王凱 楊俊杰 陳韻岱 郭軍
作者單位:100853 北京,解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科
心房顫動(dòng)(房顫)是最常見的持續(xù)性心律失常。我國房顫患者超過1000萬例,并預(yù)計(jì)在今后20年內(nèi)成倍增長[1]。研究證明,房顫患者缺血性卒中風(fēng)險(xiǎn)將增加4~5倍[2]。雖然新型口服抗凝藥等能夠降低該風(fēng)險(xiǎn),但是高達(dá)40%的患者并不適合接受抗凝治療[3]。此外,接受抗凝治療的患者也面臨著依從性問題和潛在的不良事件風(fēng)險(xiǎn),其中包括危及生命的出血事件。這些挑戰(zhàn)為尋找降低缺血性卒中風(fēng)險(xiǎn)的替代方法創(chuàng)造了動(dòng)力。房顫引起栓塞性卒中的發(fā)病機(jī)制有很多,其中最重要的是左心耳(left atrial appendage,LAA)內(nèi)的血栓形成。一項(xiàng)納入了23個(gè)獨(dú)立研究的薈萃分析,通過經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(transesophageal echocardiography,TEE)、尸檢和外科手術(shù)評(píng)估左心房血栓的存在和位置,結(jié)果顯示,90%以上的非風(fēng)濕性房顫相關(guān)左心房血栓脫落于LAA或起源于LAA[4]。因此,LAA已被確定為血栓形成的核心因素,并帶來一系列聚焦于LAA機(jī)械封閉的技術(shù)革新。目前可行的LAA機(jī)械封閉方法包括經(jīng)導(dǎo)管LAA封堵、心外膜結(jié)扎、微創(chuàng)肋間開胸聯(lián)合胸腔鏡下LAA結(jié)扎術(shù)或LAA切除術(shù),以及作為心胸外科手術(shù)一部分的微創(chuàng)或開放性閉合術(shù)。其中,經(jīng)導(dǎo)管LAA封堵術(shù)(LAA封堵術(shù))是最常用的介入方法[5]。
冠狀動(dòng)脈CT血管成像(coronary CT angiography imaging,CCTA)是評(píng)估LAA大小、手術(shù)解剖障礙和禁忌證的有效輔助工具,被廣泛用于術(shù)前決策、術(shù)中規(guī)劃和術(shù)后隨訪。本文對(duì)CCTA在LAA封堵術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值作一綜述。
特定的CCTA方案取決于與個(gè)體相關(guān)的多種因素,包括成像時(shí)的心律和心率、擬行LAA干預(yù)的方法,以及其他個(gè)體化問題(比如腎功能、體重等)。心律和心動(dòng)周期的時(shí)相對(duì)于確定左心房和LAA的容量和功能是很重要的。對(duì)于竇性心律患者,前瞻性心電圖門控技術(shù)要求指定心房收縮期/心室舒張期或心房舒張期/心室收縮期的成像。房顫患者可能需要回顧性心電圖門控技術(shù)的成像[6]。最佳重建時(shí)相的選擇很大程度上取決于心室率[7]。但即使實(shí)現(xiàn)了充分的心室率控制,心律不齊的管理仍然面臨挑戰(zhàn)[8]。如果患者裝有起搏器或植入式心臟除顫器,則在潛在的房顫心室率反應(yīng)之上對(duì)起搏心室率進(jìn)行充分的速率控制和編程可以產(chǎn)生規(guī)則的心室節(jié)律,這可能有助于減少運(yùn)動(dòng)偽影。延遲采集是在第45~60 s時(shí)進(jìn)行,以確保LAA的正常排空,并有助于血栓的檢測(cè)。由于LAA通常處在心臟結(jié)構(gòu)最頂端,因此,掃描的視野至關(guān)重要,如果視野的上限太低,則不能完全成像,可以利用定位掃描圖像來確保整個(gè)LAA納入掃描視野內(nèi)。圖像的后處理主要通過最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)和容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)兩種模式重建LAA及其周圍結(jié)構(gòu),其中VR可用于LAA的三維可視化處理。
LAA的詳細(xì)特征及其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系可以通過CCTA實(shí)現(xiàn),這使得對(duì)解剖的全面評(píng)估成為可能(圖1)。LAA的大小、開口特征、形態(tài)和角度對(duì)LAA封堵術(shù)的選擇和操作有影響,這些特征可運(yùn)用多平面和虛擬的三維重建圖像來進(jìn)行評(píng)估。應(yīng)完成的常規(guī)測(cè)量包括LAA開口的大?。ㄩL軸和短軸的直徑和面積)和LAA及其附屬葉的長度。LAA介入封堵術(shù)中,一般在雙斜位的投射角度,比如足位30°、右前斜位20°進(jìn)行操作,故建議使用上述投射角度測(cè)量并評(píng)估CCTA圖像。LAA開口的解剖位置是測(cè)量的重點(diǎn)和難點(diǎn),可以借助CCTA的多平面重建圖像有效獲取(圖2)。
圖1 冠狀動(dòng)脈CT 血管成像容積再現(xiàn)模式(VR)與左心耳結(jié)構(gòu)的鄰近關(guān)系(箭頭所示)
圖2 冠狀動(dòng)脈CT 血管成像多平面重建與左心耳結(jié)構(gòu)測(cè)量及血栓判別 冠狀動(dòng)脈CT 血管成像常規(guī)使用的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平面包括橫斷面(A)、冠狀面(B)和矢狀面(C),通過二腔長軸的定位(D~F),并結(jié)合雙斜投射角度的參考,可依次顯示左心耳的開口(G)、左心耳體部(H)和分葉情況(I)。該病例出現(xiàn)左心耳的充盈缺損,通過延遲影像多平面顯示左心耳內(nèi)不存在對(duì)比差異(J~L),故可基本排除左心耳內(nèi)血栓
TEE已成為評(píng)估LAA血栓和指導(dǎo)封堵裝置術(shù)中放置的標(biāo)準(zhǔn)成像手段,可用作LAA封堵術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后的評(píng)估和指導(dǎo)。除了LAA血栓評(píng)估之外,TEE還可用于評(píng)估一些影響手術(shù)成功與否至關(guān)重要的因素,即PASS[position(位置)、 anchor(錨)、 size(尺寸)和seal(密閉性)]原則。與熒光透視技術(shù)相結(jié)合的二維和三維TEE,可供術(shù)者直接觀察經(jīng)膈肌穿刺、著陸區(qū)的大小以及術(shù)后的即刻評(píng)估,以確認(rèn)封堵裝置是否就位,并檢測(cè)是否存在殘余分流等潛在并發(fā)癥。然而TEE屬于侵入性檢查,患者的依從性和體適度也限制了該項(xiàng)檢查的臨床應(yīng)用。通常情況下,CT測(cè)量的LAA開口寬度比TEE測(cè)量結(jié)果大3 mm左右,因此在選擇封堵裝置尺寸時(shí)需要考慮這個(gè)因素。
術(shù)中可使用心腔內(nèi)超聲(intracardiac echocardiography,ICE)進(jìn)行房間隔定位和LAA的評(píng)估。ICE是將超聲探頭置于心臟導(dǎo)管的頭端,從心腔內(nèi)觀察房間隔和LAA結(jié)構(gòu)的影像技術(shù)。由于超聲探頭直接放置在心腔內(nèi),不受空氣等因素干擾,因此ICE圖像十分清晰,不但可以了解常規(guī)超聲無法詳細(xì)檢查的部位,還可以辨別左心房內(nèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu)。但是此項(xiàng)檢查屬于侵入性操作,費(fèi)用較高,并不宜于常規(guī)使用。
心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance,CMR)已被用于詳細(xì)描述LAA解剖和評(píng)估LAA血栓情況[9]。CMR還具備足夠的時(shí)間分辨率以評(píng)估LAA的功能。CMR的一大優(yōu)勢(shì)是左心房纖維化延遲增強(qiáng)的定位和特征顯像[10]。而心房和LAA纖維化的程度與房顫消融術(shù)后的結(jié)局密切相關(guān)[11-13]。延遲增強(qiáng)與卒中風(fēng)險(xiǎn)和LAA血栓形成相關(guān)[14-15]。CMR的檢查時(shí)長和相關(guān)檢查禁忌制約了其指導(dǎo)LAA機(jī)械封閉的價(jià)值。
經(jīng)皮LAA封堵術(shù)的操作需要在數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)的輔助下進(jìn)行,包括相關(guān)器械的入徑、封堵裝置定位和釋放,以及術(shù)后即刻效果的評(píng)估。傳統(tǒng)DSA技術(shù)對(duì)LAA開口及相關(guān)部位的測(cè)量,需要選擇特定的投射角度(一般兩個(gè))進(jìn)行造影,并反復(fù)注射對(duì)比劑。由于是侵入性操作,一般不適于術(shù)后的評(píng)估。
相比于上述成像方式,CCTA基于其非侵入性、高陰性預(yù)測(cè)值、高空間分辨率和多層面性等特點(diǎn),在安全性、高質(zhì)量圖像和三維影像重建方面展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。另外心臟CT數(shù)字信息的可調(diào)試性,也可用于多模態(tài)影像的配準(zhǔn)融合,尤其適合LAA封堵術(shù)中的導(dǎo)航及多維顯示。
2.1.1 LAA的形態(tài)和大小 LAA的形態(tài)和大小對(duì)于特定LAA機(jī)械封閉方式的選擇至關(guān)重要。盡管LAA形態(tài)的分類已經(jīng)被有效地提出,但是LAA在解剖學(xué)上的變異性卻一直給LAA機(jī)械封閉的個(gè)體化治療帶來挑戰(zhàn)。Di Biase等[16]將LAA的形態(tài)描述為四種類型:仙人掌型(有1個(gè)突出的中心葉片,副葉片可從中心葉的上端和下端伸展發(fā)出)、雞翅型(有1個(gè)主葉,在主葉的近端或中部出現(xiàn)明顯的彎曲,在距LAA口一段距離處反折回開口方向)、風(fēng)向袋型(有1個(gè)足夠長的主葉作為主要結(jié)構(gòu))和菜花型(長度短小而內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜)。在對(duì)LAA形態(tài)學(xué)的初步研究中,關(guān)于不同形態(tài)是否與缺血性卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的研究結(jié)論尚存在爭(zhēng)議。進(jìn)一步研究LAA形態(tài)學(xué)、大小和功能與卒中風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系是十分必要的。對(duì)LAA形態(tài)學(xué)和房顫發(fā)病率之間關(guān)系的初步研究也在進(jìn)行中[17]。由于LAA形態(tài)是多變的,其描述和量化可以基于個(gè)體解剖進(jìn)行[17]。LAA開口的形狀可能是不對(duì)稱的,因此,測(cè)量最大和最小直徑、面積、周長和偏心率或?qū)ΨQ指數(shù)可能有助于描述其特征。開口的評(píng)估需要在LAA與左心房交界處進(jìn)行雙斜位的同軸測(cè)量。CCTA可以描述主體的長度,從主體分離出的副葉的數(shù)量、長度和角度,副葉距LAA開口的距離,以及小梁化的程度和位置。特定裝置著陸區(qū)的測(cè)量可能也會(huì)有所幫助。對(duì)LAA封堵術(shù)來講,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)測(cè)量主葉長度和開口以遠(yuǎn)的連續(xù)遞增同軸評(píng)價(jià),這些都有利于精確評(píng)估裝置大小和著陸區(qū)的情況。精確的測(cè)量和封堵裝置尺寸的選擇至關(guān)重要,因?yàn)槌叽邕^小會(huì)導(dǎo)致裝置周圍漏、遷移或栓塞,而尺寸過大則會(huì)導(dǎo)致穿孔或破裂。除了著陸區(qū)的大小外,LAA臨近開口的形態(tài)也決定了裝置是否匹配。例如,非常臨近開口的副葉,或者兩個(gè)幾乎相等尺寸的耳葉合并短的開口,可能都會(huì)使裝置無法置于開口,進(jìn)而妨礙LAA的封堵。圓錐形的LAA增加了裝置移位的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)閬碜灾車诘膲毫?huì)將封堵裝置擠壓到左心房內(nèi)[18]。此外,雞翅型LAA的主要彎曲會(huì)在開口后不久形成近180°的轉(zhuǎn)彎,這對(duì)封堵裝置的置入技術(shù)提出了挑戰(zhàn)[19]。
2.1.2 LAA的血栓情況 考慮到導(dǎo)管和器械操作導(dǎo)致全身栓塞的風(fēng)險(xiǎn),LAA血栓的存在是LAA封堵術(shù)的禁忌證。在CCTA動(dòng)脈期的掃描圖像上,LAA的對(duì)比劑顯影受到體位和血流的影響,通常是不均勻的,可能導(dǎo)致血栓形成的誤診。以TEE為參考標(biāo)準(zhǔn),CCTA增強(qiáng)期的診斷敏感度和陰性預(yù)測(cè)值均可達(dá)100%,但是特異度和陽性預(yù)測(cè)值波動(dòng)范圍則分別為67%~100%和12%~100%[20]。延遲掃描有助于辨別對(duì)比劑注射時(shí)間或低LAA血流流速造成的假血栓。在假血栓的情況下,延遲掃描時(shí)的對(duì)比劑完全排空(圖2);然而,當(dāng)出現(xiàn)真正的血栓時(shí),延遲成像LAA中仍有對(duì)比劑存在形成的充盈缺損。初始采集后45~60 s添加延遲掃描圖像可極大提高LAA血栓的特異性(98%~100%)[9,21-22]。
2.2.1 LAA與肺靜脈的關(guān)系 LAA開口非??拷笊戏戊o脈。大多數(shù)患者的LAA和左上肺靜脈的開口位于同一水平。然而,在房顫患者中,LAA開口通常高于或低于左肺上靜脈開口的水平。LAA與左肺上靜脈之間由一條華法林脊分開。突出的華法林脊可能對(duì)LAA的血管內(nèi)閉塞產(chǎn)生影響[23]。此外,所有肺靜脈的特征也很重要,因?yàn)殡s交手術(shù)(即房顫消融+LAA閉塞術(shù))越來越多。肺靜脈與其他心血管結(jié)構(gòu)的數(shù)量、位置、大小和三維關(guān)系對(duì)這些手術(shù)很重要。CCTA圖像與電生理標(biāo)測(cè)定位系統(tǒng)的集成技術(shù)使得術(shù)中指導(dǎo)更加便利。
2.2.2 LAA與肺動(dòng)脈的關(guān)系 LAA尖端可能位于中央主肺動(dòng)脈或左肺動(dòng)脈的下方,使得某些經(jīng)皮封堵裝置的使用在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)。增大的主肺動(dòng)脈或左肺動(dòng)脈在前方或側(cè)面覆蓋LAA,CCTA圖像可多角度評(píng)估上述鄰近結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系,LAA近端與肺動(dòng)脈之間的接觸可能會(huì)增加動(dòng)脈穿孔的風(fēng)險(xiǎn)[24]。
2.2.3 LAA與冠狀動(dòng)脈和靜脈的關(guān)系 LAA位于左房室溝上方,緊鄰走行于房室溝內(nèi)的冠狀動(dòng)脈左回旋支和心大靜脈[25]。左回旋支近段走行于LAA開口的基底面,有時(shí)甚至緊貼LAA開口。此外,LAA的尖端通常覆蓋在冠狀動(dòng)脈左前降支上。約60%患者的竇房結(jié)動(dòng)脈起源于右冠狀動(dòng)脈,30%患者的竇房結(jié)動(dòng)脈起源于左回旋支,在這種情況下,該動(dòng)脈通常緊鄰LAA開口。在CCTA的成像中,可以在用于評(píng)估LAA血栓的延遲顯像時(shí)相上評(píng)估心大靜脈和冠狀靜脈系統(tǒng)分支。
2.2.4 LAA與左膈神經(jīng)的關(guān)系 雖然膈神經(jīng)在橫斷面影像上很難識(shí)別,但CCTA通??梢钥吹饺菁{膈神經(jīng)的神經(jīng)血管束[26]。既往尸檢研究表明,59%患者的膈神經(jīng)位于LAA尖端上方,23%患者則位于附件的頸部[27]。在LAA封堵術(shù)之前了解左膈神經(jīng)的走行有助于避免裝置置入時(shí)的神經(jīng)損傷。
在LAA封堵術(shù)中,CCTA圖像可以與DSA相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)多模態(tài)影像融合,術(shù)中指導(dǎo)更加便利,尤其幫助術(shù)者選擇合適的投照角度完成房間隔穿刺和封堵裝置的定位。房間隔的解剖對(duì)于經(jīng)間隔導(dǎo)管術(shù)進(jìn)入左心房和LAA非常重要。房間隔的關(guān)鍵組成部分包括卵圓孔和緣窩,二者可以借助CCTA成像有效識(shí)別。對(duì)經(jīng)間隔導(dǎo)管術(shù)和裝置置入而言,具有挑戰(zhàn)性的心房解剖學(xué)包括嚴(yán)重的房間隔脂肪瘤性肥大、房間隔動(dòng)脈瘤、房間隔囊脊,以及左心房附件和憩室[28]。
在置入LAA封堵裝置后,CCTA可評(píng)估術(shù)后并發(fā)癥,并評(píng)價(jià)封堵裝置的定位情況。LAA機(jī)械封閉的術(shù)后并發(fā)癥很少(1%~2%),但會(huì)導(dǎo)致顯著的發(fā)病率和死亡率[29]。最可怕的并發(fā)癥是左心房或附件穿孔導(dǎo)致的心包積血和心臟壓塞(早期報(bào)道稱高達(dá)5.2%[30-31])。其他潛在的并發(fā)癥包括裝置栓塞、血液持續(xù)流入LAA引起的不完全LAA閉塞,以及裝置左心房側(cè)或其周圍的血栓形成[18]。快速準(zhǔn)確地識(shí)別術(shù)后并發(fā)癥至關(guān)重要。術(shù)后滲漏和LAA殘端可利用CCTA進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)封堵入徑的不同,這種滲漏可能在形態(tài)學(xué)、大小、LAA封堵術(shù)后的時(shí)間和具體臨床意義上都有所不同,并可能發(fā)生在即刻封閉時(shí)。殘留的LAA殘端可能發(fā)生于閉塞、結(jié)扎或切除術(shù)中。LAA開口遠(yuǎn)端的結(jié)扎或切除術(shù)會(huì)留下殘端,隨后會(huì)形成血栓。而將封堵裝置放置在LAA過深的位置或?qū)⒀b置移位會(huì)使得封堵裝置的心房一側(cè)形成殘端,需要術(shù)后積極抗栓治療[32]。參照TEE的術(shù)后評(píng)價(jià)原則,一般建議患者在出院前和術(shù)后45 d、6個(gè)月和12個(gè)月行CCTA評(píng)估。
有兩大類裝置可用于經(jīng)皮LAA封堵術(shù)。一是使用血管內(nèi)裝置封堵LAA開口。美國、歐洲和亞洲等地區(qū)以這種方式提供的設(shè)備包括Watchman?(波士頓科學(xué)公司,美國)、AMPLATZER Cardiac Plug?(圣猶達(dá)醫(yī)療公司,美國)、Amulet?(圣猶達(dá)醫(yī)療公司,美國)、LAmbre?(先健科技公司,中國)及WaveCrest LAA System?(伯恩森斯韋伯斯特公司,美國)[33-34]。二是利用心外膜入徑結(jié)扎并封堵LAA:the Lariat? system(SentreHeart,美國)。值得注意的是,Watchman封堵裝置是目前唯一一個(gè)經(jīng)美國食品和藥物監(jiān)督管理局批準(zhǔn)使用的設(shè)備。
獲準(zhǔn)在美國使用的Watchman封堵裝置是一種跨房間隔導(dǎo)管置入裝置,由自膨脹鎳鈦諾框架組成,在其近側(cè)表面覆蓋有多孔聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜[35]。裝置呈內(nèi)塞式設(shè)計(jì),Watchman封堵裝置置入LAA開口處或其遠(yuǎn)端,以防止LAA血栓脫落進(jìn)入體循環(huán)。由于該裝置有21~33 mm不等的5種尺寸,而由LAA開口直徑?jīng)Q定的適當(dāng)尺寸對(duì)穩(wěn)定的裝置置入至關(guān)重要,所以LAA開口直徑的測(cè)量在評(píng)估Watchman封堵裝置的可使用性時(shí)特別重要。對(duì)于Watchman封堵裝置置入,LAA開口最寬處應(yīng)大于17 mm且小于31 mm[36]。LAA長度的測(cè)量對(duì)于確保所選裝置能適用于整個(gè)LAA也很重要。CCTA的測(cè)量有利于LAA開口的判斷與分類。
批準(zhǔn)在歐洲使用的AMPLATZER Cardiac Plug是一種跨房間隔導(dǎo)管置入裝置,由自膨脹鎳鈦諾框架組成,形成由腰部連接的近端盤和遠(yuǎn)端葉[34]。裝置呈外蓋式設(shè)計(jì),遠(yuǎn)端的葉置入LAA入口以內(nèi)10 mm,近端的盤則位于LAA入口的左心房一側(cè)。與Watchman封堵裝置相似,AMPLATZER Cardiac Plug有16~30 mm不等的多種尺寸可供選擇。值得注意的是,AMPLATZER Cardiac Plug的長度短于它的寬度,適應(yīng)長度較短的LAA。CCTA的三維重建有利于發(fā)現(xiàn)體部較短的LAA。
一項(xiàng)對(duì)比AMPLATZER Cardiac Plug和Amulet device的臨床試驗(yàn)于2016年8月開始,目前正在進(jìn)行中,預(yù)計(jì)完成日期為2023年12月[37]。Amulet device在設(shè)計(jì)上與AMPLATZER Cardiac Plug相似,但其遠(yuǎn)端葉比后者長2~3 mm,腰更長,且近端盤面比遠(yuǎn)端葉寬6~7 mm,以增加裝置的穩(wěn)定性。
以其傘狀命名的LAmbre是一種以鎳鈦諾框架為基礎(chǔ)的自膨脹裝置,由兩部分組成,其傘狀鉤有8個(gè)爪和富含織物的覆蓋物,通過短腰和單個(gè)連接轂連接。該裝置有16~36 mm不等的15種直徑尺寸,其尺寸通常比LAA孔徑大4~8 mm[33]。
LAA機(jī)械封閉需要對(duì)LAA解剖學(xué)有詳細(xì)的了解。鑒于LAA的復(fù)雜形態(tài)和變化以及多樣的術(shù)式選擇,CCTA基于非侵入性、高分辨率的特點(diǎn)和重建心房及其周邊解剖結(jié)構(gòu)三維模型的強(qiáng)大能力,為術(shù)者提供了LAA的詳細(xì)特征,成為術(shù)前決策、術(shù)中指導(dǎo)和術(shù)后隨訪的得力工具。然而CT掃描成像依然需要使用一定劑量的對(duì)比劑,對(duì)于腎功能不全或其他禁忌的患者可能存在限制。這需要在CT成像技術(shù)和掃描方案方面,研究更適合LAA封堵患者的個(gè)體化策略。面向未來,LAA封堵裝置和術(shù)式正在得到迅速發(fā)展,但由于LAA的個(gè)體差異,限制了特定裝置的使用,這突顯了對(duì)符合各種附件形態(tài)和大小的更新裝置的需求。而CCTA的優(yōu)勢(shì)可能正助力其瞄準(zhǔn)此項(xiàng)重大需求,在基于患者特定解剖結(jié)構(gòu)定制的、甚至是三維打印設(shè)備的裝置設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用[38-39]。未來的目標(biāo)還包括基于CCTA的打印、術(shù)中多模態(tài)影像融合等[40]。這一領(lǐng)域未來的進(jìn)展將取決于工程師、術(shù)者和心血管影像專家的多學(xué)科努力。