Sievers分型0型與1型二葉式主動脈瓣患者超聲心動圖特征及升主動脈擴張的影響因素*

楊銘銘,何垚,于紹梅*

(貴州醫科大學附屬醫院 超聲中心,貴州 貴陽 550004)

二葉式主動脈瓣(bicuspid aortic valve,BAV) 畸形是一種常見的先天性心臟瓣膜疾病,發病率約0.6%～2.0%[1],該病早期無明顯癥狀,隨著疾病發展出現瓣膜鈣化、狹窄、反流、主動脈擴張和/或 主動脈瘤及夾層等異常,可降低患者生活質量、增加死亡率[2]。合并主動脈病變在BAV患者中很常見,約40%的患者伴有胸主動脈擴張,BAV患者發生急性主動脈急癥的風險高于一般人群[3]。超聲心動圖是診斷BAV的首選方法,可通過圖像觀察瓣葉的形態及功能變化,對該病進行分型、并對相關主動脈并發癥進行評估[4]。BAV最常用的分型方法是Sievers分型,根據主動脈瓣葉的數量、空間位置和功能狀態3個特征對BAV進行系統的分類[5],目前的研究主要基于歐美人群的數據,且多為1型BAV的研究,而對0型與1型BAV超聲心動圖特征對比的研究相對較少。本研究通過對Sievers分型0型與1型BAV患者的超聲心動圖結果進行比較,分析兩種不同BAV分型的超聲心動圖特征,并探討影響升主動脈擴張的相關因素。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2017年5月—2020年6月經臨床和胸超聲心動圖檢查確診為BAV的患者200例,男性117例、女性83例,年齡8～82歲、平均(52.28±18.36)歲。納入標準:經胸超聲心動圖診斷為BAV,圖像質量好,清晰顯示主動脈瓣葉數目。排除標準:先天性主動脈縮窄、主動脈瓣下狹窄、馬凡氏綜合征、感染性心內膜炎、主動脈夾層,超聲心動圖資料不完整、圖像質量差。本研究經本院醫學倫理委員會批準(批準號2021152)。患者或其家屬知情同意且簽署同意書。

1.2 研究方法

1.2.1分組 根據Sievers分型[5]分為0型BAV組(n=115)及1型BAV組(n=85);根據瓣葉排列方式及融合類型將0型組分為左右排列式組(n=54)、前后排列式(n=28)、左前右后排列式(n=28)和右前左后排列式組(n=5)4個亞組,1型組分為左右冠瓣融合組[R-L型組(n=52)]和右無冠瓣融合組[R-N型組(n=33)]2個亞組。

1.2.2彩色多普勒超聲檢測 使用Philips IE 33、Philips IU 22彩色多普勒超聲診斷儀(探頭頻率3.5～5.0 MHz),患者取左側臥位,參考美國超聲心動圖協會制定的成人超聲心動圖指南獲取常規二維超聲切面指標(經胸骨旁左室長軸、大動脈短軸、心尖四腔心、心尖五腔心、劍突下切面),觀察各腔室及主動脈瓣膜情況、主動脈瓣反流及狹窄情況[6],超聲參數測值參照中國正常成人超聲心動圖測量標準[7],血管外科學會規定健康成人的正常主動脈直徑不應超過40 mm[8]。主動脈瓣反流分級標準:有效反流口面積<0.10 cm2為輕度、0.10～0.29 cm2為中度、≥0.30 cm2為重度。主動脈瓣狹窄標準:平均跨瓣壓差<20 mmHg為輕度、20～40 mmHg為中度、≥40 mmHg為重度[9]。

1.2.3觀察指標 收集200例BAV患者的超聲心動圖參數(左房前后徑、左室舒張末徑、左室后壁厚度、主動脈瓣環徑、升主動脈徑、竇部前后徑、右室前后徑、室間隔厚度、主肺動脈徑、左室射血分數、主動脈瓣口峰值流速、跨瓣平均壓差)和主動脈并發癥情況(主動脈瓣狹窄、主動脈瓣反流、同時存在主動脈瓣狹窄及反流的混合病變),并記錄性別及年齡信息。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 一般臨床資料

200例BAV患者中,58.5%為男性;單純主動脈瓣反流58例(29%),其中輕度反流25例(12.5%),中重度反流33例(16.5%);單純主動脈瓣狹窄50例(25%),其中輕度狹窄27例(13.5%),中重度狹窄23例(11.5%);同時存在主動脈瓣狹窄及反流的混合病變62例(31%);升主動脈擴張80例(40%)。

2.2 超聲心動圖特征

結果顯示,Sievers分型0型BAV組患者升主動脈徑、左室后壁厚度、主動脈瓣流速及壓差均大于1型BAV組,0型BAV組左室舒末徑小于1型BAV組,差異有統計學意義(P<0.05);Sievers分型0型BAV患者更容易發生主動脈瓣狹窄,而1型BAV患者發生主動脈瓣反流較多(P<0.05)。2組患者的年齡、性別、左房前后徑、主動脈瓣環徑、竇部前后徑、右室前后徑、室間隔厚度、主肺動脈徑、左室射血分數比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 Sievers分型0型BAV組與Sievers分型1型BAV組超聲心動圖特征比較Tab.1 Comparison of echocardiographic characteristics between Sievers's type 0 BAV and Sievers type 1 BAV groups

2.3 BAV合并升主動脈擴張影響因素的多因素logistic回歸

將組間有差異的變量納入多因素logistic回歸模型,結果提示Sievers分型、主動脈瓣環徑及竇部前后徑是升主動脈擴張的影響因素(P<0.05)。見表2。

2.4 Sievers分型0型BAV組4個亞組超聲心動圖特征

如圖1所示,根據瓣葉排列方式將Sievers分型0型BAV組分為左右排列式組、前后排列式、左前右后排列式及右前左后排列式組4個亞組,其中左右排列型BAV組人數最多、共54例(47%),右前左后排列型BAV組最少、共5例(4%);4個亞組間超聲心動圖參數結果顯示,與左右排列型BAV組相比,前后排列及左前右后排列型BAV組的主動脈竇部徑較大,差異有統計學意義(P=0.009);4個亞組患者的年齡、左房前后徑、左室舒張末徑、左室后壁厚度、主動脈瓣環徑、升主動脈徑、右室前后徑、室間隔厚度、主肺動脈徑、左室射血分數、主動脈流速及壓差比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

注:A1～A4依次為左右排列式、前后排列式、左前右后排列式及右前左后排列式,箭頭指2個主動脈瓣葉。圖1 Sievers分型0型BAV組4個亞組超聲心動影像Fig.1 Ultrasound manifestations of 4 different valve arrangements in Sievers type 0 BAV group

表3 Sievers分型0型BAV組4個亞組超聲心動圖特征比較Tab.3 Comparison of echocardiographic features among 4 subgroups of Sievers's type 0 BAV group

2.5 Sievers分型1型2個亞組超聲心動圖特征

如圖2所示,根據瓣葉排列方式將Sievers分型1型BAV組分為R-L型和R-N型BAV組,R-L型BAV人數最多、其竇部前后徑增寬及主動脈瓣反流發生率均高于R-N型BAV,而R-N型BAV發生主動脈瓣狹窄及反流的混合病變最多,差異具有統計學意義(P<0.05);2組患者的年齡、性別、左房前后徑、左室舒張末徑、左室后壁厚度、主動脈瓣環徑、升主動脈徑、右室前后徑、室間隔厚度、主肺動脈徑、左室射血分數、主動脈瓣壓差比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

注:B1為R-L型、B2為R-N型,箭頭指主動脈瓣融合成嵴。圖2 Sievers分型1型BAV患者2種不同融合類型超聲心動影像Fig.2 Ultrasound manifestations of 2 different fusion types in Sievers type 1 BAV group

表4 Sievers分型1型BAV患者2個亞組超聲心動圖特征比較Tab.4 Comparison of echocardiographic characteristics befween 2 subgroups of Sievers type 1

3 討論

BAV是一種先天性且高度異質性的疾病,其特征為主動脈瓣葉呈兩個瓣,并伴有主動脈病變、其他先天性心臟缺陷和遺傳綜合征等[10-11]。BAV的發病機制還不清楚,可能與胚胎發生過程中原半月瓣異常分離而導致主動脈瓣出現不同的表型有關[11]。BAV畸形患者主動脈瓣病變進展迅速,可能導致升主動脈擴張甚至主動脈夾層的嚴重后果。主動脈瓣葉的不同形態與不同的主動脈并發癥相關,超聲心動圖是診斷BAV畸形及其并發癥的首選方法。

本研究Sievers分型0型BAV發病率高于Sievers分型1型BAV,而與Sievers[5]的研究中0型的發病率約4.5%、低于1型不一致,可能與種族差異有關。Martin等[12]研究發現,中國、歐洲和美國的不同Sievers分型BAV發病率具有差異。本研究結果顯示0型BAV合并主動脈瓣狹窄較1型多,0型的升主動脈徑、左室后壁厚度、主動脈瓣流速及壓差均大于1型,與Lee等[13-14]的研究結果一致。由于0型BAV表現為兩個大小相等的瓣葉,瓣口開放面積小,所以容易發生狹窄,而1型BAV為3個主動脈竇,兩個瓣葉融合形成一個嵴,形成大小不等的兩個瓣葉,形成的嵴或瓣尖脫垂則容易引起反流。主動脈瓣狹窄后易發生主動脈擴張,且主動脈瓣狹窄是BAV患者發生升主動脈擴張/動脈瘤的獨立危險因素[8]。還有研究表明主動脈縮窄的患者中有3/4合并BAV,且多為0型BAV[15]。因此,0型BAV患者可能有更差的預后,需要更嚴格的隨訪策略。未來還需要進行縱向研究,探討隨著時間推移發生與BAV亞型相關的并發癥的風險。

本研究中BAV患者升主動脈擴張發生率較高(約40%),Sievers分型、主動脈瓣環徑及竇部前后徑與升主動脈擴張具有相關性。超聲心動圖檢查是目前BAV首選的診斷及隨訪方式,可以清晰顯示心內結構及血流,為臨床提供可靠的診療依據。動脈擴張可進展為主動脈瘤或主動脈夾層[16],因此早期用超聲心動圖診斷及監測BAV患者主動脈并發癥尤為重要。

本研究結果顯示1型R-L BAV的竇部前后徑大于1型R-N BAV,與Maleki等[17-18]的研究一致。有研究認為1型R-L BAV與主動脈根部擴張相關,1型R-N BAV與升主動脈擴張相關[19]。這是由于不同的瓣葉融合方式會引起不同的血流模式,1型R-L BAV的血流射流指向無冠瓣尖并沖擊主動脈右前壁,而1型R-N BAV的血流射流指向左冠瓣尖,沖擊右主動脈后壁[20],血流偏心及渦流可導致主動脈壁壁切應力不均勻增高[21-22]。高壁切應力的主動脈壁彈性蛋白豐度降低、平均彈性蛋白百分比面積顯著減少、彈性蛋白纖維變薄、彈性纖維的絕對平均厚度減少,彈性蛋白變性和基質調節蛋白紊亂主要發生在壁切應力增加的區域[23],這可能解釋了不同血流模式導致不同的主動脈擴張形態。但本研究沒有顯示兩種表型間升主動脈徑的差異。Sievers等[24]研究也沒有發現1型R-L BAV及 1型R-N BAV與主動脈擴張模式之間的關系。另外有研究表明BAV患者合并中度或重度主動脈狹窄時,R-L型與R-N型融合模式之間的主動脈壁切應力沒有觀察到差異[25]。對兒童BAV的研究中發現輕度以上的升主動脈擴張與瓣葉融合類型無關[26]。從各種不同的研究結果可以看出,BAV存在較高的臨床異質性,在今后的研究中,可將瓣膜表型及臨床表現相結合來識別BAV畸形個體。

綜上所述,本次采用超聲心動圖對BAV患者開展的研究結果提示,Sievers分型0型BAV患者較為常見,升主動脈徑、左室后壁厚度、主動脈瓣流速及壓差均大于1型患者,且合并主動脈瓣狹窄較多。BAV患者升主動脈擴張發生率較高,其Sievers 0型瓣膜表型、主動脈瓣環徑及竇部前后徑與升主動脈擴張相關。因此,對BAV患者早期行超聲心動圖檢查以明確診斷、發現并發癥及密切觀察疾病的變化,在延緩病程的進展和早期防治并發癥方面有很高的應用價值。