人类疾病治疗技术的发展存在着普遍规律,通常经历了由无可为到有可为、由大创伤到小创伤甚至无创伤的过程。同样,心脏瓣膜病先后经历了最早的无法治疗、传统的胸骨正中切口手术以及近期的微创(小切口)手术,目前已经迎来了导管介入治疗时代。笔者认为,传统的胸骨正中切口手术可为心脏瓣膜治疗的1.0时代,而微创(小切口)瓣膜手术则为心脏瓣膜治疗的2.0时代;以经导管主动脉瓣置换术(Transcatheteraorticvalvereplacement,TAVR)为代表的经导管瓣膜介入治疗,可称之为心脏瓣膜治疗的3.0时代[1]。自年6月12日,丹麦哥本哈根Rigshospitalet医院完成世界首例人体经导管二尖瓣置换术(TMVR)以来,二尖瓣的治疗也进入3.0时代。
本文将为大家简述TMVR的发展现状、当前存在的问题以及面临的挑战。医院周达新教授在本文写作过程中给予的支持和帮助。
1技术类别TMVR,就是使用导管介入的方法,将人工瓣膜在体外压缩装载到输送系统,沿着血管路径或者穿心尖,送达自身二尖瓣瓣环处,并将人工瓣膜释放固定在二尖瓣瓣环内处替换自身瓣膜。该技术目前只限在于外科手术禁忌的二尖瓣反流患者中做探索研究。按照自体二尖瓣的情况,该技术可分为四个类别:(1)瓣中瓣(ValveinVavle)技术,该技术是针对外科二尖瓣生物瓣衰败的病人。(2)环中瓣(Valveinring)技术,该技术是针对外科瓣膜成形术植入人工二尖瓣环的患者。(3)自体环中瓣(Valveinnativering),该技术是针对自身二尖瓣环有严重钙化的患者。在以上的三个技术中,人工生物瓣的瓣环、成形环或者钙化的自身二尖瓣环,能够起到很好的固定支撑作用且瓣环形态固定,使用目前的TAVR瓣膜(特别是Sapien瓣膜),可完成TMVR手术,技术也比较成熟。但这些病人在所有二尖瓣病变的人群中的比例很小,严格上的讲,不是真正意义的TMVR。真正意义的TMVR,是针对瓣环无明显钙化的自体二尖瓣反流的患者,占二尖瓣病变患者的绝大多数,这就是TMVR第四个类别,自体瓣中瓣(Valveinnativevavle)技术。
2现状1.瓣中瓣(ValveinVavle)技术
年,CheungA首先报道该技术[2],用来治疗外科二尖瓣生物瓣衰败的病人。后来他们陆续做了数次报道了系列的病例研究。在年他们报道研究[3]中,5年间共完成23病例,患者平均年龄81±6岁,美国胸外科协会(STS)外科手术风险评分12.1±6.8%,均经心尖植入Edwards-Sapien瓣膜。手术成功率%,1例患者出现中风,6例患者发生大出血。所有患者术后二尖瓣反流均降至中度以下,二尖瓣压差6.9±2.2mmHg。1例患者术后2月出现瓣膜向心房侧移位再次进行瓣中瓣手术。术后30天生存率%,2年生存率90.4%。所有患者随访期间瓣膜功能良好,心功能保持在纽约心脏协会(NYHA)1-2级。其他学者也做了一些病例系列报道[4-5]。总的来说,该技术效果肯定,也比较安全。
2.环中瓣(Valveinring)技术
deWegerA于年率先进行报道[6]。然而,该技术较瓣中瓣技术复杂。因为,患者直接接受外科二尖瓣修复手术的成形环种类较多,各种成形环特性有差异。总的来说,可以分为成形环和成形带,而成形环和成形带各自又有完整型(“O”型)或不完整型(“C”型)。对于成型环,质地较硬,特别是完整型成形环,能够提供较好的径向支撑固定力,故环中瓣手术安全可靠性大;而对于成形带,质地较软,特别是非完整型成形带,不能够提供很好的径向支撑固定力,若行环中瓣手术,瓣膜容易移位。DescouturesF报道了17例环中瓣手术经验,包括经静脉房间隔途径植入8例,经心尖植入9例,使用的是SapienXT介入瓣膜。平均年龄70±16岁,STS评分13±9%。14例为半硬质环,2例为完整的成形带,1例为硬质环。手术成功率为88%(15/17)。2例失败的患者中,1例由于成形环脱落进行紧急外科手术,1例由于自体二尖瓣过于狭窄输送系统无法跨瓣。30天存活率82%(14/17)。3例患者由于瓣膜支架在心室面部分过多于出现轻度左室流出道梗阻(LVOTO)。存活患者随访期间,2例患者成形带出现中度瓣膜反流,其余瓣膜的功能良好。BouletiC报道[8]11例环中瓣手术,9例为半硬质环,2例为完整的成形带(1例瓣膜狭窄,1例瓣膜反流),手术成功率%,1例使用成形带、瓣膜狭窄患者术后出现中度以上瓣周漏,于术后6月转为外科开刀,余患者瓣膜功能良好。从目前有限经验来看,环中瓣技术是可行的,但对于之前使用成形带的患者,其并发症发生率可能较高。
3.自体环中瓣(Valveinnativering)技术
年,WilbringM对一例二尖瓣瓣环严重钙化的患者,于心外科手术直视下,放置1个29-mmSapienXT瓣膜,证实了该技术的可行性[9],之后有学者陆续对该技术进行探讨。新近,关于该技术的全球注册研究结果发布[10]。共入选32个中心64例患者,使用球囊扩张瓣膜。平均年龄73±13岁,STST评分14.4±9.5%。15.6%为经心房途径,43.8%经心尖途径,40.6%经房间隔途径。一个瓣膜手术成功率72%(46/64),2个以内瓣膜手术成功率89.2%(11例患者使用2个瓣膜)。6例患者(9.3%)发生有血流动力学异常的LVOTO。30天的死亡率为29.7%(12.5%心血管源性,17.2%非心血管疾病)。84%的存活者在30天随访时NYHA心功能分级I或II。从目前少数病例来看,自体环中瓣技术,对于外科手术禁忌的患者是可行的。但是因为使用的不是专门针对二尖瓣而设计的瓣膜,手术结果并非非常完满。
4.自体瓣中瓣(Valveinnativevavle)技术
由于大部分的二尖瓣反流患者瓣环无明显钙化,也无人工瓣环,所以目前的用于TAVR的瓣膜,并不能用于TMVR。针对这些自体瓣患者的技术,才是真正意义的TMVR,也是目前心血管介入研究最热门几个的方向之一。年6月12日,世界首例人体TMVR在丹麦哥本哈根Rigshospitalet医院完成,使用的是CardiAQ瓣膜(CardiAQValveTechnologies,Inc.)。年3月使用EdwardsLifesciencesFortis瓣膜的首例人体TMVR也获得成功。目前约有20种TMVR的瓣膜正在研发中,其中有7种已经进入人体试验阶段。表1列举了Tendyne(Abbott),Interpid(Medtronic),Tiara(Neovasc),Fortis(Edwards)和CardiAQ(Edwards)等5种比较成熟的TMVR瓣膜的特性及早期临床结果。
目前研究显示,TMVR的结果并不尽如人意。TCT大会公布Tendyne(Abbott),Interpid(Medtronic),Tiara(Neovasc),Fortis和CardiAQ器械的30天死亡率范围为25%~38.5%。而年心血管研究技术会议(CRT)上,与会专家公布了不同经导管二尖瓣器械的早期结果(图1)。其中,CardiAQ30天死亡率高达50%,Fortis瓣膜30天死亡率达38%,这两种瓣膜试验前景堪忧,临床试验面临着暂停的局面。目前,表现得最积极的是Tendyne(Abbott)瓣膜,完成例数最多(28例),手术成功率最高(93%),30天死亡率只有4%。
Tendyne瓣膜是目前最有希望的瓣膜,笔者仔细研究后,发现其设计有以下诸多优点:(1)D型设计,避免了LVOTO;(2)可以回收,当位置不满意或者结果不理想时候,可以回收,重新释放调整;(3)心房轮缘,避免瓣周漏;(4)依靠心尖细绳固定,而不是钳夹瓣膜或腱索组织,这是该瓣膜区别于其他瓣膜的最特殊之处,也是最巧妙之处。心尖系绳可以起到极强的拉力,不会担心瓣膜向心房侧移位。其次,由于使用心尖系绳,不需钳夹腱索或自身瓣膜,其在心室侧的支架可向中心缩小,同时通过调整系绳位置,可以使得瓣膜偏向心室游离壁,大大避免LVOTO可能。最后,心尖垫片可以最后起到封堵入路伤口的作用,一举两得。
3面临的问题及挑战相对于TAVR,TMVR面临更多的问题及挑战,其原因在于二尖瓣复合体的解剖结构更为复杂:(1)二尖瓣环是马鞍形的,并非D型的或圆形,且不在同一平面上,即使在心房侧放置轮缘,仍可能存在瓣周漏;(2)二尖瓣环质地软,且随着心动周期及病情在不断变化,无法给瓣膜支架提供径向支撑力,固定方法故不能像TAVR,只能靠其他方法;(3)心室收缩产生腔内压力很大,人工瓣膜容易受到血流冲击移位;(4)心室腔内有24根腱索,干扰介入瓣膜的植入和固定;(5)二尖瓣心室面比邻LVOT,过长的瓣膜支架容易导致LVOTO;(6)心房面血流慢,容易形成血栓;(7)二尖瓣环比主动脉瓣环大,瓣膜支架普遍比主动脉瓣大。针对以上问题,已有一些公认的方案,如D型瓣环及减少支架心室面的设计减少对LVOT的影响,通过钳夹瓣叶或腱索固定人工瓣膜,心房轮缘减少瓣周漏等,并获得了较满意的结果(如Tendyne瓣膜)。
虽然目前介入瓣膜已能做到几个设计基本要求(固定在二尖瓣环、瓣膜功能良好、无瓣周漏、无短期并发症),但是目前介入瓣膜还需面临后续几个问题,尤其当这些瓣膜应用到外科手术较低危患者、年龄较低患者中,包括:(1)瓣膜血栓问题,为了防止瓣周漏,目前设计瓣膜均设计心房轮缘,在心房面的人工结构较多,而心房面的血流流速很慢,极易在心房面形成血栓;另外,瓣膜支架心室壁外围区域也是血流运动的盲端,也易形成血栓。在目前研究中,这一问题较为突出,很多患者死于瓣膜血栓;(2)瓣膜支架的耐磨性。介入主动脉瓣膜位于主动脉根部,此处局部组织活动性很少,所以TAVR极少发生断裂。二尖瓣环、腱索组织随着心动周期在收缩运动,每天十万次心脏收缩,日积月累,所受到的力学损害是非常惊人的。对于Tendyne瓣膜,心尖系绳每个心动周期都受到力学牵拉,系绳的耐受性也需时间检验。笔者认为,由于目前瓣膜随访期间较短,这一问题还不突出,但日后这一问题将变成介入二尖瓣膜一个突出问题。可以类比的是介入肺动脉瓣Melody,植入于右心室流出道,而右室流出道具有一定收缩性,导致Melody瓣膜支架1年断裂率高达20-30%。(3)损害心脏功能。目前学术界已基本认为二尖瓣如能修复,就不置换。原因在于,目前二尖瓣置换基本会损害到二尖瓣腱索,而二尖瓣腱索是心室收缩功能一部分。它们在心室收缩时候,一方面拉住二尖瓣使之不会脱垂引起反流,另一方面,将心尖部的组织拉向二尖瓣,帮助心室收缩,贡献一部分的做功。长期缺乏二尖瓣腱索,必然导致心室功能受损,严重者顽固性导致心力衰竭而死亡。所以,目前二尖瓣置换手术时也在倾向于保留腱索等瓣下结构的术式[12]。
4总结及展望TMVR包括瓣中瓣、环中瓣、自体环中瓣及自体瓣中瓣技术。前三个技术中,人工瓣环或钙化的瓣环能起到径向支撑作用,使用目前的TAVR瓣膜,可完成TMVR手术,目前这三类技术也比较成熟。针对瓣环无明显钙化的自体二尖瓣反流的患者(占二尖瓣病变患者的绝大多数)的自体瓣中瓣技术是真正意义上的TMVR。目前大部分TMVR的瓣膜表现还不是特别令人满意,但Tendyne瓣膜临床结果表现较为积极。在不久将来,TMVR可能成为外科手术禁忌或高危患者的有效治疗手段。但是,其TMVR距离广泛应用临床,特别是应用于外科手术相对低危患者,还有很大距离,面临着诸多挑战。
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