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        經(jīng)胸左心耳穿刺行左心耳夾閉術(shù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

        2016-06-27 06:01:41崔婷孫萬峰施展張國培石穎秋顧行軍
        中國介入心臟病學(xué)雜志 2016年5期

        崔婷 孫萬峰 施展 張國培 石穎秋 顧行軍

        ·基礎(chǔ)研究·

        經(jīng)胸左心耳穿刺行左心耳夾閉術(shù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究

        崔婷孫萬峰施展張國培石穎秋顧行軍

        224001江蘇鹽城,鹽城市第三人民醫(yī)院心內(nèi)科

        【摘要】目的觀察經(jīng)胸左心耳穿刺入徑置入自制左心耳封堵器夾閉左心耳的可行性、安全性和有效性。方法選用健康、成年犬12只,使用自主研制的鎳鈦合金左心耳封堵器經(jīng)胸左心耳穿刺入徑行左心耳夾閉術(shù)。術(shù)后1周(1只)、1個(gè)月(2只)、3個(gè)月(2只)、6個(gè)月(2只)、1年(4只)分別通過心臟超聲、心臟大體標(biāo)本觀察及光鏡檢查等,評(píng)價(jià)經(jīng)胸左心耳穿刺置入自制左心耳封堵器的可行性、安全性及封堵器置入后內(nèi)皮化過程。結(jié)果實(shí)驗(yàn)犬左心耳封堵器置入成功率為91.7%,1只犬在封堵器置入后因空氣栓塞致心室顫動(dòng)死亡。術(shù)后1周、1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、1年分別處死實(shí)驗(yàn)犬,心臟大體標(biāo)本觀察顯示封堵器未見移位,封堵器表面未見血栓形成和贅生物附著。術(shù)后1周封堵器左心房、左心耳側(cè)盤面均未見明顯組織覆蓋;術(shù)后1個(gè)月封堵器左心房側(cè)盤面可見光滑平整的薄層組織覆蓋,病理證實(shí)為纖維組織和內(nèi)皮細(xì)胞,封堵器邊緣與周圍心房壁部分融合,左心耳側(cè)盤面與心包無粘連,可見部分纖維組織包繞;術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、1年封堵器左心房側(cè)盤面光整,覆蓋組織增厚,封堵器邊緣與周圍心房壁完全融合,左心耳側(cè)盤面光整,完全被纖維組織包繞。結(jié)論經(jīng)胸穿刺左心耳入徑置入自制封堵器封閉左心耳的方法簡(jiǎn)單、安全、有效。

        【關(guān)鍵詞】左心耳穿刺;左心耳封堵器;犬;內(nèi)皮化

        心房顫動(dòng)(房顫)是臨床常見的心律失常。房顫患者5年內(nèi)腦卒中發(fā)生率達(dá)20%。房顫并發(fā)卒中的原因是左心耳內(nèi)血栓形成和脫落,超過90%的心原性血栓來自左心耳[1]。房顫的主要治療包括復(fù)律和預(yù)防腦卒中,而對(duì)于慢性房顫及器質(zhì)性心臟病引起的房顫很難維持竇性心律,因此預(yù)防房顫血栓栓塞是重點(diǎn)。目前,抗栓最有效的方法是抗凝,而華法林是房顫抗凝治療的基石,已有直接凝血酶抑制劑(達(dá)比加群)、直接Ⅹa因子抑制劑(利伐沙班)等新型抗凝藥物應(yīng)用于臨床,使用更方便,但仍有較高的出血風(fēng)險(xiǎn),且價(jià)格昂貴[2-4]。老年人及不宜抗凝治療的房顫患者如何抗栓是臨床上的難題[5]。理論上通過外科結(jié)扎或手術(shù)切除左心耳或左心耳封堵可減少房顫血栓的發(fā)生,但外科治療難以保證結(jié)扎面平整,無凹陷和皺褶;而左心耳封堵對(duì)左心耳開口解剖要求高,且與封堵器形狀有關(guān),亦有一定心臟壓塞發(fā)生率。國內(nèi)外研究報(bào)道左心耳封堵可有效預(yù)防房顫血栓[6-7],且對(duì)鎳鈦合金左心耳封堵裝置和臨床應(yīng)用的研究顯示,封堵裝置和封堵技術(shù)已日趨成熟,但手術(shù)相對(duì)復(fù)雜,風(fēng)險(xiǎn)較大[8-10]。本實(shí)驗(yàn)旨在評(píng)估經(jīng)胸左心耳穿刺入徑置入自制封堵器的安全性、可行性,并對(duì)左心耳封堵器置入后封堵材料表面的內(nèi)皮化效應(yīng)進(jìn)行觀察[11]。

        1材料與方法

        1.1實(shí)驗(yàn)材料

        圖1 自制封堵器及輸送鞘管(A,自制左心耳封堵器側(cè)面觀;B,自制輸送鞘)

        選用上海青浦養(yǎng)殖廠提供的雜交犬12只,雌雄不拘,平均體質(zhì)量為(18.50±2.87) kg。氯胺酮由福建古田藥業(yè)有限公司提供(批號(hào)10303)。阿托品由上海制藥有限公司提供(批號(hào)1206221)。枸櫞酸芬太尼注射液由宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司提供(批號(hào)110604)。地西泮由浙江九旭藥業(yè)有限公司提供(批號(hào)111013)。CX31倒置顯微鏡(OLYMPUS)、左心耳封堵器由上海泰祿實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)、提供。左心耳封堵器由鎳鈦合金絲編織而成,分為6、8、10和12 mm 4種規(guī)格,高12~14 mm;左心房側(cè)盤面為較平整的圓盤狀,中央有一不銹鋼鉚,與腰部連接處類似圓錐狀,直徑比腰部直徑大10~12 mm;左心耳側(cè)盤面呈圓盤狀,向心房側(cè)略彎曲,中央有一不銹鋼螺母型鉚釘,直徑比腰部直徑大6 mm,工藝處理同國產(chǎn)房間隔缺損(atrial septal defect,ASD)封堵器。左心耳封堵器的負(fù)載系統(tǒng)及無紡布材料與ASD封堵器相同。8 F輸送鞘管設(shè)計(jì)為直頭型,尾部連接三通,預(yù)防空氣栓塞,長(zhǎng)度20 cm,便于操作(圖1)。

        1.2實(shí)驗(yàn)方法

        實(shí)驗(yàn)犬術(shù)前12 h禁食禁水、稱重。給予氯胺酮10 mg/kg、地西泮0.3 mg/kg肌內(nèi)注射,約5~10 min可誘導(dǎo)麻醉;氣管插管前給予維庫溴銨0.08~0.10 mg/kg靜脈注射,連接簡(jiǎn)易呼吸裝置,監(jiān)測(cè)血氧飽和度;間斷靜脈滴注氯胺酮、枸櫞酸芬太尼、丙泊酚等維持麻醉。呈右側(cè)臥位固定于手術(shù)床上,四肢、雙側(cè)腹股溝區(qū)備皮,接心電監(jiān)護(hù)電極。犬左前胸、右側(cè)腹股溝區(qū)常規(guī)消毒、鋪單,于右側(cè)腹股溝處股動(dòng)脈內(nèi)側(cè)4~5 mm處穿刺股靜脈,置入5 F動(dòng)脈鞘管維持靜脈通道。用高頻電刀于犬左側(cè)第4肋間橫切口,切口長(zhǎng)約5 cm,撐開肋骨,暴露心包。沿身體縱軸剪開,懸吊心包,提起左心耳,用聚丙烯縫線沿左心耳長(zhǎng)軸遠(yuǎn)端做一荷包縫合。將動(dòng)脈穿刺鋼針接注射器于左心耳長(zhǎng)軸末端穿刺左心耳,回抽可見鮮紅色血液,送入指引導(dǎo)絲,略收緊荷包,沿導(dǎo)絲送入8 F短輸送鞘管至左心房?jī)?nèi)。根據(jù)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(TTE)及胸腔內(nèi)直視左心耳(LAA)開口直徑選擇合適的封堵器,退出內(nèi)鞘。由螺母型推送桿負(fù)載送入輸送鞘,透視下先釋放左心房側(cè)盤面,輕輕后拉整個(gè)輸送鞘和推送桿,略感阻力時(shí)已至LAA開口處,經(jīng)TTE定位,再后撤輸送鞘,使左心耳側(cè)盤面釋放于心包腔內(nèi),從而夾閉左心耳。封堵器釋放后于后前位、右前位(RAO) 30°和左前位(LAO) 45°行數(shù)字減影血管造影(DSA)觀察和記錄封堵器位置、形態(tài)。收緊荷包縫合左心耳穿刺處、縫合心包,以7號(hào)普通絲線間斷縫合肋骨,逐層縫合皮下及皮膚,胸腔關(guān)閉前需用簡(jiǎn)易呼吸裝置充分?jǐn)U張肺,待犬恢復(fù)自主呼吸后撤除簡(jiǎn)易呼吸裝置。術(shù)后于動(dòng)物房常規(guī)喂養(yǎng);以青霉素640萬U靜脈滴注抗感染治療3 d,喂服阿司匹林3 mg/(kg·d)維持3個(gè)月,氯吡格雷(泰嘉)75 mg/d維持1個(gè)月。

        實(shí)驗(yàn)犬于術(shù)后1周(1只)、1個(gè)月(2只)、3個(gè)月(2只)、6個(gè)月(2只)、1年(4只)處死,大體標(biāo)本觀察及光鏡檢查觀察封堵器表面血栓、內(nèi)皮化情況;術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月行TTE檢查,觀察封堵器位置,有無殘余分流。封堵器對(duì)二尖瓣、左上、左下肺靜脈等周圍結(jié)構(gòu)組織有無影響。

        2結(jié)果

        2.1手術(shù)結(jié)果

        1只犬在置入左心耳封堵器后進(jìn)行穿刺處荷包縫合時(shí),突然出現(xiàn)心室顫動(dòng),立即行胸腔內(nèi)心臟按壓,先后給予利多卡因、腎上腺素等急救,最終死亡。TEE提示左心房腔內(nèi)有氣體,考慮為空氣栓塞冠狀動(dòng)脈致死。其余犬均成功置入左心耳封堵器,封堵器釋放后于后前位、RAO 30°和LAO 45°行DSA觀察到封堵器位置理想,雙側(cè)盤面平整無移位(圖2)。置入封堵器成功率為91.7%(11/12)。

        2.2經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查情況

        術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、1年分別對(duì)置入封堵器的犬行心臟超聲檢查,顯示封堵器均位于LAA,無移位。且封堵器左心房側(cè)盤面平整,未見血栓及贅生物附著,兩盤面之間未見殘余分流,對(duì)二尖瓣的開閉無影響,瓣口流速正常。犬的房室結(jié)構(gòu)無明顯變化,左心室射血分?jǐn)?shù)值正常,左心耳側(cè)盤面光整,與心包無粘連(圖3)。

        2.3封堵材料表面觀察情況

        實(shí)驗(yàn)犬術(shù)后1周封堵器左心房側(cè)盤面未見血栓附著,封堵器表面未見明顯內(nèi)膜。術(shù)后1個(gè)月,封堵材料表面的內(nèi)皮化已經(jīng)形成,封堵材料無腐蝕,封堵器左心房側(cè)盤面未見血栓附著,表面可見半透明、平整光滑內(nèi)膜層,與左心房已有良好連接;左心耳側(cè)盤面與心包無粘連,對(duì)左冠狀動(dòng)脈開口及走行血管無壓迫或磨損,表面可見部分纖維組織層覆蓋。術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、1年封堵器左心房側(cè)盤面未見血栓附著,表面較夾閉后4周增厚,可見半透明、平整光滑內(nèi)膜層,與左心房連接良好;左心耳側(cè)盤面平整光滑,完全由纖維組織包繞,對(duì)周圍組織無影響(圖4)。

        2.4光鏡組織學(xué)檢查情況

        術(shù)后1個(gè)月,左心房側(cè)盤面可見少量?jī)?nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng),封堵器與左心房接觸部位可見膠原纖維組織緊密連接并可見內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng);左心耳側(cè)盤面可見部分纖維組織包繞。術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月、1年檢查顯示,封堵器表面有較多內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋,細(xì)胞排列緊密,與鄰近的心內(nèi)膜內(nèi)皮細(xì)胞相移行;左心耳側(cè)盤面表面完全被纖維組織包繞(圖5)。

        3討論

        左心耳封閉是預(yù)防房顫血栓的一種有效治療手段。國內(nèi)外對(duì)封閉方式及鎳鈦合金左心耳封堵裝置的基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用進(jìn)行了研究,提示經(jīng)皮房間隔穿刺入徑引起心臟壓塞是常見的并發(fā)癥,而外科手術(shù)后左心耳閉合不完全及結(jié)扎面血栓事件亦是常見并發(fā)癥[12]。本實(shí)驗(yàn)嘗試采用“雜交”技術(shù),即在外科手術(shù)或胸腔鏡技術(shù)中置入左心耳封堵器后行左心耳封閉術(shù)。封堵器表面完全內(nèi)皮化能保證結(jié)扎或閉合面的平整性,亦可通過胸腔鏡技術(shù)進(jìn)行心外膜左心耳封堵術(shù),創(chuàng)傷較小,可視條件下封堵可提高置入成功率,還可減少介入途徑需房間隔穿刺的風(fēng)險(xiǎn)[13-16]。本實(shí)驗(yàn)采用自主設(shè)計(jì)制作的新型左心耳封堵器,通過經(jīng)胸左心耳穿刺入徑進(jìn)行在體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。自制左心房側(cè)盤面為較平整的圓盤狀,與其他一些呈圓弧狀或自膨脹式封堵器相比,圓盤狀盤面可完全覆蓋LAA開口,能減少封堵后殘余死腔形成或盤面過度膨出至左心房?jī)?nèi)的可能。封堵器腰的直徑較細(xì),能避免左心耳夾閉后腰部使穿刺點(diǎn)擴(kuò)張引起心臟壓塞,同時(shí)與左心房側(cè)盤面連接的部位類似圓錐狀,加強(qiáng)了支撐力,以保證左心房側(cè)盤面的不易變形和封堵器不易移位。左心耳側(cè)盤面較薄,圓盤直徑較小,盤面向左心耳側(cè)略彎曲有利于更好貼合夾閉的左心耳,可減少術(shù)后對(duì)心包腔及心外膜的刺激。經(jīng)胸左心耳穿刺創(chuàng)傷性較大,但直視下操作簡(jiǎn)單易行,用時(shí)短,降低了心臟壓塞的風(fēng)險(xiǎn),且封堵器不易脫落、移位,有利于封堵器表面內(nèi)皮化,同時(shí)還能避免單純外科手術(shù)切除或夾閉后結(jié)扎面不光整及皺褶的發(fā)生[17-18]。心臟超聲在左心耳封堵器的選擇、定位中起著至關(guān)重要的作用,必要時(shí)可行經(jīng)食管超聲檢查或心臟左心房成像了解LAA的開口及形態(tài)[19-20]。封堵器左心耳側(cè)盤面與心包腔是否發(fā)生粘連、是否有冠狀動(dòng)脈損傷、心律失常、心包腔積液、積血等缺乏長(zhǎng)期、具體的觀察。本實(shí)驗(yàn)初步研究結(jié)果表明,經(jīng)胸左心耳穿刺制備左心耳封堵模型是可行的,新型左心耳封堵器可有效的夾閉左心耳,內(nèi)皮化在夾閉后1個(gè)月基本完成。

        圖2 封堵器置入后分別在后前位(A)、右前位30°(B)和左前位45°(C)數(shù)字減影血管造影,封堵器形態(tài)、位置良好(箭頭所示)

        圖3 術(shù)后不同時(shí)間超聲心動(dòng)圖檢查(A,術(shù)后1個(gè)月封堵器位置良好,左心房側(cè)盤面及周圍未見血栓和贅生物;B,術(shù)后3個(gè)月封堵器位置良好,兩盤面間未見殘余分流,左心房側(cè)盤面及周圍未見血栓和贅生物;C,術(shù)后6個(gè)月左心室大小、室壁運(yùn)動(dòng)及左心室射血分?jǐn)?shù)值均未見異常;D,術(shù)后6個(gè)月多普勒示二尖瓣無反流,瓣膜運(yùn)動(dòng)正常)

        圖4 術(shù)后不同時(shí)間封堵器表面觀察結(jié)果(A,術(shù)后1周封堵器雙側(cè)盤面均未見血栓附著,未見明顯內(nèi)膜層;B,術(shù)后1個(gè)月封堵器左心房側(cè)盤面完全被組織覆蓋,盤面邊緣部分與周圍組織融合,無血栓和贅生物附著;C,術(shù)后3個(gè)月左心房側(cè)盤面上覆蓋的組織較1個(gè)月增厚,盤面邊緣與周圍組織融合處組織增厚;D,術(shù)后3個(gè)月封堵器左心耳側(cè)盤面平整光滑完全由纖維組織包繞)

        圖5 術(shù)后不同時(shí)間取封堵器左心房側(cè)盤面覆蓋組織行HE染色(×400)(A,術(shù)后1個(gè)月封堵器左心房側(cè)盤面組織經(jīng)HE染色,光鏡下可見成纖維細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和內(nèi)皮細(xì)胞;B,術(shù)后3個(gè)月封堵器左心房側(cè)盤面組織經(jīng)HE染色,光鏡下可見成纖維細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和內(nèi)皮細(xì)胞較術(shù)后1個(gè)月明顯增多;C,術(shù)后3個(gè)月封堵器左心耳側(cè)盤面組織經(jīng)HE染色,光鏡下可見成纖維細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì))

        綜上所述,經(jīng)胸左心耳穿刺置入自制左心耳封堵器夾閉左心耳是安全可行的,內(nèi)外科相結(jié)合的“雜交”技術(shù)亦有發(fā)展前景,這些方法如被廣泛用于臨床,可能會(huì)成為房顫患者預(yù)防血栓的有效手段[21]。

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        Experimental study of thoracotomy implantation of a self-made left atrial appendage occluder in animal models

        CUITing,SUNWan-feng,SHIZhan,ZHANGGuo-pei,SHIYing-qiu,GUXing-jun.

        DepartmentofCardiology,theThirdPeople′sHospitalofYanChengAffiliatedtoSoutheastUniversity,Yancheng224001,ChinaCorrespondingauthor:SUNWan-feng,Email:yccuiting@163.com

        【Abstract】ObjectiveTo observe the feasibility, efficacy, and safety of the thoracotomy implantation of a self-made left atrial appendage occluder in animal models, and to provide experimental evidence for further clinical research and application. MethodsThoracotomy and implantation of self-made (nitinol) LA occluder were performed in 12 healthy dog models. Implantation of occluder was guided by DSA and TTE. Dogs were sacrificed in 1 week and 1, 3, 6, 12 month respectively after device implantation and while tissue samples were obtained for gross examination and histological examination to evaluate the endothelialization after implantation of the new occluder and to observe complications including superficial thrombus formation.ResultsThe procedural success rate of implantation by thoracotomy was 91%. One animal died of VF because of air embolism after implantation.The dogs were sacrificed in 1 week and 1, 3, 6 and 12 months after device implantation respectively. No dislocation of occluder nor fracture of the nitinol wires were found.There was no superficial thrombus formation or regetation.The surface of the LA-disk and the LAA-disk of the occluder was not covered with tissue after 1 week, and were covered mainly with smooth lamellar lucency tissue after 1 month. Histological examinations revealed that the surface was fibrous tissue and endothelial cells. The edge of the occluder confluenced partly with the surrounding of the endocardium of the atrial wall.The surface of the LAA-disk was covered with fibrous tissue. The flat surface covering on the LA-disk of the occluder was thickened,and the edge of the occluder confluenced completely with the surrounding of the endocardium of the atrial wall after 3, 6 and 12 months.ConclusionsThe approach of implantation of a self-made nitinol left atrial appendage occluder by thoracotomy in is feasible, safe and effient in animal models.

        【Key words】Left atrial appendage puncture;Left atrial appendage occluder;Canine;Endothelialization

        DOI:10.3969/j.issn.1004-8812.2016.05.007

        通信作者:孫萬峰,Email:yccuiting@163.com

        【中圖分類號(hào)】R541.75

        (收稿日期:2016-01-12)

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