引用本文： 王杰, 阮偉強, 干昌平, 賃可. 運用心臟CT血管造影三維重建結合超聲心動圖指導經皮經心尖左心室穿刺. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(7): 704-707. doi: 10.7507/1007-4848.201903060 復制
自上世紀 50 年代，臨床上便已開展經皮經心尖穿刺用于疾病的診斷和血流動力學評估[1]。但由于風險較高，該技術逐漸被心臟彩超、磁共振、心導管等技術所替代。隨著臨床診治對建立通向左心室這一“禁區”的通路提出了新要求，近十年來該技術再次被嘗試應用于一些結構性心臟病如瓣周漏、室間隔缺損、室壁假性動脈瘤等的治療[2]。經皮經心尖穿刺技術的難點在于如何精準地穿刺及建立軌道，目前相關文獻報道較少。Lenox Hill 團隊指出將術前心臟 CT 血管造影（CTA）三維重建圖像和術中透視圖像相結合以引導穿刺，可顯著縮短手術時間及減少相關并發癥[3]。但受雜交手術室和相關軟件的限制，該技術很難復制和推廣。本研究重點回顧了我院單中心僅利用心臟 CT 血管造影三維重建（3D-CTA）技術結合術中經食管超聲心動圖（TEE）指導經皮經心尖穿刺的技術方法和早期臨床經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
門診患者在經胸超聲心動圖（TTE）初步被診斷瓣周漏后，需行 TEE 進一步確診。2015 年 4 月至 2018 年 8 月，四川大學華西醫院心臟大血管外科共收治 9 例瓣周漏患者，其中男 7 例、女 2 例，中位年齡 50（43～64）歲。患者均為二尖瓣或主動脈瓣的機械瓣置換術后，其中心功能分級（NYHA）Ⅱ級 4 例、Ⅲ級 5 例。在取得患者知情同意后，9 例患者均接受了經皮經心尖穿刺瓣周漏封堵術。
1.2 手術方法
1.2.1 確定穿刺點
9 例患者術前均行 3D-CTA，重建要求對肋骨、心肌、主要冠狀動脈、左心室心腔、瓣周漏結構和肺組織等進行刻畫，明確上述各組織的空間位置關系，以及吸氣相肺組織與左心的重疊位置。心尖穿刺區域需避開主要冠狀動脈分支、肺組織、乳頭肌等。以該心尖穿刺點和“病灶處理區”（如瓣周漏處）為兩個端點，形成一條三維空間中的模擬連線（圖 1）。該連線在不通過肺組織的前提下向外延長至體表某一肋間隙，與體表相交點為體表穿刺點。找到該體表穿刺點所在的 CT 橫切面圖像，測量其與正中線的垂直距離（圖 2）。通過該肋間隙和上述距離即可幫助在體表確定穿刺位置。再次利用橫斷面顯示確認穿刺路徑不經過肺組織（圖 2）。
圖1
心尖穿刺點與瓣周漏在三維空間中的虛擬連線
圖2
穿刺點與前正中線的距離及與肺組織的關系
1.2.2 模擬并建軌
將前述虛擬空間連線分別在 CT 的冠狀面、矢狀面和橫斷面上進行投影，并建立平面坐標。將位于患者冠狀面上且垂直于患者長軸的虛擬軸線定義為 X 軸，將同一平面上平行于患者身體長軸的軸線定義為 Y 軸，垂直于冠狀面的軸線定義為 Z 軸。分別測量冠狀面連線投影與 X 軸夾角（∠1）、矢狀面投影與 Y 軸夾角（∠2）、橫斷面投影與 X 軸夾角（∠3）（圖 3）。術中以體表穿刺點為原點，在上述 XYZ 軸確定的虛擬空間內操作，將穿刺針針尖置于體表穿刺點，預估針體在各投影平面上與軸線的三個夾角∠1′、∠2′、∠3′。確定角度后，囑麻醉醫師暫時斷開呼吸機管路，使肺組織塌陷回縮，迅速完成穿刺。見到鮮紅色回血后，再結合術中 TEE/3D-TEE 的實時監測確認穿刺針進入左心室心腔（圖 4）。經穿刺鞘管針導入引導鋼絲，再交換穿刺鞘管即可完成經皮穿刺左心室通道的建立。通常情況下，遵循上述步驟完成的穿刺由于已經基本固定了由心尖到達目標的方向，故可以很好地建立由穿刺點到病灶處的軌道，后期 TEE 也能較好地完成引導，而無需大幅度的調整。
圖3
虛擬穿刺線在各平面投影
圖4
術中經食管超聲顯示穿刺針進入左心室心腔
LV：左心室
1.2.3 心尖止血
完成主要操作后，我們借鑒以往研究方法[2]，常規利用同一穿刺鞘在心尖穿刺點置入一個肌部室間隔缺損封堵器以達到止血目的。封堵器的左傘盤需要在左心室內釋放，并且釋放時不能影響左心室內結構。封堵器左傘盤釋放后需緊貼心內膜，然后再釋放右傘盤使其位于心外膜外，以達到關閉穿刺點的目的（圖 5）。這一過程通常可由 TEE 引導，必要時可加用 TTE 局部掃描進行引導和確認。最后在整個胸壁內創道中注入液體明膠以加強止血。
圖5
經胸超聲顯示肌部室間隔缺損封堵器關閉心尖部穿刺點
2 結果
本研究中所有患者的心臟 CTA 都清晰地重建了肋骨、心肌、冠狀動脈、肺組織等結構。9 例患者術中均通過上述方法確定了穿刺位置和角度，穿刺后均一次性成功進入左心室心腔。術中無即刻大量心包、胸腔積血積氣或心電圖 ST 段改變，術中 TEE 均未提示左室乳頭肌異樣回聲改變或室間隔穿孔。9 例患者均順利行瓣周漏封堵，操作完成后心尖穿刺點均使用單枚肌部室間隔缺損封堵器完成關閉，封堵器腰部直徑 6～8 mm。心內封堵器無脫落或心尖出血等并發癥。術后 8 例患者未發現左側明顯胸腔積液積氣，1 例患者退出鞘管后左側胸腔積液增多，適當擴大切口探查發現肋間動脈出血，處理后恢復順利。9 例患者均無輸血治療，術后 3 個月復查彩超均未提示心尖部血腫、室壁瘤等異常結構形成。
3 討論
近年來，隨著結構性心臟病治療新技術的發展，越來越多的學者對利用經心尖入路進行心臟干預產生了興趣。直接經左心室的通路建立不僅可以為諸多結構性心臟病的治療提供新的視角，也為心律失常的診治提供了新的可能。近期也有經心尖行心內鏡檢查的相關報道[4]。
目前臨床應用較多的建立左心室直接入路的方法多需要在心尖部做一數厘米長的切口，通過直視下顯露心尖來完成路徑的建立，經心尖主動脈瓣植入術便是其典型的代表[5]。Lenox Hill 心血管研究所團隊重拾了經皮左心室穿刺的技術理念，結合現代影像學技術將其應用于如瓣周漏、左室室壁瘤、復雜室間隔缺損和二尖瓣的瓣中瓣置入等多種疾病的干預，取得了良好效果[2]。在該技術應用于疾病診斷和血流動力學評估的年代，總體并發癥發生率較為穩定。Braunwald 等[6]報道其總體并發癥發生率為 3.1%（8/260）。Havranek 等[7]報道心臟壓塞發生率為 1.4%（15/1 100）。胸膜損傷并發癥發生率為 2.7%（30/1 100）。而在近期該技術被重新應用于經心尖治療結構性心臟病時，其并發癥發生率則顯著上升，Pitta 等[8]報道了其總體并發癥發生率甚至可高達 62%（8/13），主要并發癥為血胸。
Lenox Hill 團隊創新地將 CTA 與透視技術結合起來，術中再加以 TEE 引導，在雜交手術間內完成更精確的定位。并發癥發生率為 7.1%（2/28)，證明了精確定位和引導能提高手術的安全性和可靠性[3]。相比傳統經股血管瓣周漏封堵術，Lenox Hill 團隊將透視時間縮短了 35%[9-10]。相比這一技術，本研究報道的方法僅使用術前 3D-CTA 圖像，配合軟件后期處理即可完成定位，不依賴于術中透視或雜交手術間。Lenox Hill 團隊表示當鞘管達到 6F 及以上時，則有必要在心尖穿刺點留置封堵器[10]，而我們更為保守地在每例患者的心尖穿刺點都置入了肌部室間隔缺損封堵器。本研究僅 1 例患者肋間動脈損傷，余患者無經心尖穿刺技術所引起的并發癥，技術相關并發癥發生率為 11.1%（1/9）。相比于經股血管入路，該操作更直接、路徑更短、可控角度更大，更能縮短手術及麻醉時間[2, 11]。相比傳統開胸手術，該技術擁有顯著的微創優勢，是高危患者的優勢治療方案[12]。
雖然該技術存在其優勢，但也有明顯的不足之處。主要在于對于∠1′、∠2′和∠3′的估算較為粗略，存在精確性欠佳造成定位準確性不穩定的風險。下一步我們將使用激光模擬穿刺線，利用空間制導更精確的角度以實現更準確的定位。同時，我們認為，該技術的應用不能忽視術中 TEE/3D-TEE 的協同作用。TEE 能在穿刺針進入左心室腔之后即開始引導，有經驗的超聲醫生能夠很好地指導從心尖部到病變靶點的軌道建立，實時超聲圖像監視也能最大程度上避免重要心內結構的損傷，降低并發癥發生率。除外 TEE，將 TTE 引入該技術的后半程，指導心尖穿刺口的封堵是我們對該技術的一項創新。心尖穿刺點和其外的胸壁結構處于 TEE 的遠場，顯示存在一定難度。配合術中 TTE 能夠在較近的距離準確地跟蹤創道封堵器的釋放過程，提高成功率，減少出血并發癥。
僅運用術前心臟 3D-CTA 對心尖穿刺點和穿刺徑線的確定具有簡便、可重復性強等優勢，總體并發癥發生率較低，是一種安全的可選擇的技術手段，對于高危患者來說是理想的治療方案。但其對術中建軌的指導還不夠精準，尚有提升空間。術中 TEE/3D-TEE 的實時引導在一定程度上可彌補這一不足。
利益沖突：無。
自上世紀 50 年代，臨床上便已開展經皮經心尖穿刺用于疾病的診斷和血流動力學評估[1]。但由于風險較高，該技術逐漸被心臟彩超、磁共振、心導管等技術所替代。隨著臨床診治對建立通向左心室這一“禁區”的通路提出了新要求，近十年來該技術再次被嘗試應用于一些結構性心臟病如瓣周漏、室間隔缺損、室壁假性動脈瘤等的治療[2]。經皮經心尖穿刺技術的難點在于如何精準地穿刺及建立軌道，目前相關文獻報道較少。Lenox Hill 團隊指出將術前心臟 CT 血管造影（CTA）三維重建圖像和術中透視圖像相結合以引導穿刺，可顯著縮短手術時間及減少相關并發癥[3]。但受雜交手術室和相關軟件的限制，該技術很難復制和推廣。本研究重點回顧了我院單中心僅利用心臟 CT 血管造影三維重建（3D-CTA）技術結合術中經食管超聲心動圖（TEE）指導經皮經心尖穿刺的技術方法和早期臨床經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
門診患者在經胸超聲心動圖（TTE）初步被診斷瓣周漏后，需行 TEE 進一步確診。2015 年 4 月至 2018 年 8 月，四川大學華西醫院心臟大血管外科共收治 9 例瓣周漏患者，其中男 7 例、女 2 例，中位年齡 50（43～64）歲。患者均為二尖瓣或主動脈瓣的機械瓣置換術后，其中心功能分級（NYHA）Ⅱ級 4 例、Ⅲ級 5 例。在取得患者知情同意后，9 例患者均接受了經皮經心尖穿刺瓣周漏封堵術。
1.2 手術方法
1.2.1 確定穿刺點
9 例患者術前均行 3D-CTA，重建要求對肋骨、心肌、主要冠狀動脈、左心室心腔、瓣周漏結構和肺組織等進行刻畫，明確上述各組織的空間位置關系，以及吸氣相肺組織與左心的重疊位置。心尖穿刺區域需避開主要冠狀動脈分支、肺組織、乳頭肌等。以該心尖穿刺點和“病灶處理區”（如瓣周漏處）為兩個端點，形成一條三維空間中的模擬連線（圖 1）。該連線在不通過肺組織的前提下向外延長至體表某一肋間隙，與體表相交點為體表穿刺點。找到該體表穿刺點所在的 CT 橫切面圖像，測量其與正中線的垂直距離（圖 2）。通過該肋間隙和上述距離即可幫助在體表確定穿刺位置。再次利用橫斷面顯示確認穿刺路徑不經過肺組織（圖 2）。
圖1
心尖穿刺點與瓣周漏在三維空間中的虛擬連線
圖2
穿刺點與前正中線的距離及與肺組織的關系
1.2.2 模擬并建軌
將前述虛擬空間連線分別在 CT 的冠狀面、矢狀面和橫斷面上進行投影，并建立平面坐標。將位于患者冠狀面上且垂直于患者長軸的虛擬軸線定義為 X 軸，將同一平面上平行于患者身體長軸的軸線定義為 Y 軸，垂直于冠狀面的軸線定義為 Z 軸。分別測量冠狀面連線投影與 X 軸夾角（∠1）、矢狀面投影與 Y 軸夾角（∠2）、橫斷面投影與 X 軸夾角（∠3）（圖 3）。術中以體表穿刺點為原點，在上述 XYZ 軸確定的虛擬空間內操作，將穿刺針針尖置于體表穿刺點，預估針體在各投影平面上與軸線的三個夾角∠1′、∠2′、∠3′。確定角度后，囑麻醉醫師暫時斷開呼吸機管路，使肺組織塌陷回縮，迅速完成穿刺。見到鮮紅色回血后，再結合術中 TEE/3D-TEE 的實時監測確認穿刺針進入左心室心腔（圖 4）。經穿刺鞘管針導入引導鋼絲，再交換穿刺鞘管即可完成經皮穿刺左心室通道的建立。通常情況下，遵循上述步驟完成的穿刺由于已經基本固定了由心尖到達目標的方向，故可以很好地建立由穿刺點到病灶處的軌道，后期 TEE 也能較好地完成引導，而無需大幅度的調整。
圖3
虛擬穿刺線在各平面投影
圖4
術中經食管超聲顯示穿刺針進入左心室心腔
LV：左心室
1.2.3 心尖止血
完成主要操作后，我們借鑒以往研究方法[2]，常規利用同一穿刺鞘在心尖穿刺點置入一個肌部室間隔缺損封堵器以達到止血目的。封堵器的左傘盤需要在左心室內釋放，并且釋放時不能影響左心室內結構。封堵器左傘盤釋放后需緊貼心內膜，然后再釋放右傘盤使其位于心外膜外，以達到關閉穿刺點的目的（圖 5）。這一過程通常可由 TEE 引導，必要時可加用 TTE 局部掃描進行引導和確認。最后在整個胸壁內創道中注入液體明膠以加強止血。
圖5
經胸超聲顯示肌部室間隔缺損封堵器關閉心尖部穿刺點
2 結果
本研究中所有患者的心臟 CTA 都清晰地重建了肋骨、心肌、冠狀動脈、肺組織等結構。9 例患者術中均通過上述方法確定了穿刺位置和角度，穿刺后均一次性成功進入左心室心腔。術中無即刻大量心包、胸腔積血積氣或心電圖 ST 段改變，術中 TEE 均未提示左室乳頭肌異樣回聲改變或室間隔穿孔。9 例患者均順利行瓣周漏封堵，操作完成后心尖穿刺點均使用單枚肌部室間隔缺損封堵器完成關閉，封堵器腰部直徑 6～8 mm。心內封堵器無脫落或心尖出血等并發癥。術后 8 例患者未發現左側明顯胸腔積液積氣，1 例患者退出鞘管后左側胸腔積液增多，適當擴大切口探查發現肋間動脈出血，處理后恢復順利。9 例患者均無輸血治療，術后 3 個月復查彩超均未提示心尖部血腫、室壁瘤等異常結構形成。
3 討論
近年來，隨著結構性心臟病治療新技術的發展，越來越多的學者對利用經心尖入路進行心臟干預產生了興趣。直接經左心室的通路建立不僅可以為諸多結構性心臟病的治療提供新的視角，也為心律失常的診治提供了新的可能。近期也有經心尖行心內鏡檢查的相關報道[4]。
目前臨床應用較多的建立左心室直接入路的方法多需要在心尖部做一數厘米長的切口，通過直視下顯露心尖來完成路徑的建立，經心尖主動脈瓣植入術便是其典型的代表[5]。Lenox Hill 心血管研究所團隊重拾了經皮左心室穿刺的技術理念，結合現代影像學技術將其應用于如瓣周漏、左室室壁瘤、復雜室間隔缺損和二尖瓣的瓣中瓣置入等多種疾病的干預，取得了良好效果[2]。在該技術應用于疾病診斷和血流動力學評估的年代，總體并發癥發生率較為穩定。Braunwald 等[6]報道其總體并發癥發生率為 3.1%（8/260）。Havranek 等[7]報道心臟壓塞發生率為 1.4%（15/1 100）。胸膜損傷并發癥發生率為 2.7%（30/1 100）。而在近期該技術被重新應用于經心尖治療結構性心臟病時，其并發癥發生率則顯著上升，Pitta 等[8]報道了其總體并發癥發生率甚至可高達 62%（8/13），主要并發癥為血胸。
Lenox Hill 團隊創新地將 CTA 與透視技術結合起來，術中再加以 TEE 引導，在雜交手術間內完成更精確的定位。并發癥發生率為 7.1%（2/28)，證明了精確定位和引導能提高手術的安全性和可靠性[3]。相比傳統經股血管瓣周漏封堵術，Lenox Hill 團隊將透視時間縮短了 35%[9-10]。相比這一技術，本研究報道的方法僅使用術前 3D-CTA 圖像，配合軟件后期處理即可完成定位，不依賴于術中透視或雜交手術間。Lenox Hill 團隊表示當鞘管達到 6F 及以上時，則有必要在心尖穿刺點留置封堵器[10]，而我們更為保守地在每例患者的心尖穿刺點都置入了肌部室間隔缺損封堵器。本研究僅 1 例患者肋間動脈損傷，余患者無經心尖穿刺技術所引起的并發癥，技術相關并發癥發生率為 11.1%（1/9）。相比于經股血管入路，該操作更直接、路徑更短、可控角度更大，更能縮短手術及麻醉時間[2, 11]。相比傳統開胸手術，該技術擁有顯著的微創優勢，是高危患者的優勢治療方案[12]。
雖然該技術存在其優勢，但也有明顯的不足之處。主要在于對于∠1′、∠2′和∠3′的估算較為粗略，存在精確性欠佳造成定位準確性不穩定的風險。下一步我們將使用激光模擬穿刺線，利用空間制導更精確的角度以實現更準確的定位。同時，我們認為，該技術的應用不能忽視術中 TEE/3D-TEE 的協同作用。TEE 能在穿刺針進入左心室腔之后即開始引導，有經驗的超聲醫生能夠很好地指導從心尖部到病變靶點的軌道建立，實時超聲圖像監視也能最大程度上避免重要心內結構的損傷，降低并發癥發生率。除外 TEE，將 TTE 引入該技術的后半程，指導心尖穿刺口的封堵是我們對該技術的一項創新。心尖穿刺點和其外的胸壁結構處于 TEE 的遠場，顯示存在一定難度。配合術中 TTE 能夠在較近的距離準確地跟蹤創道封堵器的釋放過程，提高成功率，減少出血并發癥。
僅運用術前心臟 3D-CTA 對心尖穿刺點和穿刺徑線的確定具有簡便、可重復性強等優勢，總體并發癥發生率較低，是一種安全的可選擇的技術手段，對于高危患者來說是理想的治療方案。但其對術中建軌的指導還不夠精準，尚有提升空間。術中 TEE/3D-TEE 的實時引導在一定程度上可彌補這一不足。
利益沖突：無。
