LAA是左心房體旁的一個(gè)手指狀結(jié)構(gòu),重疊的心肌混合交叉于心耳的心內(nèi)膜層及心外膜層構(gòu)成了一個(gè)伴有鋸齒狀外觀的管狀盲端,縱橫交錯(cuò)的梳狀肌間心耳壁厚度可變,有時(shí)甚至像紙一樣薄,因此,在經(jīng)導(dǎo)管LAA封堵術(shù)中,迫切需要準(zhǔn)確測(cè)量其生理狀態(tài)下的LAA大小以便選擇合適的封堵器型號(hào)。若封堵器型號(hào)過小,可能導(dǎo)致無法完全錨定和/或封堵完全,使LAA封堵術(shù)后器械移位、脫落、殘余漏事件發(fā)生率增加;若封堵器選擇過大,則可能會(huì)引起LAA穿孔,心包積液甚至心包填塞[8-9]。

目前,心內(nèi)科介入醫(yī)師主要結(jié)合X線透視下LAA造影結(jié)合術(shù)前二維TEE對(duì)心耳開口的測(cè)量選擇相應(yīng)的封堵器型號(hào)[10-11],但愈來愈多文獻(xiàn)向該標(biāo)準(zhǔn)提出質(zhì)疑[12-13]。二維TEE由于平面限制,無法立體顯現(xiàn)LAA解剖結(jié)構(gòu),一旦心臟形態(tài)、大小發(fā)生變化,轉(zhuǎn)位后的心臟以經(jīng)典的0°、45°、90°、135°切面無法真實(shí)測(cè)量到心耳開口最大切面,單一的二維平面往往使開口徑線相對(duì)縮短[14-16]。而術(shù)中X線透視下LAA造影由于人為注射造影劑,增加舒張末期LAA容積,使所測(cè)得的LAA開口最大徑較正常心動(dòng)周期時(shí)更大[12],特別是對(duì)于多分葉LAA,一旦充盈造影劑的分葉無法完全分離,透視平面下LAA開口即為“重疊”的心耳直徑[15-16]。近來三維TEE因其可實(shí)現(xiàn)對(duì)LAA空間、立體形態(tài)的多角度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)探查,在經(jīng)導(dǎo)管LAA封堵術(shù)的應(yīng)用價(jià)值逐漸突出[9],多項(xiàng)研究顯示三維TEE相較二維TEE,能更準(zhǔn)確地提供LAA的真實(shí)開口參數(shù),預(yù)測(cè)封堵器型號(hào)準(zhǔn)確率更高[9,12]。

本研究中,我們發(fā)現(xiàn)二維TEE固定切面探查所得患者LAA開口平均值和最大值均偏小,而術(shù)中造影對(duì)LAA開口最大徑的測(cè)量較3種方法明顯偏大,這與既往國(guó)外研究結(jié)果相符合。通過進(jìn)一步分析3種測(cè)量方法下LAA開口參數(shù)與實(shí)際置入的封堵器型號(hào)的關(guān)系,我們?cè)趪?guó)內(nèi)首次提出,3D-ZOOM模式下PDD能最準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)LAA封堵術(shù)中WATCHMAN封堵器的型號(hào),利用回歸方程發(fā)現(xiàn)其預(yù)測(cè)封堵器型號(hào)的準(zhǔn)確率達(dá)87%,而二維TEE、三維TEE下所測(cè)LAA開口最大值與實(shí)際選擇封堵器型號(hào)相關(guān)性一般(r=0.606,0.634),LAA造影測(cè)得的開口數(shù)值相關(guān)性更差。三維TEE可以通過在垂直于LAA的長(zhǎng)軸切面獲得自回旋支發(fā)出的短軸切面,立體展示心耳入口的正面圖像?？紤]到真實(shí)世界中原始LAA開口橢圓形甚至不規(guī)則形多見,一旦植入自膨脹式的Watchman LAA封堵器,原本趴于心房表面的LAA入口受內(nèi)部金屬器械的支撐力往往向圓形靠近,改變形狀的心耳入口會(huì)引起開口最大值、最小值的顯著變化,但周長(zhǎng)往往保持恒定[13,17]。因此,依托三維TEE全容積立體圖像上得到的LAA解剖學(xué)開口周長(zhǎng)來判斷開口直徑可能更好地模擬WATCHMAN LAA封堵器著陸后的類圓形場(chǎng)景,對(duì)指導(dǎo)器械型號(hào)的選擇有重要意義。

本研究的局限性:雖然對(duì)比了3種不同測(cè)量手段(二維TEE,三維TEE,LAA造影)下同一患者的LAA開口參數(shù)及其預(yù)測(cè)封堵器型號(hào)與真實(shí)使用封堵器大小的相關(guān)性,并引入了三維TEE下PDD參數(shù),但樣本量較小,且為單中心觀察性研究,相關(guān)系數(shù)較高的3D-PDD統(tǒng)計(jì)結(jié)果雖相對(duì)較高,但仍未滿足臨床實(shí)踐。PDD對(duì)LAA開口大小的評(píng)估及對(duì)LAA封堵器型號(hào)的預(yù)測(cè)價(jià)值仍需多中心、大樣本的臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。

LAA封堵術(shù)目前已成為無法長(zhǎng)期耐受抗凝藥物治療的非瓣膜性心房顫動(dòng)患者重要的預(yù)防血栓栓塞手段之一。作為L(zhǎng)AA封堵術(shù)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),如何根據(jù)復(fù)雜變異的LAA結(jié)構(gòu)選擇正確的封堵器型號(hào)要求術(shù)者必須對(duì)心耳開口參數(shù)作出最準(zhǔn)確的測(cè)量。通過三維TEE DICOM數(shù)據(jù)測(cè)量LAA周長(zhǎng)有助于更準(zhǔn)確地判斷封堵器釋放時(shí)LAA的解剖結(jié)構(gòu),對(duì)術(shù)前預(yù)測(cè)經(jīng)皮LAA封堵器型號(hào)提供重要參考依據(jù)。