主動脈瓣成形術最早報道于 1958 年,由于臨床效果有限,且隨著人工瓣膜的發明,主動脈瓣置換術目前仍然是主動脈瓣關閉不全主要的外科治療方式。由于人工瓣膜相關并發癥對患者生活質量的影響和有關主動脈瓣關閉不全與主動脈根部功能解剖結構之間關系的研究逐漸增多,主動脈瓣成形術得到了越來越廣泛的應用,并取得了較好的近、中期療效。
引用本文: 盧子潤, 王東進. 主動脈瓣關閉不全行主動脈瓣成形術的治療進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2018, 25(2): 177-180. doi: 10.7507/1007-4848.201608031 復制
主動脈瓣關閉不全可導致左室擴大,出現明顯心力衰竭并伴有猝死發生。外科治療方法包括主動脈瓣成形或主動脈瓣人工瓣膜置換。主動脈瓣成形最早報道于 50 余年前,1958 年有主動脈瓣懸吊術的報道[1-2];1959 年、1960 年開始有主動脈瓣二葉化、瓣環折疊術、脫垂瓣膜楔形切除術[3-5]等主動脈瓣成形術式的報道。但由于缺乏超聲技術及對于主動脈瓣形態的清楚認識,這些嘗試的臨床效果有限。而隨著 1965 年人工瓣膜發明并不斷成熟,人工瓣膜置換已成為目前主動脈瓣關閉不全主要的外科治療方法。
然而隨著人口老齡化,各種主動脈瓣病變在我國的發病率呈逐漸增高趨勢[5-6],瓣膜置換破壞心臟的整體形態結構、術后需長期抗凝治療、存在較高瓣膜相關并發癥等缺點突出。而主動脈瓣成形由于保留自體瓣膜,更加符合血流動力學指標,且具備無需長期抗凝治療,無人工瓣膜費用以及較低的瓣膜相關并發癥等優點[7],適用于任何年齡,尤其是對生活質量要求較高的年輕患者。近十余年來越來越多的研究闡明了主動脈瓣關閉不全與主動脈根部功能解剖結構之間的關系,主動脈瓣成形技術逐漸系統化,不僅包括瓣葉的成形同時也包括保留瓣葉的主動脈根部置換術[8](David 術式)和主動脈根部重建術[9](Yacoub 術式)。本文就主動脈瓣成形治療主動脈瓣關閉不全的進展進行概述。
1 主動脈瓣關閉不全機制
主動脈瓣功能解剖包括主動脈瓣葉和包括竇管交界、主動脈竇、功能主動脈瓣環(三個瓣葉附著緣最低點水平的虛擬環)在內的主動脈根部,二者構成類似圓柱體的功能復合體。任何導致這個功能復合體一個或多個組成部分出現異常的病變都有可能引起主動脈瓣關閉不全,所以恢復主動脈瓣葉和主動脈根部的正常幾何形態是主動脈瓣成形的目標。
根據瓣葉和根部病變可將主動脈瓣關閉不全進行功能分型[10]:Ⅰ 型為瓣葉運動正常、根部擴張;Ⅱ 型為瓣葉脫垂導致瓣葉運動過度;Ⅲ 型為瓣葉運動受限。
1.1 主動脈根部擴張
主動脈根部擴張是導致主動脈瓣關閉不全最常見的獨立因素[11]。正常主動脈瓣環直徑約為(11.0±1.0)mm,主動脈竇部直徑約為(15.0±1.5)mm,竇管交界直徑約為(13.0±1.3)mm/m[12-13]。通常直徑>40 mm 可定義為主動脈根部擴張,病因為動脈粥樣硬化或結締組織病,多合并二葉式或單葉式主動脈瓣病變[14]。主動脈根部擴張累及竇管交界占 20%,累及瓣環占 40%[15]。且主動脈根部擴張被矯正后可能因瓣葉拉伸而出現瓣葉脫垂[16-17],所以對于主動脈根部擴張患者需注意合并的瓣葉病變。
1.2 主動脈瓣葉脫垂
對于瓣葉數目正常為三葉式的主動脈瓣關閉不全患者,瓣葉脫垂可能是主要病因。瓣葉組織的黏液樣變性以及先天性瓣葉穿孔和組織受力不均是導致脫垂的原因[18]。二葉式主動脈瓣脫垂通常累及融合的瓣葉,較少累及正常未融合的瓣葉[19]。瓣葉脫垂超聲表現為偏心性的反流束,且術中可發現一個瓣葉邊緣低于其他瓣葉。但這只適用于單個主動脈瓣葉脫垂,對于多瓣葉脫垂,測量瓣葉的有效對合高度是更加客觀的評價指標[20]。瓣葉有效對合高度指的是主動脈瓣葉對合面與主動脈瓣環平面之間的高度,成人正常值為舒張期 9~10 mm[20],測量有效對合高度值可提示瓣葉脫垂的存在并可指導具體成形術式選擇及成形效果的評價。
1.3 主動脈瓣葉運動受限
瓣葉運動受限為風濕性心臟瓣膜病導致主動脈瓣關閉不全的典型表現。包括瓣葉高度和寬度的縮小,通常合并瓣葉游離緣的增厚。目前對于正常瓣葉大小標準尚缺乏共識[13],所以瓣葉運動受限更多為主觀性判斷。
2 主動脈瓣成形方式
2.1 根部成形
對于主動脈瓣環擴張,縮小瓣環,增加瓣膜接觸面積是選擇不同成形方式的共同目的。1966 年 Cabrol 等[21]提出交界帶墊片褥式縫合行瓣環折疊。1983 年 Carpentier[22]提出瓣環環縮術,并在此基礎上發展出使用人工血管片植入行瓣環環縮。Fattouch等[23]對比 52 例人工瓣環植入與 62 例單獨瓣環折疊,人工瓣環植入組術后隨訪再發主動脈瓣關閉不全比例明顯低于單獨瓣環折疊組。
然而,越來越多的研究顯示以上的成形方式長期隨訪再發主動脈瓣關閉不全比例較高,原因在于單純瓣環折疊或瓣環環縮無法對瓣環提供持久的穩定作用[24-26]。隨著 90 年代保留瓣葉的主動脈根部置換術[8](David 術式)和主動脈根部重建術(Yacoub 術式)[9]的提出,目前已成為瓣葉數目正常基礎上治療主動脈根部擴張的主流術式[15]。David 術式將滌綸人工血管直接縫合于主動脈基底部,再將瓣葉植于人工血管上,這種方法是最為有效的固定主動脈根部;Yacoub 術式將三等分滌綸直血管置換三個主動脈竇,人工血管縫合于瓣葉根部而非主動脈基底部;并未固定主動脈基底部,但對于瓣葉的固定更為精確也相對簡單。兩種術式均可恢復正常主動脈根部大小并糾正根部擴張導致的主動脈瓣關閉不全,由于 Yacoub 術式未固定主動脈基底部,有文獻報道遠期出現竇部再次擴張[27],但目前為止,兩種術式具有相似的瓣膜功能和遠期效果[28]。
2.2 瓣葉成形
對于瓣葉脫垂,成形的首要目標為恢復瓣葉正常對合,術中進行有效對合高度測量[20],對于評估成形效果至關重要,有利于確定成形方式的選擇。以聚丙烯線穿過正常瓣葉游離緣中點,將脫垂瓣葉與正常瓣葉對合,并將縫線穿過脫垂瓣葉的對合點,以判斷脫垂瓣膜游離緣的正常高度[29]。縮短脫垂瓣葉游離緣可有效消除瓣葉冗長并恢復瓣葉對合[30-31]。其包括兩種術式:一種以聚四氟乙烯縫線沿瓣葉游離緣縫合可恢復瓣葉的正常長度[32],另一種以聚丙烯線于瓣葉中央部位行折疊縫合,更為簡單易行,且長期隨訪效果良好[15]。
二葉式主動脈瓣畸形根據 Sievers[33]分型可分為:0 型,少見,無瓣葉融合嵴,有 2 個對稱的竇部和 2 個交界;1 型,多見,存在瓣葉融合嵴,竇部不對稱,有一個較大的未融合瓣葉和 2 個較小的融合瓣葉。0 型二葉式主動脈瓣畸形所致瓣葉脫垂成形方式類似正常三葉式主動脈瓣,可行瓣葉折疊或瓣葉懸吊,瓣葉中央部分常有增厚或鈣化,需同時削薄瓣葉。1 型二葉式主動脈瓣畸形所致瓣葉脫垂成形首先需評估瓣葉融合嵴,若活動度尚可或輕度增厚,可保留瓣葉行瓣葉削薄,若活動受限或鈣化,可行矩形切除再以 6-0 聚丙烯縫線連續縫合切除的瓣葉邊緣[29]。
對于瓣葉運動受限導致的主動脈瓣關閉不全,成形技術包括削除瓣緣增厚的組織[34]并以心包補片擴展瓣葉[35]使其對合高度恢復正常。但有報道針對此種情況的主動脈瓣成形方法效果較差[36]。
3 療效評價
Aicher等[37]回顧性分析 12 年間 640 例主動脈瓣成形病例,單純主動脈瓣成形在院死亡率為 0.8%,隨訪 10 年無再次手術比例二葉式主動脈瓣為 81.0%,三葉式主動脈瓣為 93.0%。10 年無瓣膜相關并發癥病例為 88.0%。Saczkowski等[38]系統回顧了 2 891 例患者行保留主動脈瓣或主動脈瓣修復的主動脈瓣成形術的近中期療效,其中三葉式和二葉式主動脈瓣病變分別占 65.0% 和 13.5%,術后早期主動脈瓣成形失敗再次手術比例為 2%,早期死亡率為 2.6%。術后 5 年無再次手術及無明顯主動脈瓣關閉不全比例分別為 92% 和 88%,總體病死率為每年 1.3%。
綜上所述,主動脈瓣關閉不全行保留瓣葉的主動脈根部置換/重建術和瓣葉成形術后死亡率低、再手術風險低、近中期瓣膜功能可靠,但其遠期療效尚缺乏足夠證據。
4 結論
隨著近 20 年對于主動脈根部功能解剖的理解逐漸成熟并形成共識,對于主動脈瓣關閉不全的機制也有了更進一步了解,以保留瓣葉的主動脈根部置換/重建術和瓣葉成形術為主的主動脈瓣成形技術已取得了較好的近中期臨床結果,并成為主動脈瓣關閉不全患者行主動脈瓣置換術外的一個安全可行的替代方案,由于缺乏和主動脈瓣置換術對比分析的多中心隨機對照研究,遠期效果尚不明確。
主動脈瓣關閉不全可導致左室擴大,出現明顯心力衰竭并伴有猝死發生。外科治療方法包括主動脈瓣成形或主動脈瓣人工瓣膜置換。主動脈瓣成形最早報道于 50 余年前,1958 年有主動脈瓣懸吊術的報道[1-2];1959 年、1960 年開始有主動脈瓣二葉化、瓣環折疊術、脫垂瓣膜楔形切除術[3-5]等主動脈瓣成形術式的報道。但由于缺乏超聲技術及對于主動脈瓣形態的清楚認識,這些嘗試的臨床效果有限。而隨著 1965 年人工瓣膜發明并不斷成熟,人工瓣膜置換已成為目前主動脈瓣關閉不全主要的外科治療方法。
然而隨著人口老齡化,各種主動脈瓣病變在我國的發病率呈逐漸增高趨勢[5-6],瓣膜置換破壞心臟的整體形態結構、術后需長期抗凝治療、存在較高瓣膜相關并發癥等缺點突出。而主動脈瓣成形由于保留自體瓣膜,更加符合血流動力學指標,且具備無需長期抗凝治療,無人工瓣膜費用以及較低的瓣膜相關并發癥等優點[7],適用于任何年齡,尤其是對生活質量要求較高的年輕患者。近十余年來越來越多的研究闡明了主動脈瓣關閉不全與主動脈根部功能解剖結構之間的關系,主動脈瓣成形技術逐漸系統化,不僅包括瓣葉的成形同時也包括保留瓣葉的主動脈根部置換術[8](David 術式)和主動脈根部重建術[9](Yacoub 術式)。本文就主動脈瓣成形治療主動脈瓣關閉不全的進展進行概述。
1 主動脈瓣關閉不全機制
主動脈瓣功能解剖包括主動脈瓣葉和包括竇管交界、主動脈竇、功能主動脈瓣環(三個瓣葉附著緣最低點水平的虛擬環)在內的主動脈根部,二者構成類似圓柱體的功能復合體。任何導致這個功能復合體一個或多個組成部分出現異常的病變都有可能引起主動脈瓣關閉不全,所以恢復主動脈瓣葉和主動脈根部的正常幾何形態是主動脈瓣成形的目標。
根據瓣葉和根部病變可將主動脈瓣關閉不全進行功能分型[10]:Ⅰ 型為瓣葉運動正常、根部擴張;Ⅱ 型為瓣葉脫垂導致瓣葉運動過度;Ⅲ 型為瓣葉運動受限。
1.1 主動脈根部擴張
主動脈根部擴張是導致主動脈瓣關閉不全最常見的獨立因素[11]。正常主動脈瓣環直徑約為(11.0±1.0)mm,主動脈竇部直徑約為(15.0±1.5)mm,竇管交界直徑約為(13.0±1.3)mm/m[12-13]。通常直徑>40 mm 可定義為主動脈根部擴張,病因為動脈粥樣硬化或結締組織病,多合并二葉式或單葉式主動脈瓣病變[14]。主動脈根部擴張累及竇管交界占 20%,累及瓣環占 40%[15]。且主動脈根部擴張被矯正后可能因瓣葉拉伸而出現瓣葉脫垂[16-17],所以對于主動脈根部擴張患者需注意合并的瓣葉病變。
1.2 主動脈瓣葉脫垂
對于瓣葉數目正常為三葉式的主動脈瓣關閉不全患者,瓣葉脫垂可能是主要病因。瓣葉組織的黏液樣變性以及先天性瓣葉穿孔和組織受力不均是導致脫垂的原因[18]。二葉式主動脈瓣脫垂通常累及融合的瓣葉,較少累及正常未融合的瓣葉[19]。瓣葉脫垂超聲表現為偏心性的反流束,且術中可發現一個瓣葉邊緣低于其他瓣葉。但這只適用于單個主動脈瓣葉脫垂,對于多瓣葉脫垂,測量瓣葉的有效對合高度是更加客觀的評價指標[20]。瓣葉有效對合高度指的是主動脈瓣葉對合面與主動脈瓣環平面之間的高度,成人正常值為舒張期 9~10 mm[20],測量有效對合高度值可提示瓣葉脫垂的存在并可指導具體成形術式選擇及成形效果的評價。
1.3 主動脈瓣葉運動受限
瓣葉運動受限為風濕性心臟瓣膜病導致主動脈瓣關閉不全的典型表現。包括瓣葉高度和寬度的縮小,通常合并瓣葉游離緣的增厚。目前對于正常瓣葉大小標準尚缺乏共識[13],所以瓣葉運動受限更多為主觀性判斷。
2 主動脈瓣成形方式
2.1 根部成形
對于主動脈瓣環擴張,縮小瓣環,增加瓣膜接觸面積是選擇不同成形方式的共同目的。1966 年 Cabrol 等[21]提出交界帶墊片褥式縫合行瓣環折疊。1983 年 Carpentier[22]提出瓣環環縮術,并在此基礎上發展出使用人工血管片植入行瓣環環縮。Fattouch等[23]對比 52 例人工瓣環植入與 62 例單獨瓣環折疊,人工瓣環植入組術后隨訪再發主動脈瓣關閉不全比例明顯低于單獨瓣環折疊組。
然而,越來越多的研究顯示以上的成形方式長期隨訪再發主動脈瓣關閉不全比例較高,原因在于單純瓣環折疊或瓣環環縮無法對瓣環提供持久的穩定作用[24-26]。隨著 90 年代保留瓣葉的主動脈根部置換術[8](David 術式)和主動脈根部重建術(Yacoub 術式)[9]的提出,目前已成為瓣葉數目正常基礎上治療主動脈根部擴張的主流術式[15]。David 術式將滌綸人工血管直接縫合于主動脈基底部,再將瓣葉植于人工血管上,這種方法是最為有效的固定主動脈根部;Yacoub 術式將三等分滌綸直血管置換三個主動脈竇,人工血管縫合于瓣葉根部而非主動脈基底部;并未固定主動脈基底部,但對于瓣葉的固定更為精確也相對簡單。兩種術式均可恢復正常主動脈根部大小并糾正根部擴張導致的主動脈瓣關閉不全,由于 Yacoub 術式未固定主動脈基底部,有文獻報道遠期出現竇部再次擴張[27],但目前為止,兩種術式具有相似的瓣膜功能和遠期效果[28]。
2.2 瓣葉成形
對于瓣葉脫垂,成形的首要目標為恢復瓣葉正常對合,術中進行有效對合高度測量[20],對于評估成形效果至關重要,有利于確定成形方式的選擇。以聚丙烯線穿過正常瓣葉游離緣中點,將脫垂瓣葉與正常瓣葉對合,并將縫線穿過脫垂瓣葉的對合點,以判斷脫垂瓣膜游離緣的正常高度[29]。縮短脫垂瓣葉游離緣可有效消除瓣葉冗長并恢復瓣葉對合[30-31]。其包括兩種術式:一種以聚四氟乙烯縫線沿瓣葉游離緣縫合可恢復瓣葉的正常長度[32],另一種以聚丙烯線于瓣葉中央部位行折疊縫合,更為簡單易行,且長期隨訪效果良好[15]。
二葉式主動脈瓣畸形根據 Sievers[33]分型可分為:0 型,少見,無瓣葉融合嵴,有 2 個對稱的竇部和 2 個交界;1 型,多見,存在瓣葉融合嵴,竇部不對稱,有一個較大的未融合瓣葉和 2 個較小的融合瓣葉。0 型二葉式主動脈瓣畸形所致瓣葉脫垂成形方式類似正常三葉式主動脈瓣,可行瓣葉折疊或瓣葉懸吊,瓣葉中央部分常有增厚或鈣化,需同時削薄瓣葉。1 型二葉式主動脈瓣畸形所致瓣葉脫垂成形首先需評估瓣葉融合嵴,若活動度尚可或輕度增厚,可保留瓣葉行瓣葉削薄,若活動受限或鈣化,可行矩形切除再以 6-0 聚丙烯縫線連續縫合切除的瓣葉邊緣[29]。
對于瓣葉運動受限導致的主動脈瓣關閉不全,成形技術包括削除瓣緣增厚的組織[34]并以心包補片擴展瓣葉[35]使其對合高度恢復正常。但有報道針對此種情況的主動脈瓣成形方法效果較差[36]。
3 療效評價
Aicher等[37]回顧性分析 12 年間 640 例主動脈瓣成形病例,單純主動脈瓣成形在院死亡率為 0.8%,隨訪 10 年無再次手術比例二葉式主動脈瓣為 81.0%,三葉式主動脈瓣為 93.0%。10 年無瓣膜相關并發癥病例為 88.0%。Saczkowski等[38]系統回顧了 2 891 例患者行保留主動脈瓣或主動脈瓣修復的主動脈瓣成形術的近中期療效,其中三葉式和二葉式主動脈瓣病變分別占 65.0% 和 13.5%,術后早期主動脈瓣成形失敗再次手術比例為 2%,早期死亡率為 2.6%。術后 5 年無再次手術及無明顯主動脈瓣關閉不全比例分別為 92% 和 88%,總體病死率為每年 1.3%。
綜上所述,主動脈瓣關閉不全行保留瓣葉的主動脈根部置換/重建術和瓣葉成形術后死亡率低、再手術風險低、近中期瓣膜功能可靠,但其遠期療效尚缺乏足夠證據。
4 結論
隨著近 20 年對于主動脈根部功能解剖的理解逐漸成熟并形成共識,對于主動脈瓣關閉不全的機制也有了更進一步了解,以保留瓣葉的主動脈根部置換/重建術和瓣葉成形術為主的主動脈瓣成形技術已取得了較好的近中期臨床結果,并成為主動脈瓣關閉不全患者行主動脈瓣置換術外的一個安全可行的替代方案,由于缺乏和主動脈瓣置換術對比分析的多中心隨機對照研究,遠期效果尚不明確。