基于心脏CT血管成像的三维重建在经皮左心耳外盖型心脏封堵器植入术中的临床应用

王子荣 杨栋 张邢炜 陈晓飞

心房颤动是最常见的心律失常，是引起心源性脑卒中的主要原因。心源性脑卒中的治疗效果相对较差，所以预防成为国内外关注研究的重点[1]。经皮左心耳封堵术（percutaneous closure of left atrial appendage，PCLAA）是非瓣膜心房颤动患者预防脑卒中的一种新型治疗方法[2-3]。“2019美国心脏协会/美国心脏病协会/美国心律协会心房颤动患者管理指南”指出PCLAA为长期口服抗凝治疗效果不佳的患者提供了一种安全有效且实用的新方案[4]。近些年，外盖型心脏封堵器（amplatzer cardiac plug，ACP）作为二代封堵器，应用于PCLAA手术成功率较高[5]，但仍存在一些手术风险，封堵器尺寸过小可能会导致设备周围大量泄漏甚至设备栓塞，尺寸过大可能会导致左心耳和心脏压塞穿孔[6]。为了改善PCLAA临床结果，最佳的左心耳成像和尺寸调整至关重要，如何在术前准确测量左心耳开口及深度，成为关键所在[7-8]。本研究评估左心房计算机体层摄影血管造影（computed tomography angiography，CTA）三维重建测量在ACP经皮左心耳封堵术中的临床应用价值，现将研究结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2017年3月至2018年11月本院收治的非瓣膜性心房颤动患者30例，其中男18例，女 12例，年龄 47～83（67.7±9.5）岁。30例患者非瓣膜性心房颤动脑卒中危险CHA2DS2-VASc评分为（3.5±1.1）分，非瓣膜性心房颤动抗凝治疗出血风险（HAS-BLED）评分为（3.2±0.8）分。其中高血压21例，冠心病18例，脑卒中14例，糖尿病6例。纳入标准：CHA2DS2-VASc评分为2分或更高，不愿接受长期口服抗凝药物治疗，脑卒中时间自手术之日起超过3个月，符合PCLAA适应证。排除标准： 纽约心脏病协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级Ⅳ级；合并急性心肌梗死；房间隔缺损或其他心内结构性病变；严重肝肾功能不全或凝血功能异常。本研究经医院伦理委员会审批通过，患者或家属均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 CTA检查方法 患者均接受左心房CTA检查。术前左心房CTA检查均由相同人员使用同一设备进行。采用日本东芝公司Aquilion ONE 320排容积CT扫描机。扫描技术参数：探测器采集范围280 mm×0.5 mm/320 mm×0.5 mm（根据患者心脏大小调整范围），机架旋转时间275/350/375/ms（根据患者心率RR间期时间调整），管电压100～120 kV，管电流350～500 mA。于肘前静脉埋置20G套管针，使用德国欧利奇Missouri-XD2001型双筒高压注射器经肘静脉团注非离子型对比剂碘海醇（350mgI/mL）45～65 mL，流率 5 mL/s，后续以同样流率注入25～30 mL 0.9%氯化钠注射液。连接心电图仪,设定屏气阈值和扫描阈值，监测心脏中心层面降主动脉为感兴趣区域（region of interest，ROI），当达到扫描阈值（300 HU）时自动触发完成前瞻性心脏扫描（RR间期中75%期相）。扫描采用自动X线管电流调制技术和自适应低剂量迭代技术以减少辐射剂量。

1.2.2 图像后处理技术及测量方法 将扫描图像数据传入美国通用电气公司ADW4.6后处理工作站。在横断层面和三维重建图像上，测量着落区（左心房CTA预估PCLAA中释放ACP封堵器固定盘的区域）最长径、最短径及左心耳深度。（1）CT二维图像（CT-2D）测量：在横断层面图像上，平行于左心耳长轴进行多平面重组，显示出左心耳斜冠状位图像，在左心房与左心耳交界处以冠状动脉旋支起始部到左上肺静脉脊部的连线平面，显示左心耳开口，自斜冠状位左心耳开口中心向左心耳内10 mm显示出着落区横断面图像，测量着落区最长径、最短径；自斜冠状位左心耳开口中心向左心耳远端，测量左心耳深度。（2）三维外（three-dimensional external，3D-E）测量：在左心耳三维重建图像上，自左心耳长轴垂线中心向左心耳内10mm处，测量着落区最长径、最短径；自左心耳开口中心向左心耳远端，测量左心耳深度。（3）三维内（three-dimensional internal，3D-I）测量：在左心耳三维重建图像上，自左心耳与左心房最狭窄处向左心耳内10 mm处切割左心耳，测量着落区最长径、最短径。

1.2.3 PCLAA流程 行静脉麻醉，采用荷兰Philips Allura Xper FD 10数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）仪采用 Seldinger法行右股静脉穿刺行DSA，经荷兰Philips CX50食管超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE）确认房间隔适当位置，于卵圆孔下外侧房间隔穿刺，肝素4000 IU后控制激活凝血时间（activated clotting time，ACT）在 220～300 s，送入引导鞘至左心房，造影后确认进入，在45°处测量左心耳开口最大直径和深度及着落区最长径，决定封堵器尺寸并记录。反复冲洗ACP（上海雅培医疗器械科技有限公司）至无气泡，沿输送系统送入ACP至着落区，DSA及TEE确认位置良好，完全释放固定盘，在左心耳口外释放封堵盘，牵拉试验固定盘无移位，DSA及TEE评估封堵效果后释放系统，复查DSA及TEE确认位置及ACP释放效果（circumflex artery open fully sealing tug test，COST）参数，参数良好拔除鞘管。

1.2.4 观察指标 （1）CT-2D、3D-I及3D-E测量着落区各径线与植入封堵器大小比较情况；（2）TEE观测是否有血流通过封堵器进入左心耳，左心耳形态情况；（3）分别于术后3、12个月复查左心耳TEE或左心房CTA三维重建，观察封堵器的位置、有无残腔及渗漏，追踪3、12个月内主要不良心血管事件。

1.3 统计学处理 采用SPSS23.0统计软件，计量资料以表示，配对资料采用配对t检验，多组间比较采用方差分析；相关性分析采用Pearson相关分析。将与植入封堵器大小相关性最好的着落区最长径作为自变量，植入封堵器大小为因变量作线性回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CT-2D、3D-I及3D-E测量着落区各径线比较见表1。

表1 CT-2D、3D-I及3D-E测量着落区各径线比较（mm）

由表1可见，CT-2D、3D-I及3D-E测量着落区最长径、最短径比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。3D-E测量着落区最长径、最短径均大于CT-2D测量着落区最长径、最短径，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。CT-2D和3D-E测量左心耳深度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 3种CT方法测量着落区各径线与植入封堵器大小比较 经TEE测量，植入封堵器的大小为（25.9±3.0）mm，CT-2D、3D-I、3D-E 3 种 CT 方法测量着落区最长径、最短径均小于植入封堵器，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。3种CT方法测量着落区最长径、最短径与植入封堵器大小的相关系数分别为 0.787、0.807、0.866、0.550、0.590、0.632，均有统计学意义（均P＜0.05），其中3D-E测量着落区最长径与植入封堵器大小相关性最好（r=0.866）。3D-E测量着落区最长径作为预测变量，用植入封堵器大小作为因变量，回归方程为植入封堵器大小=5.07+0.84×（3D-E），测量着落区最长径，对 30例患者可以准确预测植入封堵器大小的预测率75%（图 1）。

2.3 左心耳形态情况 左心房CTA观测左心耳形态：鸡翅型12例，风向袋型11例，西兰花型6例，反鸡翅型1例，左心耳分叶为（1.85±0.66）个。TEE观测30例患者无血流通过封堵器进入左心耳，血流动力学稳定。

2.4 PCLAA前、后左心房CTA三维重建比较 30例患者均封堵成功，其中27例PCLAA后均常规复查TEE，3例患者无法耐受改行左心房CTA检查。术后3、12个月，30例患者均未见明显血流通过封堵器，均无造影剂进入，左心房CTA三维重建、最大密度投影亦见同样结果，仅有1例患者术后12个月随访时出现极少量（≤2.8 mm）左心耳封堵器边缘残余分流，见图2。两组患者无一例发生主要不良心血管事件。

图1 三维外（3D-E）测量着落区最长径对植入封堵器大小预测率的相关性分析散点图

图2 患者女性，65岁，头晕心悸1 d余，加重伴出汗3 h。临床诊断：心律失常、心房颤动。图为PCLAA前、植入封堵器后及术后12个月影像[A、B：PCLAA前左心耳CT横断层面及左心房CTA三维重建图像；C、D：PCLAA前与植入封堵器后DSA图像比较；E、F：PCLAA后12个月左心房CTA三维重建、最大密度投影图像，PCLAA为经皮左心耳封堵术，CTA为计算机体层摄影血管造影，DSA为数字减影血管造影]

3 讨论

心房颤动发病率逐年递增，脑卒中是其最严重并发症，通常会导致患者死亡或致残，给家庭和社会造成沉重负担[9]。现今，心房颤动所致脑卒中的主要防治手段是早期预防[10-11]。由于口服抗凝药患者的依从性差且有出血风险，临床应用受到限制[12-14]。目前，预防以口服抗凝药为主，包括传统抗凝药（华法林）以及新型抗凝药等，但均存在脑出血风险，加之患者依从性差，抗凝效果受到影响。因此，探索预防心房颤动患者脑卒中的新方法已成为当前临床研究中讨论的热点。PCLAA已被临床用作预防非瓣膜性心房颤动患者脑卒中的一种新技术，国外许多临床研究也证实了其临床价值和安全性[15-16]。左心耳的解剖结构复杂多变，现已发现7种类型和6种亚型左心耳形态[17]，会导致PCLAA困难。目前，进行PCLAA前，选择合适的左心耳封堵器对于手术成功至关重要。封堵器大小的选择主要取决于着落区最长径，术前如何得到更精准的相关数据则成为临床医生的关注重点。

本研究通过东芝320排左心房CTA检查，评估着落区最长径与ACP最终选择的尺寸相关性及临床应用价值。ADW4.6后处理工作站进行三维重建，获得充盈的左心房和左心耳立体图像，清楚显示左心耳局部解剖的空间结构及分叶情况。PCLAA前着落区最长径精准测量非常重要，选择合适的封堵器是手术成功的关键，并能减少并发症的产生。ACP封堵叶直径最小16 mm，最大30 mm，封堵伞直径20～36 mm，通过13F专用鞘输送[18]。ACP与内塞子封堵器结构上完全不同，所以着落区最长径测量方法也有所不同。尤其ACP封堵叶的长度仅10 mm，小于左心耳颈部长度（着落区），因此左心耳解剖上的变异对ACP封堵影响较小，理论上相对于内塞子类型封堵器具有更高的封堵成功率。ACP与内塞子封堵系统结构上有较大差异，因此左心房CTA测量两者的左心耳着陆区略有不同。ACP的封堵盘位于左心房内用于覆盖心耳口部，而封堵叶植入左心耳内伸出倒钩锚定在左心耳内，两者间的腰部连接处约10 mm，因此测量距离左心耳口部10 mm处测量线即为预测着落区最长径。且临床将着落区最长径作为选择正确封堵器的依据，本文以最终植入ACP大小作为对照，3D-I测量和3D-E测量着落区最长径方法均与ACP大小密切相关，且3D-E测量最长径相关性更高（r=0.866），与CT-2D测量着落区最长径比较，3D-E测量着落区最长径明显高于CT-2D测量着落区最长径，差异有统计学意义，说明了术前对左心耳着落区三维测量是可行的。与ACP大小相关性最高的3D-E测量着落区最长径（x）作为回归参数，预测封堵器大小（y），即 y=5.07+ 0.84x，通过该方程预测封堵器大小的准确性达75%。

PCLAA后随访3、12个月，对30例患者进行相关院内随访，3例患者行TEE检查，27例行左心房CTA三维重建。TEE为术后常规复查项目，7例患者因无法忍受TEE痛苦，选择左心房CTA三维重建，能避免侵入性检查带来的痛苦。左心房CTA三维重建图像显示：30例患者均可见封堵伞完全封闭左心耳，无造影剂进入，最大密度投影下亦可见相同结果，仅有1例极少量（≤2.8 mm）左心耳封堵器边缘残余分流。

综上所述，根据多组数据比较分析，结合临床及随访结果，证实了东芝320排左心房CTA三维重建测量可以对ACP着落区精准测量，三维重建能清晰了解左心耳形态及分叶、着落区立体结构及比邻关系，具有临床应用价值。术后左心房CTA三维重建可以快速了解封堵效果。且3D-E测量着落区最长径与封堵器大小显著相关，对ACP型号的选择有重要价值。东芝320排左心房CTA三维重建测量在外盖型心脏封堵器经皮左心耳封堵术中的价值，还需大样本多中心进一步研究。