經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)后一年人工瓣膜影像學(xué)形態(tài)特點(diǎn)及其對臨床的影響

王墨揚(yáng)，宋光遠(yuǎn)，牛冠男，王媛，張倩，周政，張文佳，羅彤，任心爽，韓磊，呂濱，吳永健

經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)（TAVR）經(jīng)過15年的發(fā)展與實(shí)踐在全球范圍完成超過30萬例，其安全性及有效性已經(jīng)得到廣泛驗(yàn)證，并逐漸成為罹患主動脈瓣狹窄且外科手術(shù)禁忌或高?；颊叩某Ｒ?guī)治療方式之一[1，2]。術(shù)后影像學(xué)隨訪是評估TAVR效果并總結(jié)臨床經(jīng)驗(yàn)的重要手段之一[3]。相比超聲心動圖，計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)（CT）在評估瓣架位置，測量人工瓣膜徑線及膨脹程度，觀察人工瓣葉等方面具有一定優(yōu)勢，在國際范圍廣泛應(yīng)用TAVR后隨訪[4]。目前，我國TAVR仍處于起步階段，且通過CT對術(shù)后人工瓣膜形態(tài)研究的數(shù)據(jù)非常有限。Venus-A主動脈瓣膜（杭州啟明醫(yī)療器械有限公司）作為第一款我國自主研發(fā)的TAVR人工瓣膜，在臨床試驗(yàn)階段取得了良好的研究結(jié)果與實(shí)際臨床療效[5，6]，總結(jié)其術(shù)后CT隨訪結(jié)果對于技術(shù)和器械的改進(jìn)均有實(shí)際意義。本研究旨在通過對采用Venus-A人工瓣膜行TAVR患者的術(shù)后CT特點(diǎn)及其對臨床的影響進(jìn)行分析，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并指導(dǎo)臨床實(shí)踐。

1 資料與方法

研究對象：本研究為回顧性分析。連續(xù)納入2012-09至2014-12連續(xù)在我中心采用Venus-A主動脈瓣膜實(shí)施TAVR并完成術(shù)后1年CT隨訪的主動脈瓣狹窄患者30例，其中男性20例（66.7%），平均年齡（74.9±6.6）歲。本組患者均為外科禁忌或高危風(fēng)險(xiǎn)的有臨床癥狀的主動脈瓣狹窄患者，其TAVR入選及排除標(biāo)準(zhǔn)與既往已發(fā)表Venus-A研究[5]相同。所有患者在術(shù)前及術(shù)后1年均行主動脈根部CT掃描。

CT掃描及分析 ：30例患者均采用德國西門子雙源CT機(jī)進(jìn)行主動脈根部掃描，采用回顧性心電門控，于最佳收縮期及舒張期重建圖像進(jìn)行評估。所有CT圖像均由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院瓣膜病核心實(shí)驗(yàn)室使用目前全球TAVR術(shù)前評估使用最為廣泛的3 mensio 軟件（版本8.1） （3 mensio Medical Imaging BV， Bilthoven， The Netherlands） 進(jìn)行分析。對于主動脈根部進(jìn)行曲面重建（curved multi-planar reconstruction ，CMPR），術(shù)前CT測量方法與既往研究相同[7]，記錄瓣葉分型，根據(jù)自體瓣膜形態(tài)交界點(diǎn)數(shù)目分為二葉式主動脈瓣及三葉式主動脈瓣，測量瓣環(huán)、竇部、竇管交界、升主動脈最寬水平徑線及瓣葉鈣化體積[閾值采用亨氏單位（Hounsfield Unit，HU），以HU=850進(jìn)行計(jì)算]。術(shù)后CT采用最佳舒張期圖像進(jìn)行分析。在有確切產(chǎn)品徑線的三個平面：人工瓣膜下緣固定水平（A平面）：定義為垂直于曲面重建中心線的人工瓣架流入端的最低平面（流入端第一節(jié)點(diǎn)）；人工瓣膜功能水平（B平面）：定義為人工瓣架管狀結(jié)構(gòu)與冠狀結(jié)構(gòu)相交處的最窄平面，該平面為人工瓣葉開口縫制水平；人工瓣膜上端固定水平（C平面）：定義為人工瓣架流出端最寬平面（流出端第一節(jié)點(diǎn)）。對瓣架的外徑進(jìn)行測量，并計(jì)算膨脹程度（平均內(nèi)徑法、周長法、面積法）。膨脹率定義為：實(shí)際測量徑線（平均內(nèi)徑或周長或面積）/制造商提供產(chǎn)品徑線（平均內(nèi)徑或周長或面積）×100%（圖1a、1b 、1c）。測量患者固有瓣環(huán)水平（A’平面）和固有竇部最寬水平（B’平面） 的人工瓣架長短外徑并計(jì)算橢圓率。橢圓率定義為：（1-短徑/長徑）×100%（圖1a、1b）。瓣膜置入深度采用瓣環(huán)至人工瓣架最低點(diǎn)垂直距離進(jìn)行測量，測量三個竇底（二葉式主動脈瓣為兩個）置入深度并計(jì)算平均值（圖1d）。瓣葉增厚定義為在兩個不同重建時像及切面均可看到至少一個或更多的人工瓣葉出現(xiàn)明顯增厚[8]（圖1e）。術(shù)中置入第二個瓣膜患者均以之后置入的瓣膜為測量對象。血流動力學(xué)指標(biāo)及臨床隨訪：本研究參考美國瓣膜病研究共識-2（VARC-2），主要觀察指標(biāo)為術(shù)后1年超聲心動圖隨訪術(shù)后平均跨瓣壓差及最大跨瓣流速、瓣周中量及以上反流、左心室舒張末期容積及左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）；術(shù)后1年心功能分級以及1年內(nèi)新安裝永久起搏器情況。所有觀察指標(biāo)收集于患者門診記錄及術(shù)后1年行經(jīng)胸超聲心動圖隨訪結(jié)果[9]。

圖1 置入Venus-A主動脈瓣膜后計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)測量

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有計(jì)量資料均進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)；正態(tài)分布計(jì)量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨(dú)立或配對樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以率或構(gòu)成比表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)；對于樣本量小于40的計(jì)數(shù)資料，應(yīng)用Fisher精確概率法。采用雙側(cè)檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

30例患者的基礎(chǔ)臨床資料：平均心胸外科手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評分（STS）為（6.2±3.8）%，體量指數(shù)（BMI）為（23.3±3.7） kg/m2；糖尿病6例（20%），高脂血癥14例（46.7%），高血壓16例（53.3%），術(shù)前安裝永久起搏器1例（3.3%），紐約心臟協(xié)會（NYNA）心功能Ⅲ級及以上者23例（76.7%），30例患者均有心力衰竭癥狀。超聲心動圖顯示最大跨瓣流速為（4.8±0.5）m/s，平均跨瓣壓差為（54.9±13.7）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）， LVEF 為（54.8±13.8）%。

30例患者的Venus A主動脈瓣膜置入結(jié)果：30例患者均于全麻或局麻加鎮(zhèn)靜狀態(tài)下使用Venus A主動脈瓣膜行TAVR治療，且術(shù)中均進(jìn)行預(yù)擴(kuò)張，置入型號為26 mm 瓣膜16例（53.3%）及29 mm瓣膜 14例（46.7%），其中2例置入瓣中瓣（第二個瓣膜型號均與第一個相同）。10例（33.3%）患者術(shù)中進(jìn)行球囊后擴(kuò)張。

30例患者CT基線數(shù)據(jù)分析：30例患者中，二葉式主動脈瓣患者7例（23.3%，其中1例為帶嵴二葉瓣， 6例為無嵴二葉瓣）；三葉式主動脈瓣22例（73.3%），外科瓣膜毀損術(shù)后1例（3.3%）。平均瓣環(huán)內(nèi)徑為（23.6±2.0）mm，平均竇部內(nèi)徑為（32.0±4.2）mm，平均升主動脈最寬內(nèi)徑為（39.4±5.7）mm，瓣葉鈣化體積（HU 850）=（408.0±212.6）mm3。與三葉式主動脈瓣患者比較，二葉式主動脈瓣患者的升主動脈最寬內(nèi)徑較大[（44.9±2.5）mm vs（37.9±5.3）mm，P＜0.001]。

30例患者術(shù)后1年CT隨訪結(jié)果（表1）：平均隨訪時間為（12.1±0.4）個月。

表1 經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置入術(shù)后1年計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)測量結(jié)果（±s）

表1 經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置入術(shù)后1年計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)測量結(jié)果（±s）

注：BAV：二葉式主動脈瓣；TAV：三葉式主動脈瓣；A平面：人工瓣膜下緣固定水平；B平面：人工瓣膜功能區(qū)水平；C平面：人工瓣膜上緣固定水平；A’平面：固有瓣環(huán)水平；B’平面：固有竇部最寬水平。與A、C平面膨脹率（面積法）比較* P＜0.05 ; 與同組平均內(nèi)徑法比較▲P＜0.05。#：有1例患者是外科瓣膜毀損行經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)，外科人工瓣膜無法分類進(jìn)入二葉主動脈瓣或三葉主動脈瓣

項(xiàng)目 全部患者(n=30)BAV患者(n=7)TAV患者(n=22) # P值A(chǔ)平面膨脹率 (%)瓣膜置入深度 (mm) 10.3±3.5 13.0±2.0 9.3±3.5 0.020

使用制造商提供準(zhǔn)確徑線的三個平面測量結(jié)果顯示，30例患者在人工瓣膜功能水平（B平面）均擴(kuò)張良好，面積法、周長法、平均內(nèi)徑法其平均膨脹率均＞100%。參照既往的研究經(jīng)驗(yàn)采用面積法比較膨脹率[10]，30例患者B平面膨脹率（面積法）比A 平面膨脹率 [（106.7±17.2）% vs（84.1±20.6）%]、C 平面膨脹率 [（106.7±17.2）% vs（86.0±15.3）%]比較均較高（P均＜0.05）；B平面膨脹率面積法[（106.7±17.2） % vs （103.1±8.6）%，P=0.004]、周長法[（103.9±8.0）% vs （103.1±8.6）%，P=0.007]與平均內(nèi)徑法比較均更高。 A’平面（固有瓣環(huán)水平）橢圓率與B’平面（固有竇部最寬水平）橢圓率比較[（15.7±10.4）% vs （16.2±9.7）% ]，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.565）。 B’平面橢圓率小于15%的患者16例（53.3%）。二葉式主動脈瓣患者與三葉式主動脈瓣患者比較，B平面膨脹率、A’、B’平面橢圓率、瓣葉增厚比例的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）；二葉式主動脈瓣患者的A平面膨脹率（平均內(nèi)徑法、周長法）、C平面膨脹率（平均內(nèi)徑法、面積法）均較三葉式主動脈瓣患者大，且人工瓣膜置入深度更深，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05）。

30例患者術(shù)后1年超聲心動圖檢查結(jié)果（表2）：與基線超聲心動圖指標(biāo)比較， 30例患者主動脈瓣平均跨瓣壓差明顯下降[（9.5±4.2） mmHg vs（54.9±13.7） mmHg，P＜0.001]、最高跨瓣流速減低 [（2.2±0.5）m/s vs（4.8±0.7）m/s，P＜0.001）、LVEF明顯提高[（66.3±6.3）% vs （54.8±13.8）%，P＜0.001]，NYHA心功能分級≥Ⅲ級患者比例明顯下降（13.3% vs 76.7%，P＜0.001）。30例患者人工瓣膜功能水平膨脹程度對比（表2）： 既往研究經(jīng)驗(yàn)通常以B平面膨脹率（面積法）≥100%為功能區(qū)膨脹完全定義[10]，30例患者中，B平面面積膨脹率：≥100% 者23例（76.7%），90% ≤膨脹率＜100%者4例（13.3%），膨脹率＜90% （嚴(yán)重膨脹不全）者3例（10%，其中1例為三葉瓣瓣葉增生嚴(yán)重竇部空間狹小患者，1例為無冠瓣有巨大不對稱鈣化患者，1例為外科瓣膜置換術(shù)后生物瓣毀損患者，圖2）。

表2 人工瓣膜功能區(qū)平面膨脹程度對比（±s）

表2 人工瓣膜功能區(qū)平面膨脹程度對比（±s）

注：B平面：人工瓣膜功能區(qū)水平； B’平面：固有竇部最寬水平；CT：計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)；LVEF：左心室射血分?jǐn)?shù)；LVEDV：左心室舒張末期容積；PVL：瓣周反流；NYHA：紐約心臟協(xié)會。1 mmHg=0.133 kPa。與基線超聲心動圖指標(biāo)比較*P＜0.05

項(xiàng)目 全部患者 (n=30) B平面面積膨脹率＜100%者 (n=7) B平面面積膨脹率≥100%者 (n=23) P值二葉式主動脈瓣[例 (%)] 7 (23.3) 1 (14.3) 6 (26.0) 0.639

B平面面積膨脹率≥100%者較膨脹率＜100%者，在基線超聲心動圖指標(biāo)、術(shù)前CT主動脈根部形態(tài)徑線、鈣化體積（HU850）、是否術(shù)中球囊后擴(kuò)張、以及術(shù)后1年CT檢測的瓣膜置入深度，人工瓣膜增厚比例、術(shù)后1年超聲心動圖檢測的平均跨瓣壓差、LVEF、左心室舒末期容積、中度及以上瓣周反流及術(shù)后1年NYHA心功能≥Ⅲ級患者比例，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。B平面面積膨脹率≥100%者與膨脹率＜100%者比較，竇部水平（B’平面）橢圓率較小[（14.0±9.3）% vs （22.9±8.5）%，P=0.035]、術(shù)后1年最大跨瓣流速的改善更為明顯[（2.1±0.4）m/s vs （2.6±0.5）m/s，P=0.023）]。術(shù)后1年內(nèi)新安裝永久起搏器3例（10%），其與27例未安裝永久起搏器患者相比，瓣膜置入深度[（9.2±3.7）mm vs （10.4±3.5）mm]，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.571）。

圖2 置入Venus-A主動脈瓣膜功能區(qū)平面膨脹不全示例

3 討論

Venus-A主動脈瓣膜作為一款自膨脹人工瓣膜，其“環(huán)上瓣”的設(shè)計(jì)理念對于瓣環(huán)水平鈣化增生導(dǎo)致的人工瓣膜功能障礙具有一定預(yù)防作用，而功能區(qū)域的膨脹程度達(dá)標(biāo)是保證瓣膜功能正常的前提。早期研究認(rèn)為如鈣化增生程度過重或瓣膜徑向支撐力不足均可能導(dǎo)致瓣膜擴(kuò)張不充分從而影響瓣膜功能及預(yù)后[11]，但隨著瓣膜器械水平的不斷發(fā)展，人工瓣膜在支撐力方面有了長足進(jìn)步。本研究中對比Venus-A瓣膜A、B、C三個平面，可明顯看到無論在上端及下緣固定水平（A、C平面）膨脹率如何，在功能水平（B平面）瓣膜膨脹程度始終保持良好，并明顯高于上下固定區(qū)域，從而保證了手術(shù)效果及術(shù)后1年血流動力學(xué)結(jié)果。根據(jù)Venus-A推薦最佳釋放深度（瓣環(huán)下4 mm）及實(shí)際釋放位置分析，B’平面（固有竇部最寬水平）基本位于人工瓣葉下緣或中部，符合本研究結(jié)果中B平面膨脹率與B’平面橢圓率具有明顯相關(guān)性的結(jié)果，結(jié)合該兩個平面結(jié)果可更好判斷瓣膜功能區(qū)形態(tài)學(xué)特征。既往研究評價(jià)球囊擴(kuò)張瓣膜多采用橢圓率＜10%作為近圓形標(biāo)準(zhǔn)[12]，但Schuhbaeck等[13]發(fā)現(xiàn)自膨脹瓣膜其術(shù)后瓣架橢圓率較球囊膨脹瓣膜更大，考慮與兩種瓣膜不同術(shù)后擴(kuò)張方式相關(guān)。本組患者B’平面橢圓率接近15%， 與既往研究結(jié)果相符。

對于中國TAVR患者人群，既往研究結(jié)果表明二葉式主動脈瓣患者比例明顯高于西方，且具有鈣化增生嚴(yán)重，瓣葉分型復(fù)雜等特點(diǎn)[14]。本研究中二葉式主動脈瓣患者組在功能區(qū)水平膨脹率表現(xiàn)良好且與三葉瓣組無明顯差異，但存在二葉瓣組無嵴比例較高（6/7例），因帶嵴二葉瓣具有更為復(fù)雜的瓣環(huán)上結(jié)構(gòu)和更為困難的瓣環(huán)上擴(kuò)張程度，故在帶嵴二葉式主動脈瓣患者中的術(shù)后形態(tài)特點(diǎn)仍需積累病例進(jìn)行總結(jié)。本研究患者中二葉式主動脈瓣患者在A、C平面膨脹率高于三葉瓣患者，考慮A平面為瓣膜流入端最低水平，標(biāo)準(zhǔn)置入深度情況下應(yīng)位于左心室流出道，而二葉瓣組患者置入深度明顯深于三葉瓣組患者，故A平面更深入左心室，其外周空間增大導(dǎo)致膨脹更為充分。C平面為瓣膜流出端最寬水平，置入后基本附著于升主動脈壁，而二葉瓣組在術(shù)前升主動脈最寬內(nèi)徑明顯高于三葉瓣組，故該水平膨脹率較三葉瓣更大。

本研究患者B平面在平均內(nèi)徑法、周長法、面積法三種方法測量平均膨脹率均大于100%，考慮其原因與人工瓣膜徑線制作存在±0.5 mm的細(xì)微差異與CT圖像對于類似鈣化的高密度物體具有輕度放大效應(yīng)有關(guān)[15]。Jilaihawi等[16]采用術(shù)后造影直接測量Corevalve人工瓣膜其B平面，完全膨脹（膨脹率≥100%）比例僅為38%，明顯低于本研究結(jié)果。本研究未發(fā)現(xiàn)功能區(qū)膨脹率與鈣化程度、后擴(kuò)張、置入深度相關(guān)，但分析膨脹率＜90%的3例患者可發(fā)現(xiàn)，均存在不同原因?qū)е碌母]部空間不足的情況。Gerstmeyer等[12]曾發(fā)現(xiàn)不對稱的鈣化可導(dǎo)致瓣架出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，而鈣化方向位移困難導(dǎo)致了竇部空間的相對不足。Azadani等[17]對外科瓣膜毀損術(shù)后TAVR患者分析，結(jié)果提示外科瓣膜可限制TAVR瓣膜的充分?jǐn)U張和延展。本研究中出現(xiàn)膨脹嚴(yán)重不全患者2例與相關(guān)研究結(jié)果相符，另1例為瓣葉增生過重，竇部容積相對不足。故Venus-A在鈣化瓣葉中及無嵴二葉瓣的患者其功能區(qū)膨脹能力得到證實(shí)，但如有本身竇部容積受限或外科瓣膜術(shù)后的情況，應(yīng)特別注意瓣膜型號的選擇和策略。對于術(shù)后血流動力學(xué)方面，雖然B平面面積膨脹率＜100%患者術(shù)后最大跨瓣流速更大，但對于左心室收縮功能和臨床心功能改善無明顯影響。

在置入 Venus-A主動脈瓣膜1年后CT測量功能區(qū)水平膨脹率良好，完全膨脹比例高，二葉瓣與三葉瓣主動脈瓣患者的膨脹率無明顯差異。未膨脹完全患者最大跨瓣流速高于膨脹完全患者，但對LVEF、心功能分級改善方面無明顯影響，血流動力學(xué)總體滿意。