基于心臟CT血管造影的三維形態(tài)學(xué)分析在左心耳封堵術(shù)中的應(yīng)用

吳大虎，張波，田為中，張繼，朱莉，陳各才

1.大連醫(yī)科大學(xué)研究生院，遼寧 大連 116044；2.泰州市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，江蘇 泰州 225300；*通信作者 張波tzzb008@163.com

左心耳封堵術(shù)（left atrial appendage occlusion，LAAO）主要在經(jīng)食管超聲心動圖（trans-esophageal echocardiography，TEE）和透視下進(jìn)行，也有少數(shù)選擇心內(nèi)超聲代替TEE[1]。左心耳的解剖形態(tài)和大小差異很大，使得LAAO具有挑戰(zhàn)性[2-3]。在左心耳封堵的早期臨床研究中，介入醫(yī)師平均使用1.8個封堵器才能達(dá)到滿意的封堵效果，成功率約為82%，表明TEE在左心耳測量上準(zhǔn)確性有限，且頻繁更換封堵器會增加罹患并發(fā)癥的風(fēng)險；左心耳封堵器尺寸不當(dāng)會導(dǎo)致更換次數(shù)增加，而尺寸過大和過小均有潛在的并發(fā)癥風(fēng)險，如裝置移位或栓塞、心臟穿孔、心包積液甚至心臟壓塞[4-5]。因此，術(shù)前最佳選擇封堵器的大小對于提高一次封堵成功率尤為重要，可以改善安全性，包括最大限度地減少左心房內(nèi)的裝置和導(dǎo)管交換，同時也可以縮短手術(shù)時間及X線曝光時間，減少放射劑量。本研究擬對比分析術(shù)前心臟CT血管造影（cardiac CT angiography，CCTA）三維重建及形態(tài)學(xué)分析在引導(dǎo)Watchman裝置進(jìn)行LAAO的可行性，以及是否可以簡化封堵過程、提高封堵效率。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析泰州市人民醫(yī)院2019年1月—2021年5月因心房顫動（簡稱房顫）擬行LAAO的50例患者，男26例，女24例；年齡48～82歲，平均（71±7）歲，行標(biāo)準(zhǔn)LAAO（對照組）25例和經(jīng)術(shù)前CCTA心臟三維重建引導(dǎo)的LAAO（研究組）25例。所有LAAO手術(shù)均由同一團(tuán)隊具有豐富經(jīng)驗的術(shù)者完成。對照組封堵患者手術(shù)于2019年1月—2020年3月進(jìn)行，CT引導(dǎo)組封堵患者手術(shù)于2020年3月和2021年5月進(jìn)行。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥40歲的非瓣膜性房顫患者，卒中風(fēng)險評估系統(tǒng)（CHA2DS2-VASc）評分[6]≥2分（女性≥3分）；②存在華法林使用禁忌或不能長期使用華法林者；③術(shù)后無阿司匹林和氯吡格雷/替格瑞洛使用禁忌。排除標(biāo)準(zhǔn)：①左心耳內(nèi)存在血栓；②術(shù)前心臟CT發(fā)現(xiàn)無合適尺寸Watchman封堵器；③LAAO+消融“一站式”患者。封堵術(shù)后3個月均行心臟CT復(fù)查。手術(shù)成功定義為Watchman裝置安全置入左心耳，置入深度合適，壓縮比約8%～20%，術(shù)后殘余漏＜5 mm。

本研究獲得泰州市人民醫(yī)院臨床研究倫理委員會批準(zhǔn)（KY 202008001），并獲得患者知情同意。

1.2 一般資料收集 收集患者房顫類型、手術(shù)方式、CCTA術(shù)前檢查和術(shù)后復(fù)查日期、封堵器尺寸、用藥情況、左心室射血分?jǐn)?shù)、既往有無高血壓、糖尿病、腦梗死史等。

1.3 CCTA圖像采集與后處理

1.3.1 CT圖像采集 采用雙源CT（Siemens Somatom Force），非離子型對比劑80 ml（Iomeron 350），速度4～5 ml/s。掃描參數(shù)：電壓100～120 kV，有效管電流800～1 235 mA，準(zhǔn)直器寬度256×0.625 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時間270 ms，間距0.2。采用雙期掃描，第一期掃描結(jié)束后延遲60 s行第2次掃描，用于評估延遲的LAAO后對比劑填充情況。雙源CT在雙期掃描中均未見低密度充盈缺損或一期見充盈缺損但二期60 s延遲像充盈缺損消失，則為無血栓；一期見低密度充盈缺損且二期60 s延遲像充盈缺損持續(xù)存在，則為存在血栓。

1.3.2 CCTA三維重建后處理及術(shù)前引導(dǎo)操作 將數(shù)據(jù)傳輸至Syngo.VB10工作站，采用MM Reading軟件進(jìn)行圖像后處理分析，主要行多平面重組（MPR）、容積再現(xiàn)（VR）及最大密度投影（MIP），獲得多方位左心耳及Watchman封堵器圖像，測量左心耳口部長短徑及周長。左心耳口定義為左心房下交界處上方的肺靜脈嵴與旋支水平的左心耳連接平面。左心耳著陸區(qū)被定義為進(jìn)入左心耳主葉的入口，封堵設(shè)備可以安全地放置于附屬物結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)。第1步通過血管打開方式多平面重組左心耳，剪輯左心耳的VR圖，旋轉(zhuǎn)到合適的三維角度（通常選擇右前斜30°/尾側(cè)20°或40°）（圖1A），然后將VR圖轉(zhuǎn)換為MIP圖，調(diào)節(jié)合適亮度，模擬術(shù)中透視（圖1B）。第2步固定三維角度將MIP圖轉(zhuǎn)換成MIP薄，選擇合適的斷層塊厚度，

選擇顯示左心耳口部最大徑的切面，測量其最大徑及深度（圖1C），然后以三維旋轉(zhuǎn)左心耳，將左心耳口部著陸區(qū)橫斷面展示，測量口部長短徑及周長（圖1D），選擇合適尺寸的Watchman裝置型號，若無合適尺寸的裝置，則選擇另外類型的封堵器（如Lambre封堵器）；第3步勾畫模擬Watchman封堵器于左心耳VR及MIP圖著陸區(qū)的位置，模擬術(shù)中Watchman封堵器的釋放位置（圖1E、F），最大限度地提高裝置與左心耳的同軸性，以左心耳MIP圖模擬術(shù)中數(shù)字減影血管造影（DSA）造影下Watchman裝置的釋放（圖2）。

1.4 術(shù)中TEE圖像采集與分析 采用Philips EPIQ 7C，術(shù)前口咽部局部麻醉或術(shù)中全身麻醉下，將X7-2T探頭輕輕插入患者食管中上段，TEE在手術(shù)過程中進(jìn)行，用于選擇初始裝置的類型和尺寸，并為手術(shù)提供指導(dǎo)。以0°、45°、90°、135°測量左心耳開口最小和最大直徑，取其中最大值作為TEE測量值，由1名經(jīng)驗豐富的超聲科主任醫(yī)師采用盲法對TEE數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS 26.0軟件，正態(tài)分布的計量資料用±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗；計數(shù)資料以例（%）表示，采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基本臨床資料特征 50例患者手術(shù)期間未發(fā)生裝置栓塞、圍術(shù)期卒中/TIA或全身性栓塞；對照組中3例術(shù)中因無合適Watchman裝置尺寸而更換LAmbre封堵器裝置，均封堵成功；術(shù)后出現(xiàn)心包積液6例，2例心包積液成功經(jīng)皮引流治療，4例出現(xiàn)少量心包積液，無需干預(yù)，僅保守治療。兩組患者基線數(shù)據(jù)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 對照組和研究組患者臨床基線參數(shù)比較

2.2 兩組左心耳相關(guān)參數(shù)比較 對照組和研究組的Watchman裝置封堵成功率分別為88.0%和100.0%（P=0.234）；對照組和研究組左心耳形態(tài)分布、封堵器壓縮比、CT及DSA測量左心耳口部長徑、左心耳深度和平均裝置大小差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；與對照組比較，研究組手術(shù)時間、X線曝光時間較短（P＜0.001），且術(shù)中裝置均一次性選擇成功，更換裝置數(shù)量較少（P=0.006）（表2）。

表2 對照組和研究組患者左心耳相關(guān)參數(shù)比較

2.3 術(shù)后CCTA隨訪結(jié)果 術(shù)后3個月CCTA復(fù)查發(fā)現(xiàn)所有封堵器均無移位、脫落；對照組出現(xiàn)13例（59.1%）殘余漏（圖3），8例（36.4%）殘余漏＜5 mm，3例（13.6%）＞5 mm，研究組出現(xiàn)8例（32.0%）殘余漏，且均＜5 mm；兩組各發(fā)現(xiàn)2例封堵器心房側(cè)器械血栓，均見于內(nèi)皮化不全患者，繼續(xù)抗凝治療后復(fù)查，2例血栓縮小，2例血栓消失。

3 討論

歐洲心臟病學(xué)會指南和專家共識小組認(rèn)為，對于口服抗凝藥物禁忌證和高卒中風(fēng)險的房顫患者，LAAO為ⅡB類推薦建議[7]。目前越來越多的房顫患者選擇LAAO減少血栓栓塞性腦卒中的發(fā)生，Watchman封堵器已成為我國最常用的左心耳封堵器械[8]。LAAO是一個不斷發(fā)展的領(lǐng)域，充分獲得和使用不同的成像方式是心臟病學(xué)中大多數(shù)結(jié)構(gòu)性干預(yù)的關(guān)鍵前提，由于導(dǎo)管技術(shù)的不斷改進(jìn)和對侵入性更小的心血管干預(yù)需求的增加，結(jié)構(gòu)性手術(shù)的數(shù)量和復(fù)雜性近年一直上升。本研究通過對比研究證明術(shù)前CT心臟三維重建引導(dǎo)Watchman裝置LAAO對簡化封堵過程及提高封堵效率的可行性。

目前術(shù)中主要通過TEE和DSA聯(lián)合成像進(jìn)行LAAO，但其可行性和安全性仍有限。TEE可以充分排除心內(nèi)血栓，評估左心耳的大小和形狀，顯示跨間隔穿刺的房間隔的特征，并確定有無心包積液，但TEE是一種侵入性檢查，需要麻醉鎮(zhèn)靜，可能會導(dǎo)致誤吸和食管損傷，且無法用于有TEE檢查禁忌證的患者[9]。心腔內(nèi)超聲作為TEE的替代檢查越來越多地用于LAAO，且臨床研究證明安全有效[10]。DSA常用于術(shù)中選擇裝置尺寸，且DSA下測得的左心耳最大直徑比在TEE下測量的最大直徑大10%～20%[11-12]。既往研究報道，術(shù)中DSA 及TEE 下選擇封堵器型號的失敗率高達(dá)17%～25%，且術(shù)后裝置殘余漏發(fā)生率約為30%[9,13]。MRI在評估心臟血栓方面與TEE同樣有效[14]，但其用于LAAO術(shù)前評估的數(shù)據(jù)有限，較低的空間分辨率和較長的檢查時間是MRI檢查的重要挑戰(zhàn)。因此，需要更好的方式提前預(yù)測裝置尺寸。CT具有高空間分辨率、良好的時間分辨率、大視場、多平面重建能力和快速旋轉(zhuǎn)時間的優(yōu)勢，在評價血栓方面可與TEE相當(dāng)，但在提供復(fù)雜多變的左心耳大小和形狀的全面信息、準(zhǔn)確確定裝置大小以及評價心外結(jié)構(gòu)方面優(yōu)于TEE。與TEE不同，CT是一種非侵入性技術(shù)，無需麻醉鎮(zhèn)靜，成為TEE術(shù)前和術(shù)后成像的一種侵入性較小的選擇。

本研究中，對照組和研究組的Watchman裝置封堵成功率分別為88.0%和100.0%，對照組3例因左心耳口部過大沒有合適的Watchman封堵器，術(shù)中更換為LAmbre盤式封堵器，術(shù)中因首次封堵器尺寸不合適而更換了6次不同Watchman封堵器型號。精確的測量對于優(yōu)化選擇LAAO設(shè)備尺寸至關(guān)重要，設(shè)備尺寸大小調(diào)整不準(zhǔn)確可導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥，尺寸過小可能導(dǎo)致設(shè)備栓塞和設(shè)備周圍泄漏，而尺寸過大可能導(dǎo)致設(shè)備侵蝕鄰近心肌或使設(shè)備變形。術(shù)前心臟CT三維成像能夠準(zhǔn)確評估左心耳的大小和形狀，預(yù)測封堵器型號，當(dāng)左心耳口部過大或深度過淺而無合適尺寸的封堵器類型時，可以術(shù)前決定更換其他類型封堵器；若術(shù)中更換封堵器，則手術(shù)時間延長、對比劑劑量增加，手術(shù)風(fēng)險也隨之增加。張濤等[15]報道CT三維重建對于封堵器型號的選擇更具有指導(dǎo)意義。三維CT引導(dǎo)下的LAAO不僅更準(zhǔn)確，而且比單獨(dú)使用透視或TEE成像為患者提供更快、更安全和個性化的治療。

Reddy等[16]報道，在美國Watchman封堵器批準(zhǔn)后的3 822例手術(shù)中，平均手術(shù)時間為50 min，與本研究對照組手術(shù)時間相似。本研究中，對照組平均手術(shù)時間及X線曝光時間均較研究組長，證實(shí)術(shù)前心臟CT三維成像引導(dǎo)Watchman封堵器進(jìn)行封堵可以簡化LAAO，同時也減少了對比劑用量，這對患者和介入醫(yī)師均具有臨床意義。LAAO手術(shù)通常使用標(biāo)準(zhǔn)角度的透視，如右前斜30°/尾側(cè)20°，但透視很難準(zhǔn)確評估左心耳解剖結(jié)構(gòu)，因此并不能準(zhǔn)確顯示每一種左心耳口部的長短徑及深度。LAAO術(shù)中通常需要多角度進(jìn)行投影，從而選擇最合適的角度進(jìn)行Watchman裝置的安裝固定，使得手術(shù)時間和曝光時間均延長；通過術(shù)前CT引導(dǎo)，三維重建可以對左心耳選擇最合適的角度進(jìn)行預(yù)判，術(shù)中可以在短時間內(nèi)選擇好角度，從而縮短手術(shù)時間、減少曝光量。Ebelt等[17]研究證明聯(lián)合成像簡化LAAO術(shù)是可行的，該課題組利用TEE和X線聯(lián)合成像研究顯示，治療組較研究組的平均手術(shù)時間縮短15 min（P＜0.001），并且聯(lián)合成像也減少了對比劑的用量（較對照組減少20.6 ml，P＜0.045），能較好地改善手術(shù)結(jié)果。與使用CT或TEE相比，3D打印模型的使用與最終植入裝置的大小相關(guān)性更好，在設(shè)備選擇的準(zhǔn)確性和程序效率方面的優(yōu)勢更加突出；3D-CT打印可以提前進(jìn)行預(yù)手術(shù)，尤其是非典型左心耳，術(shù)前行3D打印有利于評估手術(shù)難度，并做出合適的手術(shù)策略[5,10,18]，從而減少了裝置的更換，縮短了手術(shù)時間，降低了造影劑和輻射劑量，并減少了裝置殘余漏和內(nèi)皮化不全等手術(shù)后并發(fā)癥。

術(shù)后3個月CT隨訪發(fā)現(xiàn)，所有使用Watchman設(shè)備封堵成功的患者封堵器均無移位、脫落，研究組的殘余漏較單純封堵組少，且僅對照組中出現(xiàn)1例＞5 mm的殘余漏。盡管簡化手術(shù)過程是否能提高手術(shù)的安全性尚未得到證明，但是減少設(shè)備和導(dǎo)管交換可以降低心臟穿孔、空氣栓塞和設(shè)備栓塞等并發(fā)癥發(fā)生的可能性。CT的高空間分辨率是一個關(guān)鍵的優(yōu)勢，它可以在手術(shù)前和手術(shù)后對心臟進(jìn)行全面的可視化，再現(xiàn)性高，并且采集圖允許重復(fù)處理。CCTA除能夠更好地預(yù)測裝置大小以確定LAAO的可行性外，在LAAO術(shù)后隨訪檢測殘余漏和評估裝置位置方面也具有更高的敏感度[14,19]。CT三維重建技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以進(jìn)一步提高封堵植入的安全性，不僅是對于Watchman設(shè)備，對于越來越多的左心耳可用的封堵設(shè)備也是如此。

本研究的局限性：本研究為回顧性研究，可能存在選擇偏倚，其次本研究納入樣本量相對較少，有必要進(jìn)行更大規(guī)模的多中心聯(lián)合研究驗證；此外，建議進(jìn)行較長時間的隨訪，以分析兩組患者的長期療效。

CCTA三維重建術(shù)前引導(dǎo)Watchman裝置LAAO能術(shù)前進(jìn)行封堵預(yù)手術(shù)，提前評估封堵器型號，判斷封堵器的理想位置，可以明顯提高器械選擇的準(zhǔn)確性和操作效率，顯著減少了接受LAAO患者的手術(shù)時間和X線曝光時間，減少了醫(yī)師和患者的輻射劑量和造影的放射劑量，對于有TEE禁忌證患者是一個較好的選擇方案。盡管目前未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，但其優(yōu)勢依然十分顯著，具有廣泛的臨床應(yīng)用價值，不僅適用于Watchman裝置封堵器，同樣適用于其他類型的封堵器。