二叶式主动脉瓣狭窄患者主动脉根部形态学特点对经导管主动脉瓣置换术疗效的影响

宋光远，王墨扬，王媛，牛冠男，张倩，陈茂，王建安，冯沅，赵振刚，刘先宝，杨跃进，吴永健

经导管主动脉瓣置换术（TAVR）经过十余年的发展目前已经在全球完成40余万例，其安全性及有效性已经得到广泛验证，并且成为外科高危及禁忌主动脉瓣狭窄患者的主要治疗方法[1-2]。TAVR的适应证随着评估、器械、技术的创新在近年来不断拓展，探索二叶式主动脉瓣TAVR的可行性已经成为目前TAVR未来发展的重要课题之一[3-4]。既往研究结果提示，我国主动脉瓣狭窄患者二叶式主动脉瓣比例明显高于西方，且瓣叶及根部形态变异性大，目前该领域TAVR数据仍极为有限[5-6]。故本研究旨在通过对二叶式主动脉瓣TAVR患者的主动脉根部形态学特点及其对术中并发症的影响进行分析，总结我国在二叶式主动脉瓣狭窄患者中的初步经验，改进评估与策略的制定，减少手术并发症的发生。

1 资料与方法

本研究回顾性分析49例术前进行主动脉根部计算机断层摄影术（CT）并采用我国自主研发的环上自膨胀式人工瓣膜（Venus-A主动脉瓣膜，杭州启明医疗器械有限公司）实施TAVR的二叶式主动脉瓣狭窄患者，包括2014年1月至2015年1月Venus-A临床研究中在阜外医院、四川大学华西医院及浙江大学附属第二医院连续入选的34例患者，以及2015年1月至2016年12月在阜外医院连续入选的15例患者。本组患者均为外科禁忌或高危风险的有临床症状的自体主动脉瓣狭窄患者，其主动脉瓣狭窄诊断主要依据经胸超声心动图检查标准及外科风险评估标准[5]。入选患者主动脉瓣分型依据为增强多排CT扫描影像，根据Jilaihawi等[7]2016年提出的二叶式主动脉瓣患者新分型方法为双交界点二叶式主动脉瓣（包括带嵴和非带嵴两种类型）。排除外科生物人工瓣膜毁损行TAVR患者以及瓣叶解剖结构呈三个交界点（即三叶式主动脉瓣或功能性二叶式主动脉瓣）的患者。

CT扫描及分析：本组患者均采用多层螺旋CT进行术前主动脉根部扫描，所有病例均为心电门控，大多数采用回顾性心电门控，于最佳收缩期重建图像进行评估。所有CT图像均由阜外医院瓣膜病核心实验室使用目前全球各中心TAVR前评估使用最为广泛的3 mensio 软件（版本8.1）进行分析。对于主动脉根部进行多平面中心曲线重建（CMPR），瓣环水平定义为垂直于CMPR且为两个窦的最低点平面（无嵴二叶瓣），带嵴二叶瓣可视为三个窦的最低点平面。瓣环椭圆率定义为瓣环短经/长经×100%。主动脉成角定义为冠状位中瓣环平面与水平面所成夹角。左心室流出道（LVOT）水平（瓣环下4 mm平面）、窦管交界、窦部、升主动脉距离瓣环40 mm处、升主动脉最宽平面内径以及左右冠状动脉开口高度均进行测量。瓣叶钙化程度阈值采用HU850进行测算，范围为瓣环水平至瓣叶顶部，除外冠状动脉钙化。瓣环上水平测量主要体现瓣环上钙化及增生结构对于空间的影响，目前尚无统一的定量方法。本研究中采用瓣环上钙化及增生（如非钙化嵴）最严重平面估测法，根据估测瓣膜植入后钙化及增生位移程度及窦部容积进行手绘闭合曲线进行周长及长短经测量。同时采用瓣环上水平、瓣环水平及LVOT水平的周长比值（LVOT周长/瓣环周长、瓣环周长/瓣环上周长、LVOT周长/瓣环上周长）用来描述根部形态变化程度（图1A、1B、1C）。

图1 二叶式主动脉瓣根部形态示意

TAVR过程及效果评估：本组患者均于杂交手术室在全身麻醉或局部麻醉＋深度镇静下由心脏手术团队行TAVR，采用经股动脉或升主动脉路径置入Venus-A瓣膜，并即刻进行造影及超声心动图明确瓣膜置入位置及观察瓣膜形态。

院内及出院随访：记录患者于住院期间不良事件，术后7日及30日行临床常规及经胸超声心动图随访。本研究与主动脉根部形态结构相关的TAVR效果评定主要参考术中及术后短期安全性及有效性指标，故参考美国瓣膜病研究共识-2（VARC-2）中对于器械成功的定义[8]，终点指标包括：术中死亡、转急诊外科开胸手术、术中使用第二个人工瓣膜置入（瓣中瓣）、瓣膜移位（包括向升主动脉方向移位以及向左心室方向移位）、术后残余主动脉瓣狭窄[术后超声平均主动脉瓣跨瓣压差＞20 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）且最大跨瓣流速＞3 m/s]、中量及以上的瓣周反流 。其中向左心室方向移位（置入位置过深）定义为术中即刻主动脉根部造影图像测量第一个人工瓣膜下缘距离瓣环超过10 mm。

统计学分析：使用SPSS 19.0软件进行统计学分析。所有计量资料均进行正态性检验和方差齐性检验；正态分布计量资料以均值±标准差表示，组间比较采用独立或配对样本t检验。计数资料以率或构成比表示，组间比较采用卡方检验；对于样本量小于40的计数资料，应用Fisher精确概率法。采用双侧检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本临床资料

入选二叶式主动脉瓣重度狭窄TAVR患者49例，其中男性26例（53.1%），平均年龄（73.4±5.9）岁，体重指数（22.2±3.2） kg/m2。基线平均STS评分为（6.3±2.8）%。所有患者均有心力衰竭，其中39例（79.6%）纽约心脏协会（NYHA）心功能分级≥Ⅲ级。患者基线期超声心动图主动脉瓣最高流速为（5.0±0.7） m/s，平均跨瓣压差（64.7±19.3）mmHg。高血压患者22例（44.9%）、糖尿病患者21例（42.9%）、有吸烟史的患者27例（55.1%）。

2.2 主动脉根部CT数据分析

本组49例患者均为双交界点二叶式主动脉瓣，其中27例（55.1%）为无嵴二叶瓣，22例（44.9%）为带嵴二叶瓣。带嵴二叶瓣中有21例为左右冠瓣融合，1例为右无冠瓣融合。瓣叶钙化体积（以HU850为阈值）为（604.1±318.7） mm3，有26例（53.1%）患者瓣叶钙化体积大于500 mm3。平均瓣环周长大于平均瓣环上水平周长[（78.8±7.4） mm vs （67.1±6.7）mm，P＜0.001]，平均LVOT周长大于平均瓣环周长[（81.6±10.5） mm vs （78.8±7.4） mm，P=0.003]。与带嵴二叶瓣患者相比，无嵴二叶瓣患者瓣环椭圆率更高[（75.9±6.5）% vs （82.4±9.8）%，P=0.008]。

2.3 介入治疗术中情况（表1）

49例患者均于局麻+镇静或全麻状态下行TAVR，其中3例（6.1%）经升主动脉路径，其余46例（93.9%）经股动脉路径。共46例（93.9%）患者完成TAVR，其余3例（6.1%）因介入治疗失败转急诊外科治疗。49例患者中2例（4.1%）术中死亡（均经过外科急诊手术抢救），其中1例因心脏穿孔，1例因形成主动脉夹层所致。

术中需采用瓣中瓣置入的患者共12例（24.5%），其原因主要为第一个人工瓣膜位置不佳（7/12）及瓣膜扩张程度不充分导致的反流量过大（5/12）。置入瓣中瓣患者比无瓣中瓣患者瓣环平均内经、周长、面积及LVOT平均内经、周长更大（P均＜0.001）。瓣中瓣患者与无瓣中瓣患者LVOT周长/瓣环上水平周长比值虽差异无统计学意义（P=0.067），但趋近阈值。

术中瓣膜向主动脉方向移位2例（4.1%），41例（83.6%）患者术中造影质量可进行置入深度测量，其中向左心室方向移位（置入过深）共14例（34.1%）。置入过深患者比无置入过深患者LVOT平均内径（P=0.017）及LVOT周长/瓣环周长比值（P=0.005）更大。

表1 二叶式主动脉瓣狭窄TAVR患者介入治疗术中情况（±s）

表1 二叶式主动脉瓣狭窄TAVR患者介入治疗术中情况（±s）

注：TAVR：经导管主动脉瓣置换术；LVOT：左心室流出道

有无置入瓣中瓣项目瓣膜有无置入过深置入瓣中瓣患者 (n=12)无置入瓣中瓣患者 (n=37) P值 置入过深患者 (n=14)无置入过深患者 (n=27) P值带嵴二叶瓣[例 (%)] 6 (50.0) 16 (43.2) 0.683 4 (28.6) 12 (44.4) 0.323主动脉成角 (度) 48.5±8.1 51.1±8.9 0.365 53.7±8.4 50.9±8.4 0.141瓣环平均内径 (mm) 26.8±2.4 23.9±2.0 ＜0.001 25.1±2.6 24.1±2.2 0.202瓣环椭圆率 (%) 78.0±9.4 90.0±9.0 0.521 77.8±8.6 80.0±9.5 0.463瓣环周长 (mm) 85.7±7.0 76.6±6.1 ＜0.001 78.8±7.2 77.9±7.1 0.703瓣环面积 (mm2) 570.1±96.8 452.1±77.9 ＜0.001 489.0±94.8 464.5±88.4 0.417窦部最大内径 (mm) 38.3±3.4 37.2±3.7 0.348 37.6±4.2 37.0±3.2 0.615窦部最小内经 (mm) 26.7±3.6 26.0±2.7 0.559 26.0±4.0 26.0±2.1 0.984窦管交界平均内径 (mm) 31.6±4.7 31.4±3.1 0.973 32.3±4.1 31.0±3.0 0.249升主动脉最宽平面平均内经 (mm) 44.6±6.6 43.7±5.1 0.641 45.6±5.3 43.4±5.1 0.200 LVOT平均内经 (mm) 28.4±2.7 24.3±3.1 ＜0.001 26.9±3.0 24.3±3.2 0.017 LVOT周长 (mm) 91.3±9.1 78.4±8.9 ＜0.001 85.0±8.6 80.0±10.0 0.062左冠状动脉高度 (mm) 18.5±4.9 16.3±4.0 0.126 17.3±4.3 16.7±4.5 0.679右冠状动脉高度 (mm) 18.9±7.7 18.1±3.9 0.654 16.1±3.2 19.1±6.1 0.096主动脉瓣钙化体积HU850 (mm3) 601.2±367.4 605.7±391.2 0.976 520.4±417.2 677.5±348.6 0.143瓣环上水平周长 (mm) 70.2±7.0 66.1±6.4 0.070 67.1±9.4 66.5±5.2 0.825瓣环周长/瓣环上周长 (%) 122.8±11.8 116.5±11.1 0.100 118.5±10.9 117.7±13.0 0.843 LVOT周长/瓣环周长 (%) 106.4±5.1 102.3±8.1 0.111 108.0±7.4 101.2±6.7 0.005 LVOT周长/瓣环上水平周长 (%) 125.5±12.3 119.4±15.7 0.067 128.0±14.0 119.2±16.3 0.098

2.4 随访结果

46例完成TAVR患者术后7天发现5例（10.8%）患者存在残余主动脉瓣狭窄，术后30天减少至4例（8.7%）；中度及以上瓣周反流患者7例（15.2%），与中度以下瓣周反流患者比钙化体积HU850更大[（1107.9±515.2） mm3vs （488.1 ±262.8） mm3，P＜0.001]，术后30天中度及以上瓣周反流患者减少至3例（6.5%）。所有TAVR患者术后30天对比基线期主动脉瓣平均跨瓣压差下降[（10.3±1.2）mmHg vs （ 64.7±19.3） mmHg，P＜0.001]，左心室射血分数提升[（59.3±8.6）% vs （52.1±11.6）%，P=0.03]。瓣膜置入过深患者术后30天左心室射血分数低于无置入过深患者[（53.4±15.0）% vs（60.2±6.6）%，P=0.02]。

3 讨论

本研究根据最新的二叶式主动脉瓣分型方法，总结了我国双交界点二叶瓣患者的主动脉根部形态学特点，并分析了其对于TAVR术中效果的影响。本组连续入选的二叶式主动脉瓣TAVR患者中带嵴和非带嵴患者除瓣环椭圆率外在根部形态及经线方面无明显差异，而瓣叶钙化严重程度明显高于既往西方及我国三叶式主动脉瓣相关结果[4-5]。由于瓣叶钙化及增生严重，本研究中二叶式主动脉瓣患者瓣环上水平、瓣环水平、LVOT水平通常呈径线递增趋势，即“八“字形状（图1D）。

虽然二叶式主动脉瓣手术难度高，但本研究所观察指标中术中死亡率及转外科比例均较既往西方研究结果基本相当[9]。本组患者术中不良事件发生率最高的为置入位置过深及使用瓣中瓣置入。结果提示LVOT周长/瓣环周长比值越大越容易发生置入过深，而置入位置过深与LVOT周长/瓣环上水平周长比值也呈正相关趋势。反映出主动脉根部各水平的变异程度对瓣膜的位置固定具有很大影响，“八字结构”开放程度越大瓣膜越容易下滑。本组患者瓣中瓣发生比例较高，结果显示瓣环及LVOT内径越大则更易发生瓣中瓣情况。LVOT周长/瓣环上水平周长比值对于瓣中瓣的影响虽差异无统计学意义（P=0.067），但趋近阈值。故考虑其原因与大瓣环及LVOT患者通常易选择较大型号瓣膜，而瓣上结构的钙化及增生导致的空间限制使得人工瓣膜膨胀受限出现中心性反流并出现置入位置下滑相关。7天和30天随访结果提示瓣叶钙化越重的患者越容易出现较为严重的瓣周反流，但反流程度会随时间逐渐减少趋势，其结果符合自膨胀瓣膜特点。本组患者整体术后压差及心功能明显改善提示对于二叶式主动脉瓣患者TAVR具有较好血流动力学改善效果。新一代的可回收系统及人工瓣膜“外包裙边”设计为根部径线变异程度大、瓣叶钙化增生重的二叶式主动脉瓣提供了新的选择和思路，但我们尚需要更多的数据支持及器械技术改进来将评估中的高危发现转化成策略上的改进，从而减少手术并发症的发生[10]。

结论：本研究结果提示二叶式主动脉瓣患者的瓣环和LVOT平均内径及LVOT周长/瓣环周长比值对于TAVR中瓣中瓣的置入及瓣膜置入深度具有一定影响。故对于主动脉根部的术前评估中应特别注意瓣环和LVOT平均内径及LVOT周长/瓣环周长比值，并选择适合瓣膜型号及释放位置。本研究受二叶式主动脉瓣样本量偏小且瓣环上水平测量方法仍缺乏统一标准的影响具有一定局限性，相信随着今后经验累积样本量扩大及测量方法标准化的改进我们会获得更多二叶式主动脉瓣TAVR经验。