引用本文: 魏培堅, 吳宏祥, 譚桐, 邱海龍, 徐小維, 朱偉, 鹿冠玉, 莊建, 劉健, 郭惠明. 全胸腔鏡經二尖瓣行室間隔心肌切除術治療室間隔酒精消融術后復發左室流出道梗阻. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2023, 30(8): 1102-1111. doi: 10.7507/1007-4848.202108022 復制
肥厚型心肌病(hypertrophy cardiomyopathy,HCM)是指一種以心肌肥厚為特征的最常見遺傳性心血管疾病,其發病率為1/200~1/500[1],我國成人HCM患者估計超過100萬[2]。超過70%的HCM患者在激發試驗或靜息下存在左室流出道梗阻(left ventricular outflow tract obstruction,LVOTO)[3],常稱為梗阻性肥厚型心肌病(hypertrophic obstructive cardiomyopathy,HOCM)。而對于經最大劑量藥物治療后仍存在顯著癥狀的HOCM患者,室間隔心肌切除術是標準治療方法,其開展歷史超過60年,目前報道的手術死亡率<1%,手術成功率為90%~95%[3-5]。
隨著技術的提高與發展,室間隔酒精消融術(alcohol septal ablation,ASA)目前也成為有效的治療方法之一。據報道ASA術后的血流動力學成功率為70%,嚴重癥狀復發率為20%[6],術后容易導致完全性右束支傳導阻滯(right bundle branch block,RBBB)。多項研究[7-9]數據顯示,ASA術后有7%~20%的患者需要再次行ASA或室間隔心肌切除術。而ASA手術史增加了室間隔心肌切除術的手術難度,術前存在的RBBB極易導致術后Ⅲ度房室傳導阻滯(atrioventricular block,AVB),但目前關于ASA術后復發LVOTO治療的相關臨床報道有限。本團隊通過多模態影像學評估及3D建模與打印技術輔助,采用全腔鏡經二尖瓣入路行室間隔心肌切除術治療ASA術后復發梗阻,在此進行報道。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
納入廣東省人民醫院心外科2020年7月—2021年7月因ASA后復發LVOTO的2例患者。納入標準:(1)入院超聲心動圖明確室間隔厚度≥15 mm,排除繼發性肥厚;(2)入院超聲心動圖測量靜息狀態或激發試驗下左室流出道峰值壓差>50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(3)既往行ASA;(4)最大劑量藥物治療下仍不能緩解癥狀,美國紐約心臟協會(New York Heart Association,NYHA)心功能Ⅲ級或Ⅳ級;(5)已簽署知情同意書。排除標準:(1)合并需同期處理的心血管疾病,如主動脈瓣狹窄和冠狀動脈狹窄等;(2)終末期心力衰竭患者;(3)胸廓畸形,如漏斗胸;(4)嚴重血管病變,如股動脈、髂動脈或腹主動脈疾病等。
1.2 術前評估
超聲心動圖檢查:(1)于左心室兩腔心短軸切面自基底至心尖方向依次測量舒張末期左心室心肌各節段室壁厚度,參考美國心臟協會左心室室壁17節段劃分方法[10],主要包括前間隔、后間隔及左室后壁等;(2)于心尖五腔心切面采用標準脈沖多普勒評估左室流出道血流速度(v),并利用伯努利方程(壓力階差=4v2)計算左室流出道峰值壓差及平均壓差;(3)采用彩色多普勒于各標準切面明確主動脈瓣、二尖瓣、三尖瓣等瓣葉功能,確定是否存在二尖瓣前葉收縮期前向運動(systolic anterior motion,SAM)以及二尖瓣瓣下裝置異常(乳頭肌移位、肥厚、異常連接等)。
心臟磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI):(1)在獲得橫斷位、冠狀位及矢狀位定位像的基礎上確定左心室四腔心切面、短軸切面、左室流出道切面及兩腔心切面,其中短軸切面為自心尖至二尖瓣水平的連續切面,并由短軸切面測量舒張末期左心室心肌各節段室壁厚度;(2)利用釓對比劑延遲增強掃描,進一步識別及評估左心室結構及心肌纖維化。
心臟CT:選擇心電門控模式對患者依次展開動脈期和延遲強化掃描,并將數據分別以B26f、B10f算法重建,以0%~90%的10期重建心動周期數據傳輸至后處理工作站。數據傳入后,利用軟件對心臟內各結構進行評價,包括左心室結構評價(心室肥厚類型、室壁厚度測量等)、識別各瓣膜瓣環的鈣化和識別冠狀動脈的狹窄和起源異常等。
3D建模與打印技術:將獲得的患者舒張末期CT延遲強化掃描數據導入Mimics 23.0軟件(Materialize NV,Leuven,Belgium),通過圖像分割、蒙版編輯等軟件操作進一步得到患者的3D數字模型。隨后將數字模型以STL格式導出至打印設備進行打印,便可得到患者1∶1實體打印心臟模型。在心臟數字模型上,利用Reslice Objects創建左心室長軸四腔心切面,并依次在自心尖至基底部的左心室兩腔心短軸切面上對各節段心肌室壁進行連續測量,并利用3D視圖對肥厚室間隔心肌、二尖瓣及瓣下裝置等心內結構進行可視化。同時利用數字模型可任意旋轉切割的特點進行可視化探查,在結合多模態影像學評估信息后,進一步制定手術策略,并利用數字模型將預計切除的心肌范圍進行標記。最后術者依照手術策略在打印心臟模型上進行模擬手術切除。
1.3 手術策略
患者1:入院超聲心動圖示:二尖瓣后瓣環鈣化,前后緣對合高度1.0 cm,可見二尖瓣前葉 SAM征,前葉與室間隔接觸點距主動脈瓣下約1.3 cm。左心室室間隔非對稱性肥厚,室間隔基底部心肌消融局部回聲增強(消融后改變)。左心室內、外組乳頭肌異常肥厚,與室間隔中段共同造成左室中部狹窄。室間隔短軸切面示,基底段:前間隔(A2)10 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔11 mm;中間段:前間隔(A2)18 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔17 mm;見圖1。心臟MRI可見明顯變薄的基底部室間隔心肌,消融梗死灶主要位于基底部前間隔;見圖2。基于增強CT舒張末期圖像的3D數字模型提示,基底部:前間隔(前交界)16 mm,前間隔(A2)11 mm,后間隔11 mm;中間部:前間隔(前交界)20 mm,前間隔(A2)18 mm,后間隔17 mm。于數字模型上進行可視化探查,明確LVOTO由兩組肥厚的前后乳頭肌及心室中部肥厚的室間隔心肌造成,且可見大量異常肌束連接;見圖3。多模態影像學評估后認為,本例患者主要為中部室間隔心肌輕度肥厚,聯合肥厚的前后乳頭肌共同占據左室流出道,進而造成梗阻。但由于患者術前心電圖提示RBBB,而擴大室間隔心肌切除術常導致新發左束支傳導阻滯(left bundle branch block,LBBB),如對本例患者同時切除心室中部的前間隔和后間隔,極易導致LBBB,進而導致Ⅲ度AVB,影響患者的遠期生存率。故計劃不處理后間隔,從基底部前間隔及前交界開始少量切除心肌,至可見范圍連續的透壁消融灶時逐漸往心尖方向加大切除厚度,切除最厚的位置為室腔中部的前間隔(切除0.7 cm),隨后對前后兩組肥厚乳頭肌進行削減松解,切除異常的肌束。術后超聲也可見精準切除前間隔肥厚心肌的切跡;見圖4。

a:左心室短軸切面基底段層面,可見前間隔(A2)10 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔11 mm;b:左心室短軸切面中間段層面,可見前間隔(A2)18 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔17 mm

a:左心室長軸四腔心切面;b:左心室短軸兩腔心切面基底層面;c:左心室短軸兩腔心切面中部層面;d~f:分別為延遲強化期a~c的對應切面

a~b:基底部左心室短軸兩腔心切面,可見前間隔(前交界)明顯增厚、前間隔(A2)稍增厚、后間隔厚度正常;c~d:左心室長軸四腔心切面,可見肥厚的前后組乳頭肌及心室中部室間隔共同造成左室流出道梗阻,中部室間隔可見消融后改變;e~f:中間部左心室短軸兩腔心切面,可見肥厚的前、后間隔,以及特別肥厚的前后兩組乳頭肌;g~h:左心室長軸四腔心切面;b、d、f、h分別為a、c、e、g的數字模型視圖,可通過結合上下層面心臟結構的變化以及整體心臟數字模型的形狀輔助識別心內結構,以準確測量室間隔厚度

a:術前超聲心動圖;b:術后超聲心動圖;左心室短軸切面中間段層面,紅色箭頭指示前間隔,可見明顯的切跡
患者2:入院超聲心動圖示:明顯SAM征,主動脈瓣下前間隔基底段(A2)局部變薄,厚約1.0 cm,其余室間隔明顯增厚,最厚約2.2 cm,致左室腔中部血流纖細,室壁搏動好。心臟MRI顯示,基底段:前間隔(A2)12 mm,前間隔(前交界)16 mm,后間隔15 mm;中間部層面:前間隔(A2)19 mm,后間隔19 mm;消融梗死灶局限于基底部前間隔處,可指示術中切除心肌范圍的邊界。基于增強CT舒張末期圖像的3D數字模型示,基底部:前間隔(前交界)16 mm,前間隔(A2)12 mm,后間隔14 mm;中間部:前間隔(前交界)20 mm,前間隔(A2)19 mm,后間隔19 mm;見圖5。于數字模型上進行可視化探查,明確本例患者主要為基底部前間隔(前交界處)及中間部肥厚,在切除過程中應避免切除基底部前間隔(A2),容易造成室間隔穿孔;見圖6。故制定手術策略:擬基底部僅切除前交界處肥厚心肌,切除厚度0.4 cm。在向下切除至中部的過程,向A2方向擴大切除肥厚前間隔心肌,切除厚度1 cm,并繼續向心尖方向延伸,不處理后間隔肥厚心肌。本例患者消融灶位于基底部前間隔,且厚度較薄,在手術切除中可作為手術切除范圍邊界的參考,不可對消融灶位置心肌進行切除。

a~b:左心室長軸切面及切面的延遲強化期;c~d:基底部左心室短軸兩腔心切面及切面的延遲強化期:前間隔(A2)12 mm,前間隔(前交界)16 mm,后間隔15 mm;e~f:中部左心室短軸兩腔心切面及切面的延遲強化期:前間隔(A2)19 mm,后間隔19 mm;g:數字模型中模擬手術中二尖瓣視角對室間隔心肌及瓣下裝置(去除二尖瓣瓣葉),可利用軟件進行多角度旋轉探查;h:取二尖瓣前、后交界及心尖3點做一切面,更直觀地查看心內結構

a:腔鏡下紙尺,測量A2長度;b:縫合P1、P2,嘗試二尖瓣成形術;c:行打水試驗,二尖瓣仍有大量反流;d:同期行二尖瓣置換術,切除二尖瓣瓣葉及前后乳頭肌;e:探查主動脈瓣右冠瓣及室間隔心肌等心內結構;f:美藍標記主動脈瓣右冠瓣中點所對室間隔心肌,用5-0 Prolene線縫合懸吊該處心肌進行切除,切除過程中可見明顯的酒精消融后心肌改變(黑色箭頭),可用于指示切除厚度;g:在消融灶以下位置切除室腔中部前間隔處肥厚心肌時逐漸加大切除厚度,向心尖延伸;h:進一步松解切除肥厚的乳頭肌殘端,切除異常連接的肌束;i:左室流出道通暢可見心尖,隨后進行二尖瓣置換術
1.4 手術方法
患者取仰臥位,右側肢體置乳膠墊墊高15°~30°,右上肢抬高并固定于頭側。全身靜脈吸入復合麻醉,雙腔氣管插管。常規放置經食管超聲探頭,于術前行經食管超聲心動圖檢查,再次確認LVOTO機制、SAM征以及瓣膜功能。股動脈、股靜脈聯合右頸內靜脈插管建立外周體外循環。于第4肋間右鎖骨中線外做一4.0 cm的主操作孔切口,第4肋間腋中線做一1.5 cm的輔助孔切口。避開膈神經后切開心包,插入灌注針后經輔助孔用Chitwood阻斷鉗阻斷主動脈。灌注停跳液后切開房間溝顯露二尖瓣,利用經皮左房拉鉤向上牽拉進一步增加暴露。隨后對二尖瓣及其瓣下裝置進行探查,明確是否存在器質性病變(瓣葉冗余、脫垂、增厚等),如術前經胸及經食管超聲證實存在二尖瓣反流,則利用打水試驗及Carpentier分型進行瓣膜分析,評估行二尖瓣成形術解決反流的可行性。胸腔鏡下利用紙尺測量二尖瓣前葉A2的長度,作為后續是否行前葉補片擴大術的參考。
對于無瓣膜病變或二尖瓣成形術可行的患者,用尖刀于距二尖瓣瓣環2 mm左右的位置切開二尖瓣前葉,向左右分別擴大切口至前后交界,并用5-0 Prolene線將切口的前葉縫至二尖瓣后瓣上方的心肌處,以進一步增加心室腔內的暴露。依次探查前后乳頭肌、異常肌束連接以及主動脈右冠竇等,利用美藍沿右冠竇中點對著的室間隔心肌自基底部向心尖方向做標記,輔助識別切除心肌范圍邊界。而切除心肌范圍以及厚度主要依據術前制定的切除策略進行。在切除肥厚室間隔心肌后,視二尖瓣瓣下情況對前后乳頭肌進行松解,切除連接至二尖瓣裝置或室間隔的異常肌束連接。隨后以生理鹽水反復沖洗左室腔,確保沒有殘留切除心肌碎屑。直接連續縫合二尖瓣前葉至瓣環處,如二尖瓣前葉長度太短則取合適長度的心包補片行前葉補片擴大,再行打水試驗,再次檢查瓣葉功能,如有反流則視實際情況行二尖瓣成形術(矩形切除、前葉補片擴大、成形環等)。
對于器質性病變嚴重、無成形機會、擬行二尖瓣置換術的患者,則直接切除前后瓣葉以及部分乳頭肌,徹底暴露室間隔及瓣下裝置。再以上述手術方法行室間隔心肌切除術,隨后行二尖瓣置換術。縫合左心房切口,膨肺同時進行左心排氣,開放主動脈后心臟復跳。在心臟復蘇過程中逐漸減流量,待收縮壓≥100 mm Hg后,通過經食管超聲心動圖評估左室流出道峰值壓差、SAM征及二尖瓣反流。術后左室流出道峰值壓差<30 mm Hg視為LVOTO解除,如手術效果滿意,則在檢查無活動性出血后間斷縫合心包,對各切口進行電凝止血。復溫,撤除體外循環,雙肺同期,留置1根胸腔引流管后逐層關胸;見圖6~7。

a:腔鏡下探查二尖瓣及瓣下裝置,預估對合面積足夠,可行二尖瓣成形術;b:切開二尖瓣前瓣,并用5-0 Prolene線將瓣葉懸吊于心房組織,增加暴露后進一步探查主動脈瓣及乳頭肌等;c:避開前間隔,于基底部切除前交界處肥厚心肌;d:5-0 Prolene縫合線于心腔中部前間隔,提吊下往心尖方向切除肥厚心肌;e:在向基底部擴大時可見明顯酒精消融灶(黑色箭頭處),依術前多模態影像學分析,消融灶處心肌厚度較薄,遂僅切除表面增厚的心內膜后停止向基底部擴大;f:測量已切除的中部前間隔心肌厚度為0.5 cm,遂于中部前間隔進行補充加厚切除;g:補充切除后左室流出道通暢,可見乳頭肌根部;h:吸引頭可達心尖;i:沖洗室腔后將二尖瓣前葉與瓣環緣對緣縫合,打水試驗檢查瓣葉功能和反流情況
1.5 倫理審查
本研究經廣東省人民醫院(廣東省醫學科學院)醫學倫理委員會批準,批準號:2020-296H-3。患者及家屬術前均已知曉全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術的獲益及并發癥等風險,并簽署知情同意書。
2 結果
2020年7月—2021年7月,共2例患者因ASA術后復發LVOTO于我院行全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術,基線資料見表1。2例患者均順利完成手術,無中轉正中開胸,體外循環時間分別為142 min和138 min,主動脈阻斷時間分別為96 min和85 min,均成功疏通LVOTO(左室流出道峰值壓差分別由100 mm Hg和84 mm Hg降至4 mm Hg和6 mm Hg)。2例患者術后心電圖示新發左前分支阻滯,均未出現Ⅲ度AVB,無需植入永久起搏器。2例患者均順利出院,無術后并發癥(如室間隔穿孔、低心排血量綜合征、再次開胸等)發生。

3 討論
對于藥物治療無效伴嚴重癥狀的HOCM患者,室間隔減容治療一直以來都是標準治療方法,包括室間隔心肌切除術和ASA。根據2020年美國心臟協會/美國心臟病學會肥厚型心肌病診療指南[11],對于有外科手術禁忌證或高危的HOCM患者,推薦在有經驗的中心接受ASA治療。事實上,自1995年Sigwart[12]首次報道ASA治療HOCM以來,隨著技術的提高,ASA因避免外科手術的優點愈來愈受歡迎。尤其在歐洲,ASA的年手術量已超過外科手術量[13],我國目前也已有超過20個省市自治區的百余家醫院成功開展ASA[14]。
據報道ASA術后的血流動力學成功率為70%,嚴重癥狀復發率為20%[6]。據歐美大型注冊登記研究[15-16]報道,ASA術后因嚴重癥狀或復發LVOTO需要再次接受室間隔減容治療的患者比例約為15%~18%。ASA術后復發癥狀或LVOTO的原因包括患者選擇不當(二尖瓣瓣下裝置異常、重度室間隔心肌肥厚)、酒精消融梗死灶范圍的不可控、無法處理纖維化心肌等[17]。而室間隔心肌切除術是ASA術后復發LVOTO的重要治療方法,ASA手術史增加了外科手術難度,可能導致預后更差。Quintana等[18]的研究表明,ASA術后行室間隔心肌切除術的患者發生心源性死亡、終末期心力衰竭和使用植入式心律轉復除顫器的風險增加。
ASA最常見的并發癥為AVB,目前發表的文獻中AVB的發生率各有不同。ASA術后約有37%~70%的患者并發RBBB,約10%~15%的患者術后并發Ⅲ度AVB,需植入起搏器[19]。這一現象存在解剖學因素,右束支位于室間隔的右上部分,且常由第一室間隔穿支供血。對比行ASA與室間隔心肌切除術HOCM患者心臟MRI改變的研究[20-21]表明,ASA可在高達75%的患者中產生透壁性的消融梗死灶。相比室間隔心肌切除術,ASA造成的消融梗死灶更容易影響右束支的走行,造成RBBB;有時也可影響左束支,造成Ⅲ度AVB。而室間隔心肌切除術常導致LBBB,梅奧醫學中心一項納入2482例接受室間隔心肌切除術HOCM患者的研究[22]表明,約38.8%的患者術后發生LBBB。該研究還發現,術前存在RBBB的118例患者中有34.8%的患者術后發生Ⅲ度AVB,說明術前RBBB顯著增加了室間隔心肌切除術后發生Ⅲ度AVB的風險,顯著影響患者的遠期生存率。ASA治療后發生RBBB的患者接受室間隔心肌切除術后發生Ⅲ度AVB的可能性更大。多項研究也證實了這一結論,如中山醫院一項納入13例ASA術后接受室間隔心肌切除術患者的研究[23]結果表明,相比直接接受室間隔心肌切除術的對照組,ASA術后接受室間隔心肌切除術術后Ⅲ度AVB發生率高達15.4%(15.4% vs. 1.7%,P<0.05)。阜外醫院的研究[24]顯示,62例ASA后復發LVOTO的患者中有24例(38.7%)表現出RBBB,其中7例(11.3%)患者在心肌切除術后發生Ⅲ度AVB,需要植入永久起搏器,顯著高于對照組。
因此,對于ASA術后復發LVOTO的患者行室間隔心肌切除術,制定合適的手術策略以避免Ⅲ度AVB或室間隔穿孔等嚴重并發癥至關重要。本文以2例接受全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術治療ASA后復發LVOTO患者的手術策略和手術過程為同行提供參考。我們認為,對于ASA術后復發LVOTO的患者行室間隔心肌切除術,應當通過術前超聲、心臟MRI、心臟CT及3D建模技術,辨認明確ASA術后患者的消融梗死灶位置及范圍以及造成LVOTO的機制,通過心臟數字模型進行可視化探查心內結構,進而制定詳細的手術切除方案。手術策略應當避免切除室間隔膜部和后間隔,因為左束支的左后分支常走行于此,以保證至少保留1條束支傳導束,達到避免Ⅲ度AVB的目的。同時,相比手術視野狹小的傳統正中開胸下經主動脈瓣入路,我們建議選擇全胸腔鏡經二尖瓣入路。高分辨率鏡頭下可最大程度地可視化二尖瓣瓣下裝置及肥厚的室間隔心肌,其優勢在于可將清晰可見的各心內結構作為切除心肌時的坐標參考系,諸如二尖瓣前后交界、前后乳頭肌及根部等,術前評估時所測得的參考系處心肌厚度有助于指導切除范圍及厚度。在本組病例中,可見心臟彩色超聲報告中所測量的前間隔(前交界)心肌厚度便是佐證。此外,我們還利用ASA術后的消融梗死灶作為術中切除范圍的參考系,在患者1中,當切除至梗死灶時提示術者可加大向心尖方向的切除厚度,因為在術前評估中可見梗死灶位于較薄的基底段與明顯肥厚的室腔中部之間。在患者2中,消融梗死灶則提示了切除范圍的邊界,因為在術前評估中可見消融后變薄的基底部心肌。經二尖瓣入路的優勢還在于能同入路解決二尖瓣反流,對二尖瓣瓣下裝置的異常進行處理,因此Wehman等[25]更是認為應考慮將經二尖瓣入路作為首選入路。在對二尖瓣的處理中,對于無器質性病變患者或成形機會大的患者,首選二尖瓣成形,成形技術包括二尖瓣前葉補片擴大或折疊等,應盡可能保留二尖瓣瓣葉和正常瓣下裝置。至于3D打印技術的應用,早在2015年Yang等[26]便首次報道了應用3D打印模型可視化乳頭肌、二尖瓣環等解剖位置結構,以指導室間隔心肌切除術。
綜上所述,對于ASA術后復發LVOTO的患者,我們認為結合多模態影像學評估及3D建模與打印技術的個性化全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術安全有效,能有效避免諸如室間隔穿孔和Ⅲ度AVB等嚴重并發癥。
利益沖突:無。
作者貢獻:魏培堅負責數據采集和初稿撰寫;莊建、劉健和郭惠明負責論文設計和全文審校;譚桐和吳宏祥負責文獻檢索和論文修改;邱海龍、徐小維、朱偉和鹿冠玉負責數據整理;郭惠明負責內容指導。
肥厚型心肌病(hypertrophy cardiomyopathy,HCM)是指一種以心肌肥厚為特征的最常見遺傳性心血管疾病,其發病率為1/200~1/500[1],我國成人HCM患者估計超過100萬[2]。超過70%的HCM患者在激發試驗或靜息下存在左室流出道梗阻(left ventricular outflow tract obstruction,LVOTO)[3],常稱為梗阻性肥厚型心肌病(hypertrophic obstructive cardiomyopathy,HOCM)。而對于經最大劑量藥物治療后仍存在顯著癥狀的HOCM患者,室間隔心肌切除術是標準治療方法,其開展歷史超過60年,目前報道的手術死亡率<1%,手術成功率為90%~95%[3-5]。
隨著技術的提高與發展,室間隔酒精消融術(alcohol septal ablation,ASA)目前也成為有效的治療方法之一。據報道ASA術后的血流動力學成功率為70%,嚴重癥狀復發率為20%[6],術后容易導致完全性右束支傳導阻滯(right bundle branch block,RBBB)。多項研究[7-9]數據顯示,ASA術后有7%~20%的患者需要再次行ASA或室間隔心肌切除術。而ASA手術史增加了室間隔心肌切除術的手術難度,術前存在的RBBB極易導致術后Ⅲ度房室傳導阻滯(atrioventricular block,AVB),但目前關于ASA術后復發LVOTO治療的相關臨床報道有限。本團隊通過多模態影像學評估及3D建模與打印技術輔助,采用全腔鏡經二尖瓣入路行室間隔心肌切除術治療ASA術后復發梗阻,在此進行報道。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
納入廣東省人民醫院心外科2020年7月—2021年7月因ASA后復發LVOTO的2例患者。納入標準:(1)入院超聲心動圖明確室間隔厚度≥15 mm,排除繼發性肥厚;(2)入院超聲心動圖測量靜息狀態或激發試驗下左室流出道峰值壓差>50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);(3)既往行ASA;(4)最大劑量藥物治療下仍不能緩解癥狀,美國紐約心臟協會(New York Heart Association,NYHA)心功能Ⅲ級或Ⅳ級;(5)已簽署知情同意書。排除標準:(1)合并需同期處理的心血管疾病,如主動脈瓣狹窄和冠狀動脈狹窄等;(2)終末期心力衰竭患者;(3)胸廓畸形,如漏斗胸;(4)嚴重血管病變,如股動脈、髂動脈或腹主動脈疾病等。
1.2 術前評估
超聲心動圖檢查:(1)于左心室兩腔心短軸切面自基底至心尖方向依次測量舒張末期左心室心肌各節段室壁厚度,參考美國心臟協會左心室室壁17節段劃分方法[10],主要包括前間隔、后間隔及左室后壁等;(2)于心尖五腔心切面采用標準脈沖多普勒評估左室流出道血流速度(v),并利用伯努利方程(壓力階差=4v2)計算左室流出道峰值壓差及平均壓差;(3)采用彩色多普勒于各標準切面明確主動脈瓣、二尖瓣、三尖瓣等瓣葉功能,確定是否存在二尖瓣前葉收縮期前向運動(systolic anterior motion,SAM)以及二尖瓣瓣下裝置異常(乳頭肌移位、肥厚、異常連接等)。
心臟磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI):(1)在獲得橫斷位、冠狀位及矢狀位定位像的基礎上確定左心室四腔心切面、短軸切面、左室流出道切面及兩腔心切面,其中短軸切面為自心尖至二尖瓣水平的連續切面,并由短軸切面測量舒張末期左心室心肌各節段室壁厚度;(2)利用釓對比劑延遲增強掃描,進一步識別及評估左心室結構及心肌纖維化。
心臟CT:選擇心電門控模式對患者依次展開動脈期和延遲強化掃描,并將數據分別以B26f、B10f算法重建,以0%~90%的10期重建心動周期數據傳輸至后處理工作站。數據傳入后,利用軟件對心臟內各結構進行評價,包括左心室結構評價(心室肥厚類型、室壁厚度測量等)、識別各瓣膜瓣環的鈣化和識別冠狀動脈的狹窄和起源異常等。
3D建模與打印技術:將獲得的患者舒張末期CT延遲強化掃描數據導入Mimics 23.0軟件(Materialize NV,Leuven,Belgium),通過圖像分割、蒙版編輯等軟件操作進一步得到患者的3D數字模型。隨后將數字模型以STL格式導出至打印設備進行打印,便可得到患者1∶1實體打印心臟模型。在心臟數字模型上,利用Reslice Objects創建左心室長軸四腔心切面,并依次在自心尖至基底部的左心室兩腔心短軸切面上對各節段心肌室壁進行連續測量,并利用3D視圖對肥厚室間隔心肌、二尖瓣及瓣下裝置等心內結構進行可視化。同時利用數字模型可任意旋轉切割的特點進行可視化探查,在結合多模態影像學評估信息后,進一步制定手術策略,并利用數字模型將預計切除的心肌范圍進行標記。最后術者依照手術策略在打印心臟模型上進行模擬手術切除。
1.3 手術策略
患者1:入院超聲心動圖示:二尖瓣后瓣環鈣化,前后緣對合高度1.0 cm,可見二尖瓣前葉 SAM征,前葉與室間隔接觸點距主動脈瓣下約1.3 cm。左心室室間隔非對稱性肥厚,室間隔基底部心肌消融局部回聲增強(消融后改變)。左心室內、外組乳頭肌異常肥厚,與室間隔中段共同造成左室中部狹窄。室間隔短軸切面示,基底段:前間隔(A2)10 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔11 mm;中間段:前間隔(A2)18 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔17 mm;見圖1。心臟MRI可見明顯變薄的基底部室間隔心肌,消融梗死灶主要位于基底部前間隔;見圖2。基于增強CT舒張末期圖像的3D數字模型提示,基底部:前間隔(前交界)16 mm,前間隔(A2)11 mm,后間隔11 mm;中間部:前間隔(前交界)20 mm,前間隔(A2)18 mm,后間隔17 mm。于數字模型上進行可視化探查,明確LVOTO由兩組肥厚的前后乳頭肌及心室中部肥厚的室間隔心肌造成,且可見大量異常肌束連接;見圖3。多模態影像學評估后認為,本例患者主要為中部室間隔心肌輕度肥厚,聯合肥厚的前后乳頭肌共同占據左室流出道,進而造成梗阻。但由于患者術前心電圖提示RBBB,而擴大室間隔心肌切除術常導致新發左束支傳導阻滯(left bundle branch block,LBBB),如對本例患者同時切除心室中部的前間隔和后間隔,極易導致LBBB,進而導致Ⅲ度AVB,影響患者的遠期生存率。故計劃不處理后間隔,從基底部前間隔及前交界開始少量切除心肌,至可見范圍連續的透壁消融灶時逐漸往心尖方向加大切除厚度,切除最厚的位置為室腔中部的前間隔(切除0.7 cm),隨后對前后兩組肥厚乳頭肌進行削減松解,切除異常的肌束。術后超聲也可見精準切除前間隔肥厚心肌的切跡;見圖4。

a:左心室短軸切面基底段層面,可見前間隔(A2)10 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔11 mm;b:左心室短軸切面中間段層面,可見前間隔(A2)18 mm,前間隔(前交界)17 mm,后間隔17 mm

a:左心室長軸四腔心切面;b:左心室短軸兩腔心切面基底層面;c:左心室短軸兩腔心切面中部層面;d~f:分別為延遲強化期a~c的對應切面

a~b:基底部左心室短軸兩腔心切面,可見前間隔(前交界)明顯增厚、前間隔(A2)稍增厚、后間隔厚度正常;c~d:左心室長軸四腔心切面,可見肥厚的前后組乳頭肌及心室中部室間隔共同造成左室流出道梗阻,中部室間隔可見消融后改變;e~f:中間部左心室短軸兩腔心切面,可見肥厚的前、后間隔,以及特別肥厚的前后兩組乳頭肌;g~h:左心室長軸四腔心切面;b、d、f、h分別為a、c、e、g的數字模型視圖,可通過結合上下層面心臟結構的變化以及整體心臟數字模型的形狀輔助識別心內結構,以準確測量室間隔厚度

a:術前超聲心動圖;b:術后超聲心動圖;左心室短軸切面中間段層面,紅色箭頭指示前間隔,可見明顯的切跡
患者2:入院超聲心動圖示:明顯SAM征,主動脈瓣下前間隔基底段(A2)局部變薄,厚約1.0 cm,其余室間隔明顯增厚,最厚約2.2 cm,致左室腔中部血流纖細,室壁搏動好。心臟MRI顯示,基底段:前間隔(A2)12 mm,前間隔(前交界)16 mm,后間隔15 mm;中間部層面:前間隔(A2)19 mm,后間隔19 mm;消融梗死灶局限于基底部前間隔處,可指示術中切除心肌范圍的邊界。基于增強CT舒張末期圖像的3D數字模型示,基底部:前間隔(前交界)16 mm,前間隔(A2)12 mm,后間隔14 mm;中間部:前間隔(前交界)20 mm,前間隔(A2)19 mm,后間隔19 mm;見圖5。于數字模型上進行可視化探查,明確本例患者主要為基底部前間隔(前交界處)及中間部肥厚,在切除過程中應避免切除基底部前間隔(A2),容易造成室間隔穿孔;見圖6。故制定手術策略:擬基底部僅切除前交界處肥厚心肌,切除厚度0.4 cm。在向下切除至中部的過程,向A2方向擴大切除肥厚前間隔心肌,切除厚度1 cm,并繼續向心尖方向延伸,不處理后間隔肥厚心肌。本例患者消融灶位于基底部前間隔,且厚度較薄,在手術切除中可作為手術切除范圍邊界的參考,不可對消融灶位置心肌進行切除。

a~b:左心室長軸切面及切面的延遲強化期;c~d:基底部左心室短軸兩腔心切面及切面的延遲強化期:前間隔(A2)12 mm,前間隔(前交界)16 mm,后間隔15 mm;e~f:中部左心室短軸兩腔心切面及切面的延遲強化期:前間隔(A2)19 mm,后間隔19 mm;g:數字模型中模擬手術中二尖瓣視角對室間隔心肌及瓣下裝置(去除二尖瓣瓣葉),可利用軟件進行多角度旋轉探查;h:取二尖瓣前、后交界及心尖3點做一切面,更直觀地查看心內結構

a:腔鏡下紙尺,測量A2長度;b:縫合P1、P2,嘗試二尖瓣成形術;c:行打水試驗,二尖瓣仍有大量反流;d:同期行二尖瓣置換術,切除二尖瓣瓣葉及前后乳頭肌;e:探查主動脈瓣右冠瓣及室間隔心肌等心內結構;f:美藍標記主動脈瓣右冠瓣中點所對室間隔心肌,用5-0 Prolene線縫合懸吊該處心肌進行切除,切除過程中可見明顯的酒精消融后心肌改變(黑色箭頭),可用于指示切除厚度;g:在消融灶以下位置切除室腔中部前間隔處肥厚心肌時逐漸加大切除厚度,向心尖延伸;h:進一步松解切除肥厚的乳頭肌殘端,切除異常連接的肌束;i:左室流出道通暢可見心尖,隨后進行二尖瓣置換術
1.4 手術方法
患者取仰臥位,右側肢體置乳膠墊墊高15°~30°,右上肢抬高并固定于頭側。全身靜脈吸入復合麻醉,雙腔氣管插管。常規放置經食管超聲探頭,于術前行經食管超聲心動圖檢查,再次確認LVOTO機制、SAM征以及瓣膜功能。股動脈、股靜脈聯合右頸內靜脈插管建立外周體外循環。于第4肋間右鎖骨中線外做一4.0 cm的主操作孔切口,第4肋間腋中線做一1.5 cm的輔助孔切口。避開膈神經后切開心包,插入灌注針后經輔助孔用Chitwood阻斷鉗阻斷主動脈。灌注停跳液后切開房間溝顯露二尖瓣,利用經皮左房拉鉤向上牽拉進一步增加暴露。隨后對二尖瓣及其瓣下裝置進行探查,明確是否存在器質性病變(瓣葉冗余、脫垂、增厚等),如術前經胸及經食管超聲證實存在二尖瓣反流,則利用打水試驗及Carpentier分型進行瓣膜分析,評估行二尖瓣成形術解決反流的可行性。胸腔鏡下利用紙尺測量二尖瓣前葉A2的長度,作為后續是否行前葉補片擴大術的參考。
對于無瓣膜病變或二尖瓣成形術可行的患者,用尖刀于距二尖瓣瓣環2 mm左右的位置切開二尖瓣前葉,向左右分別擴大切口至前后交界,并用5-0 Prolene線將切口的前葉縫至二尖瓣后瓣上方的心肌處,以進一步增加心室腔內的暴露。依次探查前后乳頭肌、異常肌束連接以及主動脈右冠竇等,利用美藍沿右冠竇中點對著的室間隔心肌自基底部向心尖方向做標記,輔助識別切除心肌范圍邊界。而切除心肌范圍以及厚度主要依據術前制定的切除策略進行。在切除肥厚室間隔心肌后,視二尖瓣瓣下情況對前后乳頭肌進行松解,切除連接至二尖瓣裝置或室間隔的異常肌束連接。隨后以生理鹽水反復沖洗左室腔,確保沒有殘留切除心肌碎屑。直接連續縫合二尖瓣前葉至瓣環處,如二尖瓣前葉長度太短則取合適長度的心包補片行前葉補片擴大,再行打水試驗,再次檢查瓣葉功能,如有反流則視實際情況行二尖瓣成形術(矩形切除、前葉補片擴大、成形環等)。
對于器質性病變嚴重、無成形機會、擬行二尖瓣置換術的患者,則直接切除前后瓣葉以及部分乳頭肌,徹底暴露室間隔及瓣下裝置。再以上述手術方法行室間隔心肌切除術,隨后行二尖瓣置換術。縫合左心房切口,膨肺同時進行左心排氣,開放主動脈后心臟復跳。在心臟復蘇過程中逐漸減流量,待收縮壓≥100 mm Hg后,通過經食管超聲心動圖評估左室流出道峰值壓差、SAM征及二尖瓣反流。術后左室流出道峰值壓差<30 mm Hg視為LVOTO解除,如手術效果滿意,則在檢查無活動性出血后間斷縫合心包,對各切口進行電凝止血。復溫,撤除體外循環,雙肺同期,留置1根胸腔引流管后逐層關胸;見圖6~7。

a:腔鏡下探查二尖瓣及瓣下裝置,預估對合面積足夠,可行二尖瓣成形術;b:切開二尖瓣前瓣,并用5-0 Prolene線將瓣葉懸吊于心房組織,增加暴露后進一步探查主動脈瓣及乳頭肌等;c:避開前間隔,于基底部切除前交界處肥厚心肌;d:5-0 Prolene縫合線于心腔中部前間隔,提吊下往心尖方向切除肥厚心肌;e:在向基底部擴大時可見明顯酒精消融灶(黑色箭頭處),依術前多模態影像學分析,消融灶處心肌厚度較薄,遂僅切除表面增厚的心內膜后停止向基底部擴大;f:測量已切除的中部前間隔心肌厚度為0.5 cm,遂于中部前間隔進行補充加厚切除;g:補充切除后左室流出道通暢,可見乳頭肌根部;h:吸引頭可達心尖;i:沖洗室腔后將二尖瓣前葉與瓣環緣對緣縫合,打水試驗檢查瓣葉功能和反流情況
1.5 倫理審查
本研究經廣東省人民醫院(廣東省醫學科學院)醫學倫理委員會批準,批準號:2020-296H-3。患者及家屬術前均已知曉全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術的獲益及并發癥等風險,并簽署知情同意書。
2 結果
2020年7月—2021年7月,共2例患者因ASA術后復發LVOTO于我院行全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術,基線資料見表1。2例患者均順利完成手術,無中轉正中開胸,體外循環時間分別為142 min和138 min,主動脈阻斷時間分別為96 min和85 min,均成功疏通LVOTO(左室流出道峰值壓差分別由100 mm Hg和84 mm Hg降至4 mm Hg和6 mm Hg)。2例患者術后心電圖示新發左前分支阻滯,均未出現Ⅲ度AVB,無需植入永久起搏器。2例患者均順利出院,無術后并發癥(如室間隔穿孔、低心排血量綜合征、再次開胸等)發生。

3 討論
對于藥物治療無效伴嚴重癥狀的HOCM患者,室間隔減容治療一直以來都是標準治療方法,包括室間隔心肌切除術和ASA。根據2020年美國心臟協會/美國心臟病學會肥厚型心肌病診療指南[11],對于有外科手術禁忌證或高危的HOCM患者,推薦在有經驗的中心接受ASA治療。事實上,自1995年Sigwart[12]首次報道ASA治療HOCM以來,隨著技術的提高,ASA因避免外科手術的優點愈來愈受歡迎。尤其在歐洲,ASA的年手術量已超過外科手術量[13],我國目前也已有超過20個省市自治區的百余家醫院成功開展ASA[14]。
據報道ASA術后的血流動力學成功率為70%,嚴重癥狀復發率為20%[6]。據歐美大型注冊登記研究[15-16]報道,ASA術后因嚴重癥狀或復發LVOTO需要再次接受室間隔減容治療的患者比例約為15%~18%。ASA術后復發癥狀或LVOTO的原因包括患者選擇不當(二尖瓣瓣下裝置異常、重度室間隔心肌肥厚)、酒精消融梗死灶范圍的不可控、無法處理纖維化心肌等[17]。而室間隔心肌切除術是ASA術后復發LVOTO的重要治療方法,ASA手術史增加了外科手術難度,可能導致預后更差。Quintana等[18]的研究表明,ASA術后行室間隔心肌切除術的患者發生心源性死亡、終末期心力衰竭和使用植入式心律轉復除顫器的風險增加。
ASA最常見的并發癥為AVB,目前發表的文獻中AVB的發生率各有不同。ASA術后約有37%~70%的患者并發RBBB,約10%~15%的患者術后并發Ⅲ度AVB,需植入起搏器[19]。這一現象存在解剖學因素,右束支位于室間隔的右上部分,且常由第一室間隔穿支供血。對比行ASA與室間隔心肌切除術HOCM患者心臟MRI改變的研究[20-21]表明,ASA可在高達75%的患者中產生透壁性的消融梗死灶。相比室間隔心肌切除術,ASA造成的消融梗死灶更容易影響右束支的走行,造成RBBB;有時也可影響左束支,造成Ⅲ度AVB。而室間隔心肌切除術常導致LBBB,梅奧醫學中心一項納入2482例接受室間隔心肌切除術HOCM患者的研究[22]表明,約38.8%的患者術后發生LBBB。該研究還發現,術前存在RBBB的118例患者中有34.8%的患者術后發生Ⅲ度AVB,說明術前RBBB顯著增加了室間隔心肌切除術后發生Ⅲ度AVB的風險,顯著影響患者的遠期生存率。ASA治療后發生RBBB的患者接受室間隔心肌切除術后發生Ⅲ度AVB的可能性更大。多項研究也證實了這一結論,如中山醫院一項納入13例ASA術后接受室間隔心肌切除術患者的研究[23]結果表明,相比直接接受室間隔心肌切除術的對照組,ASA術后接受室間隔心肌切除術術后Ⅲ度AVB發生率高達15.4%(15.4% vs. 1.7%,P<0.05)。阜外醫院的研究[24]顯示,62例ASA后復發LVOTO的患者中有24例(38.7%)表現出RBBB,其中7例(11.3%)患者在心肌切除術后發生Ⅲ度AVB,需要植入永久起搏器,顯著高于對照組。
因此,對于ASA術后復發LVOTO的患者行室間隔心肌切除術,制定合適的手術策略以避免Ⅲ度AVB或室間隔穿孔等嚴重并發癥至關重要。本文以2例接受全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術治療ASA后復發LVOTO患者的手術策略和手術過程為同行提供參考。我們認為,對于ASA術后復發LVOTO的患者行室間隔心肌切除術,應當通過術前超聲、心臟MRI、心臟CT及3D建模技術,辨認明確ASA術后患者的消融梗死灶位置及范圍以及造成LVOTO的機制,通過心臟數字模型進行可視化探查心內結構,進而制定詳細的手術切除方案。手術策略應當避免切除室間隔膜部和后間隔,因為左束支的左后分支常走行于此,以保證至少保留1條束支傳導束,達到避免Ⅲ度AVB的目的。同時,相比手術視野狹小的傳統正中開胸下經主動脈瓣入路,我們建議選擇全胸腔鏡經二尖瓣入路。高分辨率鏡頭下可最大程度地可視化二尖瓣瓣下裝置及肥厚的室間隔心肌,其優勢在于可將清晰可見的各心內結構作為切除心肌時的坐標參考系,諸如二尖瓣前后交界、前后乳頭肌及根部等,術前評估時所測得的參考系處心肌厚度有助于指導切除范圍及厚度。在本組病例中,可見心臟彩色超聲報告中所測量的前間隔(前交界)心肌厚度便是佐證。此外,我們還利用ASA術后的消融梗死灶作為術中切除范圍的參考系,在患者1中,當切除至梗死灶時提示術者可加大向心尖方向的切除厚度,因為在術前評估中可見梗死灶位于較薄的基底段與明顯肥厚的室腔中部之間。在患者2中,消融梗死灶則提示了切除范圍的邊界,因為在術前評估中可見消融后變薄的基底部心肌。經二尖瓣入路的優勢還在于能同入路解決二尖瓣反流,對二尖瓣瓣下裝置的異常進行處理,因此Wehman等[25]更是認為應考慮將經二尖瓣入路作為首選入路。在對二尖瓣的處理中,對于無器質性病變患者或成形機會大的患者,首選二尖瓣成形,成形技術包括二尖瓣前葉補片擴大或折疊等,應盡可能保留二尖瓣瓣葉和正常瓣下裝置。至于3D打印技術的應用,早在2015年Yang等[26]便首次報道了應用3D打印模型可視化乳頭肌、二尖瓣環等解剖位置結構,以指導室間隔心肌切除術。
綜上所述,對于ASA術后復發LVOTO的患者,我們認為結合多模態影像學評估及3D建模與打印技術的個性化全胸腔鏡經二尖瓣室間隔心肌切除術安全有效,能有效避免諸如室間隔穿孔和Ⅲ度AVB等嚴重并發癥。
利益沖突:無。
作者貢獻:魏培堅負責數據采集和初稿撰寫;莊建、劉健和郭惠明負責論文設計和全文審校;譚桐和吳宏祥負責文獻檢索和論文修改;邱海龍、徐小維、朱偉和鹿冠玉負責數據整理;郭惠明負責內容指導。