經導管主動脈瓣置換“瓣中瓣”的應用進展

何宇 劉珂崎 張榕 劉曉燕 江磊

(1 雅安市人民醫院心胸外科,四川 雅安 625000; 2 青島大學附屬醫院心血管外科)

近年來,由于擔心機械瓣膜出血和血栓等并發癥的發生,生物瓣膜的應用呈現出上升的趨勢[1-3］。但生物瓣膜耐久性相對較差,有一部分病人出現瓣膜衰敗,需要再次手術治療。但病人已經歷過一次手術,再次手術風險很高,病死率高達20%[4］,有些病人因此被拒絕于手術之外。但是,經導管主動脈瓣中瓣(VIV TAVR)的應用可以改變這一現狀[5］。TAVR技術進入臨床應用18年來,已經在全球多個中心開展了超過30萬例手術。TAVR的經典適應證為三葉式主動脈瓣膜狹窄(中—重度)并鈣化的高危手術風險病人。隨著經驗的累積以及技術不斷的進步,早在2006年WALTHER就提出了經導管主動脈“瓣中瓣”這一理念;隨后在2007年,WENA-WESER首次成功實施了這一技術,1年隨訪瓣膜無反流,跨瓣壓差1.60 kPa,術后病人恢復良好。近期PARTNER 2 Valve-in-Valve Registry調查了2012年6月-2014年10月的365例進行了VIV TAVR治療的病人[6］,平均年齡(78.9±10.2)歲,平均STS得分為9.1±4.7,結果顯示30 d內全因病死率為2.7%,卒中發生率為2.7%,主要血管并發癥發生率為4.1%,冠狀動脈阻塞的發生率為0.8%,永久起搏器置入率則為1.9%;1年的全因病死率為12.4%,卒中發生率為4.5%,永久起搏器植入率為2.6%,主動脈瓣平均殘余壓力梯度為2.35 kPa,主動脈瓣有效開口面積(EOA)為1.16 cm2,中重度反流發生率為1.9%,左心室射血分數增加到50.6%～54.2%。證明了VIV TAVR技術治療衰敗主動脈生物瓣的可行性。

1 外科生物瓣膜的衰敗(SVD)需再次換瓣評定標準

目前還沒有對SVD形成一個統一的標準。在外科領域中主要有以下幾個評定標準。SENAGE等[7］是第一個提出根據心臟超聲制定SVD標準的,包括經主動脈瓣平均壓力差≥4.00 kPa,EOA≤1 cm2,經主動脈瓣反流≥3級;類似還有BOURGUIGNON等[8］認為經主動脈瓣平均壓力差為>5.33 kPa,嚴重的主動脈瓣反流,反流的面積>0.30 cm2;MAHJOUB等[9］提議經主動脈瓣平均壓力差≥2.66 kPa同時EOA減少或跨瓣反流至少為1級。最近歐洲心血管成像協會指南建議的SVD標準為:在隨訪中平均跨膜壓力差增加≥1.33 kPa可能為SVD,增加≥2.66 kPa為嚴重SVD,并且伴隨有EOA下降,異常瓣葉形態學和活動性上有明顯的下降,和新出現或惡化的生物瓣膜的反流。

2 外科生物瓣膜(SHV)的衰敗類型

衰敗可由瓣葉退化或者非瓣葉退化因素引發,前者一般由瓣葉退化(磨損、撕裂、鈣化)和瓣葉毀損(心內膜炎)引起,后者的主要原因是血管翳覆蓋、血栓和瓣周漏。這些退化的結果都可能導致瓣膜出現狹窄、反流,或者兩者同時出現。詳細超聲心動圖對判斷SVD類型非常重要,經食管超聲心動圖(TEE)應該常規對瓣膜反流這一最主要退化類型病人檢查來排除心內膜炎或者是瓣周漏。對表現為主動脈瓣狹窄的病人,仔細回顧其原來超聲檢查,觀察最近的臨床狀態的改變,以區分是SHV的衰敗還是外科手術后的瓣膜與身體功能不匹配(PPM),這對SHV瓣膜直徑小于21 mm的病人來說,回顧其超聲檢查尤為重要,因為其癥狀的出現可能與術后高跨瓣膜壓力差和中-重度PPM有聯系。據統計嚴重的外科生物瓣膜狹窄病人比外科生物瓣膜反流病人病死率更高[10］。在狹窄的外科生物瓣膜中經導管瓣膜(THV)不能充分地擴張,影響血流動力學,導致術后平均壓力差增高,出現較差的預后。

3 術前影像檢查

經胸部超聲心動圖(TTE)是評估生物瓣膜結構和功能的標準。當TTE受到限制時,經食管超聲心動圖(TEE)能提供更好的分辨率。TEE在評估主動脈瓣關閉不全和區分經主動脈瓣反流或瓣周反流時扮演了重要的角色。瓣膜的三維超聲心動圖成像對外科手術非常有用,用于確定反流的存在、起源、方向和延伸[11］。但是較差的超聲心動圖窗、人為因素、聲影是公認的TEE和TTE的弱點。多排斷層計算機掃描(MDCT)避免了這一技術缺陷,并可使瓣膜形態和瓣葉運動更形象[12］。在有些特殊情況下,尤其是對不能使用造影劑的病人,心血管磁共振檢查也是一種有用的工具;在生物瓣植入后,它提供了對主動脈瓣返流(AR)的精確的評價,因為超聲心動圖定量可能很困難,并且缺乏可靠性[13］。考慮到主動脈瓣狹窄病人冠心病的高發率,還需要常規對病人行冠狀動脈造影檢查。

4 衰敗生物瓣膜分類及尺寸確認

市面上有多種類型的SHV,對SHV的型號、結構、尺寸的了解是至關重要的。外科生物瓣膜就其是否有支架來說一般分為兩種,有支架和無支架瓣膜。有支架的SHV在射線下顯影,在手術中能提供標記;而無支架的外科生物瓣膜,在射線下無顯影,手術過程中不能清晰知道其位置。有學者報道,在無支架生物瓣膜中行VIV TAVR,冠狀動脈阻塞的風險更高[14］。

瓣膜尺寸的確定是一大難點,必須詳細了解外科生物瓣膜規格。經導管生物瓣膜(THV)為無縫合瓣膜,相對于瓣環大一些才能保持其穩定性。但是,過大的尺寸會使瓣膜不完全擴張,因此不僅不能恢復其功能,也不能改善平均壓力差[15］。然而,較小的瓣膜可能導致嚴重的瓣周漏和血栓。目前常用的了解瓣膜尺寸的方法有:①從制造商說明書獲取其參數;②通過MDCT測量其內部直徑;③使用BAPAT發布的軟件來計算瓣膜的參數。

外科生物瓣膜廠家說明書標注的參數通常是外部直徑,而行VIV TAVR需要了解內部直徑,真實內部直徑一般比外部直徑小1～4 mm。通過CT或者TEE對生物瓣膜的3維重建來獲取真實內部直徑或者面積是可行的。TEE三維重建不需要造影劑,有良好的分辨率,能提供較好的生物信息。然而,TEE三維重建受限于其對橫向冠狀動脈較差的分辨率,這減少了在此平面測量血流、組織的作用。此時需要造影劑的MDCT,明顯提供了更好的組織對比,但可能會受到部分體積平均效應及心、肺或心率失常的影響。通過MDCT的幫助測量其內部直徑,其測量結果可能比所需內徑大1～2 mm,特別是在內縫紉環瓣膜,所以成像技術需要一個統一標準的方法。兩種成像模式取決于病人的具體情況,超聲心動圖和MDCT常認為是可以互相補充的。VIV TAVR具有其自身特點,需要具體的指南和標準來引導MDCT的測量,瓣膜的真實流入量仍然是最重要的參數[16］。

5 瓣膜的置入位置

為了防止瓣周漏和瓣膜移位,植入深度的確定是非常有挑戰性的。不管瓣膜如何進行設計,SHV最窄的部分總是在其縫紉環平面,這可以在VIV TAVR中作為一個參考平面,SHV射線下顯影部分和縫紉環位置的關系可以確保THV放置的位置。與傳統的TAVR類似,找到顯影部分或者垂直于瓣環平面部分的位置很重要。可以通過尋找一個合適的透視的角度,在這個角度上,瓣膜基部環上顯影部分以直線的形式出現,或者與瓣膜后的顯影部分有近似的高度[17］。無支架SHV缺乏顯影標記,在這種情況下,通過豬尾導管造影劑的幫助,緩慢膨脹瓣膜,可以幫助置入瓣膜位置的確認;TEE的使用對于THV的定位也是非常有用的。有專家推薦使用導絲在冠狀竇口作為標記以提供更好的瓣膜植入參考位置[18］。在理想情況下,SAPIEN XT瓣膜應該在SHV的縫紉環下方4～5 mm處放置,而CoreValve應該放置在新環形平面以下5 mm處[19］。

6 VIV TAVR的并發癥

除了TAVR并發癥以外,VIV TAVR還有其自身并發癥特點,術后主動脈瓣高殘留平均壓力差、冠狀動脈阻塞、瓣膜血栓形成等,其中最嚴重的為高殘留平均壓力差。SHV的內徑、支架、瓣葉高度以及瓣葉的位置,在內環還是外環,都能影響VIV TAVR的結果。到目前為止,大多數VIV TAVR使跨瓣膜壓力差減小,且沒有嚴重的瓣周漏。但是還有很多案例報道,即使使用新型器械,VIV TAVR后主動脈瓣殘余平均壓力差為1.33～3.33 kPa,比單純TAVR后(0.67～2.00 kPa)要高[20］。特別是在較小的生物瓣膜中(直徑19～21 mm),由于直徑較小和瓣膜擴張不充分,殘余平均壓力差通常超過2.66 kPa[21］。此外,一些病人在SAVR(特別是小生物瓣膜組)中出現了高平均壓力差和中度到重度的PPM[22］,這也導致了瓣膜置換術后的較高跨瓣壓力差。SHV通常流出道直徑較小,并且具有非彈性支架,這可能限制THV的擴張。反過來導致較差的血流動力學以及VIV TAVR后的高跨主動脈瓣壓力差。事實上,在VIV TAVR之后,平均壓力差升高是很常見的,并且使病死率增加。PPM是指工作正常但不能為人體活動提供完整功能的人工瓣膜,PPM通常是由瓣膜有效面積(EOA)除以病人的體表面積來定義的,EOA≤0.85 cm2/m2定義為中度PPM,EOA≤0.65 cm2/m2表示有嚴重的PPM。而生物瓣膜碎裂(BVF)[23］是解決這一問題的一種新技術。在BVF中,瓣膜成形擴張器被放置瓣膜合適的位置,然后在SHV的手術縫合環上進行高壓充氣,使瓣膜面積擴大,可以選擇更大THV尺寸,從而增加了VIV TAVR后能達到的最大有效孔口面積。通過BVF后可以增加3～4 mm主動脈瓣直徑。

冠狀動脈阻塞有3.0%～3.5%的發生幾率,這比單純的TAVR要高,當冠狀動脈開口位置與主動脈瓣距離<12 mm時發生阻塞幾率更大。在VIV TAVR中,瓣葉直接接觸冠狀動脈開口處,或者冠狀動脈周圍瓣葉運動會造成冠狀動脈阻塞,并且冠狀動脈阻塞在無支架瓣膜的病人中有更高發生率,在這一背景下,可回收和可重新定位的裝置更值得推薦。同時瓣膜移位和血栓形成等并發癥也有發生,可能與瓣膜未放置到合適的位置有關,相關文獻報道了超過15%的瓣膜錯位,新一代裝置的應用和技術的進步會減少瓣膜錯位發生的風險[24］。

7 結語

盡管VIV TAVR有一些局限性,但無可否認此技術還會不斷提高。因此可以想象,在以后,SAVR時選擇瓣膜類型和操作方法時會與VIV TAVR技術發展密切相關,可能會減輕對SHV耐久性的擔憂。隨著VIV TAVR技術的成熟,其適用范圍會更廣,未來主動脈瓣膜的疾病可首選介入治療,同時在介入中可以增大EOA,減少PPM帶來的影響。目前主要考慮SHV具體特點的選擇,如其內徑、設計等特征將會影響后期VIV TAVR的操作,據數據顯示,超過1/3的SAVR病人接受了直徑<23 mm的SHV。從長期來看,在生物研究中抑制THV的擴張和不良的匹配可能會加速瓣膜的退化和降低耐久性。當行SAVR時應盡可能選擇較大的SHV,或從長遠來看預防性使用主動脈根部擴張術,更便于將來VIV TAVR的實行。

作者聲明：所有作者共同參與了論文的研究設計、寫作和修改。所有作者均閱讀并同意發表該論文,且均聲明不存在利益沖突。