超声心动图在经导管主动脉瓣置换-瓣中瓣手术治疗外科生物瓣衰败中的应用研究

尚艳文，关欣，付博，陈庆良，朱延波，姜楠，宋光远，王墨扬，牛冠男，赵振燕，吴永健

相对于机械瓣，生物瓣无需终生抗凝，避免了长期抗凝带来的血栓及出血并发症的发生[1-2]，但是生物瓣的劣势是会发生衰败，出现再狭窄和反流。衰败后再次手术风险极高，有大量患者因高龄、合并多器官疾病无法耐受再次开胸手术[3]。随着介入技术的发展，经导管主动脉瓣置换术（TAVR）已成为中、高危严重主动脉瓣狭窄的治疗方法。在此基础上，TAVR-瓣中瓣（TAVR-VIV）手术为生物瓣衰败的高危患者提供了一种新的选择。根据2017年美国心脏协会（AHA）/美国心脏病学会（ACC）指南，对于手术高风险的有严重症状的生物瓣衰败患者可选择TAVR-VIV 手术[4]，2020 年TAVR 中国专家共识也指出，外科生物瓣衰败是TAVR 的绝对适应证[5]。超声心动图在评估生物瓣衰败的程度、监测手术操作、术后即刻评估手术效果及术后随访中均起着不可或缺的作用。本研究纳入2016 年11月至2021 年6 月在天津市胸科医院和中国医学科学院阜外医院接受TAVR-VIV 手术治疗的32 例外科生物瓣衰败患者，从超声心动图评估角度总结初步经验，以期为这项新技术的开展提供血流动力学指导。

1 资料与方法

1.1 研究对象

纳入2016 年11 月至2021 年6 月在天津市胸科医院和中国医学科学院阜外医院行TAVR-VIV 治疗的32例（天津市胸科医院15 例，中国医学科学院阜外医院17 例）外科生物瓣衰败患者。患者因胸闷、气促等症状就诊。

纳入标准：外科手术高危即美国胸外科医师协会（STS）评分≥8 分且有症状的生物瓣衰败患者，分为狭窄型、反流型、混合型。判定依据为2009 年美国超声心动图学会（ASE）对人工瓣膜功能的建议指南[6]以及2018 年AHA 发布的人工瓣膜结构性衰败的标准化定义[7]。本研究狭窄型患者均为重度狭窄，主动脉瓣峰值流速（AVmax）＞4 m/s、平均跨瓣压差（PGmean）＞40 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、有效瓣口面积（EOA）＜0.8 cm2。混合型为至少中度狭窄合并中度反流，AVmax 3～4 m/s、PGmean 20～40 mmHg、EOA 为0.8～1.2 cm2定义为中度狭窄。按照指南[6]推荐的定性和半定量参数相结合的方式综合评估反流程度。

排除标准：（1）感染性心内膜炎、瓣膜血栓形成、人工瓣-患者不匹配、外科生物瓣瓣周反流；（2）无法接受经食道超声心动图（TEE）检查者；（3）不愿参加本研究或数据缺失者；（4）有可能出现严重并发症者。

1.2 检测指标

术前经胸超声心动图（TTE，Philips EPIC 7C 彩色多普勒超声诊断仪，荷兰；经胸S5-1 探头，频率1～5 MHz）评估外科生物瓣瓣功能，胸骨旁左心室长轴切面、大动脉短轴切面、五腔心切面多角度观察生物瓣膜形态、启闭状态，有无异常回声附着，彩色多普勒评估反流程度。二维双平面Simpson 法测量左心室射血分数（LVEF）。连续多普勒测量AVmax、PGmax、PGmean 及血流速度积分，根据伯努利方程计算EOA。多切面观察有无合并其他心脏结构病变。

术中TEE（Philips CX50 便携式彩色超声诊断系统，经食道X7-2t 探头，频率2～7 MHz）监测及即刻评估，进一步观察衰败生物瓣形态、活动度及是否有其他合并症，记录AVmax、PGmax 及PGmean。协助指导起搏器电极放置至右心室心尖，导丝跨瓣后评估导丝位置及有无二尖瓣腱索缠绕，经鞘管输送人工瓣膜后，协助放置达理想位置，快速起搏下缓慢释放瓣膜，即刻评估瓣膜位置是否异常，测量AVmax、PGmax 及PGmean，根据瓣周反流评估指南评估瓣周反流程度[8]。术中密切观察有无心脏穿孔、心包积液增多、主动脉夹层、二尖瓣功能不全等并发症。

术后7 d 及3 个月TTE 随访：测量常规超声心动图数据，记录AVmax、PGmax、PGmean、EOA、LVEF，并评估瓣周反流程度。

1.3 统计学方法

应用SPSS 20.0 统计软件进行数据分析。超声测值取3 个心动周期平均值，计量资料采用表示，术前与术后7 d、术后7 d 与术后3 个月AVmax、PGmax、PGmean、EOA、LVEF的比较，采用配对样本t检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 32 例TAVR-VIV 患者术前临床资料（表1）

表1 32 例患者术前临床资料

32 例患者中，重度狭窄16例（50%），重度反流5例（15.6%），混合型（至少中度狭窄合并中度反流）11例（34.4%）；男性25例（78.1%），平均年龄（72.1±8.1）岁。NYHA 心功能分级Ⅲ～Ⅳ级患者占81.3%。32 例患者的衰败生物瓣型号、经导管心脏瓣膜（THV）型号、术前超声心动图定量指标见表2。

表2 32 例患者衰败生物瓣、THV 型号及术前超声心动图定量指标

2.2 TAVR-VIV 手术结果及TEE 术中监测及术后即刻结果（图1）

图1 TAVR-VIV 术中监测及术后即刻超声心动图结果

32 例TAVR-VIV 手术均在全身麻醉下进行，手术结果均达到器械成功标准[9]：即1 枚瓣膜到达解剖瓣位、优良的血流动力学表现（AVmax＜3 m/s、PGmean＜20 mmHg）、无中度或重度人工瓣反流、未出现危及生命的并发症。手术入径均选择股动脉，13例（40.6%）患者应用VitaFlow 瓣膜（上海微创心通），19例（59.4%）患者应用Venus-A 瓣膜（杭州启明）。住院时间为（10.3±1.6）d。术中无心脏穿孔、心包积液、主动脉夹层、二尖瓣功能不全等并发症。术后即刻THV 瓣膜位置稳定，AVmax 均降至3 m/s以下，PGmean 降至20 mmHg 以下，瓣周反流均为无或微量。

2.3 术后随访（表3、4）

表3 32 例患者术前、术后7 d、术后3 个月超声心动图指标比较（）

表3 32 例患者术前、术后7 d、术后3 个月超声心动图指标比较（）

注：AVmax：主动脉瓣峰值流速；PGmax：峰值跨瓣压差；PGmean：平均跨瓣压差；EOA：有效瓣口面积；LVEF：左心室射血分数。与术前比较*P＜0.05，与术后7 d 比较△P＜0.05。1 mmHg=0.133 kPa

术 后7 d，AVmax、PGmax、PGmean、EOA 均较术前明显改善（P均＜0.05），术后7 d 与术后3 个月相比AVmax、PGmax、PGmean、EOA 差异无统计学意义（P均＞0.05），术后3 个月LVEF 较术后7 d增高（P＜0.05）。随访过程中未发现瓣周反流增多。术后3个月随访共发现8例患者PGmean≥20 mmHg，残留高压差发生率为25%。小瓣环（≤21 mm）患者共7 例，其中3 例患者存在残留高压差；中瓣环（＞21～25 mm）共25 例患者，其中5 例患者存在残留高压差。8 例残留高压差患者中衰败类型为狭窄型者有4 例，反流型者有1 例，混合型者有3 例。

表4 8 例残留高压差患者瓣膜情况及血流动力学变化情况

3 讨论

随着我国平均人口寿命的不断延长，医疗卫生水平的不断提升，以及经济水平的不断增长，目前心脏瓣膜病病种正在由风湿性心脏病向退行性心脏瓣膜病转变。来自《柳叶刀》杂志的报道显示，在西方国家，年龄大于65 岁的患者当中，钙化性主动脉瓣狭窄是心血管疾病谱中危害人类健康的第三大疾病，仅次于高血压、冠心病[10]。以往外科主动脉瓣置换术（SAVR）是主动脉瓣病变的标准治疗方案，而生物瓣因其无需终生抗凝的优点，在SAVR 中得到较多应用[11]。但生物瓣容易发生结构性退变，人工瓣膜钙化或撕裂，引起血流动力学功能障碍，表现为再狭窄或反流[12]。因瓣膜衰败需再次换瓣的发生率较机械瓣高。但这类患者多因高龄、合并多器官疾病，无法耐受再次开胸手术。TAVR 的出现给这类疾病的治疗提供了一个新的思路，在过去的20年中，TAVR 已成为心血管领域的重大进展之一，全球已有70 万余例患者受益于该技术[13]。

TAVR-VIV 手术是在原有的衰败的生物瓣中经皮再次置入一个新的生物瓣，是一种新兴的无创治疗生物瓣衰败的手术方式[14-17]。国内报道较少，赵振燕等[18]曾对生物瓣衰败后行TAVR-VIV 手术的安全性及可行性做过初步研究。国外研究结果表明，TAVR-VIV 手术治疗外科生物瓣衰败在不增加围术期死亡率的基础上明显降低了围术期并发症发生率，尤其是开胸导致的出血并发症，并且与再次SAVR 具有类似的血流动力学表现[12,19-21]。PARTNER 2 瓣膜注册研究结果显示，TAVR-VIV 手术后患者PGmean 明显减低，EOA 增加和LVEF 明显升高[11]。本研究结果与国外报道一致，32 例患者术后血流动力学得到明显改善，术后3 个月LVEF升高，提示TAVR-VIV 手术后患者左心室后负荷减轻，心肌收缩功能得到改善。

TAVR-VIV 手术前需要对衰败生物瓣多方面评估，TTE 是首选的检查方法，对于图像不佳的患者可联合TEE 协助诊断。主要评估内容包括衰败生物瓣结构改变、活动情况，瓣架是否稳定，测量主动脉瓣AVmax、PGmax、PGmean，计算EOA，当AVmax ＞4 m/s、PGmean ＞40 mmHg、EOA＜0.8 cm2时，提示重度狭窄，当AVmax 3～4 m/s、PGmean 20～40 mmHg、EOA 为0.8～1.2 cm2时，提示中度狭窄。反流程度的评估需根据ASE 推荐的定性和半定量参数相结合的方法综合评估。

虽然目前TAVR 瓣膜定位释放大多数依赖术中X 线造影，但术中TEE 对观察导丝位置，实时监测左心室功能及并发症等方面不可或缺[22]。在术中若发现导丝跨主动脉瓣后二尖瓣反流量增多，瓣膜活动异常，可提示导丝缠绕二尖瓣腱索。若发现心包积液明显增多，应排除是否有心室穿孔或主动脉夹层并发症。TEE 用于术后即刻评估瓣膜功能快捷、有效，通过测量AVmax、PGmean、EOA，评估血流动力学改善情况，通过主动脉短轴、长轴切面，观察瓣周反流情况。根据2011 年欧洲超声心动图协会（EAE）/ASE 专家建议[8]，主动脉短轴切面瓣周反流的长度占瓣架周长的比例可作为评估严重程度的半定量指标：＜10%为轻度，10%～20%为中度，＞20%为重度，但需准确定位在瓣周反流起源位置，否则会导致高估或低估。由于原衰败生物瓣的支架有助于TAVR-VIV 瓣膜型号选择及定位释放，故术后瓣周反流率较低，本研究中32 例患者随访均未发现明显瓣周反流。

研究表明，生物瓣衰败应用TAVR-VIV 手术后，PGmean 比自体主动脉瓣病变行TAVR 后高（10～25 mmHg vs.5～10 mmHg）[23]。国外学者将术后PGmean ≥20 mmHg 定义为残留高压差[24]，一项纳入了910 例患者的研究发现，TAVR-VIV 手术后残留高压差率为27.9%[25]。本研究结果与此接近。研究发现小瓣环（≤21 mm）外科生物瓣残留高压差发生率高于中瓣环（＞21～25 mm）和大瓣环（＞25 mm），衰败类型为狭窄型的患者发生率亦较高[11,26-27]，与国外研究一致。但本研究样本量少，且无大瓣环病例，尚需纳入更多样本量进一步验证。

综上所述，TAVR-VIV 手术为外科生物瓣衰败患者提供了一种微创且有效的治疗方法，而超声心动图在评估生物瓣衰败的程度、监测TAVR-VIV 手术操作、术后即刻评估手术效果及术后随访上均有重要价值。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突