目前認為左心耳血栓脫落與心房顫動患者發生腦栓塞的關系密切,大約30%的心房顫動由左心耳觸發產生。因而,進行左心耳干預可能減少心房顫動的栓塞并發癥和減少心房顫動的復發。左心耳干預正逐漸成為心房顫動治療研究中的熱點。本文對左心耳干預在心房顫動外科治療的研究進展做一綜述。
引用本文: 韓勁松, 王輝山. 左心耳干預在心房顫動外科治療中的研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2015, 22(1): 75-79. doi: 10.7507/1007-4848.20150021 復制
心房顫動(房顫,AF)的危害之一是易形成左心房血栓[1-6],腦卒中的風險明顯增加,AF患者左心房結構重構、血管內皮結構和功能損傷、凝血機制激活等諸多因素與左心房內血栓有關[7]。文獻[8]報道,每6 例腦卒中患者中就有1例AF患者。早在20世紀90年代,人們就發現左心房血栓大約90%位于左心耳,研究[9]表明,栓塞事件與術后腦卒中的發生約25%來自左心耳血栓的脫落。研究[10]表明,高達30%的AF是由左心耳觸發產生的。57%的瓣膜性房顫血栓和90%的非瓣膜性房顫血栓均來自左心耳 [11]。進行左心耳干預不僅有可能減少AF的栓塞并發癥,還有可能減少AF的復發。最早有關左心耳干預的報道可追溯到1949年,Madden完成世界首例左心耳切除術[12],但由于此類手術有較高的并發癥發生率,因此并未得到廣泛開展。隨著迷宮Ⅲ (COXⅢ)術式的出現及發展,其臨床效果已被公認,成為治療永久性AF的金標準,在COXⅢ術式基礎上,又出現COXⅣ手術,即棄用迷宮手術的切開 /縫合方法,根據迷宮手術線路,應用射頻消融完成手術。無論傳統的COXⅢ術式還是COXⅣ手術,都包括左心耳切除或縫閉術,因此,左心耳外科干預再次成為AF治療研究的熱點。2008年美國心臟病協會提出在進行心臟瓣膜手術時可同期行左心耳切除或結扎術[13]。歐洲心臟病學會2012年AF指南更新摘要[14]中指出,左心耳封堵術(包括外科左心耳切除術)可作為不能堅持長期服用任何類型口服抗凝藥物、同時具有卒中高危風險的AF患者的治療措施,其推薦級別為Ⅱb級。2014年AHA/ACC/HRS指南[15]建議:進行心臟手術的患者可考慮左心耳手術切除,其推薦級別為(Ⅱb,C)。現就左心耳的干預在AF外科治療的研究進展做一綜述。
1 外科左心耳干預的方法
外科左心耳干預的方法主要有三類。第一類是左心耳切除:即切除心耳后再縫合或吻合器切除;第二類方法是左心耳結扎:可通過絲線結扎或器械夾閉[16-19]的方法。第三類是左心耳內口閉合的方法。
1.1 左心耳切除術
可以直接切除或通過切割縫合器切除左心耳。左心耳直接切除操作簡單,但切除后需再縫合,且常縫閉不完整,可能殘留血流交通,增加血栓形成的風險。文獻[20]報道,136例患者在二尖瓣手術同期行左心耳切除術,隨訪(3.6±1.3)年,14例(12.3%)出現栓塞事件,認為左心耳切除術沒有明顯的預防栓塞的作用。Wolf等[21]通過胸腔鏡在非體外循環下行雙心房肺靜脈隔離,用EZ45軟組織切割縫合器切除左心耳術27例(18例陣發性AF、4例持久性AF、5例永久性AF),隨訪23例,隨訪期6個月,21例(91.3%)AF消失,對12例患者行磁共振血管造影顯示無肺靜脈狹窄。
1.2 左心耳結扎術
一般認為,對于廣基的左心耳應用結扎的方法較好。術者可在直視下用手直接打結結扎左心耳,例如多道打結結扎法[22],用2根90 cm 2-0不可吸收愛惜康縫線每隔5 mm依次打結結扎左心耳;或通過各種閉合器實現結扎左心耳的目的;還可通過胸腔鏡下應用新型器械來實現。Kim等[23]報道:1 405例在心臟手術同期行左心耳結扎術,術后隨訪1個月。未行左心耳結扎的患者術后發生AF的概率是做左心耳結扎術的1.36倍(95%可信區間1.03~1.80);而在行左心耳結扎術的患者中,術后沒有出現腦血管并發癥(0%),未做左心耳結扎術的患者中,7例(6.1%)出現腦血管并發癥(0.0% vs. 6.1%,P=0.003)。
1.3 左心耳內口閉合術
一般有左心耳內口連續縫合[24]或線性縫合[25-26]。近來有醫師采用荷包縫合和連續縫合法[27]:把左心耳放回正常位置,內開口左心耳基底部荷包縫合1 周,最后加一層連續縫合,這種方法不會殘留小組織樁,效果滿意。
2 新器械的研究進展
隨著左心耳干預研究的不斷深入,新的代替“人手”操作的器械也在不斷出現。經胸骨正中切口使用的器械較為常用,如Atricure夾閉器、Endo GIA II吻合器、Tiger Paw裝置系統等。近來還出現了經胸腔鏡徑路的左心耳切除器械,如EZ45軟組織切割縫合器[21]。
2.1 Atricure夾閉器
目前已獲美國食品和藥品管理局(FDA)批準應用,已經發展到第3代。一項動物實驗[16],選用8只雜種犬應用第一代裝置夾閉左心耳,這種裝置包括2個不銹鋼片,一個可彎曲,一個不易彎曲,外面套以滌綸編織的纖維織物。7 d、30 d、90 d后經超聲心動圖、左心房造影和大體標本的病理檢查評價夾閉效果,證實均得到完整的閉合。另一項動物實驗[18]選用7只狒狒,應用第二代裝置夾閉左心耳,180 d后行磁共振成像(MRI)檢查進行評價,提示左心耳均完全夾閉。歐洲最早報告第二代裝置臨床應用的安全性和有效性,Salzberg等[28]對2007年9月至2008年10月間34例患者應用左心耳閉合器的研究結果表明,未發生器械相關并發癥,死亡率與器械無關,所有患者均在術中用經食管超聲心動圖(TEE)證實夾閉效果。術后3個月經CT證實獲得持久的左心耳夾閉效果,但因未設對照組,不能證明預防栓塞的發生。美國一項多中心臨床研究[29]評價第三代裝置行左心耳夾閉的安全性和有效性。選取71例中風風險評分(CHADS) <2的患者,安全性在術后30 d用TEE評價,有效性在術后3 個月用TEE或計算機斷層掃描血管造影評價。結果顯示,1例由于心耳太小未做,余70例均做夾閉。70例中,67例(95.7%)成功夾閉,未出現裝置相關的并發癥,無圍術期死亡;隨訪期1例死亡,61例行CT檢查,60例(98.4%)顯示完全閉合。另一項臨床研究[30],納入10例冠心病合并陣發性AF的患者,在非體外循環心臟不停跳下冠狀動脈旁路移植術(OPCAB)的同時用此裝置行左心耳夾閉,平均夾閉時間(4±1)min,未出現與夾閉相關的并發癥,術中在3點(右心室、左心耳、左心房)測量電信號,結果表明左心耳夾閉可以使左心耳完全電隔離,表明此裝置安全、有效,能持久地阻斷左心耳到左心房的血流,有利于減少潛在的腦卒中風險。
2.2 Endo GIAⅡ吻合器
克利夫蘭心臟中心2005年報道[31],應用此裝置行左心耳切除術222例,沒有切割線處出血的病例,有10%因線下組織撕裂行縫合修補。在操作前需做TEE明確有無左心耳血栓,如果有血栓,要做標準的切與縫,無血栓則應用此裝置。注意夾閉左心耳基底部時應離開回旋支3~5 mm以避免損傷回旋支。研究認為這種吻合器的優點是切除左心耳后留下的垛樣邊緣能預防切除線處的出血,缺點是不切除心耳可能引起封閉線下出血和血流再通。
2.3 Tiger Paw裝置系統
一項多中心的前瞻性研究[32]應用Tiger Paw裝置系統對60例患者左心耳夾閉,1例因傳送裝置不能閉合,額外加針縫合閉合;1例出現小撕裂口行人工縫合;余均成功完成。平均操作時間27 s,54例隨訪,時間90 d,TEE顯示沒有裂隙,有5例左心耳殘腔超過6 mm。
3 存在的問題
3.1 出血
左心耳組織較脆,左心耳切除后出血發生率明顯增加。因此,各種技術包括直接縫合或釘(包括切除或不切除)都沒有更安全的方法。Gillinov等[31]應用Endo GIAⅡ吻合器行左心耳切除術222例,有10%因線下組織撕裂行縫合修補。
3.2 閉合不完整,血流再通
多數研究表明左心耳閉合的失敗率較高。根據文獻[33]報道,左心耳閉合不完整的發生率在10%~80%之間。目前認為,左心耳閉合滿意的標準[24]是夾閉左心耳的遠端無血流,殘留小殘余部分<1 cm。左心耳空隙有血流或縫線處血流通過可能產生凝血塊,閉合失敗形成的殘腔更易形成血栓,反而增加腦卒中的風險。Zateyshchikov等[34]的研究發現,左心耳充盈和排空速度低于20 cm/s是持續性房顫患者發生左心耳內血栓的獨立危險因素。
文獻[24]報道,閉合后60%仍有縫隙或在27%結扎后的左心耳殘袋內留有小樁,樁的高度可達1 cm,容易形成栓塞。完整閉合左心耳對消除潛在停滯的血流必不可少,但外科方法會影響左心耳閉合結果,不完整的結扎會增加栓塞的風險[20, 35]。克利夫蘭心臟中心2008年的一項研究[24]對137例患者進行左心耳干預,52例(38%)行左心耳切除,85例(62%) 行縫扎(73例縫合,12例用閉合器)。137例中,只有52例(40%)常規封閉左心耳,成功者中73%為切除,23%為縫扎,而閉合器結扎者無1例成功(P<0.001)。因此認為在各種左心耳干預的方法中,切除法更容易完整閉合左心耳。
3.3 左心耳隔離后左心房收縮功能受損
左心房收縮功能主要由左心耳完成。當左心耳隔離后,左心房收縮功能嚴重受損,即便在竇性心律下左心房內也易形成血栓。Buber等[36]入選了150例行Cox MazeⅢ外科消融術并維持竇性心律的房顫患者,31%術后左心房收縮功能喪失,隨訪24.5個月后,10%發生缺血性腦卒中。多因素回歸分析顯示左心房收縮功能喪失作為卒中發生的獨立危險因素,使卒中風險增加5倍。Tilz等[37]報道18例行房顫消融術后左心耳隔離的患者,術后均服用華法林抗凝,平均隨訪8個月,6例患者超聲檢查發現左心耳自發顯影,其中2例患者(平均國際標準化比值分別為1.6和1.7)出現了左心耳血栓,但未發生血栓栓塞事件;另外4例患者未出現左心耳血栓。
4 展望
左心耳外科干預不僅可能減少AF的栓塞并發癥,而且還可能減少AF的復發。但目前還沒有明確的證據表明左心耳切除或封閉術可減少AF患者腦卒中的發生率[33],尚缺少大規模、長期系統的隨訪研究[38-46]。因此,需要今后更大規模、更長時間的臨床觀察來評價左心耳外科干預的效果。
將“雜交”技術引入左心耳的外科干預可能成為將來的熱點。在外科手術中植入左心耳封堵器然后行左心耳結扎,封堵器表面完全內皮化就能保證結扎或閉合面的平整性,在直視下進行顯然可以提高封堵的成功率。
通過胸腔鏡用各種方法進行左心耳干預也將逐漸成為未來研究的熱點。已陸續有通過胸腔鏡結扎左心耳的報道[47],但樣本例數少,還不能說明經胸腔鏡的優越性。因此,也需要積累更多的樣本,與傳統途徑進行長時間的隨訪比較。
雖然現有的左心耳夾閉器械已發展到第3代,但臨床應用效果尚不理想,仍存在左心耳夾閉常不完整的問題。因此,需要開發能夠提高左心耳夾閉效果的器械。而且現有的左心耳夾閉器械釋放裝置較大、不靈活,多數只能滿足經胸骨正中切口下操作。因而有必要開發更為靈活、更小巧的裝置,尤其需要開發適合微創小切口或經胸腔鏡途徑下夾閉左心耳的器械。
心房顫動(房顫,AF)的危害之一是易形成左心房血栓[1-6],腦卒中的風險明顯增加,AF患者左心房結構重構、血管內皮結構和功能損傷、凝血機制激活等諸多因素與左心房內血栓有關[7]。文獻[8]報道,每6 例腦卒中患者中就有1例AF患者。早在20世紀90年代,人們就發現左心房血栓大約90%位于左心耳,研究[9]表明,栓塞事件與術后腦卒中的發生約25%來自左心耳血栓的脫落。研究[10]表明,高達30%的AF是由左心耳觸發產生的。57%的瓣膜性房顫血栓和90%的非瓣膜性房顫血栓均來自左心耳 [11]。進行左心耳干預不僅有可能減少AF的栓塞并發癥,還有可能減少AF的復發。最早有關左心耳干預的報道可追溯到1949年,Madden完成世界首例左心耳切除術[12],但由于此類手術有較高的并發癥發生率,因此并未得到廣泛開展。隨著迷宮Ⅲ (COXⅢ)術式的出現及發展,其臨床效果已被公認,成為治療永久性AF的金標準,在COXⅢ術式基礎上,又出現COXⅣ手術,即棄用迷宮手術的切開 /縫合方法,根據迷宮手術線路,應用射頻消融完成手術。無論傳統的COXⅢ術式還是COXⅣ手術,都包括左心耳切除或縫閉術,因此,左心耳外科干預再次成為AF治療研究的熱點。2008年美國心臟病協會提出在進行心臟瓣膜手術時可同期行左心耳切除或結扎術[13]。歐洲心臟病學會2012年AF指南更新摘要[14]中指出,左心耳封堵術(包括外科左心耳切除術)可作為不能堅持長期服用任何類型口服抗凝藥物、同時具有卒中高危風險的AF患者的治療措施,其推薦級別為Ⅱb級。2014年AHA/ACC/HRS指南[15]建議:進行心臟手術的患者可考慮左心耳手術切除,其推薦級別為(Ⅱb,C)。現就左心耳的干預在AF外科治療的研究進展做一綜述。
1 外科左心耳干預的方法
外科左心耳干預的方法主要有三類。第一類是左心耳切除:即切除心耳后再縫合或吻合器切除;第二類方法是左心耳結扎:可通過絲線結扎或器械夾閉[16-19]的方法。第三類是左心耳內口閉合的方法。
1.1 左心耳切除術
可以直接切除或通過切割縫合器切除左心耳。左心耳直接切除操作簡單,但切除后需再縫合,且常縫閉不完整,可能殘留血流交通,增加血栓形成的風險。文獻[20]報道,136例患者在二尖瓣手術同期行左心耳切除術,隨訪(3.6±1.3)年,14例(12.3%)出現栓塞事件,認為左心耳切除術沒有明顯的預防栓塞的作用。Wolf等[21]通過胸腔鏡在非體外循環下行雙心房肺靜脈隔離,用EZ45軟組織切割縫合器切除左心耳術27例(18例陣發性AF、4例持久性AF、5例永久性AF),隨訪23例,隨訪期6個月,21例(91.3%)AF消失,對12例患者行磁共振血管造影顯示無肺靜脈狹窄。
1.2 左心耳結扎術
一般認為,對于廣基的左心耳應用結扎的方法較好。術者可在直視下用手直接打結結扎左心耳,例如多道打結結扎法[22],用2根90 cm 2-0不可吸收愛惜康縫線每隔5 mm依次打結結扎左心耳;或通過各種閉合器實現結扎左心耳的目的;還可通過胸腔鏡下應用新型器械來實現。Kim等[23]報道:1 405例在心臟手術同期行左心耳結扎術,術后隨訪1個月。未行左心耳結扎的患者術后發生AF的概率是做左心耳結扎術的1.36倍(95%可信區間1.03~1.80);而在行左心耳結扎術的患者中,術后沒有出現腦血管并發癥(0%),未做左心耳結扎術的患者中,7例(6.1%)出現腦血管并發癥(0.0% vs. 6.1%,P=0.003)。
1.3 左心耳內口閉合術
一般有左心耳內口連續縫合[24]或線性縫合[25-26]。近來有醫師采用荷包縫合和連續縫合法[27]:把左心耳放回正常位置,內開口左心耳基底部荷包縫合1 周,最后加一層連續縫合,這種方法不會殘留小組織樁,效果滿意。
2 新器械的研究進展
隨著左心耳干預研究的不斷深入,新的代替“人手”操作的器械也在不斷出現。經胸骨正中切口使用的器械較為常用,如Atricure夾閉器、Endo GIA II吻合器、Tiger Paw裝置系統等。近來還出現了經胸腔鏡徑路的左心耳切除器械,如EZ45軟組織切割縫合器[21]。
2.1 Atricure夾閉器
目前已獲美國食品和藥品管理局(FDA)批準應用,已經發展到第3代。一項動物實驗[16],選用8只雜種犬應用第一代裝置夾閉左心耳,這種裝置包括2個不銹鋼片,一個可彎曲,一個不易彎曲,外面套以滌綸編織的纖維織物。7 d、30 d、90 d后經超聲心動圖、左心房造影和大體標本的病理檢查評價夾閉效果,證實均得到完整的閉合。另一項動物實驗[18]選用7只狒狒,應用第二代裝置夾閉左心耳,180 d后行磁共振成像(MRI)檢查進行評價,提示左心耳均完全夾閉。歐洲最早報告第二代裝置臨床應用的安全性和有效性,Salzberg等[28]對2007年9月至2008年10月間34例患者應用左心耳閉合器的研究結果表明,未發生器械相關并發癥,死亡率與器械無關,所有患者均在術中用經食管超聲心動圖(TEE)證實夾閉效果。術后3個月經CT證實獲得持久的左心耳夾閉效果,但因未設對照組,不能證明預防栓塞的發生。美國一項多中心臨床研究[29]評價第三代裝置行左心耳夾閉的安全性和有效性。選取71例中風風險評分(CHADS) <2的患者,安全性在術后30 d用TEE評價,有效性在術后3 個月用TEE或計算機斷層掃描血管造影評價。結果顯示,1例由于心耳太小未做,余70例均做夾閉。70例中,67例(95.7%)成功夾閉,未出現裝置相關的并發癥,無圍術期死亡;隨訪期1例死亡,61例行CT檢查,60例(98.4%)顯示完全閉合。另一項臨床研究[30],納入10例冠心病合并陣發性AF的患者,在非體外循環心臟不停跳下冠狀動脈旁路移植術(OPCAB)的同時用此裝置行左心耳夾閉,平均夾閉時間(4±1)min,未出現與夾閉相關的并發癥,術中在3點(右心室、左心耳、左心房)測量電信號,結果表明左心耳夾閉可以使左心耳完全電隔離,表明此裝置安全、有效,能持久地阻斷左心耳到左心房的血流,有利于減少潛在的腦卒中風險。
2.2 Endo GIAⅡ吻合器
克利夫蘭心臟中心2005年報道[31],應用此裝置行左心耳切除術222例,沒有切割線處出血的病例,有10%因線下組織撕裂行縫合修補。在操作前需做TEE明確有無左心耳血栓,如果有血栓,要做標準的切與縫,無血栓則應用此裝置。注意夾閉左心耳基底部時應離開回旋支3~5 mm以避免損傷回旋支。研究認為這種吻合器的優點是切除左心耳后留下的垛樣邊緣能預防切除線處的出血,缺點是不切除心耳可能引起封閉線下出血和血流再通。
2.3 Tiger Paw裝置系統
一項多中心的前瞻性研究[32]應用Tiger Paw裝置系統對60例患者左心耳夾閉,1例因傳送裝置不能閉合,額外加針縫合閉合;1例出現小撕裂口行人工縫合;余均成功完成。平均操作時間27 s,54例隨訪,時間90 d,TEE顯示沒有裂隙,有5例左心耳殘腔超過6 mm。
3 存在的問題
3.1 出血
左心耳組織較脆,左心耳切除后出血發生率明顯增加。因此,各種技術包括直接縫合或釘(包括切除或不切除)都沒有更安全的方法。Gillinov等[31]應用Endo GIAⅡ吻合器行左心耳切除術222例,有10%因線下組織撕裂行縫合修補。
3.2 閉合不完整,血流再通
多數研究表明左心耳閉合的失敗率較高。根據文獻[33]報道,左心耳閉合不完整的發生率在10%~80%之間。目前認為,左心耳閉合滿意的標準[24]是夾閉左心耳的遠端無血流,殘留小殘余部分<1 cm。左心耳空隙有血流或縫線處血流通過可能產生凝血塊,閉合失敗形成的殘腔更易形成血栓,反而增加腦卒中的風險。Zateyshchikov等[34]的研究發現,左心耳充盈和排空速度低于20 cm/s是持續性房顫患者發生左心耳內血栓的獨立危險因素。
文獻[24]報道,閉合后60%仍有縫隙或在27%結扎后的左心耳殘袋內留有小樁,樁的高度可達1 cm,容易形成栓塞。完整閉合左心耳對消除潛在停滯的血流必不可少,但外科方法會影響左心耳閉合結果,不完整的結扎會增加栓塞的風險[20, 35]。克利夫蘭心臟中心2008年的一項研究[24]對137例患者進行左心耳干預,52例(38%)行左心耳切除,85例(62%) 行縫扎(73例縫合,12例用閉合器)。137例中,只有52例(40%)常規封閉左心耳,成功者中73%為切除,23%為縫扎,而閉合器結扎者無1例成功(P<0.001)。因此認為在各種左心耳干預的方法中,切除法更容易完整閉合左心耳。
3.3 左心耳隔離后左心房收縮功能受損
左心房收縮功能主要由左心耳完成。當左心耳隔離后,左心房收縮功能嚴重受損,即便在竇性心律下左心房內也易形成血栓。Buber等[36]入選了150例行Cox MazeⅢ外科消融術并維持竇性心律的房顫患者,31%術后左心房收縮功能喪失,隨訪24.5個月后,10%發生缺血性腦卒中。多因素回歸分析顯示左心房收縮功能喪失作為卒中發生的獨立危險因素,使卒中風險增加5倍。Tilz等[37]報道18例行房顫消融術后左心耳隔離的患者,術后均服用華法林抗凝,平均隨訪8個月,6例患者超聲檢查發現左心耳自發顯影,其中2例患者(平均國際標準化比值分別為1.6和1.7)出現了左心耳血栓,但未發生血栓栓塞事件;另外4例患者未出現左心耳血栓。
4 展望
左心耳外科干預不僅可能減少AF的栓塞并發癥,而且還可能減少AF的復發。但目前還沒有明確的證據表明左心耳切除或封閉術可減少AF患者腦卒中的發生率[33],尚缺少大規模、長期系統的隨訪研究[38-46]。因此,需要今后更大規模、更長時間的臨床觀察來評價左心耳外科干預的效果。
將“雜交”技術引入左心耳的外科干預可能成為將來的熱點。在外科手術中植入左心耳封堵器然后行左心耳結扎,封堵器表面完全內皮化就能保證結扎或閉合面的平整性,在直視下進行顯然可以提高封堵的成功率。
通過胸腔鏡用各種方法進行左心耳干預也將逐漸成為未來研究的熱點。已陸續有通過胸腔鏡結扎左心耳的報道[47],但樣本例數少,還不能說明經胸腔鏡的優越性。因此,也需要積累更多的樣本,與傳統途徑進行長時間的隨訪比較。
雖然現有的左心耳夾閉器械已發展到第3代,但臨床應用效果尚不理想,仍存在左心耳夾閉常不完整的問題。因此,需要開發能夠提高左心耳夾閉效果的器械。而且現有的左心耳夾閉器械釋放裝置較大、不靈活,多數只能滿足經胸骨正中切口下操作。因而有必要開發更為靈活、更小巧的裝置,尤其需要開發適合微創小切口或經胸腔鏡途徑下夾閉左心耳的器械。