经导管主动脉瓣置换“瓣中瓣”的应用进展

何宇 刘珂崎 张榕 刘晓燕 江磊

(1 雅安市人民医院心胸外科,四川 雅安 625000; 2 青岛大学附属医院心血管外科)

近年来,由于担心机械瓣膜出血和血栓等并发症的发生,生物瓣膜的应用呈现出上升的趋势[1-3］。但生物瓣膜耐久性相对较差,有一部分病人出现瓣膜衰败,需要再次手术治疗。但病人已经历过一次手术,再次手术风险很高,病死率高达20%[4］,有些病人因此被拒绝于手术之外。但是,经导管主动脉瓣中瓣(VIV TAVR)的应用可以改变这一现状[5］。TAVR技术进入临床应用18年来,已经在全球多个中心开展了超过30万例手术。TAVR的经典适应证为三叶式主动脉瓣膜狭窄(中—重度)并钙化的高危手术风险病人。随着经验的累积以及技术不断的进步,早在2006年WALTHER就提出了经导管主动脉“瓣中瓣”这一理念;随后在2007年,WENA-WESER首次成功实施了这一技术,1年随访瓣膜无反流,跨瓣压差1.60 kPa,术后病人恢复良好。近期PARTNER 2 Valve-in-Valve Registry调查了2012年6月-2014年10月的365例进行了VIV TAVR治疗的病人[6］,平均年龄(78.9±10.2)岁,平均STS得分为9.1±4.7,结果显示30 d内全因病死率为2.7%,卒中发生率为2.7%,主要血管并发症发生率为4.1%,冠状动脉阻塞的发生率为0.8%,永久起搏器置入率则为1.9%;1年的全因病死率为12.4%,卒中发生率为4.5%,永久起搏器植入率为2.6%,主动脉瓣平均残余压力梯度为2.35 kPa,主动脉瓣有效开口面积(EOA)为1.16 cm2,中重度反流发生率为1.9%,左心室射血分数增加到50.6%～54.2%。证明了VIV TAVR技术治疗衰败主动脉生物瓣的可行性。

1 外科生物瓣膜的衰败(SVD)需再次换瓣评定标准

目前还没有对SVD形成一个统一的标准。在外科领域中主要有以下几个评定标准。SENAGE等[7］是第一个提出根据心脏超声制定SVD标准的,包括经主动脉瓣平均压力差≥4.00 kPa,EOA≤1 cm2,经主动脉瓣反流≥3级;类似还有BOURGUIGNON等[8］认为经主动脉瓣平均压力差为>5.33 kPa,严重的主动脉瓣反流,反流的面积>0.30 cm2;MAHJOUB等[9］提议经主动脉瓣平均压力差≥2.66 kPa同时EOA减少或跨瓣反流至少为1级。最近欧洲心血管成像协会指南建议的SVD标准为:在随访中平均跨膜压力差增加≥1.33 kPa可能为SVD,增加≥2.66 kPa为严重SVD,并且伴随有EOA下降,异常瓣叶形态学和活动性上有明显的下降,和新出现或恶化的生物瓣膜的反流。

2 外科生物瓣膜(SHV)的衰败类型

衰败可由瓣叶退化或者非瓣叶退化因素引发,前者一般由瓣叶退化(磨损、撕裂、钙化)和瓣叶毁损(心内膜炎)引起,后者的主要原因是血管翳覆盖、血栓和瓣周漏。这些退化的结果都可能导致瓣膜出现狭窄、反流,或者两者同时出现。详细超声心动图对判断SVD类型非常重要,经食管超声心动图(TEE)应该常规对瓣膜反流这一最主要退化类型病人检查来排除心内膜炎或者是瓣周漏。对表现为主动脉瓣狭窄的病人,仔细回顾其原来超声检查,观察最近的临床状态的改变,以区分是SHV的衰败还是外科手术后的瓣膜与身体功能不匹配(PPM),这对SHV瓣膜直径小于21 mm的病人来说,回顾其超声检查尤为重要,因为其症状的出现可能与术后高跨瓣膜压力差和中-重度PPM有联系。据统计严重的外科生物瓣膜狭窄病人比外科生物瓣膜反流病人病死率更高[10］。在狭窄的外科生物瓣膜中经导管瓣膜(THV)不能充分地扩张,影响血流动力学,导致术后平均压力差增高,出现较差的预后。

3 术前影像检查

经胸部超声心动图(TTE)是评估生物瓣膜结构和功能的标准。当TTE受到限制时,经食管超声心动图(TEE)能提供更好的分辨率。TEE在评估主动脉瓣关闭不全和区分经主动脉瓣反流或瓣周反流时扮演了重要的角色。瓣膜的三维超声心动图成像对外科手术非常有用,用于确定反流的存在、起源、方向和延伸[11］。但是较差的超声心动图窗、人为因素、声影是公认的TEE和TTE的弱点。多排断层计算机扫描(MDCT)避免了这一技术缺陷,并可使瓣膜形态和瓣叶运动更形象[12］。在有些特殊情况下,尤其是对不能使用造影剂的病人,心血管磁共振检查也是一种有用的工具;在生物瓣植入后,它提供了对主动脉瓣返流(AR)的精确的评价,因为超声心动图定量可能很困难,并且缺乏可靠性[13］。考虑到主动脉瓣狭窄病人冠心病的高发率,还需要常规对病人行冠状动脉造影检查。

4 衰败生物瓣膜分类及尺寸确认

市面上有多种类型的SHV,对SHV的型号、结构、尺寸的了解是至关重要的。外科生物瓣膜就其是否有支架来说一般分为两种,有支架和无支架瓣膜。有支架的SHV在射线下显影,在手术中能提供标记;而无支架的外科生物瓣膜,在射线下无显影,手术过程中不能清晰知道其位置。有学者报道,在无支架生物瓣膜中行VIV TAVR,冠状动脉阻塞的风险更高[14］。

瓣膜尺寸的确定是一大难点,必须详细了解外科生物瓣膜规格。经导管生物瓣膜(THV)为无缝合瓣膜,相对于瓣环大一些才能保持其稳定性。但是,过大的尺寸会使瓣膜不完全扩张,因此不仅不能恢复其功能,也不能改善平均压力差[15］。然而,较小的瓣膜可能导致严重的瓣周漏和血栓。目前常用的了解瓣膜尺寸的方法有:①从制造商说明书获取其参数;②通过MDCT测量其内部直径;③使用BAPAT发布的软件来计算瓣膜的参数。

外科生物瓣膜厂家说明书标注的参数通常是外部直径,而行VIV TAVR需要了解内部直径,真实内部直径一般比外部直径小1～4 mm。通过CT或者TEE对生物瓣膜的3维重建来获取真实内部直径或者面积是可行的。TEE三维重建不需要造影剂,有良好的分辨率,能提供较好的生物信息。然而,TEE三维重建受限于其对横向冠状动脉较差的分辨率,这减少了在此平面测量血流、组织的作用。此时需要造影剂的MDCT,明显提供了更好的组织对比,但可能会受到部分体积平均效应及心、肺或心率失常的影响。通过MDCT的帮助测量其内部直径,其测量结果可能比所需内径大1～2 mm,特别是在内缝纫环瓣膜,所以成像技术需要一个统一标准的方法。两种成像模式取决于病人的具体情况,超声心动图和MDCT常认为是可以互相补充的。VIV TAVR具有其自身特点,需要具体的指南和标准来引导MDCT的测量,瓣膜的真实流入量仍然是最重要的参数[16］。

5 瓣膜的置入位置

为了防止瓣周漏和瓣膜移位,植入深度的确定是非常有挑战性的。不管瓣膜如何进行设计,SHV最窄的部分总是在其缝纫环平面,这可以在VIV TAVR中作为一个参考平面,SHV射线下显影部分和缝纫环位置的关系可以确保THV放置的位置。与传统的TAVR类似,找到显影部分或者垂直于瓣环平面部分的位置很重要。可以通过寻找一个合适的透视的角度,在这个角度上,瓣膜基部环上显影部分以直线的形式出现,或者与瓣膜后的显影部分有近似的高度[17］。无支架SHV缺乏显影标记,在这种情况下,通过猪尾导管造影剂的帮助,缓慢膨胀瓣膜,可以帮助置入瓣膜位置的确认;TEE的使用对于THV的定位也是非常有用的。有专家推荐使用导丝在冠状窦口作为标记以提供更好的瓣膜植入参考位置[18］。在理想情况下,SAPIEN XT瓣膜应该在SHV的缝纫环下方4～5 mm处放置,而CoreValve应该放置在新环形平面以下5 mm处[19］。

6 VIV TAVR的并发症

除了TAVR并发症以外,VIV TAVR还有其自身并发症特点,术后主动脉瓣高残留平均压力差、冠状动脉阻塞、瓣膜血栓形成等,其中最严重的为高残留平均压力差。SHV的内径、支架、瓣叶高度以及瓣叶的位置,在内环还是外环,都能影响VIV TAVR的结果。到目前为止,大多数VIV TAVR使跨瓣膜压力差减小,且没有严重的瓣周漏。但是还有很多案例报道,即使使用新型器械,VIV TAVR后主动脉瓣残余平均压力差为1.33～3.33 kPa,比单纯TAVR后(0.67～2.00 kPa)要高[20］。特别是在较小的生物瓣膜中(直径19～21 mm),由于直径较小和瓣膜扩张不充分,残余平均压力差通常超过2.66 kPa[21］。此外,一些病人在SAVR(特别是小生物瓣膜组)中出现了高平均压力差和中度到重度的PPM[22］,这也导致了瓣膜置换术后的较高跨瓣压力差。SHV通常流出道直径较小,并且具有非弹性支架,这可能限制THV的扩张。反过来导致较差的血流动力学以及VIV TAVR后的高跨主动脉瓣压力差。事实上,在VIV TAVR之后,平均压力差升高是很常见的,并且使病死率增加。PPM是指工作正常但不能为人体活动提供完整功能的人工瓣膜,PPM通常是由瓣膜有效面积(EOA)除以病人的体表面积来定义的,EOA≤0.85 cm2/m2定义为中度PPM,EOA≤0.65 cm2/m2表示有严重的PPM。而生物瓣膜碎裂(BVF)[23］是解决这一问题的一种新技术。在BVF中,瓣膜成形扩张器被放置瓣膜合适的位置,然后在SHV的手术缝合环上进行高压充气,使瓣膜面积扩大,可以选择更大THV尺寸,从而增加了VIV TAVR后能达到的最大有效孔口面积。通过BVF后可以增加3～4 mm主动脉瓣直径。

冠状动脉阻塞有3.0%～3.5%的发生几率,这比单纯的TAVR要高,当冠状动脉开口位置与主动脉瓣距离<12 mm时发生阻塞几率更大。在VIV TAVR中,瓣叶直接接触冠状动脉开口处,或者冠状动脉周围瓣叶运动会造成冠状动脉阻塞,并且冠状动脉阻塞在无支架瓣膜的病人中有更高发生率,在这一背景下,可回收和可重新定位的装置更值得推荐。同时瓣膜移位和血栓形成等并发症也有发生,可能与瓣膜未放置到合适的位置有关,相关文献报道了超过15%的瓣膜错位,新一代装置的应用和技术的进步会减少瓣膜错位发生的风险[24］。

7 结语

尽管VIV TAVR有一些局限性,但无可否认此技术还会不断提高。因此可以想象,在以后,SAVR时选择瓣膜类型和操作方法时会与VIV TAVR技术发展密切相关,可能会减轻对SHV耐久性的担忧。随着VIV TAVR技术的成熟,其适用范围会更广,未来主动脉瓣膜的疾病可首选介入治疗,同时在介入中可以增大EOA,减少PPM带来的影响。目前主要考虑SHV具体特点的选择,如其内径、设计等特征将会影响后期VIV TAVR的操作,据数据显示,超过1/3的SAVR病人接受了直径<23 mm的SHV。从长期来看,在生物研究中抑制THV的扩张和不良的匹配可能会加速瓣膜的退化和降低耐久性。当行SAVR时应尽可能选择较大的SHV,或从长远来看预防性使用主动脉根部扩张术,更便于将来VIV TAVR的实行。

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