Sievers分型0型与1型二叶式主动脉瓣患者超声心动图特征及升主动脉扩张的影响因素*

杨铭铭,何垚,于绍梅*

(贵州医科大学附属医院 超声中心,贵州 贵阳 550004)

二叶式主动脉瓣(bicuspid aortic valve,BAV) 畸形是一种常见的先天性心脏瓣膜疾病,发病率约0.6%～2.0%[1],该病早期无明显症状,随着疾病发展出现瓣膜钙化、狭窄、反流、主动脉扩张和/或 主动脉瘤及夹层等异常,可降低患者生活质量、增加死亡率[2]。合并主动脉病变在BAV患者中很常见,约40%的患者伴有胸主动脉扩张,BAV患者发生急性主动脉急症的风险高于一般人群[3]。超声心动图是诊断BAV的首选方法,可通过图像观察瓣叶的形态及功能变化,对该病进行分型、并对相关主动脉并发症进行评估[4]。BAV最常用的分型方法是Sievers分型,根据主动脉瓣叶的数量、空间位置和功能状态3个特征对BAV进行系统的分类[5],目前的研究主要基于欧美人群的数据,且多为1型BAV的研究,而对0型与1型BAV超声心动图特征对比的研究相对较少。本研究通过对Sievers分型0型与1型BAV患者的超声心动图结果进行比较,分析两种不同BAV分型的超声心动图特征,并探讨影响升主动脉扩张的相关因素。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2017年5月—2020年6月经临床和胸超声心动图检查确诊为BAV的患者200例,男性117例、女性83例,年龄8～82岁、平均(52.28±18.36)岁。纳入标准:经胸超声心动图诊断为BAV,图像质量好,清晰显示主动脉瓣叶数目。排除标准:先天性主动脉缩窄、主动脉瓣下狭窄、马凡氏综合征、感染性心内膜炎、主动脉夹层,超声心动图资料不完整、图像质量差。本研究经本院医学伦理委员会批准(批准号2021152)。患者或其家属知情同意且签署同意书。

1.2 研究方法

1.2.1分组 根据Sievers分型[5]分为0型BAV组(n=115)及1型BAV组(n=85);根据瓣叶排列方式及融合类型将0型组分为左右排列式组(n=54)、前后排列式(n=28)、左前右后排列式(n=28)和右前左后排列式组(n=5)4个亚组,1型组分为左右冠瓣融合组[R-L型组(n=52)]和右无冠瓣融合组[R-N型组(n=33)]2个亚组。

1.2.2彩色多普勒超声检测 使用Philips IE 33、Philips IU 22彩色多普勒超声诊断仪(探头频率3.5～5.0 MHz),患者取左侧卧位,参考美国超声心动图协会制定的成人超声心动图指南获取常规二维超声切面指标(经胸骨旁左室长轴、大动脉短轴、心尖四腔心、心尖五腔心、剑突下切面),观察各腔室及主动脉瓣膜情况、主动脉瓣反流及狭窄情况[6],超声参数测值参照中国正常成人超声心动图测量标准[7],血管外科学会规定健康成人的正常主动脉直径不应超过40 mm[8]。主动脉瓣反流分级标准:有效反流口面积<0.10 cm2为轻度、0.10～0.29 cm2为中度、≥0.30 cm2为重度。主动脉瓣狭窄标准:平均跨瓣压差<20 mmHg为轻度、20～40 mmHg为中度、≥40 mmHg为重度[9]。

1.2.3观察指标 收集200例BAV患者的超声心动图参数(左房前后径、左室舒张末径、左室后壁厚度、主动脉瓣环径、升主动脉径、窦部前后径、右室前后径、室间隔厚度、主肺动脉径、左室射血分数、主动脉瓣口峰值流速、跨瓣平均压差)和主动脉并发症情况(主动脉瓣狭窄、主动脉瓣反流、同时存在主动脉瓣狭窄及反流的混合病变),并记录性别及年龄信息。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 一般临床资料

200例BAV患者中,58.5%为男性;单纯主动脉瓣反流58例(29%),其中轻度反流25例(12.5%),中重度反流33例(16.5%);单纯主动脉瓣狭窄50例(25%),其中轻度狭窄27例(13.5%),中重度狭窄23例(11.5%);同时存在主动脉瓣狭窄及反流的混合病变62例(31%);升主动脉扩张80例(40%)。

2.2 超声心动图特征

结果显示,Sievers分型0型BAV组患者升主动脉径、左室后壁厚度、主动脉瓣流速及压差均大于1型BAV组,0型BAV组左室舒末径小于1型BAV组,差异有统计学意义(P<0.05);Sievers分型0型BAV患者更容易发生主动脉瓣狭窄,而1型BAV患者发生主动脉瓣反流较多(P<0.05)。2组患者的年龄、性别、左房前后径、主动脉瓣环径、窦部前后径、右室前后径、室间隔厚度、主肺动脉径、左室射血分数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 Sievers分型0型BAV组与Sievers分型1型BAV组超声心动图特征比较Tab.1 Comparison of echocardiographic characteristics between Sievers's type 0 BAV and Sievers type 1 BAV groups

2.3 BAV合并升主动脉扩张影响因素的多因素logistic回归

将组间有差异的变量纳入多因素logistic回归模型,结果提示Sievers分型、主动脉瓣环径及窦部前后径是升主动脉扩张的影响因素(P<0.05)。见表2。

2.4 Sievers分型0型BAV组4个亚组超声心动图特征

如图1所示,根据瓣叶排列方式将Sievers分型0型BAV组分为左右排列式组、前后排列式、左前右后排列式及右前左后排列式组4个亚组,其中左右排列型BAV组人数最多、共54例(47%),右前左后排列型BAV组最少、共5例(4%);4个亚组间超声心动图参数结果显示,与左右排列型BAV组相比,前后排列及左前右后排列型BAV组的主动脉窦部径较大,差异有统计学意义(P=0.009);4个亚组患者的年龄、左房前后径、左室舒张末径、左室后壁厚度、主动脉瓣环径、升主动脉径、右室前后径、室间隔厚度、主肺动脉径、左室射血分数、主动脉流速及压差比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

注:A1～A4依次为左右排列式、前后排列式、左前右后排列式及右前左后排列式,箭头指2个主动脉瓣叶。图1 Sievers分型0型BAV组4个亚组超声心动影像Fig.1 Ultrasound manifestations of 4 different valve arrangements in Sievers type 0 BAV group

表3 Sievers分型0型BAV组4个亚组超声心动图特征比较Tab.3 Comparison of echocardiographic features among 4 subgroups of Sievers's type 0 BAV group

2.5 Sievers分型1型2个亚组超声心动图特征

如图2所示,根据瓣叶排列方式将Sievers分型1型BAV组分为R-L型和R-N型BAV组,R-L型BAV人数最多、其窦部前后径增宽及主动脉瓣反流发生率均高于R-N型BAV,而R-N型BAV发生主动脉瓣狭窄及反流的混合病变最多,差异具有统计学意义(P<0.05);2组患者的年龄、性别、左房前后径、左室舒张末径、左室后壁厚度、主动脉瓣环径、升主动脉径、右室前后径、室间隔厚度、主肺动脉径、左室射血分数、主动脉瓣压差比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

注:B1为R-L型、B2为R-N型,箭头指主动脉瓣融合成嵴。图2 Sievers分型1型BAV患者2种不同融合类型超声心动影像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个亚组超声心动图特征比较Tab.4 Comparison of echocardiographic characteristics befween 2 subgroups of Sievers type 1

3 讨论

BAV是一种先天性且高度异质性的疾病,其特征为主动脉瓣叶呈两个瓣,并伴有主动脉病变、其他先天性心脏缺陷和遗传综合征等[10-11]。BAV的发病机制还不清楚,可能与胚胎发生过程中原半月瓣异常分离而导致主动脉瓣出现不同的表型有关[11]。BAV畸形患者主动脉瓣病变进展迅速,可能导致升主动脉扩张甚至主动脉夹层的严重后果。主动脉瓣叶的不同形态与不同的主动脉并发症相关,超声心动图是诊断BAV畸形及其并发症的首选方法。

本研究Sievers分型0型BAV发病率高于Sievers分型1型BAV,而与Sievers[5]的研究中0型的发病率约4.5%、低于1型不一致,可能与种族差异有关。Martin等[12]研究发现,中国、欧洲和美国的不同Sievers分型BAV发病率具有差异。本研究结果显示0型BAV合并主动脉瓣狭窄较1型多,0型的升主动脉径、左室后壁厚度、主动脉瓣流速及压差均大于1型,与Lee等[13-14]的研究结果一致。由于0型BAV表现为两个大小相等的瓣叶,瓣口开放面积小,所以容易发生狭窄,而1型BAV为3个主动脉窦,两个瓣叶融合形成一个嵴,形成大小不等的两个瓣叶,形成的嵴或瓣尖脱垂则容易引起反流。主动脉瓣狭窄后易发生主动脉扩张,且主动脉瓣狭窄是BAV患者发生升主动脉扩张/动脉瘤的独立危险因素[8]。还有研究表明主动脉缩窄的患者中有3/4合并BAV,且多为0型BAV[15]。因此,0型BAV患者可能有更差的预后,需要更严格的随访策略。未来还需要进行纵向研究,探讨随着时间推移发生与BAV亚型相关的并发症的风险。

本研究中BAV患者升主动脉扩张发生率较高(约40%),Sievers分型、主动脉瓣环径及窦部前后径与升主动脉扩张具有相关性。超声心动图检查是目前BAV首选的诊断及随访方式,可以清晰显示心内结构及血流,为临床提供可靠的诊疗依据。动脉扩张可进展为主动脉瘤或主动脉夹层[16],因此早期用超声心动图诊断及监测BAV患者主动脉并发症尤为重要。

本研究结果显示1型R-L BAV的窦部前后径大于1型R-N BAV,与Maleki等[17-18]的研究一致。有研究认为1型R-L BAV与主动脉根部扩张相关,1型R-N BAV与升主动脉扩张相关[19]。这是由于不同的瓣叶融合方式会引起不同的血流模式,1型R-L BAV的血流射流指向无冠瓣尖并冲击主动脉右前壁,而1型R-N BAV的血流射流指向左冠瓣尖,冲击右主动脉后壁[20],血流偏心及涡流可导致主动脉壁壁切应力不均匀增高[21-22]。高壁切应力的主动脉壁弹性蛋白丰度降低、平均弹性蛋白百分比面积显著减少、弹性蛋白纤维变薄、弹性纤维的绝对平均厚度减少,弹性蛋白变性和基质调节蛋白紊乱主要发生在壁切应力增加的区域[23],这可能解释了不同血流模式导致不同的主动脉扩张形态。但本研究没有显示两种表型间升主动脉径的差异。Sievers等[24]研究也没有发现1型R-L BAV及 1型R-N BAV与主动脉扩张模式之间的关系。另外有研究表明BAV患者合并中度或重度主动脉狭窄时,R-L型与R-N型融合模式之间的主动脉壁切应力没有观察到差异[25]。对儿童BAV的研究中发现轻度以上的升主动脉扩张与瓣叶融合类型无关[26]。从各种不同的研究结果可以看出,BAV存在较高的临床异质性,在今后的研究中,可将瓣膜表型及临床表现相结合来识别BAV畸形个体。

综上所述,本次采用超声心动图对BAV患者开展的研究结果提示,Sievers分型0型BAV患者较为常见,升主动脉径、左室后壁厚度、主动脉瓣流速及压差均大于1型患者,且合并主动脉瓣狭窄较多。BAV患者升主动脉扩张发生率较高,其Sievers 0型瓣膜表型、主动脉瓣环径及窦部前后径与升主动脉扩张相关。因此,对BAV患者早期行超声心动图检查以明确诊断、发现并发症及密切观察疾病的变化,在延缓病程的进展和早期防治并发症方面有很高的应用价值。