技术前沿 | 修建成:TAVR术中预防冠脉阻塞的瓣叶分离器械(ShortCut™) FIM研究结果公布


研究背景


利用经导管主动脉瓣置换术(TAVR)进行瓣中瓣(ViV)手术时发生冠脉阻塞虽然罕见,但却是危及生命的并发症,生物瓣瓣叶的预测偏转位置和冠脉口之间的距离过短是冠脉阻塞的主要高危因素之一。虽然多数冠脉阻塞在TAVR术后即刻或早期发生,但也存在延迟性冠脉阻塞的风险。既往研究报告的冠脉阻塞风险可能被低估,因为在临床表现不典型(即晚期冠脉阻塞)时易漏诊,并且临床医师会避免对一些冠脉阻塞高危患者进行TAVR手术。

目前的介入预防策略包括旨在使瓣叶偏离冠脉口的支架技术(即“烟囱“/“开窗”支架)和BASILICA(撕裂生物假体或自体主动脉瓣,以防止医源性冠脉阻塞)。预防冠脉阻塞的支架技术不太理想,因为支架位于冠脉口和TAVR瓣膜之间,存在冠脉支架变形和血栓形成的风险。此外,尽管BASILICA是预防冠脉阻塞的有效手术,但这种不常见的介入手术要求操作熟练、经验丰富的医生来进行。

近日发表在《JACC: Cardiovascular Interventions》上的一项研究公布了ShortCut (Pi Cardia)体外和体内的最新临床研究结果,这是一种专门用于分离一个或多个主动脉瓣瓣叶,以防止TAVR后出现冠脉阻塞的新型器械。


中心示意图



研究方法


器械组成


ShortCut器械包括3个主要部分:手柄、输送系统和远端组件(图1)。该器械通过16-F(或14e)导管引入股动脉,并使用标准导管技术通过0.035英寸导丝输送。手柄为使用者界面(UI),用于控制输送系统和远端组件,并实现远端组件能够正确定位在瓣叶后方。远端组件由分离元件和定位臂组成。


图1 ShortCut器械:ShortCut手柄和远端组件



手术过程


首先将定位臂定位在相关瓣叶的主动脉面上。定位臂的定位是首先将定位臂旋转到目标冠脉窦的中部上方;之后使用弯曲到所需幅度的导管并将导管推进到窦内深处;最后通过锚定旋钮将定位臂的尖端轴向定位在瓣膜环上。紧接着,与定位臂在机械结构上对齐的分离元件从心室侧抵靠住瓣叶,刺穿瓣叶,并与定位臂接合。定位臂还起到保护周围组织免受分离元件影响的作用。然后,向前推动导丝,将远端装置支撑在中心位置,通过回撤远端装置,从而完成瓣叶分离。一旦实现了第一次分离,分离元件即被折叠,定位臂可以重新定位在另一个冠脉瓣,以相同的方式分离其他瓣叶。分离作用机制是纯机械性的;瓣叶分离后形成了允许血流通过的通道流向冠脉(图2)


图2 ShortCut手术过程



体外和临床前研究


通过体外和临床前研究评估了ShortCut器械的性能和安全性(图3)。包括到达目标瓣叶、定位远端组件以及在正确位置和方向成功将瓣叶分离的能力。这些测试是在几种类型的天然瓣膜和生物瓣膜上进行的,包括天然瓣膜和退化瓣膜(牛心包瓣膜、猪心包瓣膜)。


图3 不同瓣膜瓣叶分离的台式实验和动物评估



临床病例


对因主动脉狭窄和/或主动脉瓣反流而需要ViV TAVR的患者进行了ShortCut手术,这些患者被认为是TAVR冠脉阻塞的高风险患者。所有手术均在全身麻醉下进行,并在经食道超声心动图的指导下进行。栓塞保护装置(Sentinel脑保护系统;Boston Scientific)均按常规通过右桡动脉放置。在引入ShortCut之前放置栓塞保护装置,并在TAVR手术完成后取出。TAVR后,使用血管造影术和超声心动图评估冠脉通畅性。



研究结果


体外和临床前研究


ShortCut器械经过了广泛测试,并成功通过了所有验证测试(图2A至2D)。分别在天然瓣膜和生物瓣膜上实现左、右瓣叶成功分离。使用3头猪进行体内临床前研究。在每只动物中,左、右瓣叶均接受治疗。在荧光显微镜下,远端组件包括定位臂和分离元件均清晰可见(图2E)。所有动物都能很好地耐受手术,在瓣叶分离期间血流动力学稳定,没有传导障碍。ShortCut导管在手术结束时未发现任何损伤。


临床研究


共有8名患者(平均年龄79±11岁,63.5%为男性)接受了作为ViV TAVR辅助治疗的ShortCut手术。所有患者都被认为是左冠脉阻塞的高风险患者,3名患者还有右冠脉阻塞风险(图2和图4)。几名患者的临床情况非常严重:第一名患者在Bentall手术后升主动脉严重狭窄;第二名患者是一名虚弱的96岁女性;第三位患者的双侧冠脉阻塞风险极高,平均窦宽仅为23.3mm;第四名患者是一名虚弱的86岁女性,且患有心源性休克、严重急性肾功能衰竭以及与主动脉生物瓣膜衰败相关的中度至重度左心室功能障碍。

所有患者均成功进行了ShortCut手术,随后成功进行了TAVR,瓣膜植入后无冠脉阻塞发生(图4)。由于第一例患者升主动脉严重狭窄,第一次手术的持续时间为60分钟(图4A)。在回顾了第一例病例后,改进了手术步骤,随后的手术持续时间显著缩短(18±6分钟)。中位手术时间为19分钟(IQR:16-23分钟)。在其中一次手术中,完成ShortCut和ViV TAVR手术后,检测到局部主动脉夹层(B型)。夹层是由于血管造影导管的推进和降主动脉钙化的引起的,与ShortCut或TAVR的输送系统或器械无关。之后在TAVR手术后立即植入完全覆盖了夹层的主动脉支架,未观察到进一步的临床相关不良事件。在所有病例中,术中经食管超声心动图或血管造影显示冠脉血流通畅(图2M、2N和图4)。一名患者在瓣叶分离后出现暂时性血流动力学不稳定,但在TAVR后完全恢复。术后无永久性传导障碍。患者出院时情况良好,无冠脉阻塞、卒中或任何主要并发症。所有患者至今均状况良好(术后随访长达20个月,中位随访17个月)。


图4 基线CT显示冠脉阻塞风险高的所有临床病例和术后显示冠脉通畅的主动脉造影



研究结论


本研究初步公布了ShortCut装置的临床前和FIM临床研究结果。在目前有限的经验中,该器械提供了一种更快、更容易控制的方法,用于在冠脉阻塞高风险患者进行TAVR之前分离生物主动脉瓣瓣叶。使用这种方法时,没有出现卒中或冠脉阻塞,也没有证据表明有任何器械相关的不良事件。



研究点评


修建成教授

南方医科大学南方医院

与机械瓣膜相比,外科换瓣时生物瓣膜越来越受到青睐,ViV TAVR手术也越来越普遍;因此,TAVR冠脉阻塞风险患者的数量将会进一步增加。冠脉阻塞是一种TAVR术后严重的并发症,手术死亡率约为50%。很明显,手术人员必须确定患者是否存在这种危及生命的不良事件的风险,并在手术前进行预防。近年来,一些基于CT的测量参数使我们能够在术前得出TAVR术后冠脉阻塞的有力预测指标。

然而,在主动脉生物瓣膜衰败的有症状患者中,不更换瓣膜的保守治疗与不良临床结果相关。再次手术是另一种选择,但其中许多患者的手术风险显著升高。对于有冠脉阻塞风险的患者,有几种可用的预防方案,包括支架和BASILICA技术。使用烟囱支架或者开窗支架是预防该人群冠脉阻塞最常见和最直接的方法。然而,支架的放置后耐久性可能较差,术后再处理相关冠脉极有挑战性,这将影响未来进行冠脉介入治疗的可能。同时存在延迟冠脉阻塞或支架系统堵塞可能。由于支架衍生技术在预防冠脉阻塞方面的局限性,因此开发了瓣叶修饰技术。
BASILICA技术允许使用工具放电撕裂主动脉瓣瓣叶。当TAVR瓣膜展开时,这种撕裂会导致瓣叶从冠脉口移开,从而维持流入冠脉血管的血流量。尽管这种方法在几年前就已经提出,并且在预防冠脉阻塞方面似乎很有效,但由于手术的复杂性和缺乏有经验的医生,这种方法只较少的中心使用。此外,BASILICA使用需要几个阶段的通电,这可能会增加一些术后相关的不良事件。此外,尽管它在绝大多数此类手术中似乎有效,但仍与中风风险增加相关,冠脉阻塞仍可能会发生。因此,我们需要使用更为简单。并且可模拟BASILICA技术的专用瓣叶分裂装置。

Pi-Cardia是一家成立于2009年的心血管医疗器械公司,总部位于以色列的雷霍沃特。主要在研产品有Leaflex和ShortCut,Leaflex主要用于主动脉瓣狭窄合并重度钙化或二叶瓣主动脉瓣的患者,对瓣膜钙化进行切割,恢复瓣叶的柔韧性,改善瓣膜血流动力学。ShortCut器械则可在TAVR之前分离既有瓣膜的瓣叶,以降低冠脉阻塞的风险。该项ShortCut器械的FIM临床研究结果初步显示了ShortCut器械的安全性和有效性。然而,由于该研究是ShortCut临床首次应用,病例样本相对较少(8例患者和11例瓣叶),仍需要更大的前瞻性研究来更准确地评估其疗效和安全性。我们期待未来ShortCut相关临床研究结果的公布,为TAVR术后相关的冠脉阻塞问题提供更好的预防策略。


ShortCut手术演示动画  注:视频来源于Pi-Cardia公司官网



继续教育园地

王建安

如何预防和处理冠脉阻塞

庄晓东

TAVR术中冠脉阻塞风险的评估与处理

陈茂

如何预防TAVR时冠脉阻塞

董琛

主动脉瓣叶撕裂术在经导管主动脉瓣置换术冠脉阻塞高风险人群中的运用


参考文献:

Dvir D, Leon MB, Abdel-Wahab M, et al. First-in-Human Dedicated Leaflet Splitting Device for Prevention of Coronary Obstruction in Transcatheter Aortic Valve Replacement. JACC Cardiovasc Interv. 2023 Jan 9;16(1):94-102. DOI: 10.1016/j.jcin.2022.10.050. PMID: 36599593.

长按识别二维码

下载原文

专家简介

修建成

南方医科大学南方医院

副教授,主任医师,医学博士,博士研究生导师,心血管内科副主任,导管室主任,增城分院心血管内科主任。
CRF成员,美国哥伦比亚大学医学中心博士后,美国导管介入委员会委员,美国纽约长老会医院IVUS fellow,美国心血管病研究所研究员,德国柏林心脏病中心、瑞典林雪平大学医学中心访问学者。
专长为冠心病及心血管危重症的诊治。长期担任CCU医疗组长,危重症病人救治经验丰富;擅长复杂冠脉病变及慢性完全性闭塞性病变的介入治疗,中国慢性闭塞病变俱乐部会员,广州慢性闭塞病变手术演示专家;在精准PCI领域有很深的造诣,中国血管内超声专家共识制定专家;带领团队在南方医院独立开展经导管主动脉置换手术(TAVR),南方瓣膜联盟专家;熟练掌握OCT、IVUS、FFR指导PCI和准分子激光、冠脉旋磨成形等复杂技术辅助PCI。
主持科技部重大专项子课题一项,国家自然科学基金三项及多项省部级课题,参与“973”、“863”、国家“十一五”科技支撑计划、科技部重大专项子课题等多项重点课题以及十余项大型多中心临床试验,在研国家级课题经费300余万。曾获广东省科技进步二等奖及广州军区医学创新奖一等奖,两项发明专利。发表论文80余篇,其中SCI 20余篇。是中国心脏介入大会(CIT)工作组专家,CIT、CCT等国内著名心血管会议主席团成员。
第九届中华医学会心血管病学会分会青年委员,第九届中华医学会心血管病学会分会动脉粥样硬化与冠心病学组委员,广东省介入性心脏病学会冠脉影像与功能学分会副主任委员兼秘书长,广东省医学会心血管病学分会第十届委员会青年委员会副主任委员等职。是中国心脏介入大会(CIT)工作组专家,CIT、CCT等国内著名心血管会议主席团成员。

王语田

南方医科大学南方医院

心内科学术型硕士研究生。对医学基础与临床科研兴趣浓厚。英语基本功扎实,有丰富的中、英文文学评论功底和经验,擅长英语材料本地化,对英语材料也有一定的阅读能力。

阅读数: 11362