吳曉霞,馬東星,孟越之,黃偉,陳奕龍,沈葉佳
心房顫動(dòng)(房顫)是臨床常見的心律失常,其主要危害之一是動(dòng)脈系統(tǒng)的血栓栓塞。90%非瓣膜性房顫患者的血栓來源于左心耳(LAA)。經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)可作為卒中高危和有長期口服抗凝治療禁忌證患者的治療選擇,被寫入了歐洲心臟病學(xué)會(huì)(ESC)房顫治療指南。針對經(jīng)皮左心耳封堵器械WATCHMAN(波士頓科學(xué),美國)的循征醫(yī)學(xué)試驗(yàn)PROTECT AF、PREVAIL、ASAP、EWOLUTION 研究等證實(shí)了WATCHMAN 的臨床上的安全性及有效性[1-4]。
本研究應(yīng)用國產(chǎn)新型LAMaxTM左心耳封堵器對實(shí)驗(yàn)犬進(jìn)行左心耳封堵術(shù),并對術(shù)后1 個(gè)月、2 個(gè)月、3 個(gè)月、6 個(gè)月不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的犬進(jìn)行解剖觀察,旨在觀察術(shù)后不同時(shí)間封堵器表面心內(nèi)膜覆蓋情況,評估封堵盤心房側(cè)內(nèi)皮化進(jìn)程,從解剖學(xué)角度評價(jià)左心耳封堵的有效性。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:2015 年8 月至2017 年1 月,健康犬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,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)北京平谷模擬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),心電圖示30 只犬均為竇性心律。
左心耳封堵術(shù):實(shí)驗(yàn)犬于術(shù)前12 h開始禁食,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,行心電監(jiān)護(hù)、氣管插管并連接呼吸機(jī)機(jī)械通氣,于左后肢建立靜脈通道,以丙泊酚注射液靜脈滴注維持麻醉。經(jīng)右側(cè)股靜脈途徑行房間隔穿刺(圣猶達(dá)醫(yī)療,美國),送入豬尾導(dǎo)管(泰爾茂,日本)行左心耳造影,測量左心耳開口直徑、深度及LAMaxTM左心耳封堵器(深圳市科奕頓生物醫(yī)療科技有限公司,中國)工作軸線,選擇LAMaxTM型號及類型,將封堵器固定于推送桿頭端,由左心耳封堵器輸送鞘管(深圳市科奕頓生物醫(yī)療科技有限公司,中國)將封堵器調(diào)整至目標(biāo)葉內(nèi),依次打開錨定盤及封堵盤,行牽拉試驗(yàn)確定是否固定牢固,行左心耳造影及經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(TEE),如符合“COVER”原則,釋放封堵器[5]。
TEE 檢查:超聲診斷儀:GE 公司Vivid E9 X Dclear 彩色多普勒超聲診斷儀,6VT 經(jīng)食管探頭,頻率為2~7 MHz。通過撐口器將探頭置入食管內(nèi)50~60 cm,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。測量左心耳開口最大徑、深度以及二尖瓣環(huán)至左上肺靜脈開口距離(MA-PV)等參數(shù)[6-7],彩色多普勒顯像顯示肺靜脈及二尖瓣過瓣血流;術(shù)后觀察封堵器形態(tài)、位置及與周邊組織關(guān)系,圖像采集為3~5 個(gè)心動(dòng)周期圖像。
術(shù)后隨訪及解剖:按照隨機(jī)分組:即刻組7 只、1 個(gè)月組6 只、2 個(gè)月組5 只、3 個(gè)月組7 只、6 個(gè)月組5 只,按照時(shí)間表進(jìn)行TEE 復(fù)查,按照分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)犬過量麻醉劑處死。處死后,行大體解剖檢查。剖開胸腔,分離心臟周邊組織及血管,完整取出心臟,觀察心包腔內(nèi)是否有積液,并進(jìn)行肺臟、肝臟、脾臟等其他臟器的大體解剖標(biāo)本觀察。從右心房壁剪開心臟標(biāo)本,觀察房間隔穿刺點(diǎn)位置,隨后剪開房間隔進(jìn)入左心房,觀察封堵傘位置、形態(tài)、封堵盤表面情況、封堵盤與周圍組織關(guān)系等;再從左心耳頂部剪開左心耳壁觀察錨定盤固定情況。切除包含完整封堵器的左心耳組織,用10%甲醛溶液固定,包埋(光聚樹脂),以備切片。切片(EXAKT300CP 硬組織切片機(jī)、金剛石切割帶)、磨片(EXAKT400CS 硬組織磨片機(jī)),切片厚度為100~120 μM,HE 染色后光學(xué)顯微鏡下觀察封堵盤表面內(nèi)皮化及其它情況。
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t檢驗(yàn),方差不齊兩個(gè)獨(dú)立樣本間采用秩和檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
30 只犬TEE 測量左心耳開口為(16.6±2.8)mm,深度為(24.0±4.1)mm,二尖瓣環(huán)至左上肺靜脈開口距離為(25.9±2.9)mm。封堵盤實(shí)際型號直徑(25.7±2.4)mm,術(shù)后TEE 測量封堵盤直徑(23.7±2.6)mm,二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
術(shù)后即刻TEE 檢查:二維圖像顯示30 只犬的封堵器形態(tài)良好,5 只發(fā)現(xiàn)殘余分流(1 只分流束寬度約5 mm,其余4 只均<3 mm);3 只發(fā)現(xiàn)少量心包積液(1 只為即刻組,復(fù)查后處死);4 只封堵盤對二尖瓣環(huán)有壓迫,其中1 只壓迫二尖瓣環(huán)的同時(shí)亦遮擋左上肺靜脈開口。
術(shù)后1 個(gè)月時(shí),復(fù)查1 個(gè)月組、2 個(gè)月組、3個(gè)月組、6 個(gè)月組共23 只,TEE 顯示封堵器均覆蓋于左心耳開口,表面均未見血栓,4 只犬封堵盤壓迫二尖瓣環(huán),其中2 只復(fù)查TEE 可見封堵盤對二尖瓣環(huán)的壓迫減輕,未對二尖瓣后葉運(yùn)動(dòng)造成影響。2只術(shù)后即刻發(fā)現(xiàn)心包積液的犬在1 個(gè)月復(fù)查時(shí)心包積液消失。
彩色多普勒血流顯像(CDFI)顯示殘余分流的5只犬中,1 只為1 個(gè)月組,1 只為2 個(gè)月組,3 只為3 個(gè)月組。1 個(gè)月TEE 復(fù)查時(shí),1 個(gè)月組和2 個(gè)月組的2 只殘余分流消失,3 個(gè)月組3 只均仍可見殘余分流。2 個(gè)月復(fù)查時(shí)3 個(gè)月組中的1 只殘余分流消失,另2 只在3 個(gè)月復(fù)查時(shí)仍可見殘余分流。
對實(shí)驗(yàn)犬大體解剖標(biāo)本觀察,未見肝、脾、腎等主要器官的梗死病灶。
2.3.1 封堵盤形態(tài)對愈合反應(yīng)的影響
封堵盤完全拉入左心耳開口呈新月型者,其愈合反應(yīng)較快,在1 個(gè)月時(shí)心內(nèi)膜即可完全覆蓋封堵盤心房面,有的甚至完全覆蓋中央螺栓;但心內(nèi)膜是否中央螺栓完全覆蓋因個(gè)體差異而變化較大、反應(yīng)不一,有至3 個(gè)月還尚未完全覆蓋。
封堵盤未完全拉入左心耳開口的封堵盤表面愈合反應(yīng)差異顯著:1 個(gè)月組1 只封堵盤心房面被覆厚實(shí)新生內(nèi)皮,但接近二尖瓣環(huán)約60°區(qū)域尚未完全被新生組織覆蓋(圖1);3 個(gè)月復(fù)查時(shí)仍有殘余分流的犬解剖可見封堵盤心房面已完全內(nèi)皮化,左上180°與周圍心房壁已經(jīng)緊密結(jié)合,右下180°左右范圍未與心房壁融合,掀起可見未完全封堵,仍有一縫隙與左心房交通(圖2)。
圖1 1 個(gè)月組犬解剖圖,封堵盤心房面已完全內(nèi)皮化,但接近二尖瓣環(huán)約60°區(qū)域尚未完全被新生組織覆蓋
圖2 CDFI 示術(shù)后3 個(gè)月仍可見殘余分流的1 只犬解剖結(jié)果
2.3.2 殘余分流者愈合反應(yīng)
TEE 示小葉未封堵并有殘余分流的3 個(gè)月組中的2 只犬,解剖可見1 只犬封堵盤一側(cè)邊緣陷入左心耳開口者,未及肺靜脈開口及二尖瓣環(huán),封堵盤表面內(nèi)皮化完全,無血栓附著。另1 只封堵盤表面覆蓋組織、光滑,表面內(nèi)皮化完整,但封堵盤邊緣陷入左心耳處可見一細(xì)小縫隙,可以通過18 號針頭。
2.3.3 錨定盤的愈合反應(yīng)
2 只TEE 顯示封堵盤懸空于左心房內(nèi),未與左心耳開口完全貼合者,錨定盤封堵于左心耳頸部。錨定盤亦可通過新生組織與心房結(jié)合緊密,1 個(gè)月時(shí)封堵盤表面有較薄內(nèi)皮覆蓋,中央螺栓裸露。3個(gè)月時(shí)錨定盤位于左心耳開口完全內(nèi)皮化,封堵盤表面亦完全內(nèi)皮化,兩者中部的連接桿上亦完全附著新生組織。
2.3.4 經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)后6 個(gè)月愈合反應(yīng)
6 個(gè)月組5 只犬封堵盤表面已完全內(nèi)皮化,其中2 只(21#,8#)封堵盤未拉入左心耳內(nèi)者封堵盤表面及背面均已內(nèi)皮化;8#封堵盤邊緣壓迫二尖瓣環(huán)及部分遮擋肺靜脈開口者,封堵盤表面內(nèi)皮化并與肺靜脈開口及二尖瓣環(huán)摩擦處形成類似新生肉芽組織;21#封堵盤下緣超過二尖瓣環(huán)約3 mm,與二尖瓣環(huán)磨擦部位見類似新生肉芽組織。
2.3.5 錨定盤固定情況
30 只犬的LAMaxTM錨定盤均固定于左心耳內(nèi)壁,未見穿出,即刻組可見錨定盤固定區(qū)局部有水腫,1 個(gè)月以上各組左心耳壁組織水腫消失。錨定盤與封堵盤之間連接桿固定良好,未見斷裂分離。因錨定區(qū)與封堵盤間距離較短,解剖可見完全封堵后錨定盤后部的左心耳腔因無血流進(jìn),左心耳前后壁的完全黏連完全封閉左心耳腔,但有殘余分流者左心耳前后壁不能完全黏連。
2.3.6 組織切片觀察
在1 個(gè)月、2 個(gè)月、3 個(gè)月、6 個(gè)月的LAMaxTM封堵盤左心房側(cè)的病理切片中可見封堵盤心房側(cè)均可見新生內(nèi)膜覆蓋,新生內(nèi)膜從封堵盤延續(xù)至左心房表面,并與之黏連,顯示其愈合反應(yīng)良好,如大體標(biāo)本所見一致。錨定盤固定位置未見組織壞死(圖3)。
圖3 組織切片(沿著左心耳和封堵器中心矢狀切面)可見封堵盤心房側(cè)均可見新生內(nèi)膜覆蓋,錨定盤固定位置未見組織壞死
隨著經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)在臨床的逐步開展,針對左心耳的不同形態(tài)也涌現(xiàn)出不同設(shè)計(jì)的左心耳閉合器械。形似“瓶塞式”設(shè)計(jì)的WATCHMAN 以及AMPLATZER ACP(圣猶達(dá)醫(yī)療,美國)、LAmbre(先健科技,中國)類似“瓶蓋式”左心耳封堵器。本研究采用“瓶蓋式”設(shè)計(jì)的LAMaxTM封堵器,為雙盤狀結(jié)構(gòu),由封堵盤、錨定盤及一腰部連接桿組成,封堵盤與錨定盤之間距離為10 mm。封堵盤由鎳鈦絲編織盤及被覆其上的阻流膜組成,該阻流膜心房面經(jīng)過嫁接負(fù)電荷,使得表面負(fù)離子化,降低封堵盤心房面表面的血小板黏附,同時(shí)提升阻流膜的親水性和生物相容性,降低器械相關(guān)性血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。錨定盤包括阻流膜及九根交錯(cuò)排布的固定倒鉤,形成盤狀結(jié)構(gòu)[5]。
繼Reddy 等[2]研究得出WATCHMAN 裝置封閉左心耳不劣于長期華法林治療后,Holmes 等[3]研究中證實(shí)了早期的安全事件2.2%,顯著低于PROTECT AF,如需要心包穿刺引流的心包積液發(fā)生率從PROTECT AF 研究的2.9% 降至1.5%。PROTECT AF、PREVAIL 研究要求術(shù)后服用華法林和阿司匹林45 天,隨后停用華法林,改為氯吡格雷+阿司匹林雙聯(lián)抗血小板治療至術(shù)后6 個(gè)月。2017 年發(fā)表的Boersma 等[4]研究1 年的結(jié)果顯示:WATCHMAN 封堵器置入成功率提高,達(dá)98.5%;1年WATCHMAN 組缺血性卒中發(fā)生率為1.1%,大出血發(fā)生率2.6%,證實(shí)了其臨床上的有效性和安全性。EWOLUTION 研究中術(shù)后服用新型口服抗凝藥或維生素K 拮抗劑的比例為27%,應(yīng)用雙聯(lián)抗血小板治療者達(dá)60%,未用抗凝藥的患者占6%。
器械相關(guān)性血栓多見于封堵器置入后最初的幾周,封堵盤表面未完全內(nèi)皮化,其診斷依賴于TEE影像[8]。同時(shí),器械相關(guān)性血栓亦可由繼發(fā)性原因(未完全封堵、左心耳殘余分流等)及患者的全身系統(tǒng)性原因引起。一項(xiàng)納入2008~2015 年30 項(xiàng)研究的薈萃分析顯示:2 118 例左心耳封堵術(shù)中出現(xiàn)82 例發(fā)生器械相關(guān)性血栓,發(fā)生率約3.9%,WATCHMAN 約3.4%,AMPLATZER ACP/Amulet 約4.6%[9]。
為了提供關(guān)于封堵器與組織接觸面愈合情況的組織病理學(xué)證據(jù),Schwartz 等[10]應(yīng)用9 條犬,分別觀察了術(shù)后3 天、45 天、90 天WATCHMAN 表面內(nèi)皮化進(jìn)程,證實(shí)術(shù)后45 天即可見心內(nèi)膜完全覆蓋了封堵器心房面并延續(xù)至左心房表面,對封堵器心房面進(jìn)行了有效隔離,早期的纖維素沉積被心內(nèi)膜取代,心內(nèi)膜組織包括包裹在封堵盤的金屬及編織物中的蛋白聚糖-膠原基質(zhì)及平滑肌細(xì)胞。通過與人類標(biāo)本對比指出:動(dòng)物與人類的愈合反應(yīng)相似,但動(dòng)物的反應(yīng)較快一些。Tang 等[11]觀察了6 只實(shí)驗(yàn)犬置入LACBES?occluders 后封堵盤表面內(nèi)皮化情況,用電鏡掃描觀察到左心耳封堵術(shù)術(shù)后80 天及110 天內(nèi)皮細(xì)胞及基質(zhì)的附著。
本研究應(yīng)用LAMaxTM進(jìn)行左心耳封堵術(shù),通過對左心耳封堵術(shù)后不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的大體標(biāo)本及病理組織切片的觀察,觀察了封堵器的形態(tài)、位置、塑形及對周邊組織的影響等,通過解剖證實(shí)封堵器置入良好,與周圍組織相容性較好,未見磨損二尖瓣環(huán)、肺靜脈壁及左心耳壁等情況發(fā)生,封堵盤表面新生組織完整,隨著置入時(shí)間的增加可以完全阻隔左心耳與左心房之間的血流交通,提示LAMaxTM的有效性。至術(shù)后6 個(gè)月TEE 復(fù)查未見器械相關(guān)性血栓發(fā)生,術(shù)后隨訪觀察及解剖均未見相關(guān)栓塞證據(jù),提示LAMaxTM的安全性。
通過對左心耳封堵術(shù)后隨訪、解剖觀察可見本研究組提出的COVER 原則[5]對于此類“瓶蓋式”封堵器的重要意義,特別是“C”:Concavity 即封堵器是否拉入左心耳開口并呈新月型,將直接影響到封堵盤表面內(nèi)皮化的進(jìn)程,封堵盤按照COVER 原則完全封堵盤拉入左心耳開口呈新月型者,其愈合反應(yīng)較快,在1 個(gè)月時(shí)即可以完全覆蓋封堵盤表面,甚至完全覆蓋中央螺栓,內(nèi)皮化較快且完整;但封堵盤未完全拉入左心耳開口的封堵盤表面愈合反應(yīng)差異較大,并與封堵盤的形態(tài)、是否陷入左心耳開口相關(guān),本研究中觀察到愈合反應(yīng)可以通過封堵盤與其接觸的位置反復(fù)摩擦形成肉芽組織完成其愈合過程;而封堵盤懸于左心房未覆蓋開口者,隨著時(shí)間的推移,錨定盤位于左心耳開口完全內(nèi)皮化,封堵盤表面及中部的連接桿上亦完全附著新生組織,從而阻斷左心房與左心耳之間的血流交通。因此,本研究提示經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)操作的術(shù)者盡力將“瓶蓋式”封堵器的封堵盤拉入左心耳開口以縮短封堵盤表面內(nèi)皮化時(shí)間,必要時(shí)可以更換封堵器置入的小葉或封堵器型號,力求完美,進(jìn)而加速封堵盤表面內(nèi)皮化進(jìn)程。由此提示:封堵盤是否完全拉入左心耳開口將影響封堵盤左心房側(cè)的內(nèi)皮化進(jìn)程,進(jìn)而影響臨床患者抗凝治療的時(shí)間。
左心耳一般為狹長、彎曲的管狀盲腔,分成開口、頸部和分葉3 個(gè)部,分葉部即為基底部,其腔內(nèi)有豐富的梳狀肌。LAMaxTM的封堵盤與錨定盤之間距離為10 mm,封堵盤固定在左心耳開口部,錨定盤通常固定于左心耳的頸部,從解剖標(biāo)本觀察錨定盤后部的左心耳分葉部因完全封堵無血流進(jìn)入,左心耳前后壁可以完全黏連,進(jìn)而達(dá)到了完全封閉左心耳腔的效果,但有殘余分流者左心耳前后壁不能完全黏連,未完全阻隔左心房與左心耳之間的血流交通。而WATCHMAN 的直徑與長度呈正比,且其尾部撐開左心耳前后壁,無法完全閉塞左心耳腔,其封堵效果依靠封堵器表面的內(nèi)皮化達(dá)到,這也是這兩類不同類型封堵器的區(qū)別。
本研究應(yīng)用“瓶蓋式”設(shè)計(jì)的LAMaxTM左心耳封堵器對實(shí)驗(yàn)犬進(jìn)行左心耳封堵術(shù),并對術(shù)后1 個(gè)月、2 個(gè)月、3 個(gè)月、6 個(gè)月的犬進(jìn)行解剖標(biāo)本觀察,顯示符合COVER 原則,即封堵盤完全拉入左心耳開口者術(shù)后1 個(gè)月新生內(nèi)膜可完全覆蓋封堵盤表面,而有殘余分流者即使彩色多普勒血流分流束寬度<5 mm,至3 個(gè)月封堵盤邊緣仍可見一細(xì)小縫隙與左心房相通。術(shù)后6 個(gè)月時(shí)封堵盤表面已完全內(nèi)皮化,被厚實(shí)的新生組織所覆蓋,包括中心螺母的部位,即使封堵盤未拉入左心耳內(nèi)者封堵盤表面及背面均已內(nèi)皮化達(dá)到完全封堵左心耳的效果。從解剖學(xué)角度證實(shí)了LAMaxTM左心耳封堵器進(jìn)行左心耳封堵術(shù)的有效性。
本研究應(yīng)用的是正常竇性心律的實(shí)驗(yàn)犬,非房顫模型,故無心功能不全及左心房明顯擴(kuò)大的房顫心律實(shí)驗(yàn)犬,是本研究結(jié)論的局限性。