经胸左心耳反向封堵：器械研制及动物实验研究

发布时间：2020-08-06 10:03

【摘要】：研究背景：房颤是最常见的持续性心律失常,具有庞大的病人群,据保守估计在我国目前有400万以上的房颤患者。房颤最严重的后果是中风,其致残率高,致死率高,给社会和家庭带来沉重负担。左心耳在中风的发生中具有重要作用,研究发现非瓣膜性房颤患者91%的血栓形成均在左心耳,这为预防中风而对房颤患者的左心耳行切除、缝合分离、经胸腔镜套扎和经导管封堵等治疗方法提供了理论基础。然而外科切除左心耳创伤大,恢复慢,只适合在心脏外科手术时同期进行,而且切除后经常遗留左心耳残根。缝合分离方法的短期和长期失败率均较高,而且缝合失败后形成血栓的风险反而会上升。经胸腔镜左心耳套扎术使用辅助器械,提高了左心耳闭合的成功率,但操作复杂,且术后会有一定的松解率,临床应用受到限制。分析经皮左心耳封堵治疗的原理,主要有两种方式,一种是“活塞式”,以Wacthman封堵器和PLATTO装置为代表,对于弯曲度较大(如鸡翅样)和内腔较小(如菜花样)的左心耳不易封堵成功。另一种是“覆盖式”,以Amplatzer Cardiac Plug (ACP)装置和国产LAmbre封堵器为代表,对于开口狭长的心耳,要选择较大的封堵器以完全覆盖开口,这样势必会增加封堵盘的覆盖面,影响毗邻结构,如肺静脉、二尖瓣等。此外,各封堵器皆可能出现倒钩损伤心耳出现慢性穿孔、压迫回旋支等问题,且对于内腔浅(呈脸盆状)的左心耳则由于无合适“锚定区”(Landing Zone)皆不能封堵。同时,经导管途径的封堵器皆是由金属材料编织而成,金属异物永久存留心脏的安全性比如随心脏不停跳动是否磨损、侵蚀周围组织都还缺乏长期的随访资料。本课题把外科和介入手段结合起来,对左心耳封堵这一热点问题进行探索性研究,试图解决两个问题：一是开创一种新的术式——经胸左心耳反向封堵；二是研发出相应的封堵器械,包括金属封堵器和可吸收封堵器,并进行动物实验评价其经胸反向封堵左心耳的可行性、安全性和有效性,以便为下一步的经胸腔镜左心耳封堵术的动物实验奠定基础。研究目的：研制经胸反向封堵的金属左心耳封堵器和可吸收左心耳封堵器及匹配的输送系统,通过体外实验和动物实验以评价其可行性、有效性和安全性,为胸腔镜下左心耳反向封堵的研究奠定实验基础。研究方法：1.经胸左心耳反向封堵的实验犬应用解剖研究：取新鲜实验犬心脏标本15只,解剖测量以下12项解剖参数,包括心耳外侧伸展长度,外侧上中三分之一处横径,外侧根部环长径、短径、周长,心耳开口边缘距左上肺静脉、左下肺静脉、二尖瓣边缘的最短距离,心耳上三分之一部分厚度,心耳开口长径、短径和周长。2.镍钛合金左心耳封堵器及输送系统的研制和体外动物实验：设计制作出“酒杯状”左心耳镍钛合金封堵器及匹配的输送系统,取杂种犬新鲜心脏标本9只,行体外封堵实验验证左心耳封堵的可行性；3.可吸收左心耳封堵器及输送系统的研制和体外动物实验：设计制作出“双盘状”左心耳可吸收封堵器及匹配的输送系统,取杂种犬新鲜心脏标本6只,行体外封堵实验验证左心耳封堵的可行性；4.镍钛合金左心耳封堵器的动物实验：选取健康杂种犬9条,经房间隔穿刺行左心耳造影,开胸悬吊心脏以暴露左心耳,测量左心耳开口直径,在心耳上三分之一正中制作荷包,在荷包中央穿刺,建立“心耳外—穿刺点—左心房—左心室”半轨道,选择比心耳开口直径大25%左右的封堵器直视下经导管封堵,手术完毕再次行左心耳造影,观察即刻手术效果。在术后24小时、1周、8周选取2条完成透视、心电图、左心耳造影、非选择性冠脉造影、经食道超声检查,并处死解剖心脏肉眼观察封堵器位置、有无赘生物及内皮化等情况。5.可吸收左心耳封堵器的动物实验：选取清洁级健康杂种犬7条,手术过程与金属封堵器动物实验相同。在术后24小时、8周选取2条犬完成透视、心电图、左心耳造影、非选择性冠脉造影、经食道超声检查,并处死解剖心脏肉眼观察封堵器位置、有无赘生物、封堵器外观变化等。结果：1.经胸左心耳反向封堵实验犬的应用解剖：左心耳呈狭长的类似壁龛的盲端腔,其各项解剖参数值如下：心耳外侧伸展长度为(37.1±1.80)mm,外侧上中三分之一处横径为(16.0±1.45)mm,外侧根部环长径、短径、周长分别为(15.8±0.97)mm、(7.0±0.84)mm、(37.0±2.24)mm,心耳开口边缘距左上肺静脉、左下肺静脉、二尖瓣边缘的最短距离分别为(5.92±0.92)mm、(7.5±0.79)mm、(8.4±0.67) mm,心耳上三分之一部厚度为(12.3±1.23)mm,心耳开口长径、短径和周长分别为(15.8±0.92)mm、(6.9±0.85)mm、(36.5±2.88)mm。其中心耳根部环的长径、短径及周长与心耳开口的长径、短径及周长具有一致性,对封堵器心耳盘面的直径设计有参考作用,心耳上三分之一部分厚度对封堵器腰高尺寸设计有参考作用。2.镍钛合金左心耳封堵器及输送系统的研制和体外动物实验：左心耳封堵器外观整体呈“酒杯状”,有两个盘面,中间缝有三层涤纶膜以阻挡血流,心耳口盘面直径有16mm,18mm,20mm三种,腰高分别为8mm,10mm,心耳外侧盘面均为16mm,因此共有16/8mm、16/10mm、18/8mm、18/10mm、20/8mm、20/10mm六种型号。输送系统包括9F输送鞘及匹配的扩张鞘、预载鞘及推送杆。输送鞘上有刻度可把握进入左心耳深度,扩张鞘头端为平滑过渡设计,插入输送鞘后头端仅露出约0.8厘米以防损伤心脏内部结构。体外实验证实,封堵器可以顺利经9F鞘管收入、输送和释放。体外封堵实验中10只离体犬心脏中9例体外封堵实验均获得成功,9例成功封堵的结果表明,封堵完成后心耳口盘面稳定置于心耳口正中,与左下、左上肺静脉开口及二尖瓣距离均在3mm以上,不影响左上、左下肺静脉的血液回流和二尖瓣的功能。穿刺点位于左心耳外长轴上中三分之一处作为穿刺点比较理想,荷包应该围绕这一点来制作,术后撤去封堵器见穿刺点位置正对于左心耳开口中央。1例因穿刺点位置不佳,封堵失败。3.可吸收左心耳封堵器及输送系统的研制和体外动物实验：可吸收封堵器呈不对称双盘状,心耳口盘面直径分为20mm、22mm两种,腰高分为8mm、10mmm,心耳外侧盘片直径固定为10mmm,因而共有20/8mm、20/10mm、22/8mm、22/10mm四种型号。双侧盘面缝上聚乳酸膜以阻挡血流,尾端设计为铆样结构,内有有螺纹可与推送杆牢固连接。输送鞘内径为14F,外表面上有刻度可把握进入左心耳深度,扩张鞘头端为平滑过渡设计,插入输送鞘后头端仅露出约0.8厘米以防损伤心脏内部结构。体外实验证实,封堵器可以顺利经14F鞘管收入、输送和释放。收入后保留15分钟释放能恢复原状,尾端铆样结构可以进行(5.2±0.75)次有效的收入、输送和释放而不被毁损。体外封堵实验6只离体犬心脏封堵实验均获得成功,封堵器释放以后位置理想,牵拉封堵器尾部铆封堵器不移位。4.镍钛合金左心耳封堵器的动物实验：9条实验犬手术成功8条(手术成功定义为完成手术后能顺利脱机,实验动物能够存活24小时),成功率88.89%,一条犬(A1)因术中出血而死亡,8条实验犬均健康存活。术后24小时和1周各处死的两条犬及术后8周处死的一条犬经透视、心电图、左心耳造影、非选择性冠脉造影、经食道超声检查,并处死解剖心脏肉眼观察,发现封堵器位置好,不影响左上下肺静脉及二尖瓣的血流,回旋支没有受到挤压,在封堵器8周时已经基本内皮化。术后8周处死另一条犬(编号A7)心房内生长巨大血栓,但封堵器位置理想,分析原因是抗凝不够。剩余2条犬仍在随访中,目前状况良好。5.可吸收左心耳封堵器的动物实验：7条实验犬手术成功6条,成功率85.71%,一条犬(B2)因术中麻醉原因而死亡,6条实验犬均健康存活。术后24小时、术后8周各处死的2条犬经透视、心电图、左心耳造影、非选择性冠脉造影、经食道超声检查,并处死解剖心脏肉眼观察,发现封堵器位置可,不影响左上下肺静脉及二尖瓣的血流,回旋支未受到挤压,在封堵器8周时已经充分内皮化。剩余2条犬仍在随访中,目前一般状况良好。结论：采用金属封堵器和可吸收封堵器行经胸反向封堵左心耳是可行的、安全的和有效的。这种术式适用于任何形态的左心耳,封堵器不会脱落,不影响肺静脉血液回流及二尖瓣功能,残余分流及压迫回旋支等并发症发生率低。主要不足之处在于创伤稍大,恢复较慢。相比金属封堵器,可吸收封堵器具有更快的内皮化速度,且不会在体内永久存留异物,是更有价值的研究方向。本研究表明可以开展经胸腔镜左心耳反向封堵术的动物实验研究。
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R541.75
【图文】：

度、左也耳上中Ｈ分之一处宽度、左屯耳根部环周长、直径。沿左室流出道剪开也室，逡逑暴露主动脉瓣结构，再沿房间隔中线纵向剪开，暴露左屯、耳口、二尖瓣及肺静化。测逡逑量左必耳开曰边缘与左上、下肺静脉口开口及与二尖瓣环的最短距离（图１－１Ａ－Ｃ）。逦’逡逑测量也耳Ｕ中必至也耳外侧上中Ｈ分之一横径中点的距离（定义为上部厚度）；逦＇逡逑将左也耳沿开口边缘线整体剪下左必耳（图１－１Ｄ），将左必耳内翻，暴露必耳内部逡逑结构肉眼观察（图１－２）。最后用福尔马林溶液固定２４小时，测量左也耳测量开口的逡逑长径、短径、周长。其中左也耳根部环周长、开Ｕ周长使用细线围绕然后拉直测量。＊逡逑ＨｌＡ’逡逑極邋Ｖ邋２＿邋３邋Ｂ逡逑…山……Ｉ…ｌｌ］她＂ｉｋ山山逡逑图１－１新鲜犬左必耳标本解剖测量逡逑Ａ－Ｂ：测量左屯耳体上中Ｈ分么一处宽度；Ｃ测量左也耳开口直径；Ｄ：测量左也耳外形长径。逡逑－１７－逡逑

逡逑Ｆ；蠢逡逑１目￡R眨棋澹辏蓿戾义贤迹玻�３媒铁合金左必耳封堵器的体外动物实验过程逡逑Ａ：选择左必耳上中Ｈ分么一正中作为穿刺点，围绕巧刺点用４－０邋ＰｒｏｌuQｅ线制作缝合荷包，穿刺后用５Ｆ股动逡逑脉挿的扩张销扩张穿刺点：Ｂ：义换输送挿送入左必耳内，送入封巧器，先后释放两个盘面，随即将荷包缝合，完逡逑成封话过程：Ｃ：封巧完毕并解剖必耳面观，可化封堵器位置可，与左＿｜？．下肺静脉故＿尖瓣距离在３ｎｍｉ邋Ｗ上，不逡逑影响其血流：Ｄ：也耳侧面观Ｉ１Ｊ■见封巧器腰尚与屯、耳厚度化配：Ｇ；撤掉封巧器后屯’耳外侧面观，可见穿刺点位于逡逑必耳上Ｈ分么一中点；ＩＩ：也耳面观见穿刺点大致与也耳Ｕ中屯、重合。逡逑＊、Ｕ义饼怞．ＪＥ逡逑－２６－逡逑

图２－８封堵术完成后封堵器位置逡逑Ａ；屯、耳外侧盘面观，见也耳外侧盘面贴附于屯、耳上Ｈ分之一部分；Ｂ：也耳口侧盘面观见左必耳封巧完全，封逡逑堵器盘面跑离左上、下肺静脉及二尖瓣３ｍｍ邋Ｗ上，不影响邮邻姐织

本文编号：2782218