主动脉瓣置换术的人工瓣膜选择：现状和展望

主动脉瓣置换术的人工瓣膜选择：现状和展望

Current status and future perspectives of prosthetic valve selection for aortic valve replacement

日本川崎医科大学心血管外科

Gen Thorac Cardiovasc Surg 2014; 62: 19

翻译：彭昊、蔡建志

审校：陈浩、梅运清

摘要：

主动脉瓣疾病是瓣膜性心脏病中最为常见的类型。特别是在老年人群中，主动脉瓣狭窄的发病率呈增高趋势。使用人工瓣膜进行主动脉瓣置换（aortic valve replacement, AVR）是处理各种类型的主动脉瓣病变的外科干预金标准。大量的报道和研究证实了AVR的临床结果和人工瓣膜的耐久性，但是，关于人工瓣膜的选择仍存在争议。21世纪随着技术的进步，对于人工瓣膜的选择偏好开始从机械瓣膜向生物瓣膜转换。此外，经导管主动脉瓣植入术在世界范围内的应用趋势日益增多。这可能是因为与传统AVR的高风险相比，该技术有减少死亡率和发病率的潜力。因此，应针对不同患者的特定情况个体化选择合适的人工瓣膜。本综述总结了人工瓣膜选择的现状，并对包括微创化治疗的未来的理想主动脉瓣治疗进行了展望。

前言

使用人工瓣膜进行心脏瓣膜置换是治疗心脏瓣膜病的标准和可靠的外科手术方式，获得了良好而持久的临床结果。近年来，使用生物瓣进行瓣膜置换在全世界得到了越来越多的使用，日本亦然，这是因为生物瓣膜能避免术后抗凝。现在，人工瓣膜的选择从以机械瓣膜为主向以生物瓣膜为主进行转换的趋势非常清楚。但是，根据目前美国心脏协会/美国心脏病学院和欧洲心脏病学会/欧洲心胸外科医师协会的人工瓣膜选择指南，对于不同患者的人工瓣膜选择和指征仍有很大争议。因此，我们回顾总结了目前AVR的瓣膜选择现状，并对包括经导管植入的未来进行了展望。

日本AVR人工瓣膜的选择趋势

在工业化国家，总人口的平均寿命不断增长。根据日本胸外科协会的年报，近年来日本进行AVR的数量稳步增长。单纯AVR中使用生物瓣膜的比例在2005年已经超过机械瓣， 2010年时单纯AVR患者中使用生物人工瓣的比例已达到68.7%。日本患者具有一些特点，例如许多患者主动脉瓣环较小（small aoritic annulus, SAA），因此需要选择小号的生物人工瓣，这增大了患者-人工瓣膜不匹配（patient-prosthesis mismatch, PPM）的潜在风险。所以，外科医生需要非常小心地选择合适的人工瓣膜及手术方法，特别是使用小瓣膜进行AVR时，可能会导致PPM，更高的跨瓣压差和左室肥厚改善不良。这些意外的发生可能会导致远期临床结果的恶化。

当前人工瓣膜的问题

如前所述，使用带支架的生物瓣膜进行AVR呈越来越多趋势，并在近年来成为了主流。Carpentier Edwards Pericardial Magna (CEPM) 生物瓣膜由于其较低的瓣叶结构和便于植入的缝合环解剖设计，有极佳的血液动力学表现，特别对于SAA患者。尽管文献中有一些关于植入CEPM后导致冠脉开口堵塞的报道，这些特点对于小主动脉瓣环的患者和窦管交界较窄的患者仍然具有植入方面的优势。三联式生物人工瓣膜的最初经验（30天在院死亡率2.85%，无人工瓣膜移位、心内膜炎、瓣膜血栓或出院时相关主动脉瓣的反流）显示了极佳的临床结果，以及良好的早期血液动力学表现。经过长期随访，Mitroflow心包生物瓣膜仍然以其较低的瓣膜相关事件预测率而成为很好的瓣膜选择，特别是对于有合并症的老年患者，尤其是小尺寸瓣环者。Medtronic Mosaic（MM）猪生物瓣膜，是在Hancock II型耐久性生物瓣膜基础上设计的一款环上带支架猪生物瓣膜，长期随访的结果显示了极佳的临床表现和安全性。另外，一项对5种不同的生物组织瓣膜进行血液动力学表现评估的体外研究显示，心包瓣膜的跨瓣压差显著低于猪瓣膜，而Mitroflow的跨瓣压差和随心输出量增加的心搏功丢失均为最低。

此外，对SAA有优异表现的机械瓣膜也被引进并设计以使血液动力学最佳化。以17mm的SJM Regent瓣膜行AVR术，取得了很好的临床结果，患者于术后血液动力学得以改善，没有发生瓣膜相关的并发症，特别是对于较小的日本患者而言。CarboMedics Top Hat双叶瓣能放入更大号的瓣膜，因此平衡了潜在的PPM危险。ATS-AP瓣可以为SAA高危老龄患者提供满意的远期预后。尺寸较小的机械人工瓣膜，如SJM Regent和Sorin Bicarbon Slimline也有非常好的临床表现。此外，在接受On-X机械瓣膜的患者中进行的PROACT抗凝剂试验仍在调查低剂量抗凝治疗的效果。这个FDA的研究结果虽然尚未发表，但将有可能在将来变革瓣膜的选择。

无支架生物瓣膜的血液动力学表现与正常自身主动脉瓣最为接近，其优势在于较低的跨瓣压差、更大的有效瓣口面积，以及和支架生物瓣膜或机械瓣膜相比更小的阻力。对于60岁以上的老年患者，使用自由式生物瓣膜进行主动脉瓣置换将能提供良好的长期临床和心超结果，瓣叶撕裂造成严重的主动脉瓣关闭不全是结构性瓣膜退化的主要原因，可能因此需要再次手术。

无缝合主动脉瓣膜置换

据早期临床研究显示，无缝合主动脉瓣置换的住院期间死亡率为3.1%--12.5%，长期死亡率为3.1%—10%。然而其心内膜炎和瓣周漏的发生几率较高。Perceval S人工生物瓣膜是一种新型的主动脉瓣膜，手术简单易操作，住院期间死亡率较低。这种Perceval S瓣膜将生物瓣膜固定于镍钛合金支架上，置入时只需将瓣膜放在原主动脉瓣的位置，轻轻松开固定装置，支架随即弹开，和支架相连的生物瓣膜固定于原主动脉瓣的位置，有效缩短了主动脉阻断时间，而且因为无需缝合，术野简单清晰，减少缝合线结及由此带来的血栓和线结卡瓣的可能。患者出院时血流动力学显示Perceval S瓣膜功能良好，跨瓣压差低，瓣周漏发生率低。采用Trilogy瓣膜的无缝合主动脉瓣膜置换也是可行和安全的。和其他无缝合瓣膜相比，Trilogy 瓣膜具有更大的有效开口面积。这种生物瓣膜用于主动脉瓣置换的早期和一年随访结果显示无术中死亡率或者并发症发生，显示这种新概念的无缝合主动脉瓣膜的可行性，它的主要理论优势在于1.和其他无支架瓣膜相比，具有更大的瓣口面积；2.置入更加迅速。

经导管主动脉瓣置换术（TAVI）

近年来，经导管主动脉瓣置换术发展非常迅速，明显减少了传统高风险的外科主动脉瓣置换带来的死亡率和并发症率。PARTNER临床试验显示，采用经导管主动脉瓣置换术的术后1年全因死亡率为30.7%，而传统外科瓣膜手术为50.7%。然而，经导管主动脉瓣置换术通常伴随更高的中风和大血管并发症的发生率，瓣周漏也更为常见，因此增加了晚期死亡率。PARTNER临床试验2年随访结果显示，对高风险的患者，TAVI是更好的选择。美敦力公司的CoreValve人工生物瓣应用于经导管主动脉瓣置换，由三个牛心包瓣叶组成，固定在自膨式镍钛合金支架上。使用这款产品的患者的手术成功率达97%，术后30天内全因死亡率为8%。然而，和Edward Sapien瓣膜相比，CoreValve 瓣膜置入后房室传导阻滞的发生率更高，因此需要安置永久性心脏起搏器。

“瓣中瓣”（Valve-in-Valve）技术

“瓣中瓣”（Valve-in-Valve）技术，即在已经衰败的生物瓣膜（外科置换的或者经皮植入的生物瓣膜）中经导管皮植入一个全新的可心脏瓣膜。2007年，Wenaweser等首次使用CoreValve瓣膜成功治疗了1例主动脉瓣生物瓣置换术后重度主动脉瓣关闭不全的老龄患者，1年随访瓣膜无反流，跨瓣压差为12mmHg。“瓣中瓣”的理念对于人工生物瓣膜功能衰败的治疗具重要意义，尤其是对于那些无法接受再次外科换瓣手术的高危患者，应用“瓣中瓣”技术，可迅速恢复瓣膜功能，改善症状，因而具有巨大的优势。目前已有很多“瓣中瓣”植入的报道，结果令人满意。现在应用于临床的主要有两种带瓣膜支架：Edwards瓣膜支架系统和CoreValve瓣膜支架系统。瓣中瓣技术应用中，如与原有生物瓣膜不匹配，“瓣中瓣”植入后会出现跨瓣压力阶差过大或严重狭窄，为避免这种情况发生，最初置入的瓣膜应该选择较大号的瓣膜。

依赖血透的终末期肾病患者的人工瓣膜选择

对于依赖血透的终末期肾病患者，瓣膜置换中人工瓣膜的最佳选择仍存在争议。长期血透患者更容易出现主动脉瓣狭窄，因此，早期手术治疗能延长血透患者的预期寿命。机械瓣或者生物瓣的中期生存率和不良事件发生率差别不大，而机械瓣导致的出血事件发生率更高一些。据Brinkman等报道，由于生物瓣膜制作工艺和血透技术的改进，生物瓣膜衰败的发生率仅仅为6.7%，因此他建议对于依赖血透的终末期肾病患者，应优先考虑采用生物瓣膜。

中青年患者的瓣膜选择

多个心脏中心的研究结果支持在较年轻患者中亦应优先考虑采用生物瓣膜。既往研究显示，经过30年随访，在较年轻的高龄患者中最初手术采用生物瓣膜不会对生存率有负面影响。在中年患者中采用生物瓣膜，较大的瓣膜的相关不良事件发生率较高。在年轻患者中，由于钙的总量增加、疲劳导致的损伤，以及胶原蛋白变性，生物瓣膜较早出现钙化。一个有趣的发现是19%的生物瓣膜患者在最近的一次随访中表示亦正在服用华法林，这对在年轻患者中采用生物瓣膜提出了质疑。研发更加能抵抗衰败的生物瓣膜和更少血栓形成的机械瓣膜，以及发展更好的抗凝方法，将有助于中青年患者理想的瓣膜选择。

结论

主动脉瓣膜材料的选择需要综合考虑患者的预期寿命、患者喜好、服用抗凝药物的能力、生活方式、出血风险和再次手术风险等诸多因素。随着瓣膜材料技术的持续进步，未来主动脉瓣手术的观点亦将不断更新。