引用本文： 蔡曉維, 趙俊飛, 劉曉冰, 陳寄梅, 岑堅正, 溫樹生, 許剛, 崔虎軍, 邱海龍, 莊建. 肺動脈瓣環占比：法洛四聯癥根治術跨瓣補片的預測指標. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(4): 316-320. doi: 10.7507/1007-4848.201809043 復制
法洛四聯癥（tetralogy of Fallot，TOF）是最常見的紫紺型先天性心臟病。對于肺動脈發育尚可的患者，一期根治術是目前國際主流術式。傳統根治術是通過巨大的右室切口修補室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD），同時利用跨瓣補片（transannular patch，TAP）緩解右心室流出道（RVOT）梗阻[1]。與之相關的肺動脈瓣反流及右室功能損害嚴重影響患者預后。完全經心房路徑修補 VSD 及解除 RVOT 梗阻[2-3]以及右房-肺動脈聯合路徑[4-5]等多種手術策略相繼提出。這些手術策略旨在最大限度地保護右室功能。然而，若肺動脈瓣瓣環徑過小，則 TAP 不可避免。TAP 可導致肺動脈瓣反流，對 TOF 修復術后的遠期療效存在不利影響。相反，如僅考慮保護肺動脈瓣及瓣環同樣也對 TOF 術后遠期結局不利。
因此，合理地選擇 TAP 手術方式對 TOF 術后早期及遠期結局至關重要。目前，肺動脈瓣環 z 值已被用于評估是否選擇跨瓣補片[6-7]。然而 z 值的應用存在諸多不足，選擇 TAP 的臨界 z 值根據 RVOT 的解剖環境和外科醫生的主觀判斷而有所不同。z 值反映的是樣本與總體標準正態的離差，其遵循標準正態分布，不能糾正任何可能由傾斜的人口分布引起的錯誤。另外，z 值受到諸多因素如身高、體重、體表面積和參考人群的影響[8]。此外，計算體表面積的方法也有好幾種，同樣影響著 z 值。在手術決策中不恰當地使用 z 值可能會對手術結果產生不利影響。
在正常心臟中，動脈圓錐隔將動脈干分為兩個相等的 RVOT 和左心室流出道。相對應的，肺動脈瓣環和主動脈瓣環的大小幾乎相同。而在 TOF 中，動脈圓錐隔向前移位，導致了肺動脈瓣環狹窄，而主動脈瓣環擴張[9]。肺動脈瓣環占比（proportion of pulmonary valvular annulus，PVA prop）即肺動脈瓣環直徑（PVA）與主動脈瓣環直徑（AVA）和 PVA 之和的比值，假設其可能為評估肺動脈瓣環發育的一種指標，在指導 TOF 根治術跨瓣與否的選擇中具有一定的意義。PVA 與 AVA 可以通過心血管造影、心臟 CT、超聲心動圖簡單獲取并計算所得，不受其他因素影響。z 值取決于肺動脈瓣環大小的絕對值，根據測量設備或圖像類型可能存在一些誤差。然而，肺動脈瓣環占比可以使這種誤差最小化，并且可以簡單可靠地通過各種成像方式的計算。基于這些原因，我們評估了肺動脈瓣環占比在 TOF 手術決策中的有效性。這些試驗結果可能對手術方式的選擇有指導意義。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
本研究已通過倫理委員會審批。回顧性分析廣東省人民醫院 2016 年 1 月至 2018 年 1 月行 TOF 一期根治術 254 例患者的臨床資料，其中男 154 例、女 100 例，平均年齡（14.60±18.76）歲，平均體重（8.38±3.06）kg。通過超聲心動圖所示巨大對位不良型 VSD、主動脈騎跨、右心室肥厚和 RVOT 狹窄及相關癥狀體征可以明確診斷。本研究納入診斷為 TOF 并（或）肺動脈狹窄病例。排除了合并肺動脈閉鎖，肺動脈瓣缺如，其他重要的心臟畸形，如房室間隔缺損、右房異構等，嚴重的非心臟畸形，如膈疝、臍膨出等以及重要的基因畸形，如 21 三體綜合征、18 三體綜合征等。14 歲以上的患者也排除在外。患者一般資料見表 1。
表1
254 例患者的臨床資料［例/范圍（
）］
254 例一期根治的患者中，z 值平均值為 –3.34±2.24，肺動脈瓣環占比平均值為 0.315±0.070。根據是否跨瓣環補片，將患者分為跨瓣組（TAP 組，164 例）與非跨瓣組（non-TAP 組，90 例）。在 non-TAP 組中，39 例采取了肺瓣交界切開，49 例采取了硬質探條擴張。在 TAP 組中，23 例行人工單瓣置入，4 例人工雙瓣置入。
1.2 手術方法
心臟停搏后，通過主肺動脈縱向切口探查肺動脈瓣，明確肺動脈瓣形態，利用探條直接測量肺動脈瓣環徑和主肺動脈大小，并與術前超聲測量值進行比較。若肺動脈瓣環和主肺動脈 z 值<–3，則采取跨瓣環補片。z 值在–3～–2 是否跨瓣受到肺動脈瓣葉特征影響，由主刀醫生決定。而右室切口長度在疏通 RVOT 梗阻的前提下，盡可能小，僅進行肺動脈瓣環切口而無右室切口的患者我們也納入了 TAP 組。若右室收縮壓與體循環收縮壓比值>0.6，通過觀察超聲心動圖 RVOT 形態學及血流速度，考慮再次外科干預。
1.3 測量方法
肺動脈瓣環徑和主動脈瓣環徑均由心臟增強 CT 重建后測量獲得。采用 Schultz 等[10]改進的方法獲得主動脈瓣環平面圖像，進行多平面重建后獲得主動脈根部冠狀位、矢狀位及軸位圖像，測量主動脈瓣環直徑。通過多平面重建后于雙斜位尋找肺動脈竇最低點，確定肺動脈瓣環層面，重建肺動脈瓣環軸位切面，測量肺動脈瓣環直徑[11]。肺動脈瓣環 z 值根據 Zilberman 及其團隊發表的數據[12]。
1.4 統計學分析
計量資料用均數±標準差（
）表示，計數資料用例數表示。采用 MelCalc 18.2 軟件進行統計學分析。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
全部 254 例行 TOF 根治術患者中，圍手術期死亡 4 例，死亡率 1.57%（4/254），根據歐洲數據庫顯示 TOF 合并肺動脈狹窄不伴發其他復雜畸形，圍手術期死亡率應低于 2%。而也有圍手術期死亡率低至 0 的報道[13]。4 例死亡病例均為 TAP 組患者，其中 2 例因重癥感染，膿毒血癥死亡；1 例患兒術前心臟 CT 測得 M 率為 2.5，PVA prop 接近 0.5，術中選擇了跨瓣補片，術后第 1 d 即出現尿少癥狀，術后第 2 d 因心室顫動、血壓波動大行體外膜肺氧合（ECMO）輔助，隨后因低心排血量綜合征死亡；1 例患兒術前心臟 CT 測得 M 率為 0.9，術中行跨瓣補片矯治術，后因低心排血量綜合征死亡。TAP 組中，有 4 例患者因為膈肌麻痹在院行膈肌折疊術，1 例置入人工 Gore-Tex 二葉瓣的患者術后 11 個月隨訪心臟超聲示跨瓣壓差 60 mm Hg，再次入院行肺瓣球囊擴張術。而 non-TAP 組中，無再手術患者。出院前最后一次復查術后心臟超聲，TAP 組肺動脈瓣反流面積顯著大于 non-TAP 組［（1.96±1.08）cm2 vs. （1.19±0.89）cm2，P<0.000 1］。
術后超聲心動圖示跨瓣壓差>30 mm Hg 的患者共有 24 例，其中 non-TAP 組 11 例（12.2%），TAP 組 13 例（7.9%）。>50 mm Hg 的患者共有 4 例，其中 non-TAP 組 2 例（2.2%），TAP 組 2 例（1.2%）。
non-TAP 組 z 值顯著大于 TAP 組（–2.06±1.84 vs. –4.04±2.13，P<0.001），non-TAP 組 PVA prop 也明顯高于 TAP 組（0.36±0.06 vs. 0.29±0.06，P<0.001，表 2）。通過受試者工作特征（ROC）曲線分析可得我院 TAP 與 non-TAP 兩種手術方式肺動脈瓣環 z 值分界值為–2.13［曲線下面積（AUC） 0.766，95%CI 0.709～0.817］，靈敏度為 85.4%，特異度為 56.7%。PVA prop 分界值為 0.353（AUC 0.781，95%CI 0.725～0.831），靈敏度為 86.6%，特異度為 62.2%（圖 1）。PVA prop 的 AUC 略大于 z 值的 AUC，但兩者差異無統計學意義（P=0.266 4，圖 2）。
表2
non-TAP 組與 TAP 組臨床資料對比（例/
）
圖1
ROC 曲線分析
a，b：肺動脈瓣環
圖2
PVA prop 與 z 值 ROC 曲線對比圖（z 值：+++；PVA prop：ooo）
3 討論
TOF 根治術傳統策略是通過大的心室切口修補 VSD 及跨瓣補片緩解 RVOT 梗阻。而越來越多的研究發現跨瓣補片導致肺動脈瓣反流[14]，對 TOF 早期和遠期效果有不利影響[15-17]。盡管如此，由 Al Habib 等[18]發現跨瓣補片占有比例依然有 52%。Luijten 等[19]也發現超過 60% 的患者采用跨瓣補片。由此可見，TAP 的比例依舊很高。
近年來，隨著對 TOF 的認識進一步深入，手術策略也相應發生了變化[19]，肺動脈瓣環的保護及右室切口大小受到了越來越多的重視。右室切口可導致心肌瘢痕的形成，冠狀動脈的損傷，最終可增加心律失常和右室功能損傷的風險。而肺動脈瓣反流增加了心室容量負荷，影響心室尺寸、功能，可導致心律失常、心力衰竭，甚至心源性猝死[16]。
目前，是否需要跨瓣補片通常根據 z 值或憑借醫生經驗來判斷，然而 z 值的分界值在不同中心不同研究中有較大差異，范圍–4～–2，較為廣泛[20]。本研究選擇跨瓣補片的臨界 z 值為–2.13。計算肺動脈瓣環 z 值需要身高、體重和體表面積，而計算體表面積也有幾種公式。此外，計算 z 值也受不同參考人群的影響。相反，由于不受其他復雜變量的影響，PVA prop 算法計算起來容易，而且可以通過簡單的方法十分客觀地獲得。
本研究提示 PVA prop 可能更好地預測跨瓣補片的選擇。TAP 與 non-TAP 兩組患者，PVA prop 分界值為 0.353（AUC 0.781，95%CI 0.725～0.831），靈敏度為 86.6%，特異度為 62.2%。z 值分界值為–2.13（AUC 0.766，95%CI 0.709～0.817），靈敏度為 85.4%，特異度為 56.7%。雖然兩者 AUC差異無統計學意義，但 PVA prop 靈敏度和特異度稍高于 z 值。因此，PVA prop 對 TOF 根治術跨瓣與否的選擇具有一定指導意義，而且在臨床實踐中，肺動脈瓣環指數具有易獲取、計算方便等優勢，有利于臨床推廣應用。
本研究存在一定的局限性。首先，在測量大動脈瓣環徑未考慮血管收縮期及舒張期的影響；其次，肺動脈瓣環占比 AUC 未突出有利優勢；另外，本研究為回顧性研究，且手術方式的選擇可能受本院觀點偏倚的影響。
法洛四聯癥（tetralogy of Fallot，TOF）是最常見的紫紺型先天性心臟病。對于肺動脈發育尚可的患者，一期根治術是目前國際主流術式。傳統根治術是通過巨大的右室切口修補室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD），同時利用跨瓣補片（transannular patch，TAP）緩解右心室流出道（RVOT）梗阻[1]。與之相關的肺動脈瓣反流及右室功能損害嚴重影響患者預后。完全經心房路徑修補 VSD 及解除 RVOT 梗阻[2-3]以及右房-肺動脈聯合路徑[4-5]等多種手術策略相繼提出。這些手術策略旨在最大限度地保護右室功能。然而，若肺動脈瓣瓣環徑過小，則 TAP 不可避免。TAP 可導致肺動脈瓣反流，對 TOF 修復術后的遠期療效存在不利影響。相反，如僅考慮保護肺動脈瓣及瓣環同樣也對 TOF 術后遠期結局不利。
因此，合理地選擇 TAP 手術方式對 TOF 術后早期及遠期結局至關重要。目前，肺動脈瓣環 z 值已被用于評估是否選擇跨瓣補片[6-7]。然而 z 值的應用存在諸多不足，選擇 TAP 的臨界 z 值根據 RVOT 的解剖環境和外科醫生的主觀判斷而有所不同。z 值反映的是樣本與總體標準正態的離差，其遵循標準正態分布，不能糾正任何可能由傾斜的人口分布引起的錯誤。另外，z 值受到諸多因素如身高、體重、體表面積和參考人群的影響[8]。此外，計算體表面積的方法也有好幾種，同樣影響著 z 值。在手術決策中不恰當地使用 z 值可能會對手術結果產生不利影響。
在正常心臟中，動脈圓錐隔將動脈干分為兩個相等的 RVOT 和左心室流出道。相對應的，肺動脈瓣環和主動脈瓣環的大小幾乎相同。而在 TOF 中，動脈圓錐隔向前移位，導致了肺動脈瓣環狹窄，而主動脈瓣環擴張[9]。肺動脈瓣環占比（proportion of pulmonary valvular annulus，PVA prop）即肺動脈瓣環直徑（PVA）與主動脈瓣環直徑（AVA）和 PVA 之和的比值，假設其可能為評估肺動脈瓣環發育的一種指標，在指導 TOF 根治術跨瓣與否的選擇中具有一定的意義。PVA 與 AVA 可以通過心血管造影、心臟 CT、超聲心動圖簡單獲取并計算所得，不受其他因素影響。z 值取決于肺動脈瓣環大小的絕對值，根據測量設備或圖像類型可能存在一些誤差。然而，肺動脈瓣環占比可以使這種誤差最小化，并且可以簡單可靠地通過各種成像方式的計算。基于這些原因，我們評估了肺動脈瓣環占比在 TOF 手術決策中的有效性。這些試驗結果可能對手術方式的選擇有指導意義。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
本研究已通過倫理委員會審批。回顧性分析廣東省人民醫院 2016 年 1 月至 2018 年 1 月行 TOF 一期根治術 254 例患者的臨床資料，其中男 154 例、女 100 例，平均年齡（14.60±18.76）歲，平均體重（8.38±3.06）kg。通過超聲心動圖所示巨大對位不良型 VSD、主動脈騎跨、右心室肥厚和 RVOT 狹窄及相關癥狀體征可以明確診斷。本研究納入診斷為 TOF 并（或）肺動脈狹窄病例。排除了合并肺動脈閉鎖，肺動脈瓣缺如，其他重要的心臟畸形，如房室間隔缺損、右房異構等，嚴重的非心臟畸形，如膈疝、臍膨出等以及重要的基因畸形，如 21 三體綜合征、18 三體綜合征等。14 歲以上的患者也排除在外。患者一般資料見表 1。
表1
254 例患者的臨床資料［例/范圍（）］
254 例一期根治的患者中，z 值平均值為 –3.34±2.24，肺動脈瓣環占比平均值為 0.315±0.070。根據是否跨瓣環補片，將患者分為跨瓣組（TAP 組，164 例）與非跨瓣組（non-TAP 組，90 例）。在 non-TAP 組中，39 例采取了肺瓣交界切開，49 例采取了硬質探條擴張。在 TAP 組中，23 例行人工單瓣置入，4 例人工雙瓣置入。
1.2 手術方法
心臟停搏后，通過主肺動脈縱向切口探查肺動脈瓣，明確肺動脈瓣形態，利用探條直接測量肺動脈瓣環徑和主肺動脈大小，并與術前超聲測量值進行比較。若肺動脈瓣環和主肺動脈 z 值<–3，則采取跨瓣環補片。z 值在–3～–2 是否跨瓣受到肺動脈瓣葉特征影響，由主刀醫生決定。而右室切口長度在疏通 RVOT 梗阻的前提下，盡可能小，僅進行肺動脈瓣環切口而無右室切口的患者我們也納入了 TAP 組。若右室收縮壓與體循環收縮壓比值>0.6，通過觀察超聲心動圖 RVOT 形態學及血流速度，考慮再次外科干預。
1.3 測量方法
肺動脈瓣環徑和主動脈瓣環徑均由心臟增強 CT 重建后測量獲得。采用 Schultz 等[10]改進的方法獲得主動脈瓣環平面圖像，進行多平面重建后獲得主動脈根部冠狀位、矢狀位及軸位圖像，測量主動脈瓣環直徑。通過多平面重建后于雙斜位尋找肺動脈竇最低點，確定肺動脈瓣環層面，重建肺動脈瓣環軸位切面，測量肺動脈瓣環直徑[11]。肺動脈瓣環 z 值根據 Zilberman 及其團隊發表的數據[12]。
1.4 統計學分析
計量資料用均數±標準差（）表示，計數資料用例數表示。采用 MelCalc 18.2 軟件進行統計學分析。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
全部 254 例行 TOF 根治術患者中，圍手術期死亡 4 例，死亡率 1.57%（4/254），根據歐洲數據庫顯示 TOF 合并肺動脈狹窄不伴發其他復雜畸形，圍手術期死亡率應低于 2%。而也有圍手術期死亡率低至 0 的報道[13]。4 例死亡病例均為 TAP 組患者，其中 2 例因重癥感染，膿毒血癥死亡；1 例患兒術前心臟 CT 測得 M 率為 2.5，PVA prop 接近 0.5，術中選擇了跨瓣補片，術后第 1 d 即出現尿少癥狀，術后第 2 d 因心室顫動、血壓波動大行體外膜肺氧合（ECMO）輔助，隨后因低心排血量綜合征死亡；1 例患兒術前心臟 CT 測得 M 率為 0.9，術中行跨瓣補片矯治術，后因低心排血量綜合征死亡。TAP 組中，有 4 例患者因為膈肌麻痹在院行膈肌折疊術，1 例置入人工 Gore-Tex 二葉瓣的患者術后 11 個月隨訪心臟超聲示跨瓣壓差 60 mm Hg，再次入院行肺瓣球囊擴張術。而 non-TAP 組中，無再手術患者。出院前最后一次復查術后心臟超聲，TAP 組肺動脈瓣反流面積顯著大于 non-TAP 組［（1.96±1.08）cm2 vs. （1.19±0.89）cm2，P<0.000 1］。
術后超聲心動圖示跨瓣壓差>30 mm Hg 的患者共有 24 例，其中 non-TAP 組 11 例（12.2%），TAP 組 13 例（7.9%）。>50 mm Hg 的患者共有 4 例，其中 non-TAP 組 2 例（2.2%），TAP 組 2 例（1.2%）。
non-TAP 組 z 值顯著大于 TAP 組（–2.06±1.84 vs. –4.04±2.13，P<0.001），non-TAP 組 PVA prop 也明顯高于 TAP 組（0.36±0.06 vs. 0.29±0.06，P<0.001，表 2）。通過受試者工作特征（ROC）曲線分析可得我院 TAP 與 non-TAP 兩種手術方式肺動脈瓣環 z 值分界值為–2.13［曲線下面積（AUC） 0.766，95%CI 0.709～0.817］，靈敏度為 85.4%，特異度為 56.7%。PVA prop 分界值為 0.353（AUC 0.781，95%CI 0.725～0.831），靈敏度為 86.6%，特異度為 62.2%（圖 1）。PVA prop 的 AUC 略大于 z 值的 AUC，但兩者差異無統計學意義（P=0.266 4，圖 2）。
表2
non-TAP 組與 TAP 組臨床資料對比（例/）
圖1
ROC 曲線分析
a，b：肺動脈瓣環
圖2
PVA prop 與 z 值 ROC 曲線對比圖（z 值：+++；PVA prop：ooo）
3 討論
TOF 根治術傳統策略是通過大的心室切口修補 VSD 及跨瓣補片緩解 RVOT 梗阻。而越來越多的研究發現跨瓣補片導致肺動脈瓣反流[14]，對 TOF 早期和遠期效果有不利影響[15-17]。盡管如此，由 Al Habib 等[18]發現跨瓣補片占有比例依然有 52%。Luijten 等[19]也發現超過 60% 的患者采用跨瓣補片。由此可見，TAP 的比例依舊很高。
近年來，隨著對 TOF 的認識進一步深入，手術策略也相應發生了變化[19]，肺動脈瓣環的保護及右室切口大小受到了越來越多的重視。右室切口可導致心肌瘢痕的形成，冠狀動脈的損傷，最終可增加心律失常和右室功能損傷的風險。而肺動脈瓣反流增加了心室容量負荷，影響心室尺寸、功能，可導致心律失常、心力衰竭，甚至心源性猝死[16]。
目前，是否需要跨瓣補片通常根據 z 值或憑借醫生經驗來判斷，然而 z 值的分界值在不同中心不同研究中有較大差異，范圍–4～–2，較為廣泛[20]。本研究選擇跨瓣補片的臨界 z 值為–2.13。計算肺動脈瓣環 z 值需要身高、體重和體表面積，而計算體表面積也有幾種公式。此外，計算 z 值也受不同參考人群的影響。相反，由于不受其他復雜變量的影響，PVA prop 算法計算起來容易，而且可以通過簡單的方法十分客觀地獲得。
本研究提示 PVA prop 可能更好地預測跨瓣補片的選擇。TAP 與 non-TAP 兩組患者，PVA prop 分界值為 0.353（AUC 0.781，95%CI 0.725～0.831），靈敏度為 86.6%，特異度為 62.2%。z 值分界值為–2.13（AUC 0.766，95%CI 0.709～0.817），靈敏度為 85.4%，特異度為 56.7%。雖然兩者 AUC差異無統計學意義，但 PVA prop 靈敏度和特異度稍高于 z 值。因此，PVA prop 對 TOF 根治術跨瓣與否的選擇具有一定指導意義，而且在臨床實踐中，肺動脈瓣環指數具有易獲取、計算方便等優勢，有利于臨床推廣應用。
本研究存在一定的局限性。首先，在測量大動脈瓣環徑未考慮血管收縮期及舒張期的影響；其次，肺動脈瓣環占比 AUC 未突出有利優勢；另外，本研究為回顧性研究，且手術方式的選擇可能受本院觀點偏倚的影響。
