引用本文: 梁春水, 唐紅, 任榮, 何帆, 鄧云丹, 肖錫俊. 二尖瓣及主動脈瓣置換術后患者遠期的超聲心動圖特征及其臨床意義. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2014, 21(3): 336-343. doi: 10.7507/1007-4848.20140093 復制
心臟瓣膜病是心臟瓣膜及其附屬結構由于炎癥、缺血性壞死、退行性改變、粘液樣變性、先天性發育畸形及結締組織疾病等原因造成的以瓣膜增厚、粘連、纖維化、縮短為主要病理改變,以單個或多個瓣膜狹窄和/或關閉不全為主要臨床表現的一組心臟病。最常受累的瓣膜為二尖瓣,其次為主動脈瓣[1]。人工心臟瓣膜置換術在過去、現在及今后相當長時期內仍將是治療這些患者的主要手段[2]。理想的人工心臟瓣膜應具有良好的血流動力學特征,即能提供無阻礙的前向血流,開放時跨瓣壓小,而關閉時返流容量小;不易形成血栓及發生感染;無血液成分破壞;結構穩定耐久;易于植入;費用合理等。盡管目前外科技術的進步改善了人工心臟瓣膜的功能,但至今臨床已有的人工心臟瓣膜并非理想[3]。目前,國內有關二尖瓣、主動脈瓣雙瓣膜置換術的研究主要關注患者的手術死亡率、抗凝治療有關并發癥發生率及遠期存活率等,鮮見雙瓣膜置換術后遠期超聲心動圖特征報道[4-6],而該方面的研究對于指導和改進臨床工作十分重要。為此,我們進行了相關的研究,旨在為指導及改進臨床工作提供客觀依據。
1 資料與方法
1.1 研究對象
將1999年1月至2008年6月間施行的二尖瓣及主動脈瓣機械瓣雙瓣膜置換術、且完成了術后≥5年超聲心動圖評價的204例聯合瓣膜病變患者納入本研究,其中男60例,女144例;年齡15~74(48.42±11.00)歲。術前竇性心律77例,心房顫動心律127例;心功能分級(NYHA):Ⅱ級20例,Ⅲ級171例,Ⅳ級13例;體表面積(1.53±0.14)m2。除雙瓣膜置換術外同期施行的心臟手術為:三尖瓣成形術(TVP)50例,左心房血栓清除術(TB)2例,TVP+TB 10例,改良射頻迷宮術(Maze)3例,TVP+Maze 2例。
1.2 方法
1.2.1 手術方法
常規氣管內插管,靜脈吸入復合全身麻醉。經胸骨正中切口手術,常規建立體外循環,中度低溫(26~29 ℃)及冷心臟停搏液灌注行心肌保護,經右心房及房間隔徑路顯露并切除病變二尖瓣,經升主動脈顯露并切除病變主動脈瓣,測瓣器測量主動脈瓣環內直徑,根據患者的體表面積及主動脈瓣瓣環徑選擇合適尺寸的機械瓣膜。采用帶墊片縫線翻轉間斷褥式縫合法先植入機械二尖瓣瓣膜,沖洗檢查瓣葉活動無異常后,再采用同樣的縫合法植入機械主動脈瓣瓣膜,沖洗檢查瓣葉活動無異常后,灌水常規排主動脈內氣體,關閉主動脈切口,此外部分患者同期亦需接受其它心臟手術。關閉房間隔,鼓肺排左心房氣體,關閉右心房切口。常規排氣,開放循環及逐減流量停機拔管,止血、置胸腔引流管后關閉胸部切口。術后送入監護室。
1.2.2 植入的瓣膜種類和型號
二尖瓣部位的人工心臟瓣膜:(1)CarboMedics orbis雙葉瓣87枚(25號55枚、27號32枚);(2)GK-2單葉瓣17枚(25號10枚、27號7枚);(3)Medtronic單葉瓣6枚(25號4枚、27號2枚);(4)St. Jude雙葉瓣94枚(25號52枚、27號38枚、29號4枚)。
主動脈瓣部位的人工心臟瓣膜:(1)CarboMedics orbis雙葉瓣87枚(19號1枚、21號55枚、23號31枚);(2)GK-2單葉瓣17枚(21號10枚、23號7枚);(3)Medtronic單葉瓣6枚(21號4枚、23號2枚);(4)St. Jude雙葉瓣膜94枚(17R號1枚、19R號36枚、21號12枚、21R號24枚、23號18枚、25號3枚)。
1.2.3 超聲心動圖指標
術后隨訪時間5~13(6.34±2.05)年。所有患者術前、術后≥5年的超聲心動圖檢查均由四川大學華西醫院心內科超聲心動圖室的醫生完成,采用HP5500、Philips7500、Philips ie 33型彩色超聲診斷儀,S3、S5探頭頻率為1~5 mHz,行經胸超聲心動圖檢查。超聲心動圖檢測及計算指標如下:
(1)二維及M型超聲心動圖檢測指標及計算值:左心房徑(LA)、左心室徑(LV)、右心房徑(RA)、右心室徑(RV)、室間隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)、左心室射血分數(LVEF)、左心室縮短分數(LVFS)、左心室流出道直徑(DLVOT)、左心室質量(LVM)。
(2)多普勒超聲心動圖檢測指標及計算值:二尖瓣E峰血流速度(Emv)、二尖瓣有效瓣口面積(EOAmv)、主動脈瓣最大前向血流速度(Vav)、主動脈瓣平均跨瓣壓差(MPGav)、主動脈瓣速度時間積分(VTIav)、主動脈瓣有效瓣口面積(EOAav)、左心室流出道速度時間積分(VTILVOT)。
(3)左心房流體力學檢測指標:左心房面積(LAA)、左心房容積(LAV)、二尖瓣平均跨瓣壓差(MPGmv)、二尖瓣速度時間積分(VTImv)、二尖瓣壓力降半時間(PHTmv)。
(4)相關指數:體表面積(BSA)=0.006 1×身高+0.012 8×體重-0.152 9;有效瓣口面積指數(EOAI)=EOA/BSA;左心室質量指數(LVMI)=LVM/BSA。
1.2.4 人工心臟瓣膜-患者不匹配
根據Pibarot [7]的定義確定二尖瓣部位EOAI>1.2 cm2/m2為無或輕度人工心臟瓣膜-患者不匹配(PPM),0.9 cm2/m2<EOAI≤1.2 cm2/m2為中度PPM,EOAI≤0.9 cm2/m2為重度PPM;主動脈瓣部位EOAI>0.85 cm2/m2為無或輕度PPM,0.65 cm2/m2<EOAI≤0.85 cm2/m2為中度PPM,EOAI≤0.65 cm2/m2為重度PPM。
1.2.5 三尖瓣反流程度
主要根據Colombo [8]提出的以最大三尖瓣反流束面積/右心房面積來確定三尖瓣反流(TR)程度,以0表示無TR,1表示輕度TR,2表示輕-中度TR,3表示中度TR,4表示中-重度TR,5表示重度TR。
1.3 統計學分析
采用SPSS 18.0統計軟件進行統計處理,定量資料以均數±標準差(
2 結果
體外循環時間(123.83±22.46)min,主動脈阻斷時間(81.59±16.22)min,體外循環期間最低食管溫度(25.70±1.01)℃。
2.1 術前、術后房室徑及左心功能的比較
與術前相比,患者術后LA、LV明顯縮小(P<0.05),而RV、LVFS及LVEF增加(P<0.05),RA變化不明顯(P>0.05),見表 1。

2.2 術前、術后左心腔及二尖瓣血流動力學的比較
與術前相比,以二尖瓣狹窄為主的患者術后LA、LV、LAA及LAV均明顯減小(P<0.05),MPGmv、VTImv及PHTmv亦明顯降低(P<0.05),而EOAmv、EOAImv則明顯增加(P<0.05),但Emv變化不明顯(P>0.05),見表 2。

與術前相比,以二尖瓣反流為主的患者術后LA、LV明顯減小(P<0.05),但LAA、LAV、Emv、MPGmv、VTImv、PHTmv、EOAmv及EOAImv變化不明顯(P>0.05),見表 3。

2.3 術前、術后左心室及主動脈瓣血流動力學的比較
與術前相比,以主動脈瓣狹窄為主的患者術后LV、IVS、LVM及LVMI明顯減小(P<0.05),而LVPW改變不明顯(P>0.05);Vav、MPGav明顯降低(P<0.05),而EOAav、EOAIav明顯增加(P<0.05),見表 4。

與術前相比,以主動脈瓣反流為主的患者術后LV、LVM及LVMI明顯減小(P<0.05),但IVS、LVPW變化不明顯(P>0.05);Vav、MPGav明顯增加(P<0.05),而EOAav、EOAIav明顯減小(P<0.05),見表 5。

2.4 二尖瓣部位置入不同瓣號患者的臨床資料比較
二尖瓣部位置入的瓣膜大小為25 mm瓣膜和27 mm瓣膜患者的術前心律、心功能分級(NYHA)差異均無統計學意義(P>0.05),而兩種瓣膜患者的性別、年齡、體表面積差異均有統計學意義(P<0.05),置入25 mm瓣膜患者與置入27 mm瓣膜患者相比,女性比例較高,年齡、體表面積較小。
與置入25 mm瓣膜患者相比,置入27 mm瓣膜患者Emv、MPGmv和VTImv均較低(P<0.05),但兩種瓣膜患者的PHTmv、EOAmv和EOAImv之間的差異均無統計學意義(P>0.05);見表 6。

2.5 主動脈瓣部位置入不同瓣號患者的臨床資料比較
主動脈瓣部位置入的瓣膜大小為21 mm瓣膜和23 mm瓣膜患者的年齡、術前心律、心功能分級(NYHA)差異均無統計學意義(P>0.05),而兩種瓣膜患者的性別、體表面積差異均有統計學意義(P<0.05),即置入21 mm瓣膜患者與置入23 mm瓣膜患者相比,女性比例較高,年齡、體表面積較小。
與置入21 mm瓣膜患者相比,置入23 mm瓣膜患者的Vav、MPGav及VTIav均較低(P<0.05),而EOAav、EOAIav較大(P<0.05);見表 7。

2.6 術后PPM情況
二尖瓣部位:重度PPM 4例(2.3%),中度PPM 38例(21.3%),無或輕度PPM 136例(66.7%)。主動脈瓣部位:重度PPM 43例(21.1%),中度PPM 50例(24.5%),無或輕度PPM 111例(54.4%)。
2.7 接受或未接受三尖瓣成形術患者術前、術后TR程度構成比的比較
與未接受三尖瓣成形術患者相比,接受三尖瓣成形術患者術前TR程度構成比較差,術前中度及中度以上TR較多(P=0.000),而接受三尖瓣成形術與未接受三尖瓣成形術患者間術后遠期TR程度構成比差異均無統計學意義(P=0.800)。與術前相比,接受三尖瓣成形術患者其術后遠期TR程度構成比明顯改善(P=0.000),而未接受三尖瓣成形術患者其術后遠期TR程度構成比明顯惡化(P=0.000);見表 8。

3 討論
雖然人工機械瓣雙瓣膜置換術能明顯地改善患者術前存在的血流動力學紊亂,使這些患者術后的臨床情況得到明顯改善,但是由于人工心臟瓣膜支架和縫合環對血流的阻擋以及局部湍流的發生,心瓣膜置換術后這些患者的左心房、左心室血流動力學環境并非正常。這表現在:較高的跨瓣血流速度、較大的跨瓣壓差、非理想的有效瓣口面積[9-10]。我們的術后遠期觀察結果顯示:與術前相比,患者術后LA、LV明顯縮小,LVEF、LVFS增加,但是RV增大;以二尖瓣狹窄為主的患者術后LA、LV、LAA、LAV、MPGmv、VTImv及PHTmv均明顯減小或降低,而EOAmv、EOAImv明顯增大,但Emv變化不明顯;以二尖瓣反流為主的患者術后LA、LV明顯減小,但術前、術后LAA、LAV、Emv、MPGmv、VTImv、PHTmv、EOAmv和EOAImv之間的變化不明顯。以主動脈瓣狹窄為主的患者術后LV、IVS、LVM、LVMI、Vav和MPGav均明顯減小或降低,但LVPW變化不明顯,而EOAav、
EOAIav明顯增加;以主動脈瓣反流為主的患者術后LV、LVM及LVMI明顯減小,IVS、LVPW無改變,Vav、MPGav明顯增加,而EOAav、EOAIav明顯減小。我們的研究結果清楚地表明:雙瓣膜置換術患者術后遠期的血流動力學較術前得到明顯改善,術前瓣膜病變以狹窄為主的患者主要是跨瓣流速、跨瓣壓差的降低及有效瓣口面積增加,而術前瓣膜病變以反流為主的患者主要是心腔的縮小。但需注意的是這些患者術后的血流動力學指標并非正常,在二尖瓣部位無論是術前以狹窄為主或以反流為主的患者,其術前、術后的Emv變化均不明顯;此外也都存在一定程度的平均跨瓣壓差。而在主動脈瓣部位以術前狹窄為主的患者其術后LVPW變化并不明顯,而且無論是術前瓣膜病變以狹窄為主或以反流為主的患者其術后均存在較高的峰值跨瓣壓差。
較大瓣號的人工心臟瓣膜有較大的有效瓣口面積,其可能提供更好的血流動力學,因此,一般在臨床工作中應考慮植入較大瓣號的人工心臟瓣膜[7, 11-12]。但是這樣也時有可能因較大瓣號瓣膜的瓣架對傳導束的壓擠而致主動脈開放后出現嚴重的傳導阻滯。我們的研究也顯示:在二尖瓣部位,與置入25 mm瓣膜患者相比,置入27 mm瓣膜患者Emv、MPGmv及VTImv均較低,但兩種瓣膜患者EOAmv、EOAImv之間的差異并不明顯。在主動脈瓣部位,與置入21 mm瓣膜患者相比,置入23 mm瓣膜患者Vav、MPGav較低,而且EOAav、EOAIav較大。我們的研究結果清楚地表明:在主動脈瓣部位置入相對較大的瓣膜能提供更好的血流動力學指標,而在二尖瓣部位較大瓣膜的優勢相對較少。
1978年,Rahimtoola首次提出PPM:即當植入患者體內人工心臟瓣膜的有效瓣口面積遠小于正常人體瓣膜時,就表明存在PPM [13]。目前多數PPM的研究都集中于主動脈瓣部位,較多的研究認為主動脈瓣部位PPM可導致患者的不良預后、使短期和長期生存率均降低,特別是有合并LV功能不全情況時更是如此[14-16]。有文獻報道主動脈瓣部位PPM可能妨礙患者術后LV肥厚的逆轉[17],使遠期心血管并發癥發生率增加[16, 18],心功能改善程度較小[19];但最近Koene的一個大樣本長期隨訪研究結果發現,PPM并不是二尖瓣置換術、主動脈瓣置換術和冠狀動脈旁路移植術患者術后早期及遠期死亡事件的獨立影響因素[20]。近年來,對于二尖瓣部位PPM的研究也逐漸增多,Mingzhou的研究提示二尖瓣部位PPM與持續性肺動脈高壓有關[21],Lam [22]和Magne [23]均認為二尖瓣部位PPM可降低患者的長期生存率,但Jamieson [24]和Matsuura [25]則認為二尖瓣部位PPM并不影響患者的長期生存率。由此可見,PPM對患者術后近、遠期生存率的影響仍存在爭議。我們的研究結果顯示:主動脈瓣部位中度PPM 50例(24.5%),重度PPM 43例(21.1%);二尖瓣部位中度PPM 38例(21.3%),重度PPM 4例(2.3%)。在相同的定義下,我們的研究中主動脈瓣部位PPM的發生率與Blais [14]、Ruel [16]的研究相一致(38%、40%),但Koene [20]的研究中主動脈瓣PPM發生率僅為11.3%,這與他們用生產商提供的瓣膜體外EOA作為計算值有關;而Magne [23]、Jamieson [24]的研究中二尖瓣PPM發生率分別為78%、86%,明顯高于我們的研究,但這兩個研究中二尖瓣部位的人工心臟瓣膜包括機械瓣及生物瓣,是用文獻相關EOA,而非測量EOA作計算;而二尖瓣部位生物瓣PPM比機械瓣高(分別為75%、34%)[26],文獻相關EOA計算的PPM比測量EOA計算PPM明顯偏高(分別為59%、10.4%)[25]。在臨床工作中,二尖瓣部位一般能置入患者所需的瓣膜型號,而主動脈瓣部位由于瓣膜的增厚、鈣化或纖維化等因素導致瓣環徑減小,瓣膜型號的選擇受到一定的限制,加上縫合環的存在,因此,置入瓣膜的有效瓣口面積必然遠小于正常瓣口面積[27]。人工心臟瓣膜置換術后PPM發生率主動脈瓣部位明顯高于二尖瓣部位,我們的觀察結果也是如此。
減少主動脈瓣部位PPM的方法是:(1)擴大主動脈瓣瓣環;(2)選擇具有更優秀血流動力學的瓣膜,如新一代HP系列及目前臨床上常采用的St.Jude regent系列等[15-16, 28]。擴大主動脈瓣瓣環可明顯增加手術時間和手術難度,從而增加手術風險。有作者建議手術時根據患者的BSA,決定避免PPM需要的最小置入瓣膜的EOA,選擇EOA≥所需最小EOA的瓣膜,若瓣環較小的話,則可以選擇具有更優秀血流動力學的新一代人工心臟瓣膜,以避免行主動脈瓣瓣環擴大手術[15-16, 28]。
既往的研究認為,心瓣膜置換術后部分患者的功能性TR會有不同程度的減輕[29]。近年來的觀察發現,盡管心瓣膜置換術后部分患者術前存在的功能性TR在術后可能有所減輕,但也有較多患者術后遠期功能性TR加重[30-31]。目前歐洲心臟病協會(ESC)及美國心臟病學院(ACC)/美國心臟病協會(AHA)有關三尖瓣手術治療的指南中對于左心手術時需同期處理重度TR意見是一致的[32],而ESC和ACC/AHA對于處理比重度TR程度較輕患者的意見并不一致,ESC認為:器質性或繼發性中度TR、且瓣環大于40 mm的患者在行左心手術時應同期處理三尖瓣[33],而ACC/AHA則認為:中度TR的患者若存在肺動脈高壓或三尖瓣瓣環擴張時,應在左心手術同期處理三尖瓣[34]。但二者均未提及對于左心手術時是否同期處理伴有輕度TR的患者。Kim [35]認為,在行二尖瓣手術時對功能性輕-中度TR患者行三尖瓣成形術可預防反流加重,改善預后。我們的研究結果顯示,接受三尖瓣成形術患者術前TR程度的構成比明顯較未接受三尖瓣成形術患者差,表現在其中度及中度以上TR患者較多,而未接受三尖瓣成形術患者中度以下TR患者較多;接受三尖瓣成形術的患者其術后遠期TR程度構成比明顯改善,表現在無TR的比例明顯增加,而中度-重度TR、重度TR的比例明顯減少;而未接受三尖瓣成形術的患者其術后遠期TR程度構成比明顯惡化,表現在無TR患者的比例明顯減少,而輕-中度及以上TR患者的比例明顯增多。很顯然二尖瓣及主動脈瓣置換術患者術后遠期TR的殘留或加重是一個較為普遍和棘手的治療問題。為防止二尖瓣及主動脈瓣置換手術患者術后TR的殘留或加重,我們的策略是:采用以三尖瓣瓣環徑/體表面積≥21 mm/cm2作為三尖瓣瓣環成形手術的指征,而無論患者術前是否存在TR。
雖然人工心臟瓣膜置換術改善了二尖瓣及主動脈瓣病變患者術前原有的血流動力學紊亂,但術后的人工機械瓣膜相當于自然瓣膜的輕-中度狹窄[36]。心臟瓣膜置換術其實是把心臟自然瓣膜病轉變成人工心臟瓣膜病[7]。我們的研究也提示:相對自身瓣膜而言,心瓣膜置換術后人工機械瓣存在一定程度的狹窄,而且術后遠期TR殘留或加重的情況較為普遍,為此,加強術后隨訪及必要時給予心血管藥物治療,對于改善及維持多數患者適當的心功能可能是必要的[2]。
與術前相比,雙瓣膜置換術患者術后遠期的左心功能及血流動力學指標得到明顯改善,但遠非正常;與二尖瓣部位相比,主動脈瓣部位應更加注意PPM的問題;三尖瓣成形術可預防術后遠期TR的殘流或加重,因此,左心手術時應積極考慮同期行三尖瓣成形手術。
心臟瓣膜病是心臟瓣膜及其附屬結構由于炎癥、缺血性壞死、退行性改變、粘液樣變性、先天性發育畸形及結締組織疾病等原因造成的以瓣膜增厚、粘連、纖維化、縮短為主要病理改變,以單個或多個瓣膜狹窄和/或關閉不全為主要臨床表現的一組心臟病。最常受累的瓣膜為二尖瓣,其次為主動脈瓣[1]。人工心臟瓣膜置換術在過去、現在及今后相當長時期內仍將是治療這些患者的主要手段[2]。理想的人工心臟瓣膜應具有良好的血流動力學特征,即能提供無阻礙的前向血流,開放時跨瓣壓小,而關閉時返流容量小;不易形成血栓及發生感染;無血液成分破壞;結構穩定耐久;易于植入;費用合理等。盡管目前外科技術的進步改善了人工心臟瓣膜的功能,但至今臨床已有的人工心臟瓣膜并非理想[3]。目前,國內有關二尖瓣、主動脈瓣雙瓣膜置換術的研究主要關注患者的手術死亡率、抗凝治療有關并發癥發生率及遠期存活率等,鮮見雙瓣膜置換術后遠期超聲心動圖特征報道[4-6],而該方面的研究對于指導和改進臨床工作十分重要。為此,我們進行了相關的研究,旨在為指導及改進臨床工作提供客觀依據。
1 資料與方法
1.1 研究對象
將1999年1月至2008年6月間施行的二尖瓣及主動脈瓣機械瓣雙瓣膜置換術、且完成了術后≥5年超聲心動圖評價的204例聯合瓣膜病變患者納入本研究,其中男60例,女144例;年齡15~74(48.42±11.00)歲。術前竇性心律77例,心房顫動心律127例;心功能分級(NYHA):Ⅱ級20例,Ⅲ級171例,Ⅳ級13例;體表面積(1.53±0.14)m2。除雙瓣膜置換術外同期施行的心臟手術為:三尖瓣成形術(TVP)50例,左心房血栓清除術(TB)2例,TVP+TB 10例,改良射頻迷宮術(Maze)3例,TVP+Maze 2例。
1.2 方法
1.2.1 手術方法
常規氣管內插管,靜脈吸入復合全身麻醉。經胸骨正中切口手術,常規建立體外循環,中度低溫(26~29 ℃)及冷心臟停搏液灌注行心肌保護,經右心房及房間隔徑路顯露并切除病變二尖瓣,經升主動脈顯露并切除病變主動脈瓣,測瓣器測量主動脈瓣環內直徑,根據患者的體表面積及主動脈瓣瓣環徑選擇合適尺寸的機械瓣膜。采用帶墊片縫線翻轉間斷褥式縫合法先植入機械二尖瓣瓣膜,沖洗檢查瓣葉活動無異常后,再采用同樣的縫合法植入機械主動脈瓣瓣膜,沖洗檢查瓣葉活動無異常后,灌水常規排主動脈內氣體,關閉主動脈切口,此外部分患者同期亦需接受其它心臟手術。關閉房間隔,鼓肺排左心房氣體,關閉右心房切口。常規排氣,開放循環及逐減流量停機拔管,止血、置胸腔引流管后關閉胸部切口。術后送入監護室。
1.2.2 植入的瓣膜種類和型號
二尖瓣部位的人工心臟瓣膜:(1)CarboMedics orbis雙葉瓣87枚(25號55枚、27號32枚);(2)GK-2單葉瓣17枚(25號10枚、27號7枚);(3)Medtronic單葉瓣6枚(25號4枚、27號2枚);(4)St. Jude雙葉瓣94枚(25號52枚、27號38枚、29號4枚)。
主動脈瓣部位的人工心臟瓣膜:(1)CarboMedics orbis雙葉瓣87枚(19號1枚、21號55枚、23號31枚);(2)GK-2單葉瓣17枚(21號10枚、23號7枚);(3)Medtronic單葉瓣6枚(21號4枚、23號2枚);(4)St. Jude雙葉瓣膜94枚(17R號1枚、19R號36枚、21號12枚、21R號24枚、23號18枚、25號3枚)。
1.2.3 超聲心動圖指標
術后隨訪時間5~13(6.34±2.05)年。所有患者術前、術后≥5年的超聲心動圖檢查均由四川大學華西醫院心內科超聲心動圖室的醫生完成,采用HP5500、Philips7500、Philips ie 33型彩色超聲診斷儀,S3、S5探頭頻率為1~5 mHz,行經胸超聲心動圖檢查。超聲心動圖檢測及計算指標如下:
(1)二維及M型超聲心動圖檢測指標及計算值:左心房徑(LA)、左心室徑(LV)、右心房徑(RA)、右心室徑(RV)、室間隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)、左心室射血分數(LVEF)、左心室縮短分數(LVFS)、左心室流出道直徑(DLVOT)、左心室質量(LVM)。
(2)多普勒超聲心動圖檢測指標及計算值:二尖瓣E峰血流速度(Emv)、二尖瓣有效瓣口面積(EOAmv)、主動脈瓣最大前向血流速度(Vav)、主動脈瓣平均跨瓣壓差(MPGav)、主動脈瓣速度時間積分(VTIav)、主動脈瓣有效瓣口面積(EOAav)、左心室流出道速度時間積分(VTILVOT)。
(3)左心房流體力學檢測指標:左心房面積(LAA)、左心房容積(LAV)、二尖瓣平均跨瓣壓差(MPGmv)、二尖瓣速度時間積分(VTImv)、二尖瓣壓力降半時間(PHTmv)。
(4)相關指數:體表面積(BSA)=0.006 1×身高+0.012 8×體重-0.152 9;有效瓣口面積指數(EOAI)=EOA/BSA;左心室質量指數(LVMI)=LVM/BSA。
1.2.4 人工心臟瓣膜-患者不匹配
根據Pibarot [7]的定義確定二尖瓣部位EOAI>1.2 cm2/m2為無或輕度人工心臟瓣膜-患者不匹配(PPM),0.9 cm2/m2<EOAI≤1.2 cm2/m2為中度PPM,EOAI≤0.9 cm2/m2為重度PPM;主動脈瓣部位EOAI>0.85 cm2/m2為無或輕度PPM,0.65 cm2/m2<EOAI≤0.85 cm2/m2為中度PPM,EOAI≤0.65 cm2/m2為重度PPM。
1.2.5 三尖瓣反流程度
主要根據Colombo [8]提出的以最大三尖瓣反流束面積/右心房面積來確定三尖瓣反流(TR)程度,以0表示無TR,1表示輕度TR,2表示輕-中度TR,3表示中度TR,4表示中-重度TR,5表示重度TR。
1.3 統計學分析
采用SPSS 18.0統計軟件進行統計處理,定量資料以均數±標準差(
2 結果
體外循環時間(123.83±22.46)min,主動脈阻斷時間(81.59±16.22)min,體外循環期間最低食管溫度(25.70±1.01)℃。
2.1 術前、術后房室徑及左心功能的比較
與術前相比,患者術后LA、LV明顯縮小(P<0.05),而RV、LVFS及LVEF增加(P<0.05),RA變化不明顯(P>0.05),見表 1。

2.2 術前、術后左心腔及二尖瓣血流動力學的比較
與術前相比,以二尖瓣狹窄為主的患者術后LA、LV、LAA及LAV均明顯減小(P<0.05),MPGmv、VTImv及PHTmv亦明顯降低(P<0.05),而EOAmv、EOAImv則明顯增加(P<0.05),但Emv變化不明顯(P>0.05),見表 2。

與術前相比,以二尖瓣反流為主的患者術后LA、LV明顯減小(P<0.05),但LAA、LAV、Emv、MPGmv、VTImv、PHTmv、EOAmv及EOAImv變化不明顯(P>0.05),見表 3。

2.3 術前、術后左心室及主動脈瓣血流動力學的比較
與術前相比,以主動脈瓣狹窄為主的患者術后LV、IVS、LVM及LVMI明顯減小(P<0.05),而LVPW改變不明顯(P>0.05);Vav、MPGav明顯降低(P<0.05),而EOAav、EOAIav明顯增加(P<0.05),見表 4。

與術前相比,以主動脈瓣反流為主的患者術后LV、LVM及LVMI明顯減小(P<0.05),但IVS、LVPW變化不明顯(P>0.05);Vav、MPGav明顯增加(P<0.05),而EOAav、EOAIav明顯減小(P<0.05),見表 5。

2.4 二尖瓣部位置入不同瓣號患者的臨床資料比較
二尖瓣部位置入的瓣膜大小為25 mm瓣膜和27 mm瓣膜患者的術前心律、心功能分級(NYHA)差異均無統計學意義(P>0.05),而兩種瓣膜患者的性別、年齡、體表面積差異均有統計學意義(P<0.05),置入25 mm瓣膜患者與置入27 mm瓣膜患者相比,女性比例較高,年齡、體表面積較小。
與置入25 mm瓣膜患者相比,置入27 mm瓣膜患者Emv、MPGmv和VTImv均較低(P<0.05),但兩種瓣膜患者的PHTmv、EOAmv和EOAImv之間的差異均無統計學意義(P>0.05);見表 6。

2.5 主動脈瓣部位置入不同瓣號患者的臨床資料比較
主動脈瓣部位置入的瓣膜大小為21 mm瓣膜和23 mm瓣膜患者的年齡、術前心律、心功能分級(NYHA)差異均無統計學意義(P>0.05),而兩種瓣膜患者的性別、體表面積差異均有統計學意義(P<0.05),即置入21 mm瓣膜患者與置入23 mm瓣膜患者相比,女性比例較高,年齡、體表面積較小。
與置入21 mm瓣膜患者相比,置入23 mm瓣膜患者的Vav、MPGav及VTIav均較低(P<0.05),而EOAav、EOAIav較大(P<0.05);見表 7。

2.6 術后PPM情況
二尖瓣部位:重度PPM 4例(2.3%),中度PPM 38例(21.3%),無或輕度PPM 136例(66.7%)。主動脈瓣部位:重度PPM 43例(21.1%),中度PPM 50例(24.5%),無或輕度PPM 111例(54.4%)。
2.7 接受或未接受三尖瓣成形術患者術前、術后TR程度構成比的比較
與未接受三尖瓣成形術患者相比,接受三尖瓣成形術患者術前TR程度構成比較差,術前中度及中度以上TR較多(P=0.000),而接受三尖瓣成形術與未接受三尖瓣成形術患者間術后遠期TR程度構成比差異均無統計學意義(P=0.800)。與術前相比,接受三尖瓣成形術患者其術后遠期TR程度構成比明顯改善(P=0.000),而未接受三尖瓣成形術患者其術后遠期TR程度構成比明顯惡化(P=0.000);見表 8。

3 討論
雖然人工機械瓣雙瓣膜置換術能明顯地改善患者術前存在的血流動力學紊亂,使這些患者術后的臨床情況得到明顯改善,但是由于人工心臟瓣膜支架和縫合環對血流的阻擋以及局部湍流的發生,心瓣膜置換術后這些患者的左心房、左心室血流動力學環境并非正常。這表現在:較高的跨瓣血流速度、較大的跨瓣壓差、非理想的有效瓣口面積[9-10]。我們的術后遠期觀察結果顯示:與術前相比,患者術后LA、LV明顯縮小,LVEF、LVFS增加,但是RV增大;以二尖瓣狹窄為主的患者術后LA、LV、LAA、LAV、MPGmv、VTImv及PHTmv均明顯減小或降低,而EOAmv、EOAImv明顯增大,但Emv變化不明顯;以二尖瓣反流為主的患者術后LA、LV明顯減小,但術前、術后LAA、LAV、Emv、MPGmv、VTImv、PHTmv、EOAmv和EOAImv之間的變化不明顯。以主動脈瓣狹窄為主的患者術后LV、IVS、LVM、LVMI、Vav和MPGav均明顯減小或降低,但LVPW變化不明顯,而EOAav、
EOAIav明顯增加;以主動脈瓣反流為主的患者術后LV、LVM及LVMI明顯減小,IVS、LVPW無改變,Vav、MPGav明顯增加,而EOAav、EOAIav明顯減小。我們的研究結果清楚地表明:雙瓣膜置換術患者術后遠期的血流動力學較術前得到明顯改善,術前瓣膜病變以狹窄為主的患者主要是跨瓣流速、跨瓣壓差的降低及有效瓣口面積增加,而術前瓣膜病變以反流為主的患者主要是心腔的縮小。但需注意的是這些患者術后的血流動力學指標并非正常,在二尖瓣部位無論是術前以狹窄為主或以反流為主的患者,其術前、術后的Emv變化均不明顯;此外也都存在一定程度的平均跨瓣壓差。而在主動脈瓣部位以術前狹窄為主的患者其術后LVPW變化并不明顯,而且無論是術前瓣膜病變以狹窄為主或以反流為主的患者其術后均存在較高的峰值跨瓣壓差。
較大瓣號的人工心臟瓣膜有較大的有效瓣口面積,其可能提供更好的血流動力學,因此,一般在臨床工作中應考慮植入較大瓣號的人工心臟瓣膜[7, 11-12]。但是這樣也時有可能因較大瓣號瓣膜的瓣架對傳導束的壓擠而致主動脈開放后出現嚴重的傳導阻滯。我們的研究也顯示:在二尖瓣部位,與置入25 mm瓣膜患者相比,置入27 mm瓣膜患者Emv、MPGmv及VTImv均較低,但兩種瓣膜患者EOAmv、EOAImv之間的差異并不明顯。在主動脈瓣部位,與置入21 mm瓣膜患者相比,置入23 mm瓣膜患者Vav、MPGav較低,而且EOAav、EOAIav較大。我們的研究結果清楚地表明:在主動脈瓣部位置入相對較大的瓣膜能提供更好的血流動力學指標,而在二尖瓣部位較大瓣膜的優勢相對較少。
1978年,Rahimtoola首次提出PPM:即當植入患者體內人工心臟瓣膜的有效瓣口面積遠小于正常人體瓣膜時,就表明存在PPM [13]。目前多數PPM的研究都集中于主動脈瓣部位,較多的研究認為主動脈瓣部位PPM可導致患者的不良預后、使短期和長期生存率均降低,特別是有合并LV功能不全情況時更是如此[14-16]。有文獻報道主動脈瓣部位PPM可能妨礙患者術后LV肥厚的逆轉[17],使遠期心血管并發癥發生率增加[16, 18],心功能改善程度較小[19];但最近Koene的一個大樣本長期隨訪研究結果發現,PPM并不是二尖瓣置換術、主動脈瓣置換術和冠狀動脈旁路移植術患者術后早期及遠期死亡事件的獨立影響因素[20]。近年來,對于二尖瓣部位PPM的研究也逐漸增多,Mingzhou的研究提示二尖瓣部位PPM與持續性肺動脈高壓有關[21],Lam [22]和Magne [23]均認為二尖瓣部位PPM可降低患者的長期生存率,但Jamieson [24]和Matsuura [25]則認為二尖瓣部位PPM并不影響患者的長期生存率。由此可見,PPM對患者術后近、遠期生存率的影響仍存在爭議。我們的研究結果顯示:主動脈瓣部位中度PPM 50例(24.5%),重度PPM 43例(21.1%);二尖瓣部位中度PPM 38例(21.3%),重度PPM 4例(2.3%)。在相同的定義下,我們的研究中主動脈瓣部位PPM的發生率與Blais [14]、Ruel [16]的研究相一致(38%、40%),但Koene [20]的研究中主動脈瓣PPM發生率僅為11.3%,這與他們用生產商提供的瓣膜體外EOA作為計算值有關;而Magne [23]、Jamieson [24]的研究中二尖瓣PPM發生率分別為78%、86%,明顯高于我們的研究,但這兩個研究中二尖瓣部位的人工心臟瓣膜包括機械瓣及生物瓣,是用文獻相關EOA,而非測量EOA作計算;而二尖瓣部位生物瓣PPM比機械瓣高(分別為75%、34%)[26],文獻相關EOA計算的PPM比測量EOA計算PPM明顯偏高(分別為59%、10.4%)[25]。在臨床工作中,二尖瓣部位一般能置入患者所需的瓣膜型號,而主動脈瓣部位由于瓣膜的增厚、鈣化或纖維化等因素導致瓣環徑減小,瓣膜型號的選擇受到一定的限制,加上縫合環的存在,因此,置入瓣膜的有效瓣口面積必然遠小于正常瓣口面積[27]。人工心臟瓣膜置換術后PPM發生率主動脈瓣部位明顯高于二尖瓣部位,我們的觀察結果也是如此。
減少主動脈瓣部位PPM的方法是:(1)擴大主動脈瓣瓣環;(2)選擇具有更優秀血流動力學的瓣膜,如新一代HP系列及目前臨床上常采用的St.Jude regent系列等[15-16, 28]。擴大主動脈瓣瓣環可明顯增加手術時間和手術難度,從而增加手術風險。有作者建議手術時根據患者的BSA,決定避免PPM需要的最小置入瓣膜的EOA,選擇EOA≥所需最小EOA的瓣膜,若瓣環較小的話,則可以選擇具有更優秀血流動力學的新一代人工心臟瓣膜,以避免行主動脈瓣瓣環擴大手術[15-16, 28]。
既往的研究認為,心瓣膜置換術后部分患者的功能性TR會有不同程度的減輕[29]。近年來的觀察發現,盡管心瓣膜置換術后部分患者術前存在的功能性TR在術后可能有所減輕,但也有較多患者術后遠期功能性TR加重[30-31]。目前歐洲心臟病協會(ESC)及美國心臟病學院(ACC)/美國心臟病協會(AHA)有關三尖瓣手術治療的指南中對于左心手術時需同期處理重度TR意見是一致的[32],而ESC和ACC/AHA對于處理比重度TR程度較輕患者的意見并不一致,ESC認為:器質性或繼發性中度TR、且瓣環大于40 mm的患者在行左心手術時應同期處理三尖瓣[33],而ACC/AHA則認為:中度TR的患者若存在肺動脈高壓或三尖瓣瓣環擴張時,應在左心手術同期處理三尖瓣[34]。但二者均未提及對于左心手術時是否同期處理伴有輕度TR的患者。Kim [35]認為,在行二尖瓣手術時對功能性輕-中度TR患者行三尖瓣成形術可預防反流加重,改善預后。我們的研究結果顯示,接受三尖瓣成形術患者術前TR程度的構成比明顯較未接受三尖瓣成形術患者差,表現在其中度及中度以上TR患者較多,而未接受三尖瓣成形術患者中度以下TR患者較多;接受三尖瓣成形術的患者其術后遠期TR程度構成比明顯改善,表現在無TR的比例明顯增加,而中度-重度TR、重度TR的比例明顯減少;而未接受三尖瓣成形術的患者其術后遠期TR程度構成比明顯惡化,表現在無TR患者的比例明顯減少,而輕-中度及以上TR患者的比例明顯增多。很顯然二尖瓣及主動脈瓣置換術患者術后遠期TR的殘留或加重是一個較為普遍和棘手的治療問題。為防止二尖瓣及主動脈瓣置換手術患者術后TR的殘留或加重,我們的策略是:采用以三尖瓣瓣環徑/體表面積≥21 mm/cm2作為三尖瓣瓣環成形手術的指征,而無論患者術前是否存在TR。
雖然人工心臟瓣膜置換術改善了二尖瓣及主動脈瓣病變患者術前原有的血流動力學紊亂,但術后的人工機械瓣膜相當于自然瓣膜的輕-中度狹窄[36]。心臟瓣膜置換術其實是把心臟自然瓣膜病轉變成人工心臟瓣膜病[7]。我們的研究也提示:相對自身瓣膜而言,心瓣膜置換術后人工機械瓣存在一定程度的狹窄,而且術后遠期TR殘留或加重的情況較為普遍,為此,加強術后隨訪及必要時給予心血管藥物治療,對于改善及維持多數患者適當的心功能可能是必要的[2]。
與術前相比,雙瓣膜置換術患者術后遠期的左心功能及血流動力學指標得到明顯改善,但遠非正常;與二尖瓣部位相比,主動脈瓣部位應更加注意PPM的問題;三尖瓣成形術可預防術后遠期TR的殘流或加重,因此,左心手術時應積極考慮同期行三尖瓣成形手術。