左心耳封堵及相关器械

文摘 2024-08-24 22:16 法国

在满地都是六便士的街上，他抬头看到了月光。

——《月亮与六便士》

今天看到AtriClip夹闭系统扩大适应症了，进一步增加其与Penditure system的竞争优势。小编在职业早期也做过一段时间左心耳封堵器的研发工作，今天和大家分享下左心耳封堵临床及其治疗器械相关内容。

一、左心耳的位置和结构

左心耳（Left Atrial Appendage, LAA）是左心房的一个袋状突起，位于左心房的前外侧壁，靠近心脏的左缘。它朝向左前方，通常呈锥形或手指状。左心耳的开口与左心房相连，内部有可能出现血栓，特别是在心房颤动（AF）患者中。

1.1左心耳的结构

壁层结构：左心耳的壁由心肌构成，与左心房的心肌相连。壁较薄，但具备一定的弹性和收缩能力。
内部结构：左心耳内部的表面并不光滑，而是有许多小的肌肉束突起，称为梳状肌（Pectinate Muscles），这些结构有助于推动血液流动，但也容易形成涡流，增加血栓形成的风险。
形态差异：左心耳的形态和大小在个体之间有较大差异，常见的形状包括鸡翅状、海马状、风筝状等。这些差异对介入治疗中的器械选择和手术策略有重要影响。

1.2左冠状动脉与左心耳的相对位置

冠状动脉是为心脏提供血液供应的主要血管系统，包括左冠状动脉和右冠状动脉。左冠状动脉又分为前降支（LAD）和回旋支（LCX），它们与左心耳的位置关系密切。

左冠状动脉主干：从主动脉的左冠状窦发出，短而粗，分为前降支和回旋支。
回旋支（LCX）：回旋支沿着左心耳的下方或后方走行，在左房室沟内运行。它为左心耳下方的心脏外侧壁提供血液供应。

1.2.1相对位置关系

前降支与左心耳：前降支主要沿着左室前壁下行，离左心耳较远，彼此之间干扰较少。

回旋支与左心耳：回旋支与左心耳的关系更为密切，回旋支在左房室沟内绕行，位于左心耳的下方或后方。这种紧邻关系要求在进行左心耳相关的介入治疗或手术时，必须特别小心，避免损伤回旋支或影响其血流（针对夹闭手术）。

1.3左心耳的作用

左心耳具有几个重要的生理功能和作用：

增加心房容量：左心耳的存在可以增加左心房的容积，这有助于容纳和存储更多的血液。这对心脏在舒张期时接受来自肺部的氧血非常重要。
调节心房压力：左心耳的扩张有助于调节心房的压力变化，从而使心脏能够更有效地将血液推送到左心室。
减少心房内血液滞留：左心耳的结构可以帮助心房内的血液流动，减少血液滞留，这有助于防止血栓形成。但是若左心耳功能失常或心房颤动存在，仍可能增加血栓形成的风险。
促进心脏节律的稳定：正常情况下，左心耳的结构有助于心脏的正常节律。异常的左心耳功能可能与心房颤动（atrial fibrillation）等心律失常有关。

总体来说，左心耳在心脏功能的调节中扮演着辅助角色，帮助优化心房的血液处理和流动。

二、左心耳与脑卒中的联系

左心耳与脑卒中之间的联系主要体现在心房颤动（atrial fibrillation，AF）时，左心耳内的血栓进入左心室并被泵送到全身，当血栓进入脑部血管时将会导致急性缺血性脑卒中。血栓进入颅内血栓路径如下图。

三、外科夹闭术及相关器械

左心耳夹闭术是一种外科手术方法，也属于微创手术，通常是经左肋间5cm小切口使用特定的夹闭装置在心脏手术中夹闭左心耳，旨在减少心房颤动患者的脑卒中风险。这种方法可以在开胸手术（如心脏瓣膜手术或冠状动脉旁路移植术）期间进行，具有创伤小、恢复快、不需要抗凝治疗等优点。

其手术过程以AtriClip PRO•V Device为例，如下视频，包括：

术前准备：手术前对患者进行全面评估，包括影像学检查评估左心耳的大小和位置。术前还需要确保患者适合进行开放性手术。

手术过程：在开胸手术期间，心脏外科医生会暴露心脏并找到左心耳。然后，使用封堵夹夹闭左心耳。以AtriClip为例，该装置设计用于物理性地夹闭左心耳，通过外科手术将其固定在左心耳的开口处，形成一个封闭结构，阻止血液在左心耳内滞留，同时使得左心耳内部的血栓不会跑出。

术后处理：术后需要对患者进行监护，并通过影像学检查（如经食道超声心动图）确认夹闭装置的位置和效果。术后可能需要短期的抗凝治疗以防止血栓形成。

外科夹闭术相关器械：

小编在药监局官网上以“左心耳”为关键词进行搜索，左心耳封堵夹获证情况如下。其中国外目前只有AtriCure的AtriClip System获得NMPA批准。国内有迈迪顶峰医疗的E-Clip系统和北京普惠的Perclip系统获批。

AtriClip System：

AtriClip System有多个型号，目前在国内获批的型号根据输送系统根据释放方式不同，分为ACH2、PRO1和PRO2三个系列。产品经伽马射线灭菌，一次性使用。货架有效期三年。

ACH2系列产品特点：灵活的6厘米轴；封闭式夹子；推杆握把；四种可选尺寸。

PRO1系列产品特点：±30° 全向头部活动功能，并带锁定；快速展开功能；25 厘米刚性轴。

PRO2系列产品特点：无环末端效应器；小直径末端效应器（12 毫米）；活动关节杠杆。

AtriClip PRO•V Device：PRO•V相比前面3个系列有较明显的特点，但在国内还未获批。产品特点：兼容 12 毫米端口；开放式设计夹子；尖端优先闭合。

Perclip系统产品特点：输送系统灵活多向；双重剪线窗口使操作范围更大；一键自锁重复定位。

E-Clip系统产品特点：多个规格型号；操作简单。夹持部位形状有些类似ACH2系列（一个横向一个纵向）。

关于左心耳封闭夹，再补充一款美敦力的Penditure system。该产品已获得FDA批准，对于AtriClip来说是个有力的竞争对手。（Penditure推出的时候，Atricure的股价也跌了不少）其特点如下：

无织物设计：实现无创伤性闭合，并降低炎症风险
尖端优先闭合：有助于确保左心耳的完全封闭与安全排除
弯曲夹子：更好地贴合心房解剖结构
可回收、可重新部署、可重新定位：在部署后可进行调整，以确保精确放置
宽口基座设计：提供良好的可视性，帮助正确放置夹子

四、经血管封堵术及相关器械

左心耳封堵术（Left Atrial Appendage Occlusion, LAAO）是一种介入性治疗方法，用于预防心房颤动（atrial fibrillation, AF）患者发生脑卒中的风险。其原理为通过使用专门设计的封堵装置（通常是伞状或圆盘状）来物理性地封闭左心耳的开口，阻止血液进入左心耳内，从而减少血栓的形成。

其手术过程以Watchman为例，如下视频，通常包括：

术前评估：在手术前，患者需要进行详细的影像学检查，如经食道超声心动图（TEE）或CT扫描，以确定左心耳的解剖结构和封堵装置的选择。

导管插入：手术通常通过经皮导管技术进行。医生通过股静脉插入导管，导管经过静脉系统进入右心房，然后通过房间隔穿刺进入左心房，最终抵达左心耳。

封堵装置植入：封堵装置通过导管送入左心耳，并展开以完全封闭左心耳的开口。常用的封堵装置包括 Watchman、Amplatzer Cardiac Plug 等。

封堵效果确认：通过实时成像技术（如X射线和经食道超声心动图）确认封堵装置的正确位置和封闭效果。

术后护理：手术完成后，患者通常需要短期的抗凝治疗，以防止手术后血栓的形成，并进行随访检查，确保封堵装置的位置稳定。

经血管封堵术相关器械

左心耳封堵器系统目前国内获批得产品已较多，目前国外获批的产品有5款，3款来至波科和2款来至雅培（雅培收购了圣尤达），国内获批的产品有9款，如下图。（数据来至NMPA截至2024年8月24日）

目前在国内已获证的左心耳封堵系统产品结构类似，按照其植入部分结构主要分为两大类，一类是一体式（固定盘覆膜）Watchman（波科）、AnchorMan（佐心）、MemoLefort（乐普），另一类是分体式（固定盘和封堵盘）Amplatzer Amulet（雅培）、LAmbre（先健科技）、Laager（心玮）、Leftear（脉搏医疗）、LAMax LAAC（科奕顿（信立泰子公司））、E-SeaLA（德诺电生理）、LACbes（普实医疗）。

产品设计概述

一体式左心耳封堵器系统结构设计：以Watchman最新一代的Watchman Flex为例。Watchman Flex主要改进包括：尺寸，表面抗凝涂层设计，显影点的设计。Watchman FLX的新特性不仅允许更大范围的压缩（10-30% 对比 Watchman 2.5 推荐的 8-20%），还允许在最终释放设备之前反复进行完全回收和重新部署。

尺寸改进：

显影改进：

抗凝涂层：

分体式左心耳封堵器系统结构设计：以雅培最新一代的Amplatzer™ Amulet为例。Amulet主要改进包括：(1) 稳定钩更硬，并从六对增加到最多十对；(2) 远端叶的长度和近端盘的直径都增加了；(3) 远端叶和近端盘之间的腰部被加长；(4) 近端盘上的连接螺丝倒置。

一体式设计好还是分体式设计好？

从临床表现来看，一体的设计和分体的设计似乎并没有太多区别，小编收集了两篇专门对比Watchman和Amulet的文献，如下。

目的：目前有多种左心耳（LAA）封堵系统可供选择。由于设备设计的差异，特定封堵器的试验结果无法简单地推广到所有设备。本分析旨在评估两种当前临床实践中使用的LAA封堵设备。

方法与结果：本研究是一个前瞻性、多中心的左心耳封堵器登记（LAARGE）注册研究中的非随机子分析。评估的设备包括WATCHMAN（第1组）和AMPLATZER心脏封堵器（ACP）或Amulet封堵器（第2组）。共有641名患者在38个中心入组。其中，278名（43%）和340名（53%）患者分别接受了WATCHMAN和ACP/Amulet封堵器的治疗。两组均达到了高水平的技术成功率，但组间存在轻微差异（第1组为96%，第2组为99%；p=0.007）。手术安全性无显著差异（第1组为98%，第2组为97%；p=0.55）。Kaplan-Meier估计的一年死亡或中风复合事件发生率分别为12.0%和12.9%（p=0.79）。

结论：WATCHMAN和ACP/Amulet封堵器都提供了出色的手术结果，两者在植入成功率以及手术安全性和长期效果方面没有显著差异。

目的：关于Amulet和Watchman设备的正面对比数据较为稀缺。本研究的目的是在一个连续、独立于行业的注册研究中比较Watchman™与Amulet™左心耳封堵（LAAC）设备的效果。

方法：本分析包括2014年1月至2019年12月在德国吕贝克大学心脏中心使用Watchman或Amulet设备进行LAAC的患者。主要终点包括围手术期并发症（住院期间死亡、心包填塞、设备栓塞、中风、大出血和血管通路并发症）以及长期随访期间的并发症（缺血性中风、出血性中风、血栓栓塞、设备血栓、出血和死亡）。

结果：在按年龄（±5年）、性别、CHA2DS2-VASc评分（±1）和HAS-BLED评分（±1）匹配患者后，Watchman组和Amulet组各包含113名患者。Amulet组的围手术期并发症显著更多（分别为2.7% vs 10.6%，p = 0.029），且重大出血并发症更多（分别为0% vs 5.3%，p = 0.029）。在长期随访期间，Watchman组和Amulet组的事件发生率相当（分别为18.3% vs 20.8%，p = 0.729）。

结论：与Watchman LAAC设备相比，Amulet LAAC设备与较高的围手术期并发症相关。在长期随访中，两种设备显示出相似的疗效和安全性。

从现有的临床文献来看，一体式和分体式在操作性、有效性方面无较大差异，在安全性方面，似乎一体式会更具备优势。

未在国内获证的一些不一样的左心耳封堵产品

WaveCrest（强生医疗科技以4亿美元（约合人民币26亿）预付款收购）

其核心设计如下视频，主要设计在于内部一个可调节的抓盘。

LARIAT

LARIAT 系统由以下组件组成：A.LARIAT 套索输送装置 B.磁性导丝（FindrWIRZ® 导丝系统）C.大型闭塞球囊导管（EndoCATH®） D.SofTIP™ 引导套管 E/F.SureCUT™ 套索切割器

LARIAT工作原理为通过索套将左心耳口收紧，从而达到左心耳封堵的效果。其手术过程如下。

定位左心耳：通过影像学（如心脏超声或X线透视）引导，确定左心耳的解剖位置和形态。

双针进入技术（带磁性）：一根针通过静脉（通常是股静脉）进入心房，直达左心耳。另一根针通过皮肤（通常是经皮穿刺）进入心包腔，绕过心脏到达左心耳的外部。

LARIAT装置引导：通过心房内的导管，医生将LARIAT装置（一个可调节的套索）引导到左心耳的根部。同时，通过外部针进入的路径，另一端的LARIAT装置也定位在左心耳的根部。

套索收紧：一旦LARIAT装置正确定位，收紧套索，使其牢固地环绕左心耳的根部。收紧套索后，左心耳的血流被阻断，切断了血液进入左心耳的通路。

左心耳闭合：随着时间的推移，由于缺乏血液供应，左心耳会逐渐被纤维化和闭合，最终封闭。

Ultraseal

Ultraseal装置也是一种分体式设计，只是固定盘和封堵盘相对自由度更高一些。Ultraseal装置组成：A.由三个叶瓣组成，并覆盖有近端的聚乙烯醇泡沫和远端的聚酯层 B.远端由一根无创伤的镍钛合金丝球固定，通过12个稳定钩将装置锚定在左心耳中，以防止装置移位 C.两个部分通过一个双关节连接，允许多方向的运动.

Conformal Left Atrial Appendage Seal

Conformal Left Atrial Appendage Seal主要从材料的角度来进行产品的优化，该装置由带有倒钩的镍钛合金内骨架组成（C，圆圈处），并嵌入一个多孔泡沫罩中。植入物的近端表面覆盖有膨体聚四氟乙烯（A），泡沫罩的远端部分延伸超过内骨架，提供了一个无创的前缘。通过系带附件（B）可以进行装置回收，移除系带后即可进行最终释放（D）。装置通过将其拉回到装载锥中来折叠进输送导管。然后，将输送导管通过17 French的房间隔穿刺鞘推进至心耳中。

五、左心耳封堵的一些思考

对于左心耳封闭，不论是外科夹闭还是介入封堵术，其核心都是防止左心耳内的血栓由于房颤等原因逃逸到颅内血管，导致其他血管阻塞。对于外科手术微创器械小编想到的是主要从方便术者操作的角度来优化产品结构。而对于血管介入封堵器械小编想到的是从植入物的材料角度，类似形状记忆高分子材料，类似shapememory medical企业的核心产品。

以上为小编作为一名医械工程师对左心耳闭合器械的一些分享和思考。

欢迎各位进行技术交流，共勉、共进。

声明：文中所有图文信息，均来源于公开网络，仅用于交流学习，侵删。

-END-

医械BioEngineer

有点理想主义的生物医学工程师分享些前沿的医械