主動(dòng)脈瓣狹窄和主動(dòng)脈瓣反流患者的主動(dòng)脈解剖學(xué)比較

白英楠 鄧欣 張亞琦 李智行 潘文志 周達(dá)新 葛均波

有癥狀或無(wú)癥狀但存在左心室功能不全的主動(dòng)脈瓣反流（aortic regurgitation，AR）患者自然預(yù)后差，死亡率高，行外科主動(dòng)脈瓣置換術(shù)會(huì)有明顯改善［1-3］。然而，因治療手段有限，無(wú)法行外科手術(shù)的AR患者生活質(zhì)量較差［4］。根據(jù)2017年歐洲心臟病學(xué)會(huì)/歐洲心胸外科學(xué)會(huì)心臟瓣膜病管理指南和2014年美國(guó)心臟協(xié)會(huì)/美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)心臟瓣膜病患者管理指南執(zhí)行摘要，經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)（transcatheter aortic valve replacement，TAVR）已被推薦為存在外科手術(shù)禁忌證或高風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)脈瓣狹窄（aortic stenosis，AS）患者的優(yōu)先選擇［1，5］。目前，對(duì)AR患者行TAVR治療尚未被納入廣泛認(rèn)可的指南，因?yàn)椴糠只颊叩姆氢}化主動(dòng)脈瓣無(wú)法為經(jīng)導(dǎo)管人工瓣膜提供足夠的錨定［4，6-7］。但已有一些研究力圖證明在AR患者中行TAVR的可行性［8-10］。有幾種瓣膜產(chǎn)品已被成功應(yīng)用于AR患者，主要包括Jana ValveTM瓣膜（德國(guó)）［10-11］、J-valveTM瓣膜（中國(guó)）［8］和Systemic ACURATE TATM瓣膜（瑞士）［7］。因此，AR被列為TAVR適應(yīng)證還需要更深入的研究和更多臨床試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。本研究通過(guò)對(duì)AS和AR患者的主動(dòng)脈解剖學(xué)特征進(jìn)行一系列比較，以期了解術(shù)前評(píng)估能否對(duì)治療方法和器械選擇提供有價(jià)值的信息參考。

主動(dòng)脈根部解剖數(shù)據(jù)（包括主動(dòng)脈瓣環(huán)直徑、冠狀動(dòng)脈開口高度、主動(dòng)脈竇直徑等）是篩選患者和選擇TAVR瓣膜型號(hào)的重要參數(shù)［12-13］。對(duì)于行TAVR的AS患者，置入型號(hào)不合適的瓣膜可能導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥，如瓣膜直徑過(guò)大可導(dǎo)致主動(dòng)脈瓣環(huán)破裂或新發(fā)房室傳導(dǎo)阻滯，瓣膜直徑過(guò)小可導(dǎo)致主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全或瓣膜移位［14-16］。本研究組認(rèn)為，AR患者行TAVR也可能存在類似的潛在并發(fā)癥，因此，分析AR患者主動(dòng)脈根部解剖特征，有助于為TAVR瓣膜選擇提供參考。目前，AS患者主動(dòng)脈根部解剖特征已被廣泛報(bào)道［11，17-18］，但對(duì)AR患者主動(dòng)脈根部解剖特征的報(bào)道較少。因此，本研究通過(guò)多排計(jì)算機(jī)斷層成像（multi-detector computed tomography，MDCT）和超聲心動(dòng)圖比較AS和AR患者主動(dòng)脈根部解剖特征，力圖為TAVR治療AR患者提供有益的信息。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

納入2014年4月至2016年5月連續(xù)入組就診于上海復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院，患有嚴(yán)重AS或AR并計(jì)劃接受TAVR治療的患者共170例，其中包括AR組57例，AS組113例。排除AS合并AR的患者。本研究符合赫爾辛基宣言原則［19］，并通過(guò)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法

所有患者均進(jìn)行MDCT檢查，采用320排MDCT（Aquilion One，東芝，日本）進(jìn)行掃描，準(zhǔn)直度為320×0.5 mm，臺(tái)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間為350 ms，采用高螺距螺旋數(shù)據(jù)采集模式；管電壓為100～120 kV，管電流為320～350 mA?；颊卟扇⊙雠P位，以4～5 ml/s速率靜脈注射80～90 ml非離子碘化對(duì)比劑（Ultravist 370，拜耳先靈醫(yī)藥，德國(guó)）。心臟和主動(dòng)脈CT血管成像均通過(guò)單次檢查獲得，以30% R-R間隔重建切片厚度0.5 mm和增量0.3 mm CT血管成像。所有患者均采用GE Vivid 7（通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)，美國(guó)）1.7～3.4 MHz探針進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)量

所有MDCT圖像數(shù)據(jù)在后處理工作站（Vitrea，東芝，日本）上進(jìn)行分析。研究者具有解讀心臟CT的豐富經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)納入患者采取盲法分析。選擇心動(dòng)周期的收縮中期（心電圖峰值R-R間隔的30%）重建圖像。瓣環(huán)平面指的是垂直短軸視圖中連接所有三個(gè)尖瓣最低點(diǎn)的平面。自動(dòng)重建主動(dòng)脈根部后，在瓣環(huán)平面上測(cè)量最長(zhǎng)直徑（the longest diameter，LD）、最短直徑（the shortest diameter，SD）、面積、周長(zhǎng)（圖1A），計(jì)算平均直徑以及橢圓指數(shù)（LD/SD）。主動(dòng)脈竇平面指的是垂直于顯示最大瓣葉尺寸中心線的平面，測(cè)量該平面中主動(dòng)脈竇周長(zhǎng)（圖1B），并以周長(zhǎng)計(jì)算平均直徑。升主動(dòng)脈平面指的是垂直于主動(dòng)脈竇平面上方40 mm的平面，測(cè)量該平面中升主動(dòng)脈周長(zhǎng)（圖1C），并以周長(zhǎng)計(jì)算平均直徑。在相應(yīng)視圖中測(cè)量左、右冠狀動(dòng)脈開口高度（冠狀動(dòng)脈開口下邊界和瓣環(huán)平面的距離，圖1D）。為評(píng)估瓣葉鈣化容積，采用Fluoro CT軟件（由Pascal Thériault-Lauzier和Nicolo Piazza開發(fā)）測(cè)量鈣容量。本研究中，二葉式主動(dòng)脈瓣（bicuspid aortic valve，BAV）瓣膜為2個(gè)畸形瓣葉（包括解剖上為2個(gè)瓣葉的畸形或多個(gè)瓣葉融合成2個(gè)瓣葉的畸形）。對(duì)所有納入患者行二維超聲心動(dòng)圖檢查，從左心室胸骨旁長(zhǎng)軸切面測(cè)量左心室收縮末期和舒張末期直徑、左心房直徑、室間隔厚度和左心室后壁厚度。用Simpson法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。二尖瓣反流程度分為五個(gè)等級(jí)：0級(jí)，無(wú)二尖瓣反流；1級(jí)，輕度二尖瓣反流，反流面積分?jǐn)?shù)＜20%，反流容積30 ml，有效反流口面積0.2 cm2；2級(jí)，中度二尖瓣反流，反流面積分?jǐn)?shù)20%～29%，反流容積30～44 ml，有效反流口面積0.2～0.29 cm2；3級(jí)，中重度二尖瓣反流，反流面積分?jǐn)?shù)30%～39%，反流容積44～59 ml，有效反流口面積0.3～0.39 cm2；4級(jí)，重度二尖瓣反流，反流面積分?jǐn)?shù)≥40%，反流容積≥60 ml，有效反流口面積≥0.4 cm2［20］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料和解剖數(shù)據(jù)比較（表1）

兩組患者性別、年齡、橢圓指數(shù)、左冠狀動(dòng)脈開口高度等比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。AR組患者BAV比例顯著低于AS組（3.5%比38.9%，P=0.001），而三葉式主動(dòng)脈瓣比例顯著高于AS組（96.5%比61.1%，P=0.001），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者瓣環(huán)LD［（28.5±3.1）mm比（26.7±3.1）mm，P＜0.001］、SD［（23.2±2.7）mm比（21.4±2.6）mm，P=0.001］、平均直徑［（26.4±3.7）mm比（25.2±2.9）mm，P=0.001］、周長(zhǎng)［（82.8±11.5）mm比（79.3±9.2）mm，P=0.003］、面積［（504.9±107.4）cm2比（433.5±104.0）cm2，P＜0.001］均大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者升主動(dòng)脈直徑［（38.3±6.9）mm比（33.9±6.7）mm，P＜0.001］和主動(dòng)脈竇直徑［（38.9±6.9）mm比（32.7±4.5）mm，P＜0.001］均顯著大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者右冠狀動(dòng)脈開口高度［（17.5±5.0）mm比（15.3±3.3）mm，P=0.010］、瓣葉鈣化容積［（420.2±320.3）mm3比（45.8±42.4）mm3，P＜0.001］均顯著大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 主動(dòng)脈根部多排計(jì)算機(jī)斷層掃描數(shù)據(jù) A.瓣環(huán)周長(zhǎng)（紫色）；B.主動(dòng)脈竇周長(zhǎng)（黃色）；C.升主動(dòng)脈周長(zhǎng)（綠色），升主動(dòng)脈直徑（藍(lán)色）；D.冠狀動(dòng)脈開口高度（即冠狀動(dòng)脈開口下邊界和瓣環(huán)平面的距離，紅色）

2.2 三葉式主動(dòng)脈瓣患者一般資料和解剖數(shù)據(jù)比較（表2）

排除BAV患者后，再次比較兩組中三葉式主動(dòng)脈瓣患者主動(dòng)脈根部解剖數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，橢圓指數(shù)、左冠狀動(dòng)脈開口高度比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。AS組患者平均年齡大于AR組［（78.6±5.7）歲比（75.8±6.0）歲，P=0.010］，而男性比例小于AR組（44.9%比63.6%，P=0.030），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者瓣環(huán)LD［（28.4±3.1）mm比（26.6±2.6）mm，P＜0.001］、SD［（23.1±2.7）mm比（21.2±2.5）mm，P＜0.001］、平均直徑［（26.3±3.7）mm比（25.1±2.6）mm，P=0.040］、周長(zhǎng)［（82.4±11.6）mm比（78.9±8.2）mm，P=0.040］、面積［（502.1±108.2）cm2比（428.8±90.7）cm2，P＜0.001］均大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者平均升主動(dòng)脈直徑［（38.4±6.9）mm比（31.8±5.7）mm，P＜0.001］和主動(dòng)脈竇直徑［（39.1±7.0）mm比（32.3±4.0）mm，P＜0.001］均顯著大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者右冠狀動(dòng)脈開口高度［（17.5±5.1）mm比（15.1±3.1）mm，P=0.002］、瓣葉鈣化容積［（409.2±328.4）mm3比（40.8±41.2）mm3，P＜0.001］均顯著大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 升主動(dòng)脈和主動(dòng)脈竇直徑獨(dú)立相關(guān)因素分析

納入變量包括性別、年齡、瓣膜類型（二葉式或三葉式）和瓣膜病變類型（AR或AS）。采用逐步多元線性回歸分析顯示，性別（β=4.1，P＜0.001）、瓣膜類型（β=4.3，P＜0.001）和瓣膜病變（β=5.4，P＜0.001）與升主動(dòng)脈直徑獨(dú)立相關(guān)。性別（β=4.3，P＜0.001）和瓣膜病變（β=5.6，P＜0.001）與主動(dòng)脈竇直徑獨(dú)立相關(guān)。而年齡與升主動(dòng)脈、主動(dòng)脈竇直徑均無(wú)顯著相關(guān)性（均P＞0.05）。

2.4 兩組患者心臟結(jié)構(gòu)及功能比較

兩組患者左心房直徑、LVEF和二尖瓣反流程度比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。AR組患者左心室舒張末期直徑［（59.4±9.9）mm比（48.5±7.4）mm，P＜0.001］、左心室收縮末期直徑［（41.5±10.2）mm比（32.7±8.0）mm，P＜0.001］均大于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AR組患者室間隔厚度［（11.3±1.5）mm比（12.9±1.9）mm，P=0.001］、左心室后壁厚度［（10.7±1.0）mm比（12.0±1.5）mm，P=0.001］均小于AS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。排除BAV患者后，再次比較兩組中三葉式主動(dòng)脈瓣患者心臟結(jié)構(gòu)及功能，結(jié)果與所有AS組和AR組患者相比類似（表4）。

3 討論

目前，TAVR被廣泛應(yīng)用于AS患者。但值得一提的是，AR患者同樣可以進(jìn)行TAVR治療。盡管目前對(duì)AR患者行TAVR治療尚未被納入廣泛認(rèn)可的指南，仍有一些研究力圖證明在AR患者中行TAVR的可行性，AR被列為TAVR適應(yīng)證還需要更深入地研究和更多臨床試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。

表3 兩組患者心臟結(jié)構(gòu)及功能比較（± s）

表3 兩組患者心臟結(jié)構(gòu)及功能比較（± s）

注：AR，主動(dòng)脈瓣反流；AS，主動(dòng)脈瓣狹窄

項(xiàng)目 AR組（57例）AS組（113例） P值左心房直徑（mm） 44.4± 8.1 42.6± 6.4 0.120左心室舒張末期直徑（mm） 59.4± 9.9 48.5± 7.4 ＜0.001左心室收縮末期直徑（mm） 41.5±10.2 32.7± 8.0 ＜0.001室間隔厚度（mm） 11.3± 1.5 12.9± 1.9 0.001左心室后壁厚度（mm） 10.7± 1.0 12.0± 1.5 0.001左心室射血分?jǐn)?shù)（%） 56.0± 9.9 58.9±12.1 0.130二尖瓣反流程度（級(jí)） 1.0± 0.7 1.0± 0.6 0.600

表4 兩組中三葉式主動(dòng)脈瓣患者心臟結(jié)構(gòu)及功能比較（± s）

表4 兩組中三葉式主動(dòng)脈瓣患者心臟結(jié)構(gòu)及功能比較（± s）

注：AR，主動(dòng)脈瓣反流；AS，主動(dòng)脈瓣狹窄

項(xiàng)目 AR組（55例）AS組（69例） P值

在新器械的輔助下，針對(duì)AR患者的TAVR治療變得可行［8，10-11］。本中心對(duì)AS和AR患者進(jìn)行TAVR治療，在TAVR術(shù)前對(duì)所有AS和AR患者常規(guī)行MDCT和超聲心動(dòng)圖檢查。本研究顯示，與AS組患者相比，AR組患者右冠狀動(dòng)脈開口高度高，左心室直徑較大，左心室后壁較薄，升主動(dòng)脈直徑和主動(dòng)脈竇直徑均大。這些結(jié)果可能為AR新型瓣膜設(shè)計(jì)和TAVR治療提供有價(jià)值的信息。

美國(guó)一項(xiàng)針對(duì)中重度瓣膜病變的研究發(fā)現(xiàn)，AR患病率低于AS患病率；在65～74歲患者中，AR患病率約為0.6%，AS患病率約為1.4%；在≥75歲患者中，AR患病率約為1.7%，AS患病率約為4.6%［21］。然而，本中心既往研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)AR檢出率遠(yuǎn)高于AS，特別是年齡≥75歲的患者［18］。因此，開發(fā)針對(duì)AR患者的TAVR設(shè)備和技術(shù)至關(guān)重要。主動(dòng)脈根部解剖特征能為TAVR瓣膜設(shè)計(jì)和選擇提供重要信息，使用MDCT有助于客觀比較AS和AR患者這些特征。

本研究顯示，AR組患者平均主動(dòng)脈瓣環(huán)直徑稍大于AS組患者，兩組患者橢圓指數(shù)差異也不大，說(shuō)明對(duì)于AR和AS患者，TAVR的瓣環(huán)設(shè)計(jì)范圍可相近。本研究中AR組患者平均升主動(dòng)脈直徑和主動(dòng)脈竇直徑均顯著大于AS組患者，也有研究報(bào)道AR患者主動(dòng)脈根部直徑較AS組更大［22］。AR組患者平均主動(dòng)脈竇直徑、右冠狀動(dòng)脈開口高度均大于AS組患者，說(shuō)明AR組患者在接受TAVR治療時(shí)不易發(fā)生冠狀動(dòng)脈堵塞［13］。在中國(guó)AS患者中，BAV更為常見(jiàn)［23］。本研究38.9% AS患者為BAV，將這些患者排除后，主動(dòng)脈根部解剖特征無(wú)顯著改變；且與AS組患者相比，AR組患者左心室舒張末期直徑較大，室間隔和左心室后壁較薄。這些結(jié)果可為將來(lái)AR患者的TAVR治療提供一些參考信息。本研究也存在一些缺陷：（1）本研究為單中心研究，樣本量相對(duì)較小。（2）不同種族主動(dòng)脈根部解剖特征可能不同［17］。本研究無(wú)這方面資料。（3）AS和AR患者TAVR瓣膜設(shè)計(jì)和選擇原則可能不同，但主動(dòng)脈根部解剖數(shù)據(jù)仍可以提供一些參考。

綜上，AR組患者主動(dòng)脈瓣環(huán)直徑、升主動(dòng)脈直徑和主動(dòng)脈竇直徑均大于AS組患者，兩組左冠狀動(dòng)脈開口高度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但AR組患者右冠狀動(dòng)脈開口高度高于AS組。這些結(jié)果可為AR新型器械設(shè)計(jì)和TAVR治療提供有價(jià)值的信息參考。