​王祖禄:左心耳与血栓栓塞事件

心房颤动(房颤)是一种常见的心律失常,也是引起缺血性卒中的主要原因之一。其自然人群发病率为0.5%-1.3%,60岁以上人群发病率明显增高,按人口数推算,目前我国应有超过800-1000万房颤患者。房颤的最主要危害是引起脑动脉栓塞事件,因此,房颤治疗的主要目标是预防脑卒中。研究显示造成非瓣膜病房颤脑卒中的血栓大多来源于左心(房)耳。左心耳(LAA)因为其特殊的解剖结构、功能特点,成为房颤脑卒中的研究热点,经皮左心耳封堵和外科处理也成为预防和减少房颤脑卒中的有效方法。本文讨论左心耳和血栓栓塞事件关系的研究进展。
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左心耳的胚胎起源及解剖结构

左心耳为胚胎时期原始左心房的残余结构,是左心房向右前下方延伸的突出部,呈狭长弯曲的管状盲腔结构,有一狭窄的尖顶部,左心耳边缘有齿状切迹,呈分叶状。组织胚胎学证实:左心耳口部没有血管壁成分,其内膜仅由富含弹性纤维的胶原层和少量散在的平滑肌细胞组成,体部则含有大量的心肌细胞,形成丰富的梳状肌及肌小梁,凹凸不平,肌小梁间的左心耳壁菲薄。
2  左心耳的解剖部位和功能

左心耳位于左上(少数左下)肺静脉与左心房游离壁、二尖瓣环之间。左心耳具有重要的生理作用:(1)左心耳具有收缩及舒张功能:收缩功能参与左心室的充盈,舒张功能与左心房的容量/压力调节有关;(2)内分泌作用:左心耳可以分泌心房钠尿肽(ANP)及B型脑钠肽(BNP)。当左心耳容量负荷增加时,扩张性刺激ANP释放,产生利尿排钠作用,从而降低左心房压力;(3)电生理作用:左心耳基底部由富含弹性纤维的胶原层和少量心肌细胞组成,是多条传导通路交汇处,并且左心耳内交感神经和迷走神经的传出纤维分布丰富,左心耳对维持左心房正常的电生理活动具有重要意义。

由于左心耳结构的特殊性,房颤时,左心耳入口明显增宽,呈球形或半球形改变,且失去有效的规律收缩,心耳壁的内向运动难以引起足够的左心耳排空,导致血液在左心耳淤积,进而形成血栓的病理基础;另外,左心耳自身的形态特点及其内的肌小梁凹凸不平,以及房颤、高血压、结构性心脏病和/或老化导致的左心房内径增大和左心耳心内膜纤维化等易使血流产生漩涡和流速减慢,也是促使血栓形成的条件。非瓣膜病房颤患者左房血栓90%以上存在于左心耳,左心耳中血栓形成、脱落使脑卒中发生率明显增加;即使恢复窦律后,在一定时间内左心耳收缩顿抑,仍有可能形成血栓及发生血栓栓塞事件。
3  左心耳解剖形态与脑卒中的关系

2012年,Di Biase等在JACC杂志发表了一项研究,该研究入选了932名将接受导管消融的患者,并通过CT或MRI检查将左心耳形态进行结构模型重建,将左心耳解剖形态分为4种:即“仙人掌型”、“鸡翅型”、“风向袋型”、“菜花型”,4种类型分别占30%、48%、19%和3%。在其中78例(8%)存在缺血性脑卒中/TIA病史的患者中,4种左心耳形态发生缺血性脑卒中/TIA史的例数及所占百分比依次为35(12%)、20 (4%)、19 (10%)和4 (18%),研究结果显示,“鸡翅型”左心耳较非“鸡翅型”具有较低的缺血性脑卒中/TIA史(4% vs 12%, p < 0.001),而“菜花型”具有最高的卒中发生率。Kimura等在2013年的研究中也证实“菜花型”左心耳发生血栓栓塞的风险最高。在CHADS2 评分较低的患者中,左心耳形态更是预测该类患者卒中/TIA发生的独立因素。以后的多项研究也证实左心耳形态与房颤缺血性卒中的发生明显相关。
4  左心耳大小、容积与脑卒中

左心耳的大小和形态变异很大,Ernst等研究发现,左心耳容积0.77-19.27ml,开口最小直径5-27mm,最大直径10-40mm,长度范围16-51mm。房颤、瓣膜病、左室肥厚及卵圆孔未闭等均可使左心耳容积增加,已有多项研究指出,外科手术中测定和采用经食管超声检查测定的左心耳大小与血栓栓塞事件明显正相关。以下2项应用MRI进行左心耳解剖重建的研究也均表明左心耳大小、容积与房颤患者脑卒中的发生明显相关。2011年,Beinart等发表的一项研究,通过对144名非瓣膜性房颤患者进行左心耳MRI检查并重建左心耳模型,将18名具有脑卒中/TIA史患者的左心耳大小、深度以及左心耳颈长短轴等指标与无脑卒中/TIA史患者进行比较,发现脑卒中组的左心耳颈尺寸、左心耳的容积明显大于非卒中组,左心耳口部的尺寸可作为预测房颤卒中的因子。2013年,Burrell等发表了一项左心耳容积与脑卒中相关关系的研究,该研究入选了48名房颤伴有脑卒中病史的患者,采用MRI进行左心耳的模型重建以评估左心耳的容积大小,通过分析后发现脑卒中组的左心耳容积明显大于对照组(28.8±13.5cm3 vs. 21.7±8.27cm3,p=0.002),且经ROC曲线分析发现当左心耳容积大于34cm3,房颤脑卒中的发生率明显升高(OR 7.11, p= 0.003)。
5  左心耳流速与脑卒中

近年来经食管超声已被广泛应用于测定左心耳定向的血流速度及形式。窦性心律时,左心耳因具有正常收缩能力而很少形成血栓,经食管超声检查呈现特征性血流频谱:向上的排空波由左心耳主动收缩产生,其后的充盈波则由左心耳弹性回缩或当房室间压力阶差消失时肺静脉充盈左房及左心耳所致。房颤时这种特征性频谱曲线消失,血流呈不规则的锯齿样改变,且其血流速度明显降低。

 

根据经食管超声表现,LAA血流形式被分为三类:(1)I类:窦性心律患者规则的注入与排空形式;(2)II类:房颤患者活跃的锯齿状形式;(3)III类:房颤患者无完全一致的血流形式。研究发现具有III类血流形式的患者栓塞发生率显著高于I类和II类。

多项研究发现无论是窦性心律还是房颤患者,减慢或缺如的左心耳流入、流出速度及低LAA射血分数与血栓的形成明显相关,而且低LAA注入与排空峰速与全身栓塞史相关。有研究显示,房颤患者左心耳内的血栓形成主要包括自发性显像(SEC)、泥浆样改变(Sludge)及血栓形成(Thrombosis)三个阶段,在这一过程中,左心耳结构不同程度增大,血流速度及各壁运动速度均降低,血栓形成的危险性逐渐增加,而且随左心耳不断增大,其充盈及排空速度逐渐降低。
6  左心耳干预与血栓栓塞事件

目前抗凝治疗仍然是防治房颤血栓栓塞事件的主要方法。国内应用的抗凝药物主要是华法林,由于其安全范围窄,需要反复监测凝血指标,且出血并发症的发生率高,患者依从性差,临床应用受到限制,国内仅不到10%非瓣膜病房颤患者接受规范的华法林抗凝治疗。新型抗凝药物价格较高,疗效等同于/优于华法林,不需监测凝血指标,但出血并发症仍不能避免。近年来房颤的导管消融(射频、冷冻)治疗日益受到重视,但导管消融是有创性治疗方法,适应证窄、费用高、操作时间长、技术要求高,相当比例患者需要多次消融治疗,限制了大部分患者的治疗选择。采取非药物、微创治疗方法达到防治房颤并发脑卒中的目的,一直是医学界不断探索的方向。非瓣膜病房颤并发脑卒中的主要原因是左心耳内血栓形成和脱落,通过外科或经皮介入治疗干预左心耳是否可以达到减少或预防脑卒中的目的是近年研究的热点。

左心耳干预包括外科左心耳干预、经皮左心耳封堵装置干预等。(1)外科左心耳干预:包括左心耳心内膜缝合、左心耳切断缝合、左心耳结扎、心外膜夹闭等,较多研究报告对减少房颤患者的卒中风险有一定疗效,但迄今尚缺乏大型随机、对照临床研究对此提供肯定的证据;且存在出血、缝隙、残余断端等不足有待改进,左心耳闭合不完全患者,仍存在血栓栓塞和卒中风险。且上述研究多针对结构性心脏病(尤其是瓣膜病)外科手术患者,而对于预防非瓣膜病房颤患者脑卒中的有效性尚需更多研究证据。(2)经皮左心耳封堵装置干预:指使用特制的封堵设备,造成左心耳闭塞,从而达到预防房颤血栓栓塞目的,是近年来发展起来的一种创伤较小、操作简单、耗时较少的治疗方法。堵闭左心耳的关键设备是封堵器,国内外研制的封堵装置有多种,基本结构是用自膨胀记忆合金制成的类球形或双盘状结构,外被可扩张的高分子聚合物膜,装置侧面支架杆上有倒钩,协助固定封堵器以免脱落。高分子聚合物膜可以封闭左心耳入口,隔绝左心耳与左房的连通。而封堵器通过特殊设计的房间隔穿刺鞘和特殊导管释放。十多年来国内外进行了多项临床研究,主要目的是评价采用左心耳封堵装置的安全性和有效性,主要内容涉及封堵装置、操作技术和临床疗效。尽管部分左心耳封堵装置由于其疗效和安全性问题退出临床,但已有多个左心耳封堵装置经过随机、药物对照(主要是华法林)试验证实其安全有效,随着器械的改进和临床应用经验的积累,围手术期并发症将逐渐降低,安全性也将逐步提升,为不能或不愿意应用抗凝药物的患者提供了一种有效的、安全的,可供选择的治疗方法。

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