经皮左心耳封堵器械研制及动物实验研究

摘要

研究背景:经皮左心耳封堵术是近年发展起来的一种创伤较小、耗时较短、操作简单的治疗方法，近年应用该方法预防心房纤维颤动（房颤）血栓栓塞取得较大进展。目前多项临床研究证实经皮左心耳封堵术能够降低房颤卒中的发生率，其效果不劣于口服华法令，并且随着手术医师经验的积累，影响经皮左心耳封堵术推广的主要因素——手术并发症也逐渐下降，目前该装置有望能够替代口服抗凝药物对有出血风险的或者不能耐受长期服用抗凝药物的房颤患者进行脑卒中的预防。随着我国社会老龄化程度加剧，房颤患者的数量将会日益增加，房颤血栓栓塞将导致威胁生命的并发症，增加社会经济医疗负担。我国对于左心耳封堵器械的研发起步较早发展较慢，为了推进及推广该技术在我国的应用及发展，克服目前左心耳封堵器械输送外鞘大，回收有困难及封堵残余漏等问题，我们与上海普实医疗器械科技有限公司协作研发一种新型自膨胀左心耳封堵器及输送系统，进行动物实验验证其可行性、安全性及有效性。 研究目的:评价使用新型自膨胀左心耳封堵系统，对于实验犬行经皮左心耳封堵术的可行性、安全性以及有效性，为该成果向临床传化提供依据。 研究方法:1、左心耳封堵应用解剖研究:(1)多螺旋CT分析人体左心耳封堵应用解剖:应用后处理工作站对30例房颤患者心脏多螺旋CT影像重组后处理，应用多平面重组(multiplanar reformation，MPR)根据测量需要获得2D斜轴平面进行测量左心耳开口的直径，并标记该平面左心耳开口中心点;应用容积再现(volume rendered，VR)法重建获得左心房及左心耳的3D图像，在此图像基础上于轴位及冠状位观察使用注射染料工具获得左心耳3D图像观察左心耳的大体形态，测量左心耳口至第一弯曲的距离及左心耳主要内腔方向上弯曲的角度;在心腔内3D图像中测量左心耳口到左上肺静脉及二尖瓣的距离;在2D正交平面的矢状位、冠状位及轴位确定房间隔穿刺点，测量该点到左心耳口中心点的距离及该连线与水平线的夹角;沿左心耳口平面切割左心耳后观察左心耳口的形状。(2)大体测量实验犬左心耳封堵应用解剖:测量14例实验犬心脏大体标本左心耳开口的直径，左上肺静脉至左心耳口的距离以及二尖瓣到左心耳口的距离。2、经皮犬左心耳封堵输送路径和技术的研究:12只犬经股静脉穿刺房间隔，通过右前斜位、右前斜位十头位及右前斜位十足位选取左心耳颈部显示清晰的部位进行造影测量左心耳颈部大小，并建立一种安全有效的将输送鞘送入左心耳内的方法，术后处死5只犬观察房间隔穿刺点及输送鞘对心房组织影响。3、左心耳封堵器及输送系统的研制:在解剖研究的数据基础上与上海普实医疗器械科技科技有限公司合作研发一种双盘状“碗”形带固定钩的左心耳封堵器及头端可活动的推送杆，并根据解剖特点改装室间隔缺损封堵治疗的输送鞘的长度及弯度。通过体外实验验证该封堵器的输送、回收性能，通过离体动物心脏标本10例进行封堵实验验证输送系统及左心耳封堵器的可行性。4、经皮左心耳封堵的动物实验:健康实验犬12只食道超声测量左心耳大小，穿刺房间隔左心耳造影测量直径，利用改装的输送鞘及推送杆经皮植入研制的新型左心耳封堵器，术后随访3天、1月、3月，所有犬处死前行心电图及透视观察，术后3天处死2只犬后取心脏大体观察，实验1月、3月犬行食道超声心动图检查后处死犬，取心脏及其他器官进行大体观察，取心耳盘片表面内膜组织行HE染色及扫描电镜观察内皮化情况，取肝脏、脾脏、肾脏及肺HE染色。 结果:1、左心耳封堵应用解剖研究:分析2012年11月至2013年3月长海医院行房颤射频消融术前的左房多螺旋CT30例，平均年龄60±8.9岁，其中男性22人(73％)，心房纤维颤动中阵发性心房纤维颤动6例(20％)，持续性心房纤维颤动8例(27％)，永久性心房纤维颤动16例(53％)。分析左心耳形态多样主要有:风向袋形14例(47％)，菜花形9例(30％)，鸡翅形5例(17％)，仙人掌形2例(6％)。在主轴方向上左心耳弯曲的角度为:110±12.8°，左心耳开口平面至第一弯曲的距离为:15.2±3.1 mm，左心耳与左上肺静脉之间的嵴的宽度中位数为4.4(4.2，5.0) mm，左心耳与二尖瓣瓣环之间的距离为:18.3±1.3mm，左心耳长径为24.6±3.1 mm，短径为:15.9±2.4mm，卵圆窝至左心耳开口中心的直线距离为:53.4(48.9，58.9) mm，该直线与水平线的夹角为:119.2±8.9°，左心耳平面切割后观察左心耳的开口形状主要有:椭圆形19例(63.3％)，三角形5例(16.7％)水滴形4例(13.3％)，足形2例(6.7％)。实验犬左心耳应用解剖测量:左心耳开口长径14.6±2.3mm，短径6.8±1.1mm及深径10±1.2mm，左心耳口上缘至左上肺静脉边缘的最短距离6.4±0.9mm，左心耳下缘至二尖瓣瓣环的最短距离7.1±0.8mm。2、经皮犬左心耳封堵输送路径和技术的研究:通过固定犬的投照体位，利用相对固定的透视下骨性标志定位穿刺房间隔，1次穿刺成功率为67％，穿刺过程中1只犬因推送鞘管过多心包填塞死亡，左心耳颈部造影测量左心耳直径为:16.4±2.7mm，并利用猪尾导管能够安全有效的将输送鞘送入左心耳内，手术操作中位时间63分钟，平均透视时间10.1±1.4min。鞘管的弯度应根据犬的解剖特点进行调整。3、左心耳封堵器及输送系统的研制:与上海普实医疗器械科技科技有限公司合作研发一种双盘状“碗”形左心耳封堵器及头端可活动的推送杆，并根据解剖特点改装室间隔缺损封堵治疗的输送鞘的长度(90cm)及弯度(110°-120°)。通过体外实验验证该封堵器能够顺利通过输送系统释放、回收，但是回收3次以上时个别封堵器固定钩方向向外张开，再回收时可造成张开的固定钩方向改变无法使用。离体动物心脏标本封堵实验验证该输送系统及左心耳封堵器可行、有效。4、经皮左心耳封堵的动物实验:对12只实验犬进行了左心耳封堵术，围手术期死亡2只，1只心肌梗死，另外一只封堵器脱落，手术时间112.8±16.6min，透视时间22.9±2.3min，存活10只犬随访3天处死2只观察封堵器封堵效果理想，对周围组织无影响，术后1月及3月食道超声测量左心耳无残余漏，2只犬二尖瓣轻度反流，处死犬观察封堵器封堵效果好，对周围组织无影响，术后1月及3月盘片表面覆盖内膜组织无血栓及赘生物，内膜组织HE染色及电镜观察内皮化良好，其他脏器大体观察及HE染色未见栓塞表现。 结论:心脏多螺旋CT分析左心耳封堵应用解剖提示在形态变异小的左心耳颈部进行封堵可简化操作、提高封堵效果，实验犬与人体左心耳大体形态相似可作为左心耳封堵实验的动物模型;新型双盘状“碗”形带固定钩的左心耳封堵器经皮封堵犬左心耳输送鞘内径小，封堵器设计合理可回收，安全性高，封堵效果好;新型输送系统输送性能理想，方向可调的推送杆对封堵器固定性判断影响小，实用性强;实验动物随访观察封堵器对心耳刺激小，无残余漏，对周围组织无影响，生物相容性好。新型左心耳封堵系统操作简单，可行性好安全性高。

目录

声明

摘要

英文缩略词

引言

参考文献

第一部分 经皮左心耳封堵的应用解剖研究

前言

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

小结

参考文献

第二部分 经皮犬左心耳封堵输送路径和技术的研究

前言

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

小结

参考文献

第三部分 新型左心耳封堵器及输送系统的研制

前言

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

小结

参考文献

第四部分 经皮新型左心耳封堵系统的动物实验研究

前言

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

小结

参考文献

全文总结

综述：经导管左心耳封堵研究进展

博士在读期间发表论文情况

博士在读期间获奖情况

博士在读期间科研情况

申请专利情况

致谢