中国心血管医生创新俱乐部(CCI)自年建立以来,集创新培训、设计交流、研究支持、产业合作为一体,努力打造成为中国心血管医生创新理念、创新技术和创新产品的孵化平台,实现中国心血管医生的自我价值提升,推动中国心血管事业的跨越式发展,最终催生一批走向世界的原创创新技术。
潘文志周达新葛均波
医院
葛均波院士
医院
教授、博士生导师、心内科主任
中国科学院院士
中华医学会心血管病学分会主任委员
CCI主席
CCI创新学院院长
周达新
医院
主任医师、博士生导师
心内科副主任、结构性心脏病专科主任
中华医学会结构性心脏病学组副组长
中国医师协会心血管病结构性心脏病专委会委员
美国心脏病学会院士(FACC)
CCI创始会员
潘文志
医院
心内科副主任医师
中国心血管医生创新俱乐部青年会员
中国心血管医生创新俱乐部技术研发部部长
中国心血管医生创新俱乐部创新学院首期学员
第二届CCI创心大赛最佳投资价值奖获得者
经导管主动脉瓣置换术(TAVR)是一项革命性新技术,是目前心血管技术的“明星”。虽然TAVR出现已有15年之久,但它仍然是一项相对年轻的技术,在不断的发展和完善之中。目前,国际上TAVR瓣膜已发展到第二代,二代瓣膜已获得较大规模的临床研究数据的支持。本文对目前国际上较成熟的新一代介入性主动脉瓣的设计及临床研究结果进行分析和评价。
第一代介入性主动脉瓣
第一代主动脉瓣主要包括美敦力公司的CoreValve瓣膜和爱德华公司的Sapien及SapienXT。CoreValve瓣膜由镍钛合金支架和猪心包瓣膜构成,为自膨胀的瓣膜。Sapien系列瓣膜由钴铬合金及牛心包瓣膜构成,为球囊扩张式的瓣膜。第一代瓣膜尺寸输送系统比较大,基本为18F或以上;没有防瓣周漏设计,瓣周漏发生概率比较高;不可回收、不可调整位置,一旦放置位置错误或者出现并发症,几乎无逆转可能。
鉴于老一代瓣膜存在这些的缺点,其临床并发症及围手术期死亡率仍较高。新一代瓣膜设计针对以上缺陷进行了不同方式的攻克。
第二代介入性主动脉瓣
相对于第一代瓣膜,第二代瓣膜有改进。笔者将第二代介入性主动脉瓣定义为“具有防瓣周漏、可回收、小输送系统(18F)或者自动定位等两个以上特性的介入性主动脉瓣膜”。
Sapien3
Sapien3为爱德华公司研发的Sapien系列瓣膜的第三个产品。其瓣膜支架含有向外反折的裙边,可以防止瓣周漏。Sapien3的瓣膜支架一开始并非附着在输送系统近心端球囊之上,而是在球囊的远心端,当输送系统送出引导鞘管后,再把瓣膜支架推到球囊上。这样设计可使得输送系统整体变得更小,缩小到14F;并在输送系统的可控性上做足文章,使得输送系统的近心段可以调弯、保持更好的同轴性。支架下段的网格形态也进行改进,使支架在扩张后不会缩短,支架与自体主动脉瓣相对位置关系不会因支架的缩短而改变,使得定位更为准确。Sapien3的临床研究结果非常出色。S3高危研究入选了例患者,平均STS评分8.6分,30天死亡率为2.2%。S3中危研究入选了例患者,STS评分5.3分,30天死亡率仅为1.1%。S3防瓣周漏方面同样出色,97.5%的患者无瓣周漏或者仅有轻度的瓣周漏,几乎无严重瓣周漏的发生。由于突入人体流出道部分增加了反折的裙边,S3瓣膜永久起搏器植入发生率较之前的一代产品有增加趋势。在上述的两项研究中,起搏器植入的发生率分别为13.3%和10.1%。Sapien3是球囊扩张式瓣膜的顶峰之作,有人甚至认为很难再设出比它更有突破性改进的球囊扩张式瓣膜。
▲Sapien3
EvolutR
EvolutR为美敦力CoreValve瓣膜的升级版。其输送系统自身含有内联引导鞘管,外径为18F,内径相当于14F,故其输送系统等同于14F。该瓣膜增强了瓣环处径向支撑力,裙边向下延长以防止瓣周漏。瓣膜支架更短,使得释放后支架同轴线更好。支架形态更偏向直筒状,更不易向下移位。更重要的是输送系统近心端设置了镍钛的套管,在瓣膜支架完全释放之前,可以把瓣膜拉回镍钛套管,实现可回收,从而可以重新调整瓣膜的位置。年TCT会议公布的一项注册研究,对比了CoreValve(N=)和EvolutR(N=),EvolutR组的30天死亡率低于CoreValve组(3.7%vs.5.7%,P0.01),起搏器发生率也更低(18.5%vs.20.1%),中度以上瓣周漏发生率也更低(4.4%vs.6.2%,P0.01),需要植入2个瓣膜的概率也明显降低。EvolutR虽然在瓣周漏、可回收、输送系统型号方面都作出了较大改进,但起搏器发生率仍不低,这是其将来需要改进的方向。
▲EvolutR
Centera
Centera为爱德华公司研发的自膨胀瓣膜。相对于美敦力的自膨胀瓣膜,该款瓣膜有较大区别。它的镍钛支架很短,类似于球囊扩张式的瓣膜,使用牛心包瓣膜。支架的腰部有一条金属线,可以通过收紧此线实现瓣膜的回缩,从而实现可回收。输送系统为14F,电动释放手柄使得释放更加容易,单个术者就可以完成瓣膜释放。CENTERA研究入选了例患者,STS评分6.1分,手术成功率为97.5%,3.5%患者重新回收调整位置释放。30天随访时,死亡率仅为1.0%,起搏器植入发生率仅为4.9%,致残性中风发生率为2.5%,仅有0.5%患者中度瓣周漏,无患者发生重度瓣周漏。笔者认为Centera瓣膜设计结合了自膨胀支架(可回收、瓣环变形性好)以及球扩式支架(短支架、低起搏器发生率)的优点,是一款非常优秀的瓣膜,其临床研究结果近乎完美,是非常有前途的瓣膜。
▲Centera
ACCURATEneo
ACCURATEneo是经动脉途径植入的自膨胀式瓣膜,其独特设计在于含有锚定装置,可自动定位。其瓣膜释放和其他自膨胀瓣膜释放不同:一般自膨胀瓣膜先释放近心端,再释放远心端;ACCURATEneo先释放远心端,露出锚定装置,然后将瓣膜支架推向自体主动脉瓣环处,自动定位卡住后,再释放近心端的支架。它还含有防瓣周漏外裙边。远心端的支架网格很大,不干扰瓣膜植入后冠脉介入治疗。此外锚定装置可将支架向管腔中央挤压,使得人工瓣膜不容易堵塞冠状动脉开口。其输送系统相当于15F,配合使用的是Solopath球囊扩张鞘管,使用的时候打开球囊使得鞘管充分扩张变大,输送系统通过后,回抽球囊的液体使得鞘管回缩,可以缩短对血管的持续扩张时间,同时鞘管置入时外轮廓较小,从而降低了对髂股动脉的损伤。SAVI研究入选例患者,手术成功率为98.7%,30天死亡率为1.3%,起搏器植入发生率为8.2%,2级及以上的瓣周漏发生率为4.1%。这些结果也是相当漂亮。ACCURATEneo瓣膜的优势在于自动定位、起搏器发生率相对低,更重要的是可以用来治疗主动脉瓣反流(因含有锚定装置)。另外两款瓣膜JenaValve、Engager瓣膜也有类似设计。
▲ACCURATEneo
Portico?
Portico瓣膜是波科研发的自膨胀瓣膜。和EvolutR有较多的相同点,同样可实现可回收、防瓣周漏。远心端的支架网格较大,瓣膜植入后对冠脉介入治疗干扰较少。输送系统为18F,柔软性好,可度打弯,通过性较好。由于环内瓣设计,人工瓣膜缝合在较低的位置,使得人工瓣膜植入后位于自体瓣环水平;而其他瓣膜是环上瓣设计,人工瓣膜缝合在较高的位置,人工瓣膜在自体瓣环之上。
▲Portico?
PorticoTFEU研究入选例患者,STS评分5.8分,手术成功率为97.3%,33.0%患者重新调整位置释放,30天死亡率为3.6%,起搏器发生率为13.5%,脑卒中发生率为3.2%,中度瓣周漏发生率为5.7%,无严重瓣周漏发生。Portico环内瓣设计的初衷是瓣膜支架打开一小部分,人工瓣膜即可工作。但是,就是这样的设计给它带来很大麻烦。USIDETrial研究发现,40%的Portico有亚临床的瓣膜血栓形成,使得其临床研究一度被美国FDA叫停。后来研究显示,目前还没有临床依据显示亚临床的瓣膜血栓增加临床不良预后,其临床研究才得以继续。笔者认为,相对其他新一代瓣膜,Portico瓣膜并没有特别突出的地方,而其亚临床血栓风险发生率又很高,该瓣膜发展前景可能较其他瓣膜有限。
DIRECTFLOW
DIRECTFLOW是机械扩张式瓣膜,年1月通过CE认证并上市销售。该瓣膜具有可回收、防瓣周漏设计。瓣膜造型为两个中空的聚乙烯环状结构,分别放置于瓣环上和瓣环下,两个环之间有连接柱和覆膜,并缝有三叶式瓣膜。瓣膜在体外可以压缩进入18F输送鞘管内,到达主动脉瓣环处。在体外通过向连接到环状结构的中空定位导管注射盐水或造影剂,可以使两个环状结构膨胀打开,支撑于瓣环上、下而达到固定目的。然后交换中空定位导管里面的盐水或造影剂为快速凝固剂,永久固定瓣膜,最后再释放瓣膜。
▲DIRECTFLOW
DISCOVER注册研究入选例患者,30天死亡率为3.0%,中度瓣周漏发生率为2.0%,无严重瓣周漏发生,起搏器植入发生率为17%。关于DIRECTFLOW大型对照研究正在进行中。
Lotus瓣膜
Lotus瓣膜是波士顿科学公司研发的产品,年8月获得CE认证。它同样具有可回收、防瓣周漏等优点。该瓣膜支架亦为镍钛合金构成,该支架在纵向伸长后短轴直径可缩短,从而达到可回收目的。该装置还采用了独特的自适应密封功能,可以减少瓣周反流的发生率;还有双向无损伤定位功能,可帮助精确定位。REPRISEIII研究随机对比Lotus(N=)和CoreValve瓣膜(N=)。Lotus30天死亡率与CoreValve无差异(2.3%vs.2.5%,P=0.86),中风、出现、血管损伤方面也无差异。Lotus中度以上瓣周发生率明显低于CoreValve(11.8%vs.2.0%),但起搏器植入发生率较高(29.1%vs.15.8%,P0.01)。该瓣膜虽然实现可回收和防瓣周漏,但起搏器植入发生率较高。另外,由于个别产品会提前释出一枚连接该设备与传送系统的插销,今年被召回整改。
▲Lotus瓣膜
总结及展望
目前新一代的瓣膜已做了明显改进,已攻克了瓣周漏及不可回收的问题,输送系统尺寸进一步缩小,有些瓣膜具有自动定位的功能。新一代的瓣膜使得TAVR并发症明显下降,手术安全性明显提高,为TAVR向外科手术低危患者迈进创造了技术条件。有些瓣膜30天死亡率1%、无严重瓣周漏、起搏器发生率低于5%,这些重要指标已和目前低危患者中外科手术结果很接近。就目前的技术发展趋势来看,我们预测在5-10年内,在老年患者中TAVR很可能会取代绝大部分外科手术。
▲新一代介入性主动脉瓣特性总结
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