The Value of Cardiac 3-Dimensional Computed Tomography in the Simplified Left Atrial Appendage Occlusion

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0091

Abstract

Abstract:

Background

Simplified left atrial appendage occlusion (LAAO) is one of the important treatment methods for preventing thromboembolism in patients with nonvalvular atrial fibrillation. Currently, there are few studies on the value of cardiac 3-dimensional computed tomography (3D-CT) in the simplified LAAO.

Objective

To investigate the feasibility, safety, surgical efficacy and postoperative follow-up value of 3D-CT in simplified LAAO.

Methods

We prospectively recruited 52 patients who underwent simplified LAAO in the Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University from May 2021 to January 2024. They were randomly assigned into the control group and study group by lottery. Preoperative transesophageal echocardiography (TEE) and preoperative cardiac 3D-CT were performed in the control group and study group, respectively. The baseline data, maximum ostium diameter and maximum depth of the left atrial appendage (LAA), match rate between the delivered sheath and the axis of LAA, operation time, time for x-ray exposure and dose, consumption of contrast agent, the rate of non-recapture and non-change of occlusion device, peri-device leakage (PDL), and perioperative complications were collected. A 3D-CT follow-up was performed for 90 days after LAAO.

Results

Both the control group and the study group comprised 26 cases each, using the WATCHMAN device for LAAO, with no serious perioperative complications. Preoperative examinations showed no intracardiac thrombus in all patients. In the control group, the maximum ostium diameter of the LAA measured by preoperative TEE and intraoperative DSA was (22.9±4.1) mm and (25.4±2.9) mm, respectively, not showing a positive correlation (r=0.374, P=0.060). The usable depth of the LAA in the control group measured by preoperative TEE and intraoperative DSA was (25.7±8.1) mm and (23.7±3.4) mm, respectively, showing a positive correlation (r=0.392, P=0.048). In the study group, the maximum ostium diameter of the LAA measured by preoperative 3D-CT and intraoperative DSA was (25.0±3.3) mm and (24.9±5.8) mm, respectively, showing a positive correlation (r=0.566, P=0.003). The usable depth of the LAA in the study group measured by preoperative 3D-CT and intraoperative DSA was (23.5±4.2) mm and (23.1±4.0) mm, respectively, showing a positive correlation (r=0.774, P<0.001). The match rate between the delivered sheath and the axis of LAA was significantly higher in the study group than that of control group (96.2%, n=25; 76.9%, n=20; χ²=4.172, P=0.042). Patients in the study group had significantly shorter atrial septal puncture time, occlusion time, and exposure time to X-ray, and lower X-ray dose and consumption of contrast agent compared to those of the control group (P<0.05). The incidence of intraoperative minor PDL in the study group was significantly lower than that in the control group (P<0.05). A total of 37 patients, with 16 cases in the control group and 21 in the study group, completed the 90-day follow-up after LAAO. No device-related thrombus (DRT) or PDL larger than 5 mm was found, and incomplete device endothelialization was observed in some patients.

Conclusion

Reoperative cardiac 3D-CT in simplified LAAO benefits a shorter operation time, shorter fluoroscopy time, less dosage to X-ray exposure, and lower rate of minor PDL. It also demonstrates certain advantages of detecting incomplete endothelialization in postoperative follow-up. With the advancement of 3D-CT in the application of LAAO, it can be combined with 3D printing technology in the future to simulate the procedural process accurately, making LAAO safer and more efficient.

Key words: Atrial fibrillation, Left atrial appendage occlusion, Cardiac 3-dimensional computed tomography, Transesophageal echocardiography

摘要：

背景

简化式左心耳封堵术（LAAO）是预防非瓣膜性心房颤动患者血栓栓塞的重要治疗手段之一，心脏CT三维（CT-3D）分析在LAAO术前评估和术后随访的相关研究尚少。

目的

探讨CT-3D分析在简化式LAAO中的可行性、安全性、手术效率及术后随访价值。

方法

前瞻性纳入2021年5月—2024年1月于安徽医科大学第二附属医院行简化式LAAO的52例患者，采用抽签方法分为对照组和研究组。对照组术前行经食管心脏超声心动图（TEE）检查，研究组术前行CT-3D分析。采集患者基线资料和术中数据，包括左心耳（LAA）最大开口直径和深度，输送鞘管和LAA轴匹配率、手术时间、X线曝光时间和曝光量、造影剂用量、封堵器一次性展开率和选择成功率、术中封堵器残余分流（PDL）以及围术期并发症等，在术后90 d对患者进行CT-3D随访。

结果

对照组和研究组均为26例，均使用WATCHMAN封堵器，均成功完成LAAO，均未出现严重围术期并发症。入选患者术前检查均未发现心腔内血栓。对照组LAA最大开口直径在术前TEE和术中数字减影血管造影（DSA）测量值分别为（22.9±4.1）mm和（25.4±2.9）mm，两指标无相关性（r=0.374，P=0.060）；对照组LAA可用深度在术前TEE和术中DSA测量值分别为（25.7±8.1）mm和（23.7±3.4）mm，两指标呈正相关（r=0.392，P=0.048）。研究组LAA最大开口直径在术前CT-3D和术中DSA测量值分别为（25.0±3.3）mm和（24.9±5.8）mm，两指标呈正相关（r=0.566，P=0.003）；研究组LAA可用深度在术前CT-3D和术中DSA测量值分别为（23.5±4.2）mm和（23.1±4.0）mm，两指标呈正相关（r=0.774，P<0.001）。研究组输送鞘管和LAA轴匹配率[25例（96.2%）]高于对照组[20例（76.9%）]（χ²=4.172，P=0.042）；研究组房间隔穿刺时间、封堵时间、X线曝光时间、曝光量、造影剂用量均少于对照组，研究组术中微小PDL发生率低于对照组（P<0.05）。共37例患者（对照组16例，研究组21例）完成术后90 d随访，未发现器械相关血栓（DRT）或>5 mm的PDL，部分患者封堵器未完全内皮化。

结论

简化LAAO术前使用CT-3D引导能够提高手术效率，减少X线曝光时间和曝光量，降低术中微小PDL的发生率，术后随访在检测封堵器表面是否完全内皮化方面也具备一定优势。随着CT-3D在LAAO应用的进展，将来可以结合3D打印技术，真实模拟手术过程，使LAAO手术更加安全、高效。

关键词: 心房颤动, 左心耳封堵术, 心脏CT-3D, 经食管心脏超声心动图

CHENG Cheng,DU Weiwei,HE Fei, et al. The Value of Cardiac 3-Dimensional Computed Tomography in the Simplified Left Atrial Appendage Occlusion[J]. Chinese General Practice, 2024, 27(35): 4439-4445. DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0091.
程诚,杜薇薇,何非等. 心脏CT三维分析在简化式左心耳封堵术中的应用研究[J]. 中国全科医学, 2024, 27(35): 4439-4445. DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0091.

Figures/Tables 4

References 21

[1]	WANG Z W, CHEN Z, WANG X, et al. The disease burden of atrial fibrillation in China from a national cross-sectional survey[J]. Am J Cardiol，2018，122(5):793-798. DOI：10.1016/j.amjcard.2018.05.015.
[2]	KODANI E, AKAO M. Atrial fibrillation and stroke prevention：state of the art-epidemiology and pathophysiology：new risk factors，concepts and controversies[J]. Eur Heart J Suppl，2020，22(Suppl O):O1-13. DOI：10.1093/eurheartj/suaa176.
[3]	武德崴，王宇彬，李博宇，等. 经皮左心耳封堵术在心房颤动合并缺血性脑卒中或短暂性脑缺血发作恢复期患者中的安全性和有效性研究[J]. 中国循环杂志，2022，37(12):1208-1213. DOI：10.3969/j.issn.1000-3614.2022.12.006.
[4]	SO C Y, KANG G, VILLABLANCA P A, et al. Additive value of preprocedural computed tomography planning versus stand-alone transesophageal echocardiogram guidance to left atrial appendage occlusion：comparison of real-world practice[J]. J Am Heart Assoc，2021，10(17):e020615. DOI：10.1161/JAHA.120.020615.
[5]	RUAN Z B, WANG F, CHEN G C, et al. A comparative study of three imaging modalities for size selection of a watchman left atrial appendage closure device[J]. Yonsei Med J，2022，63(4):325-332. DOI：10.3349/ymj.2022.63.4.325.
[6]	MO B F, WAN Y, ALIMU A, et al. Image fusion of integrating fluoroscopy into 3D computed tomography in guidance of left atrial appendage closure[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging，2021，22(1):92-101. DOI：10.1093/ehjci/jez286.
[7]	KORSHOLM K, JENSEN J M, NIELSEN-KUDSK J E. Cardiac computed tomography for left atrial appendage occlusion：acquisition，analysis，advantages，and limitations[J]. Interv Cardiol Clin，2018，7(2):229-242. DOI：10.1016/j.iccl.2017.12.004.
[8]	DUAN Z Y, SHI G L, WANG B, et al. Cardiac computed tomography angiography for assessment of endothelial insufficiency of left atrial appendage disc-like occluder[J]. J Cardiovasc Electrophysiol，2024，35(3):389-398. DOI：10.1111/jce.16176.
[9]	SAW J, FAHMY P, SPENCER R, et al. Comparing measurements of CT angiography，TEE，and fluoroscopy of the left atrial appendage for percutaneous closure[J]. J Cardiovasc Electrophysiol，2016，27(4):414-422. DOI：10.1111/jce.12909.
[10]	WANG D D, ENG M, KUPSKY D, et al. Application of 3-dimensional computed tomographic image guidance to WATCHMAN implantation and impact on early operator learning curve：single-center experience[J]. JACC Cardiovasc Interv，2016，9(22):2329-2340. DOI：10.1016/j.jcin.2016.07.038.
[11]	CHOW D H, BIELIAUSKAS G, SAWAYA F J, et al. A comparative study of different imaging modalities for successful percutaneous left atrial appendage closure[J]. Open Heart，2017，4(2):e000627. DOI：10.1136/openhrt-2017-000627.
[12]	ENG M H, WANG D D, GREENBAUM A B, et al. Prospective，randomized comparison of 3-dimensional computed tomography guidance versus TEE data for left atrial appendage occlusion（PRO3DLAAO）[J]. Catheter Cardiovasc Interv，2018，92(2):401-407. DOI：10.1002/ccd.27514.
[13]	RAJWANI A, NELSON A J, SHIRAZI M G, et al. CT sizing for left atrial appendage closure is associated with favourable outcomes for procedural safety[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging，2017，18(12):1361-1368. DOI：10.1093/ehjci/jew212.
[14]	KAAFARANI M, SAW J, DANIELS M, et al. Role of CT imaging in left atrial appendage occlusion for the WATCHMAN^TM device[J]. Cardiovasc Diagn Ther，2020，10(1):45-58. DOI：10.21037/cdt.2019.12.01.
[15]	KORSHOLM K, BERTI S, IRIART X, et al. Expert recommendations on cardiac computed tomography for planning transcatheter left atrial appendage occlusion[J]. JACC Cardiovasc Interv，2020，13(3):277-292. DOI：10.1016/j.jcin.2019.08.054.
[16]	LU X, WANG X Y, WANG Q S, et al. Efficiency of optimal fluoroscopic projection angle defined by computed tomography angiography for left atrial appendage closure[J]. Hellenic Journal Cardiology，2023:S1109-S9666(23)00179-3. DOI：10.1016/j.hjc.2023.09.009.
[17]	ZHAO M Z, CHI R M, YU Y, et al. Value of detecting peri-device leak and incomplete endothelialization by cardiac CT angiography in atrial fibrillation patients post Watchman LAAC combined with radiofrequency ablation[J]. J Cardiovasc Electrophysiol，2021，32(10):2655-2664. DOI：10.1111/jce.15222.
[18]	FIGINI F, MAZZONE P, REGAZZOLI D, et al. Left atrial appendage closure：a single center experience and comparison of two contemporary devices[J]. Catheter Cardiovasc Interv，2017，89(4):763-772. DOI：10.1002/ccd.26678.
[19]	SIVASAMBU B, ARBAB-ZADEH A, HAYS A, et al. Delayed endothelialization of watchman device identified with cardiac CT[J]. J Cardiovasc Electrophysiol，2019，30(8):1319-1324. DOI：10.1111/jce.14053.
[20]	MASSARENTI L, YILMAZ A. Incomplete endothelialization of left atrial appendage occlusion device 10 months after implantation[J]. J Cardiovasc Electrophysiol，2012，23(12):1384-1385. DOI：10.1111/j.1540-8167.2012.02360.x.
[21]	ZHONG J Q, DEYONG L, CHU H M, et al. Intracardiac echocardiography Chinese expert consensus[J]. Front Cardiovasc Med，2022，9:1012731. DOI：10.3389/fcvm.2022.1012731.

组别	例数	男/女	年龄（岁）	BMI （kg/m²）	心房颤动类型（持续性/阵发性）	CHA2DS2-VASc评分[M（P₂₅，P₇₅），分]	HAS-BLED评分[M（P₂₅，P₇₅），分]	心力衰竭[例（%）]	高血压[例（%）]	糖尿病[例（%）]	卒中/TIA[例（%）]	消化道出血史[例（%）]	体循环栓塞史[例（%）]
对照组	26	17/9	69.5±9.2	26.4±4.0	21/5	3（3，4）	2（2，3）	11（42.3）	16（61.5）	3（11.5）	16（61.5）	1（3.8）	1（3.8）
研究组	26	17/9	71.6±5.2	25.3±3.7	19/7	3（4，5）	3（2，3）	12（46.2）	18（68.2）	7（26.9）	18（69.2）	2（7.7）	3（11.5）
检验统计量值		0^a	-1.039^b	1.050^b	0.433^a	-1.729	-1.603	0.078^a	0.340^a	1.981^a	0.340^a	0.354^a	1.803^a
P值		1.000	0.305	0.299	0.510	0.084	0.109	0.780	0.560	0.159	0.560	0.552	0.610
组别	肌酐清除率（mL/min）	凝血酶原时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	活化部分凝血活酶时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	国际标准化比值[M（P₂₅，P₇₅），s]	左心房前后径（mm）	左心室射血分数（%）	围术期抗凝药物[例（%）]			住院天数[M（P₂₅，P₇₅），d]
组别	肌酐清除率（mL/min）	凝血酶原时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	活化部分凝血活酶时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	国际标准化比值[M（P₂₅，P₇₅），s]	左心房前后径（mm）	左心室射血分数（%）	华法林	利伐沙班	达比加群酯	住院天数[M（P₂₅，P₇₅），d]
对照组	76.8±28.9	12.7（11.7，14.5）	27.9（25.7，30.6）	1.09（1.0，1.3）	48.7±6.3	56.3±8.4	2（7.7）	22（84.6）	2（7.7）	8.5（6.0，12.3）
研究组	69.6±21.2	13.3（12.1，14.0）	28.0（24.6，32.6）	1.1（1.0，1.2）	46.2±6.3	58.4±8.2	0	22（84.6）	4（15.4）	8.0（6.8，9.3）
检验统计量值	1.031^b	-0.925	-0.110	-0.906	1.456^b	-8.860^b				-0.865
P值	0.307	0.355	0.913	0.365	0.076	0.380				0.387

组别	例数	男/女	年龄（岁）	BMI （kg/m²）	心房颤动类型（持续性/阵发性）	CHA2DS2-VASc评分[M（P₂₅，P₇₅），分]	HAS-BLED评分[M（P₂₅，P₇₅），分]	心力衰竭[例（%）]	高血压[例（%）]	糖尿病[例（%）]	卒中/TIA[例（%）]	消化道出血史[例（%）]	体循环栓塞史[例（%）]
对照组	26	17/9	69.5±9.2	26.4±4.0	21/5	3（3，4）	2（2，3）	11（42.3）	16（61.5）	3（11.5）	16（61.5）	1（3.8）	1（3.8）
研究组	26	17/9	71.6±5.2	25.3±3.7	19/7	3（4，5）	3（2，3）	12（46.2）	18（68.2）	7（26.9）	18（69.2）	2（7.7）	3（11.5）
检验统计量值		0^a	-1.039^b	1.050^b	0.433^a	-1.729	-1.603	0.078^a	0.340^a	1.981^a	0.340^a	0.354^a	1.803^a
P值		1.000	0.305	0.299	0.510	0.084	0.109	0.780	0.560	0.159	0.560	0.552	0.610
组别	肌酐清除率（mL/min）	凝血酶原时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	活化部分凝血活酶时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	国际标准化比值[M（P₂₅，P₇₅），s]	左心房前后径（mm）	左心室射血分数（%）	围术期抗凝药物[例（%）]			住院天数[M（P₂₅，P₇₅），d]
组别	肌酐清除率（mL/min）	凝血酶原时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	活化部分凝血活酶时间[M（P₂₅，P₇₅），s]	国际标准化比值[M（P₂₅，P₇₅），s]	左心房前后径（mm）	左心室射血分数（%）	华法林	利伐沙班	达比加群酯	住院天数[M（P₂₅，P₇₅），d]
对照组	76.8±28.9	12.7（11.7，14.5）	27.9（25.7，30.6）	1.09（1.0，1.3）	48.7±6.3	56.3±8.4	2（7.7）	22（84.6）	2（7.7）	8.5（6.0，12.3）
研究组	69.6±21.2	13.3（12.1，14.0）	28.0（24.6，32.6）	1.1（1.0，1.2）	46.2±6.3	58.4±8.2	0	22（84.6）	4（15.4）	8.0（6.8，9.3）
检验统计量值	1.031^b	-0.925	-0.110	-0.906	1.456^b	-8.860^b				-0.865
P值	0.307	0.355	0.913	0.365	0.076	0.380				0.387

组别	例数	左心耳形态[例（%）]					输送鞘管和LAA轴匹配[例（%）]	房间隔穿刺时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	封堵时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	X线曝光时间[M（P₂₅，P₇₅），min]
组别	例数	菜花型	分叶型	风向标型	鸡翅型	反鸡翅型	输送鞘管和LAA轴匹配[例（%）]	房间隔穿刺时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	封堵时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	X线曝光时间[M（P₂₅，P₇₅），min]
对照组	26	12（46.2）	6（23.1）	4（15.4）	4（15.4）	0	20（76.9）	6.0（5.0，8.0）	31.0（19.8，45.0）	7.5（4.8，14.3）
研究组	26	9（34.6）	11（42.3）	2（7.7）	2（7.7）	2（7.7）	25（96.2）	3.0（2.0，4.0）	15.0（12.8，17.3）	5.0（3.0，6.0）
Z（χ²）值							4.127^a	-5.190	-4.689	-3.705
P值							0.042	<0.001	<0.001	<0.001
组别	X线曝光量[M（P₂₅，P₇₅），mGy]	造影剂用量[M（P₂₅，P₇₅），mL]	封堵器尺寸[例（%）]					封堵器一次性展开[例（%）]	术中封堵器一次性成功选择[例（%）]
组别	X线曝光量[M（P₂₅，P₇₅），mGy]	造影剂用量[M（P₂₅，P₇₅），mL]	21 mm	24 mm	27 mm	30 mm	33 mm	封堵器一次性展开[例（%）]	术中封堵器一次性成功选择[例（%）]
对照组	260.0（140.0，426.5）	150.0（120.0，207.5）	0	1（3.8）	12（46.2）	5（19.2）	8（30.8）	16（61.5）	22（84.6）
研究组	115.0（68.0，165.0）	100.0（80.0，135.0）	1（3.8）	5（19.2）	2（7.7）	8（30.8）	10（38.5）	20（76.9）	25（96.2）
Z（χ²）值	-3.798	-3.551						1.444^a	1.991^a
P值	<0.001	<0.001						0.229	0.158

组别	例数	左心耳形态[例（%）]					输送鞘管和LAA轴匹配[例（%）]	房间隔穿刺时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	封堵时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	X线曝光时间[M（P₂₅，P₇₅），min]
组别	例数	菜花型	分叶型	风向标型	鸡翅型	反鸡翅型	输送鞘管和LAA轴匹配[例（%）]	房间隔穿刺时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	封堵时间[M（P₂₅，P₇₅），min]	X线曝光时间[M（P₂₅，P₇₅），min]
对照组	26	12（46.2）	6（23.1）	4（15.4）	4（15.4）	0	20（76.9）	6.0（5.0，8.0）	31.0（19.8，45.0）	7.5（4.8，14.3）
研究组	26	9（34.6）	11（42.3）	2（7.7）	2（7.7）	2（7.7）	25（96.2）	3.0（2.0，4.0）	15.0（12.8，17.3）	5.0（3.0，6.0）
Z（χ²）值							4.127^a	-5.190	-4.689	-3.705
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组别	X线曝光量[M（P₂₅，P₇₅），mGy]	造影剂用量[M（P₂₅，P₇₅），mL]	封堵器尺寸[例（%）]					封堵器一次性展开[例（%）]	术中封堵器一次性成功选择[例（%）]
组别	X线曝光量[M（P₂₅，P₇₅），mGy]	造影剂用量[M（P₂₅，P₇₅），mL]	21 mm	24 mm	27 mm	30 mm	33 mm	封堵器一次性展开[例（%）]	术中封堵器一次性成功选择[例（%）]
对照组	260.0（140.0，426.5）	150.0（120.0，207.5）	0	1（3.8）	12（46.2）	5（19.2）	8（30.8）	16（61.5）	22（84.6）
研究组	115.0（68.0，165.0）	100.0（80.0，135.0）	1（3.8）	5（19.2）	2（7.7）	8（30.8）	10（38.5）	20（76.9）	25（96.2）
Z（χ²）值	-3.798	-3.551						1.444^a	1.991^a
P值	<0.001	<0.001						0.229	0.158