【指南与共识】经导管主动脉瓣置换术治疗二叶式主动脉瓣狭窄的中国专家建议

本文刊于:

中华心血管病杂志, 2020,48(08) : 634-640

作者:

中华医学会心血管病学分会结构性心脏病学组

通信作者:

陈茂

Email:hmaochen@vip.sina.com

摘要

经导管主动脉瓣置换术(TAVR)现已成为治疗症状性重度主动脉瓣狭窄的重要手段。TAVR技术在我国起步较晚,但发展迅速。我国患者具有年龄较轻、解剖结构更为复杂等特点,这增加了TAVR的难度,二叶式主动脉瓣狭窄更是一大难点。这一挑战性解剖特点对术前规划、术中操作及瓣膜器械的设计都提出了更高的要求。目前我国使用的TAVR瓣膜绝大多数仍是第1代瓣膜,临床上TAVR治疗二叶式主动脉瓣狭窄亟须规范,为此中华医学会心血管病学分会结构性心脏病学组特编写该建议。

大量证据显示,对于不同外科手术风险的有症状重度主动脉瓣狭窄患者,经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement, TAVR)可取得与外科换瓣手术相当甚至更优的临床结局。在西方发达国家,TAVR已逐渐成为治疗有症状的重度主动脉瓣狭窄的重要手段。而我国的TAVR技术开展较晚,尽管随着国产器械的陆续上市,我国行TAVR的总例数已超过5 000例,但绝大多数中心的例数不超过50例,尚处于起步阶段,亟须规范化指导。同时,我国患者相对年轻、解剖结构更为复杂等特点增加了TAVR的难度,而二叶式主动脉瓣(以下简称为二叶瓣)狭窄则为一大难点。既往二叶瓣被视为TAVR的相对禁忌证,主要原因在于其的TAVR操作具有特殊性,治疗效果欠佳、并发症发生概率较高。近年来,多个大型国际研究显示TAVR治疗二叶瓣狭窄的效果与常规三叶式主动脉瓣(以下简称为三叶瓣)狭窄相当,尤其是使用新一代瓣膜产品时。目前在我国商业化使用的TAVR瓣膜均是第1代瓣膜,尽管如此国内经验也显示TAVR治疗二者的疗效相当,但需要更加详尽的术前评估和一些特殊的技巧。同时,目前国际上尚缺乏针对二叶瓣制订的系统评估与操作指导。因此,中华医学会心血管病学分会结构性心脏病学组特编写本建议,建议总结了现有证据和经验以指导二叶瓣TAVR的术前规划和操作,并明确了尚待解决的问题以指导研究方向。

二叶瓣指主动脉瓣异常发育导致瓣膜仅有2片工作瓣叶且瓣叶间的对合缘小于3个,具体表型存在变异。目前最常用的分型方法为Sievers分型,根据融合嵴的数量分为0型(无嵴)、Ⅰ型(1个嵴,融合方式可为左冠窦-无冠窦融合、右冠窦-无冠窦融合及左冠窦-右冠窦融合)和Ⅱ型(2个嵴,开口方式为左冠窦-无冠窦开口、右冠窦-无冠窦开口及左冠窦-右冠窦开口)[1]
二叶瓣的流行病学
二叶瓣是一种常见的先天性心脏瓣膜畸形,人群发病率为0.5%~2%,男女比例约为3∶1。二叶瓣人群临床表现差异大,既可终生不伴心血管损害,也可出现程度不一的继发心血管损害,如主动脉瓣狭窄或反流、主动脉瘤、主动脉夹层、心内膜炎、慢性心力衰竭等[2]。流行病学资料显示,首次确诊二叶瓣的成年患者约半数合并了中度及重度主动脉瓣狭窄或反流[3,4],且相较三叶瓣,二叶瓣患者出现主动脉瓣膜受损的时间更早[5]。而在二叶瓣的自然史中,患者升主动脉扩张则是第二常见的合并症,在首次确诊二叶瓣后25年中有约1/4的患者发生明显扩张(直径≥45 mm)[6]
目前我国尚缺乏标准的二叶瓣流行病学及长期随访资料,但有关TAVR的临床试验及单中心报道显示,二叶瓣患者在行TAVR治疗的患者中的比例明显高于西方甚至亚洲其他国家和地区。但多个中心的超声心动图数据库显示,我国二叶瓣患者的比例与全球各地报道相近[4,7,8]。造成这一现象的主要原因在于我国目前TAVR患者的平均年龄远低于西方(近10岁),而年轻主动脉瓣狭窄患者二叶瓣比例明显高于老年患者。但是,相较于其他国家和地区,我国二叶瓣TAVR患者0型(无嵴型)占比更高,研究显示达30%~50%[9,10,11,12,13],而欧美则约为20%[1]。这一差异是源于研究报道的偏倚,还是基因背景不同,有待国际合作来探究。

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TAVR治疗二叶瓣狭窄的证据

多个关于TAVR的里程碑式临床试验,包括针对不能耐受外科手术以及外科手术风险高、中、低危患者的PARTNER系列研究及CoreValve/Evolut R瓣膜的系列研究,二叶瓣均排除在外,因此TAVR治疗二叶瓣患者尚缺乏有力的循证医学证据。但随着TAVR技术的扩展应用,相关经验正在积累。

早期的小样本回顾性研究结果多显示,二叶瓣患者行TAVR获益与三叶瓣患者相似,包括短/中期生存率等,但在器械成功率、残余反流等方面稍显逊色[14,15,16]。术中操作的可控性和术后瓣周漏是第1代TAVR瓣膜产品最受关注的两个问题,因此新一代产品多有可回收、可重新定位和/或防瓣周漏的裙边设计。一项全球多中心二叶瓣狭窄的注册研究显示,虽然新旧两代产品在30 d全因死亡率、卒中、血管并发症等事件上表现相似,但使用新一代瓣膜产品的患者需要置入第2枚瓣膜和中度及以上瓣周漏的发生率较低[17]。另一项全球多中心注册研究的倾向性评分匹配数据显示,对于基线相似的二、三叶瓣患者,随访2年的全因死亡率相似;若使用第1代瓣膜产品,二叶瓣患者术中需要转外科治疗、需要置入第2枚瓣膜、中度及以上瓣周漏的发生率较三叶瓣高,但使用新一代瓣膜产品则两类患者的发生率相当[18]

我国行TAVR的患者中二叶瓣占比较高,而目前使用较多的仍是第1代瓣膜产品。虽然国内各中心报道的TAVR治疗二叶瓣患者的效果与国外持平甚至更佳[11,19,20,21],但在进行TAVR特别是使用第1代瓣膜产品时仍然可能遇到诸多困难,应引起足够的重视。

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TAVR治疗二叶瓣狭窄的挑战

1.二叶瓣不利解剖因素:二叶瓣狭窄患者常具有椭圆形瓣环、瓣膜钙化程度高和不对称、瓣叶不等大、合并升主动脉增宽和/或横位心等解剖特殊性,上述不利因素更易造成TAVR瓣膜置入位置不佳,瓣膜支架扩张不良而可能导致瓣膜耐久性降低,残余瓣周漏,瓣环及周围结构破裂,以及升主动脉夹层等严重手术相关并发症。
2.二叶瓣分型方法有待改进:对瓣膜形态进行分类时存在“功能性二叶瓣”的概念,将其归类于Ⅰ型二叶瓣还是三叶瓣存在争议。所谓“功能性二叶瓣”,指主动脉瓣具有3个大小相仿的瓣窦,其中2个瓣叶粘连、融合导致瓣叶的开放类似于二叶瓣。融合部分(嵴)可能为纤维化或钙化病变,不同患者融合嵴长短不一,术中是否可以被球囊或瓣膜支架打开在术前往往无法准确判断,因此“功能性二叶瓣”在术中的表现更接近二叶瓣还是三叶瓣难以预测。上述问题同时反映出目前二叶瓣分型的不足。虽有研究提出过新的分型方法,即具有3个对合缘且3个瓣窦等大的功能性二叶瓣、具有2个对合缘单个融合嵴的二叶瓣和具有2个对合缘无融合嵴的二叶瓣[22],但仍有待验证与完善。

3.术前规划及术中操作难点:对二叶瓣分型后,0型二叶瓣在瓣环的测量上仍然存在问题。瓣环作为一个虚拟的环形结构,被定义为主动脉瓣三个瓣窦同时消失时的最低点所连接而成的平面。对于0型二叶瓣,仅有的2个瓣窦同时消失时的最低点并无法确定唯一的平面,因此不再适用于一些依靠人工标记3个最低点后自动确定瓣环平面的软件。此外,二叶瓣变异的瓣叶开口形态及可能存在的钙化嵴等特点给导丝、导管逆行过瓣造成了一定的挑战,过瓣过程可能较为耗时,甚至增加脑栓塞的风险。

另一关键点为综合解剖特点,选择合适的人工瓣膜尺寸。二叶瓣患者瓣环往往较大、更易呈椭圆形,瓣叶、瓣环及瓣下常伴严重且不规则分布的钙化,瓣叶较为冗长,这些不利的解剖特点增加了瓣膜尺寸选择的难度,而选择瓣膜尺寸不恰当以及后续操作可能增加新发传导阻滞、瓣环破裂、瓣周漏、冠状动脉阻塞等的风险(图1)

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图1 经导管主动脉瓣置换术治疗二叶式主动脉瓣狭窄选择人工瓣膜尺寸时面临的挑战

即使进行了良好的术前规划,释放瓣膜时,特别是使用第1代自膨胀式瓣膜时,因为在二叶瓣中比较常见的梯形瓣叶形态(即瓣叶开口径小于瓣环径),容易出现瓣膜向心室下移的情况,从而导致置入过深。另外,在部分二叶瓣患者中还存在瓣叶钙化团状分布、瓣叶冗长致冠状动脉阻塞风险较高,或合并横位心等情况,尽管可辅以冠状动脉保护、使用圈套器等加以应对,TAVR中操作的难度及出现严重并发症的风险仍较高。
4.术后短期和长期并发症:相较于三叶瓣,行TAVR的二叶瓣患者出现中度及以上瓣周漏和新发需永久置入起搏器的风险更高(尤其是术前规划不充分者)[23]。而瓣膜的长期耐久性问题和扩张升主动脉的转归问题目前尚不清楚。二叶瓣患者,瓣膜支架容易扩张受限或呈椭圆形扩张[24]。形态不良会造成生物瓣叶受力不均,从而加速劳损[25],或增加亚临床血栓的风险[26]。因二叶瓣患者较为年轻这也可能是耐久性不佳的危险因素[27]。而支架形态不良可能造成局部涡流,为细菌定植创造条件,还需警惕心内膜炎的风险。另外,二叶瓣患者容易合并升主动脉病变[6],TAVR解除狭窄后,血流对升主动脉的冲击相对减弱,但升主动脉病变的进展是否会延缓、停止甚至逆转尚不确定。

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TAVR治疗二叶瓣狭窄的新理论

二叶瓣瓣叶的融合可导致瓣叶开口形态变化及较为常见的瓣叶严重钙化,使得实际瓣叶开口径通常小于主动脉瓣瓣环径[28]。瓣环-瓣膜开口不匹配对主要依靠瓣环大小选择瓣膜尺寸的传统思路是个挑战,因此出现了“downsize”策略,即实际选择的瓣膜尺寸比依据瓣环选择的尺寸小。鉴于上述临床经验,一些概念和理论着眼于瓣环以上的瓣叶结构以探究原始解剖与瓣膜支架的相互作用,以便更好地进行术前计划。
球囊预扩张时部分球囊出现“腰征”,提示瓣膜置入后受限制的主要部位位于瓣环上方,根据术中预扩球囊的形态和同步造影时对比剂反流的情况,结合CT表现,提出了“基于瓣环上结构”的瓣膜尺寸选择策略(supra-annular structure based sizing strategy)。对于球囊扩张时“腰征”明显而无反流的患者选择偏小号的瓣膜;对于“腰征”不明显而有反流的患者认定为瓣环上结构不明显,则基于瓣环大小选择瓣膜尺寸[29]。还有研究根据TAVR术前及术后的CT测量对比,定义了瓣膜支架上最受到挤压的“腰部”,再通过“腰部”所在平面的解剖特点在术前CT上定义了对应的“supra-annulus”平面(即瓣环水平以上的新瓣环)。通过上述2个平面与主动脉瓣环的距离与大小的对比,提示瓣环以上约6 mm处存在人工瓣膜支架的另一可能的锚定区域,且较瓣环更加限制瓣膜支架的扩张[30],可以用于辅助选择瓣膜尺寸。由此产生了基于瓣环以上结构的测量选择瓣膜型号(supra-annular sizing)的理论,即在术前CT上预测瓣膜置入后“腰部”的位置和形态后勾画supra-annulus为瓣膜尺寸选择提供参考[31]。BAVARD注册研究定义了对合缘间距的概念,测量瓣环以上4 mm处两瓣叶对合缘之间的距离作为选择瓣膜尺寸的1个参考直径[32]。通过回顾性比较术前及术后CT,以对合缘间距与瓣环平均直径的相对大小,将二叶瓣的患者分为了管型(对合缘间距与瓣环平均直径相似)、上宽下窄型(对合缘间距大于瓣环平均直径)和上窄下宽型(对合缘间距小于瓣环平均直径)。研究者认为对于上窄下宽型的患者不宜单纯依靠瓣环直径选择瓣膜尺寸。另有团队通过对二叶瓣术前CT的测量总结了主动脉瓣根部的形态学特点,提出瓣环水平与左心室流出道水平所构成的形态若成“开放型”(左心室流出道周长大于瓣环周长),则易发生瓣膜置入过深[21]。不同于上述主要来源于影像学资料的理论,有研究者聚焦于进行预扩张的球囊,如“reshaping TAVR”概念,即通过沙漏形的球囊对瓣叶进行适度的解剖重塑,以达到优化瓣膜着陆区准备的目的[33]。相较于传统的柱状球囊,此种预扩张方式由于更充分地向上扩张了瓣叶,并未完全破坏狭窄平面,可能有助于减少急性反流,同时减少瓣膜移位、术中需要置入第2枚瓣膜的风险。
需要注意的是,上述理论目前尚处于早期发展阶段,缺乏大样本的循证医学证据支持。同时,执行上述理论往往使术者选择依据瓣环推荐的尺寸更小的型号,瓣膜不匹配几率增加[34],增加了生物瓣膜功能衰败的风险。

TAVR治疗二叶瓣狭窄患者术前计划及术中操作的推荐意见

除常规评估、操作准备、术后管理之外,现有证据支持对于二叶瓣患者应进行更为细致的计划。

1.加强心脏团队的作用:对于二叶瓣患者,不应只考虑各类风险评分的结果,更需要依靠心脏团队(包括心血管介入医生、心外科医生、影像学医生、麻醉医生、护士等)综合考虑解剖难度、升主动脉扩张程度、平衡患者预期寿命与可能影响TAVR瓣膜耐久性的不利因素,从而确定最适合的治疗方式。

2.术前影像学评估及计划:CT在TAVR患者术前评估及手术策略制订中具有重要意义。除常规进行的分析及预判之外,针对二叶瓣患者,建议详细观察患者自左心室流出道起瓣叶、融合嵴、钙化团块、纤维化融合、瓣叶间粘连的情况,预估上述解剖与瓣膜支架间的相互作用,是否可能被推挤开及其程度,提倡多平面综合评估。通常而言,位于瓣叶游离缘的条状钙化、散在的点状钙化等对瓣架扩张的限制较小,而团块状钙化、钙化或纤维化的嵴、融合的对合缘、二叶瓣的短径等由于占据较为固定的空间位置则会限制瓣架的扩张或推挤瓣架往限制点更少的位置锚定。选择人工瓣膜尺寸时,应仍以瓣环大小为主,但需综合考虑瓣环以上瓣叶的解剖情况。考虑到二叶瓣患者瓣膜开口形态多成线形或因钙化团块可能在术中对钢丝过瓣造成阻碍,也推荐提前依据术前CT确定术中最佳过瓣投射体位。
3.术中操作及并发症的处理:球囊预扩张是二叶瓣狭窄患者TAVR治疗的重要一环。球囊预扩张有利于获得更好的瓣膜开口面积和狭窄预松解的瓣膜及周边结构,有助于后续置入瓣膜的膨胀和置入过程中瓣膜位置的保持。预扩张球囊的选择要依靠CT测量结果、TAVR瓣膜类型和尺寸、主动脉造影等,平衡扩张的充分程度与扩张后主动脉瓣即刻反流程度和主动脉根部破裂的风险,选择合适的球囊类型和尺寸。推荐在预扩张的同时进行主动脉根部造影,有助于观察瓣叶推挤程度以及冠状动脉是否通畅和主动脉反流等情况,验证瓣叶是否会覆盖较低的冠状动脉开口、形态模棱两可的钙化可否被扩张移位及瓣环以上的瓣叶结构可容纳多大的置入物等,为调整瓣膜尺寸的选择提供更多依据。
目前国内主要使用的仍是自膨胀瓣膜。自膨胀瓣膜置入后常见支架下部及腰部膨胀不全,适度的球囊后扩张可以改善支架形态,并可能在一定程度上减少瓣周漏,二叶瓣可能对球囊后扩张的需求更多,但需注意过度后扩张会增加主动脉根部破裂和冠状动脉阻塞的风险。
国际多中心临床试验和国内初期临床应用经验显示,可回收/可重定位类TAVR瓣膜,由于可以更好地在理想位置置入,减少了需使用第2枚瓣膜的情况,也有助于减少瓣周漏。有时因钙化分布不均或较为严重造成处于钙化团块之间的瓣周漏,可考虑放置合适尺寸的封堵器进行处理,术中可联合利用超声及CT确定最佳导丝通过的C臂角度,节省操作时间。
4.特殊解剖情况的应对:二叶瓣患者中横位心(与瓣环正交的平面和水平参考线的夹角小于30°)比较常见[35],需要在术前CT评估中进行识别。在横位心患者中运用瓣架较长的自膨胀式瓣膜时,由于瓣膜支架与升主动脉的同轴性较差,瓣膜容易置入过深,出现严重瓣周漏、需要置入第2枚瓣膜的机率较高。对于严重横位心患者需考虑使用可以调整输送导管轴向的瓣膜系统或经颈动脉、经心尖、经升主动脉等途径,也可考虑圈套器辅助的方式改善通过性、同轴性[36]
二叶瓣患者常合并不同程度的升主动脉扩张,同时合并横位心的情况也比较常见,这增加了发生主动脉夹层的风险,CT评估需关注这一解剖特点。对于此类患者,术中应选择通过性好的系统和合适的支撑钢丝,操作时全程观察系统过弓和通过瓣膜,必要时辅助牵引、双钢丝支撑等,瓣膜置入后建议复核有无主动脉明显损伤。

器械及策略的展望

二叶瓣狭窄给经导管治疗方式造成挑战的根本原因在于目前的经导管器械多数并不直接处理原始病变的主动脉瓣瓣叶。经导管的方式的确很难如外科直视下切除病变瓣叶一样清除原始主动脉瓣对后续操作的困扰,但一些旨在局部处理原始瓣叶或瓣叶钙化从而辅助TAVR的创新产品已具有雏形,如利用通电导丝于放置瓣膜前进行瓣叶的割裂(BASILICA技术)以避免原始瓣叶或已衰败的生物瓣叶堵塞部分高危患者的冠状动脉开口[37],以及带有防栓塞滤器的超声波瓣叶钙化减缩系统(AorticLab)。另一些理念则瞄准于延长生物瓣膜的使用期限,利用生物涂层或对动物组织进行预处理,以减轻患者机体对外源生物组织的免疫反应或生物瓣叶的炎症及钙化过程,从而改善生物兼容性和瓣膜耐久性,但目前尚处于研发阶段。对于瓣膜产品本身而言,未来的研发中需要考虑球囊扩张对瓣叶组织的可能损伤、瓣架长短及网格大小对左心室流出道的挤压或冠状动脉开口的阻挡、瓣架各层面的径向支撑力等问题。
同任何产品革新一样,TAVR治疗二叶瓣狭窄的新策略也需要进一步谨慎地验证。首先应保证方法的可重复性。另外,目前选择瓣膜尺寸的一些理论常促使术者选择较小尺寸的产品,由此带来的瓣周漏、患者-瓣膜不匹配、耐久性等问题都不容忽视,也应该由高证据级别的研究验证后再考虑推广。

总之,TAVR治疗二叶瓣狭窄越来越受到关注。研究显示使用新一代瓣膜产品治疗二叶瓣的患者已经可以获得与常规三叶瓣相当的疗效。但我国尚在使用第1代瓣膜产品,处理二叶瓣患者切不可掉以轻心。应依靠心脏团队的力量权衡各种治疗方式的利弊,确定行TAVR后需要做好充分的筛选与准备工作,从解剖特点、手术策略、并发症预防等多方面进行考量,结合中心的实际经验利用CT详尽分析进一步评估瓣叶解剖情况,根据患者特点提出个体化手术方案。术中合理使用球囊预/后扩张及圈套器等辅助器械,从而保障TAVR的安全性、有效性及良好的预后。


(执笔:熊恬园 冯沅)

核心专家组成员(按姓氏汉语拼音排序):

陈良龙(福建医科大学附属协和医院)

陈 茂(四川大学华西医院)

陈韵岱(解放军总医院)

高润霖(中国医学科学院阜外医院)

葛均波(复旦大学附属中山医院)

韩雅玲(北部战区总医院)

何 奔(上海市胸科医院)

荆志成(中国医学科学院北京协和医院)

孔祥清(江苏省人民医院)

罗建方(广东省人民医院)

苏 晞(武汉亚洲心脏病医院)

陶 凌(空军军医大学西京医院)

王建安(浙江大学医学院附属第二医院)

王 焱(厦门大学附属心血管病医院)

吴永健(中国医学科学院阜外医院)

于 波(哈尔滨医科大学附属第二医院)

张瑞岩(上海交通大学医学院附属瑞金医院)

赵仙先(上海长海医院)

周达新(复旦大学附属中山医院)

专家组成员(按姓氏汉语拼音排序):

白 元(上海长海医院)

卜 军(上海交通大学医学院附属仁济医院)

陈 方(北京垂杨柳医院)

陈 维(上海市第十人民医院)

方 军(福建医科大学附属协和医院)

方臻飞(中南大学湘雅二医院)

冯 沅(四川大学华西医院)

郭 军(解放军总医院)

郭 亮(中国医科大学附属第一医院)

郭 然(大连医科大学附属第一医院)

郭延松(福建省立医院)

韩 克(西安交通大学第一附属医院)

江 磊(青岛大学附属医院)

姜正明(郑州大学第一附属医院)

晋 军(陆军军医大学新桥医院)

李 飞(空军军医大学)

李 捷(广东省人民医院)

李 怡(中山大学附属第一医院)

刘长福(解放军总医院)

刘 坤(华中科技大学同济医学院附属协和医院)

刘先宝(浙江大学医学院附属第二医院)

刘晓桥(贵州省医院)

刘煜昊(河南省人民医院)

马 为(北京大学第一医院)

马 翔(新疆医科大学第一附属医院)

潘文志(复旦大学附属中山医院)

潘 欣(上海市胸科医院)

彭 勇(四川大学华西医院)

钱德慧(陆军军医大学新桥医院)

曲 鹏(大连医科大学附属第二医院)

阙 斌(首都医科大学附属北京安贞医院)

宋光远(中国医学科学院阜外医院)

涂应锋(哈尔滨医科大学附属第二医院)

王 斌(厦门大学附属心血管病医院)

王 诚(徐州医科大学)

吴文辉(首都医科大学附属北京安贞医院)

熊恬园(四川大学华西医院)

修建成(南方医科大学南方医院)

徐 凯(北部战区总医院)

严江涛(华中科技大学同济医学院附属同济医院)

杨 剑(空军军医大学西京医院)

杨 明(中国医学科学院北京协和医院)

杨毅宁(新疆医科大学第一附属医院)

杨振文(天津医科大学总医院)

姚 青(陆军军医大学西南医院)

张曹进(广东省人民医院)

张端珍(北部战区总医院)

张刚成(北部战区总医院)

张戈军(武汉亚洲心脏病医院)

张海波(首都医科大学附属北京安贞医院)

张文琪(吉林大学中日联谊医院)

赵振刚(四川大学华西医院)

郑晓舟(山东省千佛山医院)

邹 彤(北京医院)

参考文献(略)


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