学术分享丨张海波教授：生物瓣毁损瓣中瓣技术的临床应用
首都医科大学附属北京安贞医院张海波教授以“生物瓣毁损瓣中瓣技术的临床应用”为题带来精彩学术报告。报告中强调，根据国际知名杂志《Circulation》的数据显示，2013年首次年TAVR（经导管主动脉瓣置换术）量超越SAVR量，到2015年所有主动脉瓣手术1/3都是TAVI手术。显而易见，TAVI（经导管主动脉瓣植入术）在国内外心血管领域发展迅猛，可以称为真正划时代微创手术。张教授由主动脉瓣讲到二尖瓣的应用发展，着重提到三尖瓣的临床应用，最后强调随着应用的增多，更应该关注术中瓣膜移位、瓣周漏等风险的发生。
01 TAVI发展之路
我国TAVI例数正在崛起。回顾2020年TAVI手术3500例，外科医师完成接近1/3的TAVI手术量(心尖瓣膜700例，外科医师完成股动脉400例)；2021年共完成了6060例经皮入路TAVI和1113例经心尖入路TAVI，较前均有明显增长；经皮入路TAVI方面2021年共有10家中心年手术量超100例。
国外发展也可谓日新月异。2015年美国《胸心血管外科》杂志对1998 年至 2011 年间接受AVR 的全国住院患者样本中年龄＞18 岁的所有患者进行观察性研究后发现生物瓣应用比例逐年增高。
▲生物瓣和机械瓣AVR手术量变化
该研究结论提到，在估计的 767,375 个植入瓣膜中，生物瓣膜占大多数（53.3%）。在 1998 年至 2001 年间，只有 37.7% 的瓣膜是生物瓣，但这一比例在 2007 年至 2011 年间增加到 （63.6%）。年龄＜65 岁的患者更可能接受机械瓣膜，而年龄≥75 岁的患者更可能接受生物瓣膜。此外，研究显示接受生物瓣的患者更可能患有冠状动脉疾病，并且需要同时进行冠状动脉旁路移植术（CABG）；也更可能患有充血性心力衰竭、高血压、糖尿病、慢性肺病和慢性肾功能不全。机械瓣接受者则患有外周血管疾病。
02 AVIV的临床应用
经过2007年的动物实验后，2008年世界首例主动脉瓣中瓣（AVIV）应用于临床。美国《胸外科年鉴》发表了一篇关于人体微创非体外循环瓣中瓣植入的个案报道。患者取心尖途径，33F穿刺鞘，植入在瓣膜下缘2mm，术后无返流，最大流速2.1m/s，术后11天健康出院，术后随访3个月瓣膜功能良好。微创介入心脏非体外循环 VinV 植入为未来的患者提供了一种有价值的治疗选择，特别是对于手术风险高的患者。
▲瓣中瓣扩张
此后临床对生物瓣失效患者的 VinV 手术的考虑应考虑猪与心包异种移植物的不同失效模式。牛心包倾向于进行性硬化，导致狭窄，而猪心包倾向于发生严重的钙化，这可能导致在 VinV 植入期间栓塞的风险更高。随着多种介入瓣中瓣技术的临床成功应用，新一代研发出专门为将来TAVI设计的瓣环可调节生物瓣，结合生物瓣瓣环球囊断裂扩大（fracture）技术，介入瓣中瓣逐步完善。
▲fracture技术
2017年《美国心脏病学会》杂志对主动脉瓣VIV的PARTNER 2登记注册。从分层全因死亡率曲线看出虽然死亡率与(A)以前的手术瓣膜尺寸相比没有显著差异，但(B) 1 年死亡率显著更高，术后平均梯度更大。(C) PPM （患者假体不匹配）患者死亡率增加的趋势不显著。
▲分层全因死亡率曲线
该研究认为TAVR可能是主动脉瓣生物瓣退化患者心脏再手术的替代方法。在接受瓣中瓣 TAVR 患者的大型前瞻性登记中，手术和 1 年临床、血流动力学、功能和 QOL （生活质量）结果普遍良好，但PPM相对频繁。未来需要随访时间更长的研究来确定经导管瓣膜的耐用性以及在接受瓣中瓣 TAVR 的患者中PPM的临床重要性。
对于主动脉 ViV 后长期随访如何。2020年《欧洲心脏杂志》报道了一篇关于《主动脉 ViV 后的长期生存和再干预进行大规模评估》的文章。该研究认为不同植入深度跨瓣压差不同远期效果不同。
▲主动脉瓣中瓣后生存的 Kaplan-Meier 模型。（A）分析中包括的所有患者。（B）使用小型生物假体（即真正内径≤20 mm）的患者8 年生存率较差。
此外，该研究分析道，这项大规模的长期随访强调了小型生物假体和预先存在的严重 PPM 对死亡率和再干预率的不利影响。因此，外科医生应尽可能避免植入小型生物假体（即标签尺寸<23 mm，或预测为严重的PPM）。在评估小型生物瓣失败的患者时，患者应了解重做心脏直视手术的额外手术风险，尤其是在进行根部扩大时，以及 ViV 手术在残余狭窄方面的局限性。在 ViV 程序中，操作者应尽一切努力避免残余狭窄。相关策略可能包括 THV 选择、精确的装置定位和新的程序技术，例如生物瓣膜环断裂。
此前《美国医学会杂志》也于2014年报道过经导管瓣中瓣植入失败的外科生物瓣内患者的生存率。研究发现在这项对退化的生物主动脉瓣进行经导管瓣中瓣植入的患者登记中，总体 1 年生存率为 83.2%。具有小型生物瓣膜的患者和主要是手术瓣膜狭窄的患者的存活率较低。研究得出结论，对于主动脉瓣VIV，术前返流的效果优于狭窄，植入大号瓣膜的效果更佳。
▲接受瓣中瓣手术的患者的事件发生时间曲线
除了上述不良影响，冠脉梗阻是TAVR瓣中瓣术后一种罕见的破坏性的并发症，究其原因可能包括主动脉因素，如低冠脉开口，STJ小，窦小，主动脉根部修复手术；以及生物瓣因素，如环上瓣的设计，高瓣角，可以借助BACILICA（瓣叶切割技术）的瓣叶介入操作技术。
▲BACILICA技术
03 MVIV的临床应用
2009年《胸外科年鉴》报道了世界首例二尖瓣瓣中瓣（MVIV）的临床应用。在该病例报道中，患者是一名80岁男性，于7年前行CABG+MVR(25 Perimount)；术前超声显示瓣口面积0.7cm2，平均压差17mmHg，肺动脉收缩压升高90mmHg，经食管超声心动图 (TEE) 测量的缝合环内径为 24 mm；采用心尖途径，在快速心室起搏下进行二尖瓣球囊瓣膜成形术后，33F鞘管输送26mm瓣膜，肺静脉支撑导丝，快速起搏释放瓣膜，术后无瓣周漏，平均压差3mmHg。
▲（左）经心尖瓣中二尖瓣植入技术显示带袖套的瓣膜被部署在生物瓣膜内（切除）。（图 a）术前血管造影期间心尖部的猪尾导管。异种移植连合柱以不透射线的镍钴合金线形式标记，支撑环也可见。术中透视显示 (b) 球囊瓣膜成形术，(c) 定位经导管瓣膜（距支撑环心房几毫米），和 (d) 展开。
▲术后 5 周血管造影观察的经导管二尖瓣瓣中瓣（a）侧视图和（b）同轴视图
2010年《Circulation》杂志的一篇总结性报道，提出二尖瓣瓣中瓣心尖途径优势明显，首次尝试股静脉穿间隔途径、左心房外科直视途径进行二尖瓣瓣中瓣临床均因同轴差失败，此后经心尖均获得成功。
▲首例人类尝试的二尖瓣置换术
2017年美国心脏病学会及美国胸外科学会扩展了二尖瓣瓣中瓣置换术的适应证。
2016年《胸外科年鉴》杂志一篇文章对18例经心尖经导管瓣中瓣植入治疗失败的二尖瓣生物瓣患者的梯度、症状和功能状态，进行长达 5 年随访。研究结果显示，二尖瓣瓣中植入可取得良好的临床和血流动力学结果。
当然，MVIV也有一定风险，例如经股静脉途径会有瓣膜脱落风险，贴附不佳瓣周返流，MVIV膨胀不全（术后早期血栓和瓣膜失功能），以及MVIV承受左心室高压造成术后延迟性移位。
▲瓣膜脱落
▲超声心动图显示中度至重度瓣膜间漏（A和B）。透视时，瓣膜可能在生物假体内部不完全贴合（C）。再次手术时移除瓣膜（D）。瓣膜（E和F）的移植后评估显示在二尖瓣生物假体内植入了 26 毫米瓣膜；假体透照显示瓣中瓣不完全对位的两个主要区域（G）。
▲术中发现（A）扩展的左心房血栓。（B) 二尖瓣假体被发现严重狭窄，小叶僵硬且增厚，但没有任何肉眼可见的活动性感染迹象。(C)二尖瓣假体和左心房血栓均可完全清除。(D)瓣膜视图，经心尖植入后完全扩张。
鉴于MVIV的风险因素，临床操作上要精确测量对照设计内径，10-20%的oversize瓣膜植入，可以保证展开(flared)和圆锥形(conical)，有效防止左心室高压力导致瓣膜向左心房侧移位。
▲模式图
04 TVIV的临床应用
经导管瓣中瓣植入是高危患者退化的生物人工心脏瓣膜的一种有前途的治疗选择。随着经皮技术成功应用于主动脉瓣。2011年《Circulation》杂志报道了国际首例三尖瓣生物瓣毁损的介入瓣中瓣技术。
案例中患者是一名 74 岁老年女性，患有慢性阻塞性肺疾病（1 秒用力呼气量，53%）、肾功能受损（肾病中的改良饮食 35 mL/min/1.73 m 2）和心肝伴有腹水和恶病质的肝硬化（体重指数 19 kg/m2)，因慢性右侧心力衰竭和退化的三尖瓣生物假体严重狭窄而入院。此前，部分房室管缺损已在 3 次连续手术干预中得到治疗。在 23 年前的最后一次手术中，进行了机械二尖瓣置换术，并结合了生物人工三尖瓣置换术。经胸超声心动图和实时 3D 成像显示左心室收缩功能正常，二尖瓣假体功能可接受，左心房扩张 (278 mL)，右心室和右心房扩张 (103 mL)，右心室功能减弱 (TAPSE 11 mm)。由于血流动力学参数不佳，术前给予正性肌力药，并进行了半紧急经皮手术。
▲实时 3D 经胸超声心动图显示严重钙化和狭窄的生物三尖瓣，心室视图。A，室间隔。B，右心室游离壁。
在局麻下，体外循环插管经右股血管经皮置入，起搏器导线经左股动脉置入左心室。三尖瓣生物瓣的经食道超声心动图显示受到机械二尖瓣的影响。另外，将心内超声心动图探头通过左股静脉插入右心房，提供足够的围手术期成像。一旦达到稳定的血流动力学条件，开始全身麻醉。通过右颈内静脉引入 22 Fr 鞘管。
可操纵的球囊系统允许通过位于右心尖的导丝弯曲穿过三尖瓣狭窄孔。在快速心室起搏下进行瓣膜成形术（气囊膨胀至 22mm）；同时在短暂的体外循环中断期间，在右心房同时注射对比剂，证实孔口区域完全闭塞。再将一个 23 毫米的瓣膜被卷曲在输送球囊系统上，并成功植入退化的生物瓣膜中。术中心内超声心动图和 3D 经胸超声心动图证实了三尖瓣生物瓣的适当位置和良好功能，最大梯度为 5（平均 2）mm Hg，有轻微（＜I 级）返流。术后患者在重症监护室监测 3 天后，患者于第 6 天出院。
▲透视（A、B、C、D、E：RAO 视图；F：LAO 视图）。经颈静脉三尖瓣瓣中植入，在右心房进行心内超声心动图监测。A，导丝在右心室心尖部的位置。球囊（小箭头）穿过三尖瓣。B，球囊瓣膜成形术。C，瓣膜 23 mm（大箭头），卷曲在球囊上，位于三尖瓣口。D，逐渐球囊充气和瓣膜定位。E，瓣膜植入过程中完全充气的球囊。F，瓣中瓣位置的最终结果。
▲经胸超声心动图连续波多普勒显示术前三尖瓣狭窄和返流（图上）。经皮瓣中瓣植入后，三尖瓣梯度和返流减少，如图下所示。
本例患者中瓣膜定位是透视引导的，但当经食道超声心动图不充分时，心内超声心动图可提供可靠的监测。三尖瓣与腔静脉平行的位置会阻碍球囊穿过严重钙化的三尖瓣生物瓣，而输送系统有助于实现瓣膜的同轴位置，可转向球囊导管的进一步发展将促进这种干。本例手术的成功标志着三尖瓣生物瓣毁损的治疗迈入新台阶。
三尖瓣生物瓣毁损率每年1.7%，2011年《美国心脏病学学院心血管介入杂志》的一篇文章报道了其他途径：经股静脉，经颈静脉，经右心房（或使用开胸术的混合方法）。研究中提到，一般对于更垂直定向的三尖瓣，首选经股静脉入路，以便更容易交叉和更同轴部署。然而，随着更新、更直接和灵活的瓣膜输送系统，经股静脉输送在大多数情况下似乎是可行的，因为它可以克服下腔静脉和三尖瓣之间的锐角。对于极端水平的三尖瓣，经颈静脉入路虽然不常用，但可能更容易实现同轴度，并且在下腔静脉闭塞的情况下也可以进行手术。研究建议根据具体患者的解剖结构来确定入路的选择。而直接经心房植入的侵入性方法，一般认为是不适用于上述两种方法的最后选择。
▲经导管TVIV植入术
在MVIV的临床手术中，超声辅助的作用举足轻重。包括对于术前三尖瓣生物瓣的功能、狭窄程度、右心室功能、肺动脉压的评估，以及冠脉压差流速、三尖瓣返流情况的监测；术中超声还可以辅助医生观察导丝位置，瓣膜植入深度等。
▲TVIV的超声辅助监测技术
为了进一步研究经导管TVIV 治疗的患者的长期随访如何。《国际心脏杂志》的一篇文章进行了详细报道，该研究对2013 至 2016 年的4 例接受经导管三尖瓣 VIV的患者进行长期随访，并监测其三尖瓣面积改善程度、右心房压力和平均跨瓣膜梯度。术后4 名患者中有 3 名随访时间超过 2.5 年。在 32 个月（范围 9-47 个月）的中位随访中，所有患者均存活并出现 NYHAⅠ-Ⅱ级。只有一名在基线时出现右心室功能受损的患者在随访期间再次住院。长期超声心动图评估显示血流动力学表现良好，跨瓣膜梯度低，所有病例均无明显瓣膜返流。
张海波教授随后也介绍了本院完成的国内首例经导管三尖瓣瓣中瓣技术的案例。有一例特殊案例是在操作过程中，输送器引起介入瓣向右心房移位，引起瓣周漏，随后团队又在患者的瓣中瓣中又加入了一个瓣膜，故与专家共同分享学习。具体操作流程如下：通过右心房入路导丝跨瓣(A),右心室造影评估右心室/流出道/瓣膜返流情况(B)，再释放定位键和生物瓣三个瓣角逐一扣合(C)，定位键落位后，回收导引导丝释放瓣膜(D)，输送器回撤时不同轴，介入瓣移位（E）；再次植入同样大小的介入瓣膜（F）。
▲TVIV的手术操作流程
张教授还介绍了其他病例，有位患者经历过心脏瓣膜手术四个发展阶段:1990年心尖的二尖瓣闭式扩张；2003年正中开胸二尖瓣机械瓣置换；2018年右侧开胸小切口腔镜辅助三尖瓣成形术；以及2020年介入三尖瓣瓣膜置换手术。
▲患者手术历程
此外，张教授还介绍了本院完成的起搏器术后返流的介入三尖瓣置换。三尖瓣返流（TR）发生率为25%-29%，通常是由于电极压迫（39%），电极粘连（34%），电极瓣叶穿孔（17%），电极缠绕牵拉（39%）。
▲TR的介入三尖瓣置换
安贞团队的术中虚拟影像融合技术应用广泛：虚拟影像融合技术辅助股动脉TAVI手术，虚拟内窥镜技术，虚拟影像融合技术+心尖TAVI手术，虚拟影像融合技术辅助介入三尖瓣置换瓣膜技术，虚拟影像融合技术辅助介入肺动脉瓣置换手术，以及虚拟影像融合技术辅助二尖瓣VIV。
05 总结
随着临床二尖瓣、三尖瓣，以及主动脉瓣包括肺动脉瓣的瓣中瓣介入治疗方式的推广和普及，也相应的会出现一些临床并发症，随着生物瓣膜的衰败，三尖瓣成形术的后期出现越来越多的问题，故在手术操作时，应做好充分评估，根据不同患者的情况相应选择合适的路径和治疗器械。此外，张教授还强调，要善于利用超声等影像学辅助手段来帮助我们充分观察术中难以探查到的部位，合理评估患者病情，综合给出可能的应变措施，做到最大程度地减轻患者的损伤。
