趙 騰,趙 耀,劉 超,趙海娟,李 珂,黃松群,郭志福,曹 江,黃新苗
海軍軍醫(yī)大學(xué)(第二軍醫(yī)大學(xué))第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科,上海 200433
近年來隨著電生理和結(jié)構(gòu)性心臟病診療技術(shù)的不斷發(fā)展,房間隔穿刺術(shù)已成為心臟病介入手術(shù)中的重要技術(shù)。同時隨著心臟介入領(lǐng)域的新技術(shù)和新設(shè)備的不斷更新,需要進(jìn)行房間隔穿刺術(shù)的動物實驗也不斷增多。犬作為一類常用實驗動物,因其心臟解剖結(jié)構(gòu)與人體的差異,常規(guī)穿刺方法成功率較低,并發(fā)癥較多。心腔內(nèi)超聲(intracardiac echocardiography,ICE)技術(shù)在臨床上已廣泛應(yīng)用于心臟介入的各個領(lǐng)域,用于指導(dǎo)房間隔穿刺、檢查左心耳血栓、監(jiān)測心臟介入手術(shù)中的并發(fā)癥等[1],但用于動物實驗的報道較少。本課題組多次在動物實驗中完成透視下犬房間隔穿刺,在總結(jié)既往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,我們探索了一種ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺術(shù),該方法在10 只實驗犬上成功穿刺,具有操作簡便,有效性及安全性高的優(yōu)點,現(xiàn)總結(jié)如下。
1.1材料
1.1.1 實驗動物健康成年比格犬10 只購自上海甲干生物科技有限公司[實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(滬)2020-0006],體重10~15 kg,雌雄不限,實驗前禁食、禁水12 h。
1.1.2 實驗器械帶止血閥導(dǎo)管鞘(美國雅培公司),房間隔穿刺鞘組(美國心諾普公司),左心房兩圈半導(dǎo)絲(日本東麗公司),SNDSTR10 三維診斷超聲導(dǎo)管(美國強(qiáng)生公司)。
1.1.3 實驗儀器Artis zee floor數(shù)字減影血管造影機(jī)(德國西門子公司),IPM6 心電監(jiān)護(hù)儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司),WATO EX-1A麻醉機(jī)(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司)。
1.1.4 實驗藥品肝素、碘克沙醇、丙泊酚、異氟烷、阿托品。
1.2 方法
1.2.1 麻醉及監(jiān)護(hù)入室后開放犬外周靜脈通路,術(shù)前30 min 予阿托品0.5 mg 肌內(nèi)注射,以預(yù)防全身麻醉誘導(dǎo)期心率減慢及氣道分泌物增多。隨后予丙泊酚2 mg/kg 緩慢靜脈注射至犬意識、體動消失,順利誘導(dǎo)后迅速行氣管內(nèi)插管,插管深度4~5 cm,距門齒約25 cm,固定氣管導(dǎo)管。使用異氟烷吸入維持麻醉,起始濃度為2.5%,股靜脈穿刺結(jié)束后可逐漸將異氟烷濃度調(diào)至1.5%~2%。連接模擬導(dǎo)聯(lián)電極貼片,手術(shù)全程使用IPM6 心電監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測心率,并將氧飽和度監(jiān)測器夾于犬舌監(jiān)測術(shù)中氧飽和度。
1.2.2 房間隔穿刺過程將犬仰臥位固定后暴露雙側(cè)腹股溝區(qū)皮膚,消毒、鋪無菌單。采用Seldinger法穿刺雙側(cè)股靜脈,沿左側(cè)股靜脈置入10 F 鞘管,沿鞘管送入SNDSTR10 三維診斷超聲導(dǎo)管即ICE導(dǎo)管至下腔靜脈。沿右側(cè)股靜脈置入長導(dǎo)絲至上腔靜脈,沿長導(dǎo)絲送入長鞘管至上腔靜脈,撤出長導(dǎo)絲,經(jīng)長鞘管送入穿刺針。穿刺針尾端連接裝有肝素鹽水的注射器,穿刺針尾端和長鞘管尾端間距1 cm,并穩(wěn)定穿刺針尾在12 點鐘方向。將ICE 導(dǎo)管送入右心房中部,旋轉(zhuǎn)ICE 導(dǎo)管至12 點~1 點鐘方向,構(gòu)建出顯示右心房、右心室、三尖瓣環(huán)等結(jié)構(gòu)的HomeView 切面(圖1A)。隨后將ICE 導(dǎo)管打P 彎,調(diào)整三尖瓣環(huán)處于切面中心偏下位置,順時針旋轉(zhuǎn)ICE 導(dǎo)管,依次出現(xiàn)主動脈根部、房間隔和卵圓窩。調(diào)整ICE 導(dǎo)管使卵圓窩位于切面中心后固定ICE 導(dǎo)管,整體向下回撤房間隔穿刺針、鞘,回撤同時緩慢順時針旋轉(zhuǎn)穿刺針、鞘至3 點鐘方向,超聲切面可見穿刺鞘。穿刺針、鞘滑落至卵圓窩時,超聲切面可見穿刺針、鞘頂住房間隔,呈現(xiàn)類似于帳篷形狀的“帳篷征”(圖1B)。固定穿刺鞘,推送穿刺針,穿過房間隔時“帳篷征”消失,推注肝素鹽水,超聲切面可見左心房出現(xiàn)類似于雪花的“雪花征”(圖 1C),表明穿刺針穿過房間隔,后前位透視下推注碘克沙醇造影劑,進(jìn)一步確認(rèn)穿刺入左心房。固定穿刺針,前送穿刺鞘,可見鞘管雙邊呈稍高回聲的“雙軌征”(圖1D),穿刺針尖退入穿刺鞘內(nèi)后,再次推注肝素鹽水確認(rèn)穿刺鞘進(jìn)入左心房。退出穿刺針,置入左心房兩圈半導(dǎo)絲,在切面中可見導(dǎo)絲在左心房盤繞,證實穿刺成功。
圖1 ICE 指導(dǎo)下犬房間隔穿刺過程Fig 1 Progress of transseptal puncture guided by ICE in canine
1.2.3 術(shù)后處理術(shù)后即刻處死5 只實驗犬,解剖心臟,觀察心包有無積血;從左、右心房后壁剪開左、右心房,從兩側(cè)充分暴露卵圓孔,觀察穿刺點位置并記錄穿刺點距離上腔靜脈、下腔靜脈、冠狀竇及左右房室瓣口距離。其余5 只實驗犬拔除鞘管后縫合穿刺點,30 d 后處死并解剖心臟,觀察有無心肌損傷、血腫等遠(yuǎn)期并發(fā)癥。
10 只犬中有9 只一次性房間隔穿刺成功,另1 只經(jīng)歷2 次穿刺后成功(第1 次穿刺后“帳篷征”未消失;繼而同時前送穿刺針與穿刺鞘后“帳篷征”消失,穿刺成功)。手術(shù)操作時間為(5.2±1.4)min,透視時間為(24.9±4.5)s。術(shù)后立即處死5 只實驗犬,解剖心臟進(jìn)行觀察:心包腔內(nèi)未見血性液體,房間隔穿刺點位于卵圓窩中心位置,距離上腔靜脈、下腔靜脈、冠狀竇及左右房室瓣口距離均大于 5 mm,其中經(jīng)歷2 次穿刺的犬在解剖心臟時發(fā)現(xiàn)左心房頂部輕度血腫。其余5 只犬觀察30 d 后處死,解剖心臟觀察,未見心肌損傷、血腫等遠(yuǎn)期并發(fā)癥。
目前對實驗犬進(jìn)行房間隔穿刺的報道中,有的采用傳統(tǒng)的X 線透視下房間隔穿刺方法[2],有的是在希氏束電極指導(dǎo)下完成[3],有的借助下腔靜脈造影[4],這些方法操作復(fù)雜、操作時間和透視時間較長。同時,在上述研究中,器材成本高、手術(shù)操作難度高、比格犬價格昂貴,若術(shù)中因房間隔穿刺導(dǎo)致犬死亡,對課題組資金、人員投入等都是不小的損失。我們探索了ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺術(shù),結(jié)合犬心臟解剖的特點,總結(jié)出其操作與人房間隔穿刺操作的不同之處,并歸納其相對于其他操作方法的優(yōu)勢,為進(jìn)一步的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
3.1 ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺方法與人房間隔穿刺方法的不同之處
3.1.1 構(gòu)建并調(diào)整HomeView切面時 在ICE 導(dǎo)管到達(dá)右心房中部后,保持ICE 導(dǎo)管在12 點~1 點鐘方向即可構(gòu)建HomeView 切面,此切面中,下部為右心室,上部為三尖瓣環(huán),右部為右室流出道。此處與在人體操作的不同點在于,犬心房較人偏小且犬的右心室相較于人位置更偏上,因此可以邊回撤ICE導(dǎo)管邊打P 彎,相當(dāng)于將導(dǎo)管探頭“翹起”向后移動,此時切面對應(yīng)的變化為三尖瓣環(huán)向左下方移動。
3.1.2 尋找房間隔時將三尖瓣環(huán)調(diào)整到HomeView切面中心偏下位置后,緩慢順時針旋轉(zhuǎn)ICE 導(dǎo)管,相當(dāng)于將導(dǎo)管頭端探頭平面逐漸轉(zhuǎn)向左心房側(cè),在切面中依次出現(xiàn)主動脈根部、房間隔和卵圓窩,由于犬的左心房相較于人更靠下,稍高出右心房,此處如果全然模仿ICE 導(dǎo)管在人體的操作往往找不到房間隔,因此可在順時針旋轉(zhuǎn)過程中輕打A 彎,使探頭輕微指向下方。
3.1.3 鞘管移動至卵圓孔時整體下拉穿刺針、鞘過程中,由于與人相比犬房間隔與矢狀面的夾角偏小,因此應(yīng)緩慢下拉穿刺針、鞘,同時順時針旋轉(zhuǎn)角度不宜過大,在2~3 點鐘方位即可使穿刺針垂直于犬房間隔(卵圓孔)平面。
3.1.4 穿刺針彎曲弧度和穿刺方向人房間隔穿刺術(shù)的經(jīng)驗是將穿刺針尾端做一彎曲。由于犬的心房較人偏小,穿刺前未將穿刺針?biāo)苄螐澢诮馄实? 只犬(2 次穿刺)時發(fā)現(xiàn)左心房輕度血腫后,我們將穿刺針尾端做一小彎曲,該彎曲弧度小于人體穿刺時的彎曲弧度(圖2),后續(xù)穿刺過程順利,未再出現(xiàn)血腫。
圖2 房間隔穿刺術(shù)中穿刺針尾端弧度Fig 2 The tail curve of puncture needle in transseptal puncture
3.2 ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺方法與常規(guī)X線透視下犬房間隔穿刺方法相比的主要優(yōu)勢
3.2.1 操作更加標(biāo)準(zhǔn)化與正常人的心臟相比,犬心臟多為垂位,人的心尖朝向左下方,而犬的心尖多朝向正前方,因此犬平臥時的后前位透視大致相當(dāng)于人平臥時的左前斜位45°,犬平臥時右前斜位30°透視大致相當(dāng)于人平臥時的后前位,犬平臥時右前斜位60°透視大致相當(dāng)于人平臥時的右前斜位45°[5]。透視下人房間隔穿刺通常在右前斜位45°進(jìn)行房間隔穿刺術(shù)中的出針動作,在左前斜位45°推注造影劑觀察左心房彌散情況。在ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺過程中,不需要在透視下確認(rèn)房間隔穿刺針在心臟中的相對位置,僅在穿刺房間隔后推注少量造影劑進(jìn)一步驗證穿刺成功,因此X 線放射設(shè)備機(jī)頭可全程保持犬后前位投照狀態(tài)(相當(dāng)于人平臥時左前斜位45°)。相較于常規(guī)X 線透視下犬房間隔穿刺方法,ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺方法一是減少了操作機(jī)器變換透視體位的步驟,二是降低了因犬個體差異需頻繁調(diào)整帶來的困難,整體來看,操作更加標(biāo)準(zhǔn)化,簡便易學(xué)。
3.2.2 操作更加直觀,成功率高,并發(fā)癥少心包填塞、食管損傷等是房間隔穿刺常見的并發(fā)癥,在既往的動物實驗報道中,由于犬左心房較小,心包填塞的發(fā)生率較高[6-8]。心包填塞的發(fā)生原因主要有2 點:(1)卵圓窩定位不準(zhǔn);(2)穿刺時進(jìn)入左心房過深。食管損傷亦由于穿刺時定位不準(zhǔn)所致。X 線透視下卵圓窩的定位一般是將穿刺針、鞘由上腔靜脈下滑,在經(jīng)過卵圓窩時可見鞘管頭端略向左側(cè)滑動,但是由于犬心臟較小,滑動往往不明顯,透視下往往較難判斷穿刺針是否進(jìn)入卵圓窩。本課題組有著豐富的動物實驗經(jīng)驗,但心包填塞(圖3A)和食管損傷(圖3B)等并發(fā)癥仍難以避免。ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺成功率提高、并發(fā)癥減少的原因是:(1)當(dāng)穿刺針滑落至卵圓孔時,在超聲切面中可以看到“帳篷征”,相較于透視下經(jīng)驗性尋找卵圓窩,通過ICE 可以直接辨別房間隔位置并確認(rèn)穿刺針進(jìn)入卵圓窩,避免穿刺到右心房其他位置引起心包填塞或食管損傷。(2)ICE 指導(dǎo)下的進(jìn)針過程可清晰地從超聲切面中觀察到,使得穿刺過程更加直觀,有助于更好地判斷穿刺針尖距離左心房頂及左心房后壁的距離,避免進(jìn)針過深刺破左心房引起心包填塞。
圖3 本課題組既往動物實驗房間隔穿刺的并發(fā)癥Fig 3 Complications of transseptal puncture in previous animal experiments of our group
3.2.3 手術(shù)時間和透視時間縮短ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺操作簡便,縮短了手術(shù)時間。此外,由于不需要頻繁X 線透視確認(rèn)器械位置,縮短了透視時間。與既往報道[1-2,6]相比,本方法的手術(shù)時間和透視時間均減少。同時,結(jié)合本課題組的動物實驗經(jīng)驗,ICE 指導(dǎo)下的房間隔穿刺的手術(shù)時間和透視時間較X 線透視指導(dǎo)下均縮短。
3.3 實驗結(jié)果分析我們在ICE 指導(dǎo)下對10 只實驗犬進(jìn)行了房間隔穿刺,其中9 只一次性穿刺成功,另1 只2 次穿刺成功。在解剖2 次穿刺成功的犬心臟發(fā)現(xiàn),該犬房間隔偏厚,僅憑借穿刺針力量不足以穿刺成功,需利用穿刺鞘的力量。此外,該犬左心房頂部輕度血腫考慮為進(jìn)針時穿刺針彎度較小導(dǎo)致,在后續(xù)的房間隔穿刺中,我們對穿刺針尾端進(jìn)行彎曲塑形,避免其進(jìn)入左心房時指向左心房頂部,穿刺后犬心臟解剖未再發(fā)現(xiàn)左心房頂部血腫。
3.4 小結(jié)房間隔穿刺術(shù)是心臟介入手術(shù)中較難掌握的一項技術(shù),具有操作難度大、操作風(fēng)險高的特點,容易引起心包填塞等嚴(yán)重并發(fā)癥。實驗犬由于心臟形態(tài)大小、解剖結(jié)構(gòu)、相對位置等與人體不同,房間隔穿刺難度增加。我們通過分析犬解剖形態(tài)與人體的異同,借鑒ICE 在人房間隔穿刺和X 線透視下犬房間隔穿刺的經(jīng)驗,探索出ICE 指導(dǎo)下的犬房間隔穿刺方法。與既往的穿刺方法相比,本方法操作簡便,穿刺成功率高,并發(fā)癥少,縮短了操作和透視時間,既減少了動物發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險,也減少了實驗人員可能遭受的輻射劑量,適合在動物實驗中推廣應(yīng)用。但是由于使用經(jīng)驗有限,本方法尚需采取擴(kuò)大樣本量、與X 線透視下穿刺方法對比等方式進(jìn)一步驗證。