引用本文： 施怡聲, 朱振輝, 王浩, 杜娟, 陳海波, 胡盛壽. 左室輔助裝置植入前后主動脈瓣反流的超聲評價和臨床預后. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(6): 670-674. doi: 10.7507/1007-4848.202102076 復制
近十幾年來左室輔助裝置（left ventricular assist device，LVAD）植入在終末期心力衰竭（心衰）治療中發揮著越來越重要的作用。但長期 LVAD 支持可導致各種并發癥，尤其在使用非搏動性、連續血流的 LVAD 泵患者中，主動脈瓣反流（aortic insufficiency，AI）為其中之一。AI 的發生和進展會降低 LVAD 泵的輸出量，可導致反復心衰，增加患者死亡率[1-2]。中國醫學科學院阜外醫院于 2018 年 1 月開始作為主要參加者參與 LVAD 臨床試驗。本研究對入組的 12 例患者術前及術后 1 年內的經胸超聲心動圖（transthoracic echocardiography，TTE）資料進行回顧，為 LVAD 植入術在我國的開展提供可借鑒的臨床經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析 2018～2020 年在中國醫學科學院阜外醫院診斷終末期心衰并植入 LVAD 12 例患者的臨床資料。納入標準：年齡<60 歲，體表面積（BSA）>1.4 m2，體重指數（BMI）<35 kg/ m2，左室射血分數（LVEF）<30%，心功能分級（NYHA）Ⅳ級，且經正規抗心衰藥物治療仍無法逆轉病情進展等。12 例均為男性，平均年齡（43.3±8.6）歲，BMI（22.7±3.1）kg/m2，INTERMACS 分級[3]1～2 級。其中擴張型心肌病 7 例，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病致心衰 3 例，心肌致密化不全致心衰 1 例，二尖瓣脫垂致心衰 1 例。術前 8 例無 AI，3 例微量 AI，1 例少量 AI。患者術前基本資料見表 1 。植入 LVAD 均由重慶永仁心醫療器械有限公司生產。
表1
LVAD 植入前患者基本資料
1.2 儀器及方法
1.2.1 儀器
采用 Philips Epic7c、CX50 超聲診斷儀（飛利浦公司，荷蘭），TTE 探頭使用 S5-1、X5-1 頻率 1～5 MHz。
1.2.2 采集方法
采集和分析患者術前 1 周內，術后 1 個月、3 個月、6 個月、12 個月的 TTE 圖像資料。圖像采集標準參考 2016 年《中國成年人超聲心動圖檢查測量指南》[4]。實時或脫機測量主動脈瓣環（aortic annulus，AA）、主動脈竇部（aortic sinus，AoS）、升主動脈（ascending aorta，AAo）、AI 量的變化及主動脈瓣開放情況。為便于統計 AI，1 表示無反流，2 微量反流，3 少量反流，4 少中量反流，5 中量反流，6 中大量反流，7 大量反流。
1.3 統計學分析
采用 SPSS 26.0 軟件進行統計學分析，正態分布的計量資料用均數±標準差（
±s）表示，植入前與術后 1 個月、3 個月、6 個月、12 個月后各指標比較采用重復測量方差分析，兩兩比較進行bonforonni矯正。P≤0.05 為差異有統計學意義。
1.4 倫理審查
此研究獲得中國醫學科學院阜外醫院倫理委員會批準，批準編號：2017-889。所有患者均簽署知情同意書。
2 結果
12 例患者 LVAD 植入后 1 年內全部存活。1 例植入后第 6 個月成功橋接到心臟移植，2 例因各種原因分別于 3 個月及 6 個月后未再到我院復查超聲心動圖。
與植入前相比，植入后第 1 個月 AoS 內徑增大，第 3 個月、6 個月、12 個月 AA、AoS、AAo 內徑均較術前增大（P<0.05），但除 1 例術前已有 AoS 輕度增大外，其余內徑均在正常范圍內。LVAD 植入后經調整泵轉速，主動脈瓣不開放者例數逐漸減少。12 例患者在隨訪期間優化調整后 LVAD 泵速范圍為 1 700～1 850 轉/分，TTE 監測平均泵輸出量為（5.15±0.52）L/min，心臟指數（CI）（2.83±0.46）L/m2，均達到正常值。植入后第 6 個月、12 個月 AI 量較術前增加，且第 12 個月時 AI 較第 6 個月增加（P<0.05）；見表 2。第 12 個月時 9 例患者中 TTE 顯示顯著 AI 者 3 例（2 例少中量 AI、1 例中量 AI），該 3 例植入后 6 個月內均無主動脈瓣開放。LVAD 植入后 TTE M 型超聲顯示優化調整 LVAD 轉速后主動脈瓣由關閉至間歇開放及頻譜多普勒顯示 AI 的超聲心動圖圖像見圖 1、2。
表2
LVAD 植入前與植入后各時間點 TTE 參數比較（
）
圖1
M 型超聲顯示不同 LVAD 轉速下主動脈瓣開放情況
a：1 850 轉/分時主動脈瓣完全不開放；b：1 750 轉/分時主動脈瓣間歇開放
圖2
頻譜多普勒顯示主動脈瓣反流出現于全心動周期，呈連續性
3 討論
本研究中使用的 LVAD 是采用離心泵結構，以連續血流方式將血液從左室心尖部輸送至升主動脈，從而降低左心負荷并增加心輸出量，達到緩解患者癥狀、改善生活質量和預后的目的。由于 LVAD 可改變心臟和大血管的血流動力學，隨著輔助時間的延長，可導致多種并發癥，其中較為重要的一項為 AI。顯著的 AI 被定義為大于少量的 AI，它可使 LVAD 泵入升主動脈的血流通過關閉不全的主動脈瓣反流至左室，導致有效心輸出量減少、終末器官灌注不足；同時由于左室卸負荷不足，左室舒張末壓及容積增大、二尖瓣反流加重，繼而使右心功能衰竭加重，患者死亡率增高[5]。因此，LVAD 植入前明確主動脈瓣的解剖結構及反流量，并在植入后定期監測反流量的變化，對植入后主動脈瓣不開放的患者進行 LVAD 泵速調整并加強隨訪，對患者的預后可能有積極的意義。
植入前 TTE 應在左室長軸切面、主動脈短軸切面、心尖五腔心切面等多切面探查主動脈瓣，以明確其形態、結構。并采用胸骨旁長軸切面，通過測量 AI 縮流頸寬度、AI 反流束寬度與左心室流出道寬度的比值等方法評估 AI 的嚴重程度[6-7]。理想的 LVAD 入選者的 AI 應在少量或少量以下。需要注意的是，由于終末期心衰患者主動脈舒張壓較低而左室舒張末壓較高，因而容易低估 AI 量。此外，患者如存在主動脈根部擴張、偏心性 AI、主動脈瓣鈣化或人工瓣置換等，AI 量的準確評估將更為困難。少量以上的 AI 為植入后出現顯著 AI 及影響患者預后的危險因素，因此要考慮同期行主動脈瓣生物瓣置換、瓣膜成形或瓣緣縫合[8]。本組術前 8 例無 AI，3 例微量 AI，1 例少量 AI。植入術中均無需對主動脈瓣進行處理。在 LVAD 植入后泵啟動即刻及術后早期，12 例患者 AI 均較植入前無明顯變化。
LVAD 植入后 AI 發生發展的潛在的機制可能是多因素的，包括術后主動脈根部生物力學的變化、主動脈瓣葉的改變，以及左室過度卸負荷導致主動脈瓣長期關閉等。
LVAD 流出管道（Outflow）與升主動脈行端側吻合。Outflow 連續性血流進入升主動脈后部分逆流至主動脈根部，在其內形成漩渦，對管壁產生高剪應力，使主動脈根部及升主動脈持續承受高壓，以上機制可導致主動脈管壁發生退行性變，進而使管腔擴張[5]。主動脈根部及升主動脈的擴張又可導致 AI 的出現和加重。與植入前相比，本組患者植入后 1 個月 AoS 內徑增大，3 個月、6 個月、12 個月 AA、AoS、AAo 內徑均較術前增大（P<0.05），但除 1 例術前已有 AoS 輕度增大外，其余上述各參數均在正常范圍內。因而考慮本組患者 LVAD 植入后 1 年內，主動脈根部及升主動脈的擴張可能不是 AI 發生和進展的主要因素。但在后期隨訪中仍需關注上述參數的進一步變化。
Outflow 血流逆流至主動脈根部形成的湍流，同樣可對主動脈瓣葉產生高剪應力，并且由于本研究使用的是連續血流 LVAD，Outflow 血流在整個心動周期內均可對主動脈瓣葉造成負擔。這些非生理性逆行血流可能會導致主動脈瓣膜內皮的長期、重復的微損傷，使瓣葉增厚、攣縮，閉合不良[9]。此外，隨著 LVAD 支持的開始，左室舒張末壓降低而主動脈壓升高，使主動脈瓣兩側產生反向跨瓣梯度，從而使瓣葉開放變得困難。主動脈瓣長期不開放又可使瓣膜交界出現粘連、融合，甚至瓣葉血栓形成，使開瓣變得更加困難[10-11]。
多項臨床研究[11-12]發現，在 LVAD 支持的第 1 年內約有 25%～30% 的患者發展為少量以上的 AI，而主動脈瓣的長期關閉的是導致瓣膜交界融合、組織重塑、最終瓣膜功能不全的首要因素。對于術后主動脈瓣不開放的患者，可通過調整 LVAD 泵轉速來促進瓣葉開放。LVAD 泵功能的優化調整是一個較為復雜的過程，目前尚無統一的標準。本組患者 LVAD 植入后經 TTE 監測無主動脈瓣開放者，予調整抗心衰藥物劑量并在 TTE 監測下調整 LVAD 泵轉速。即在二尖瓣反流量不超過少量，平均動脈壓>65 mm Hg，且患者沒有癥狀的情況下，以 50 轉/分為單位，逐步降低 LVAD 泵轉速，促使主動脈瓣間歇開放[12-13]。后續 TTE 隨訪主動脈瓣開放逐漸改善，瓣葉無開放者比例逐漸減少。
本組隨訪至第 6 個月，TTE 發現 2 例少中量 AI（2/11 例），其中 1 例為術前少量 AI 者（該患者第 6 個月后未再復查 TTE）。第 12 個月，發現 1 例中量 AI 及 2 例少中量 AI（3/9），其中中量 AI 者，為第 6 個月時 1 例少中量 AI 者，上述 3 例顯著 AI 者的共同特點是：盡管經過 LVAD 泵速調整，術后 6 個月內 TTE 檢查均未見主動脈瓣開放。
LVAD 植入后 AI 量的評估是一個難點。連續血流 LVAD 支持使患者心腔和大血管內的流體力學發生了巨大的改變，一方面輔助泵將左室血流從心尖輸送至升主動脈；另一方面，患者自體心臟的跳動仍可提供搏動性血流，在主動脈瓣開放時可部分進入升主動脈。如何在這樣一個完全被改變的血液循環中對 AI 的量進行評估，目前仍缺乏金標準[14]。此外，連續性血流 LVAD 支持下，由于左室持續卸負荷，主動脈瓣可呈間歇開放或持續不開放、瓣膜開放幅度可較正常減小，并且其 AI 呈連續性、發生于全心動周期（收縮期和舒張期）。盡管美國超聲心動圖學會（ASE）定義了衡量和分類 AI 嚴重程度的指南，但這些評估方法在 LVAD 支持期間顯然不適用。本研究與目前其它大多數研究一樣，仍然使用傳統方法對 AI 的量進行評估，但需要明確的是，由于此時 AI 出現于全心動周期，因而實際 AI 量應大于使用傳統方法評估的量[15]。
TTE 可在 LVAD 植入前、后對 AI 進行評估和隨訪，并可對 LVAD 泵功能的優化和調整進行監測，可能對 LVAD 植入后患者的良好預后產生積極的影響。本研究不足之處為回顧性研究，且患者病例數較少，因此有待于今后進一步擴大病例數并積累更多的經驗。
利益沖突：無。
作者貢獻：施怡聲負責數據收集、數據分析、論文設計與撰寫；朱振輝、王浩負責論文指導和修正；杜娟參與數據收集、分析；陳海波參與臨床手術及數據收集、分析；胡盛壽負責研究總體設計及手術。
近十幾年來左室輔助裝置（left ventricular assist device，LVAD）植入在終末期心力衰竭（心衰）治療中發揮著越來越重要的作用。但長期 LVAD 支持可導致各種并發癥，尤其在使用非搏動性、連續血流的 LVAD 泵患者中，主動脈瓣反流（aortic insufficiency，AI）為其中之一。AI 的發生和進展會降低 LVAD 泵的輸出量，可導致反復心衰，增加患者死亡率[1-2]。中國醫學科學院阜外醫院于 2018 年 1 月開始作為主要參加者參與 LVAD 臨床試驗。本研究對入組的 12 例患者術前及術后 1 年內的經胸超聲心動圖（transthoracic echocardiography，TTE）資料進行回顧，為 LVAD 植入術在我國的開展提供可借鑒的臨床經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析 2018～2020 年在中國醫學科學院阜外醫院診斷終末期心衰并植入 LVAD 12 例患者的臨床資料。納入標準：年齡<60 歲，體表面積（BSA）>1.4 m2，體重指數（BMI）<35 kg/ m2，左室射血分數（LVEF）<30%，心功能分級（NYHA）Ⅳ級，且經正規抗心衰藥物治療仍無法逆轉病情進展等。12 例均為男性，平均年齡（43.3±8.6）歲，BMI（22.7±3.1）kg/m2，INTERMACS 分級[3]1～2 級。其中擴張型心肌病 7 例，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病致心衰 3 例，心肌致密化不全致心衰 1 例，二尖瓣脫垂致心衰 1 例。術前 8 例無 AI，3 例微量 AI，1 例少量 AI。患者術前基本資料見表 1 。植入 LVAD 均由重慶永仁心醫療器械有限公司生產。
表1
LVAD 植入前患者基本資料
1.2 儀器及方法
1.2.1 儀器
采用 Philips Epic7c、CX50 超聲診斷儀（飛利浦公司，荷蘭），TTE 探頭使用 S5-1、X5-1 頻率 1～5 MHz。
1.2.2 采集方法
采集和分析患者術前 1 周內，術后 1 個月、3 個月、6 個月、12 個月的 TTE 圖像資料。圖像采集標準參考 2016 年《中國成年人超聲心動圖檢查測量指南》[4]。實時或脫機測量主動脈瓣環（aortic annulus，AA）、主動脈竇部（aortic sinus，AoS）、升主動脈（ascending aorta，AAo）、AI 量的變化及主動脈瓣開放情況。為便于統計 AI，1 表示無反流，2 微量反流，3 少量反流，4 少中量反流，5 中量反流，6 中大量反流，7 大量反流。
1.3 統計學分析
采用 SPSS 26.0 軟件進行統計學分析，正態分布的計量資料用均數±標準差（±s）表示，植入前與術后 1 個月、3 個月、6 個月、12 個月后各指標比較采用重復測量方差分析，兩兩比較進行bonforonni矯正。P≤0.05 為差異有統計學意義。
1.4 倫理審查
此研究獲得中國醫學科學院阜外醫院倫理委員會批準，批準編號：2017-889。所有患者均簽署知情同意書。
2 結果
12 例患者 LVAD 植入后 1 年內全部存活。1 例植入后第 6 個月成功橋接到心臟移植，2 例因各種原因分別于 3 個月及 6 個月后未再到我院復查超聲心動圖。
與植入前相比，植入后第 1 個月 AoS 內徑增大，第 3 個月、6 個月、12 個月 AA、AoS、AAo 內徑均較術前增大（P<0.05），但除 1 例術前已有 AoS 輕度增大外，其余內徑均在正常范圍內。LVAD 植入后經調整泵轉速，主動脈瓣不開放者例數逐漸減少。12 例患者在隨訪期間優化調整后 LVAD 泵速范圍為 1 700～1 850 轉/分，TTE 監測平均泵輸出量為（5.15±0.52）L/min，心臟指數（CI）（2.83±0.46）L/m2，均達到正常值。植入后第 6 個月、12 個月 AI 量較術前增加，且第 12 個月時 AI 較第 6 個月增加（P<0.05）；見表 2。第 12 個月時 9 例患者中 TTE 顯示顯著 AI 者 3 例（2 例少中量 AI、1 例中量 AI），該 3 例植入后 6 個月內均無主動脈瓣開放。LVAD 植入后 TTE M 型超聲顯示優化調整 LVAD 轉速后主動脈瓣由關閉至間歇開放及頻譜多普勒顯示 AI 的超聲心動圖圖像見圖 1、2。
表2
LVAD 植入前與植入后各時間點 TTE 參數比較（）
圖1
M 型超聲顯示不同 LVAD 轉速下主動脈瓣開放情況
a：1 850 轉/分時主動脈瓣完全不開放；b：1 750 轉/分時主動脈瓣間歇開放
圖2
頻譜多普勒顯示主動脈瓣反流出現于全心動周期，呈連續性
3 討論
本研究中使用的 LVAD 是采用離心泵結構，以連續血流方式將血液從左室心尖部輸送至升主動脈，從而降低左心負荷并增加心輸出量，達到緩解患者癥狀、改善生活質量和預后的目的。由于 LVAD 可改變心臟和大血管的血流動力學，隨著輔助時間的延長，可導致多種并發癥，其中較為重要的一項為 AI。顯著的 AI 被定義為大于少量的 AI，它可使 LVAD 泵入升主動脈的血流通過關閉不全的主動脈瓣反流至左室，導致有效心輸出量減少、終末器官灌注不足；同時由于左室卸負荷不足，左室舒張末壓及容積增大、二尖瓣反流加重，繼而使右心功能衰竭加重，患者死亡率增高[5]。因此，LVAD 植入前明確主動脈瓣的解剖結構及反流量，并在植入后定期監測反流量的變化，對植入后主動脈瓣不開放的患者進行 LVAD 泵速調整并加強隨訪，對患者的預后可能有積極的意義。
植入前 TTE 應在左室長軸切面、主動脈短軸切面、心尖五腔心切面等多切面探查主動脈瓣，以明確其形態、結構。并采用胸骨旁長軸切面，通過測量 AI 縮流頸寬度、AI 反流束寬度與左心室流出道寬度的比值等方法評估 AI 的嚴重程度[6-7]。理想的 LVAD 入選者的 AI 應在少量或少量以下。需要注意的是，由于終末期心衰患者主動脈舒張壓較低而左室舒張末壓較高，因而容易低估 AI 量。此外，患者如存在主動脈根部擴張、偏心性 AI、主動脈瓣鈣化或人工瓣置換等，AI 量的準確評估將更為困難。少量以上的 AI 為植入后出現顯著 AI 及影響患者預后的危險因素，因此要考慮同期行主動脈瓣生物瓣置換、瓣膜成形或瓣緣縫合[8]。本組術前 8 例無 AI，3 例微量 AI，1 例少量 AI。植入術中均無需對主動脈瓣進行處理。在 LVAD 植入后泵啟動即刻及術后早期，12 例患者 AI 均較植入前無明顯變化。
LVAD 植入后 AI 發生發展的潛在的機制可能是多因素的，包括術后主動脈根部生物力學的變化、主動脈瓣葉的改變，以及左室過度卸負荷導致主動脈瓣長期關閉等。
LVAD 流出管道（Outflow）與升主動脈行端側吻合。Outflow 連續性血流進入升主動脈后部分逆流至主動脈根部，在其內形成漩渦，對管壁產生高剪應力，使主動脈根部及升主動脈持續承受高壓，以上機制可導致主動脈管壁發生退行性變，進而使管腔擴張[5]。主動脈根部及升主動脈的擴張又可導致 AI 的出現和加重。與植入前相比，本組患者植入后 1 個月 AoS 內徑增大，3 個月、6 個月、12 個月 AA、AoS、AAo 內徑均較術前增大（P<0.05），但除 1 例術前已有 AoS 輕度增大外，其余上述各參數均在正常范圍內。因而考慮本組患者 LVAD 植入后 1 年內，主動脈根部及升主動脈的擴張可能不是 AI 發生和進展的主要因素。但在后期隨訪中仍需關注上述參數的進一步變化。
Outflow 血流逆流至主動脈根部形成的湍流，同樣可對主動脈瓣葉產生高剪應力，并且由于本研究使用的是連續血流 LVAD，Outflow 血流在整個心動周期內均可對主動脈瓣葉造成負擔。這些非生理性逆行血流可能會導致主動脈瓣膜內皮的長期、重復的微損傷，使瓣葉增厚、攣縮，閉合不良[9]。此外，隨著 LVAD 支持的開始，左室舒張末壓降低而主動脈壓升高，使主動脈瓣兩側產生反向跨瓣梯度，從而使瓣葉開放變得困難。主動脈瓣長期不開放又可使瓣膜交界出現粘連、融合，甚至瓣葉血栓形成，使開瓣變得更加困難[10-11]。
多項臨床研究[11-12]發現，在 LVAD 支持的第 1 年內約有 25%～30% 的患者發展為少量以上的 AI，而主動脈瓣的長期關閉的是導致瓣膜交界融合、組織重塑、最終瓣膜功能不全的首要因素。對于術后主動脈瓣不開放的患者，可通過調整 LVAD 泵轉速來促進瓣葉開放。LVAD 泵功能的優化調整是一個較為復雜的過程，目前尚無統一的標準。本組患者 LVAD 植入后經 TTE 監測無主動脈瓣開放者，予調整抗心衰藥物劑量并在 TTE 監測下調整 LVAD 泵轉速。即在二尖瓣反流量不超過少量，平均動脈壓>65 mm Hg，且患者沒有癥狀的情況下，以 50 轉/分為單位，逐步降低 LVAD 泵轉速，促使主動脈瓣間歇開放[12-13]。后續 TTE 隨訪主動脈瓣開放逐漸改善，瓣葉無開放者比例逐漸減少。
本組隨訪至第 6 個月，TTE 發現 2 例少中量 AI（2/11 例），其中 1 例為術前少量 AI 者（該患者第 6 個月后未再復查 TTE）。第 12 個月，發現 1 例中量 AI 及 2 例少中量 AI（3/9），其中中量 AI 者，為第 6 個月時 1 例少中量 AI 者，上述 3 例顯著 AI 者的共同特點是：盡管經過 LVAD 泵速調整，術后 6 個月內 TTE 檢查均未見主動脈瓣開放。
LVAD 植入后 AI 量的評估是一個難點。連續血流 LVAD 支持使患者心腔和大血管內的流體力學發生了巨大的改變，一方面輔助泵將左室血流從心尖輸送至升主動脈；另一方面，患者自體心臟的跳動仍可提供搏動性血流，在主動脈瓣開放時可部分進入升主動脈。如何在這樣一個完全被改變的血液循環中對 AI 的量進行評估，目前仍缺乏金標準[14]。此外，連續性血流 LVAD 支持下，由于左室持續卸負荷，主動脈瓣可呈間歇開放或持續不開放、瓣膜開放幅度可較正常減小，并且其 AI 呈連續性、發生于全心動周期（收縮期和舒張期）。盡管美國超聲心動圖學會（ASE）定義了衡量和分類 AI 嚴重程度的指南，但這些評估方法在 LVAD 支持期間顯然不適用。本研究與目前其它大多數研究一樣，仍然使用傳統方法對 AI 的量進行評估，但需要明確的是，由于此時 AI 出現于全心動周期，因而實際 AI 量應大于使用傳統方法評估的量[15]。
TTE 可在 LVAD 植入前、后對 AI 進行評估和隨訪，并可對 LVAD 泵功能的優化和調整進行監測，可能對 LVAD 植入后患者的良好預后產生積極的影響。本研究不足之處為回顧性研究，且患者病例數較少，因此有待于今后進一步擴大病例數并積累更多的經驗。
利益沖突：無。
作者貢獻：施怡聲負責數據收集、數據分析、論文設計與撰寫；朱振輝、王浩負責論文指導和修正；杜娟參與數據收集、分析；陳海波參與臨床手術及數據收集、分析；胡盛壽負責研究總體設計及手術。
