成人主动脉瓣成形

点击数:16782015-04-24 11:37:51 来源: 中国医师协会心血管外科医师分会

1953 年首次文献报道了主动脉瓣 (Aortic valve,AV) 成形术,随着超声心动图的运用及对 AV 解剖、病理生理、AV 与主动脉根部关系的深入研究,使得对 AV 及主动脉根部的成形取得了突破,目前该类手术的术后早、中期预后已得到肯定,并逐步成为瓣膜手术的重要组成部分。

AV 与主动脉根部的解剖及相互关系

1.功能复合体

主动脉根部由 3 个袋状膨出的主动脉窦组成,其中包括了 AV、主动脉瓣环 (Aortic annulus,AA) 和左、右冠状动脉开口,其上界为窦管交界 (Sinutubular junction,STJ),下界为主动脉瓣环,此瓣环与解剖上的主动脉瓣环(为瓣叶根部附着缘,呈皇冠样,也称心室一主动脉连接部 Aortoventricular junction,AVJ) 不同,AA 是 1 个通过 AVJ3 个最低点的虚拟环。以上几个部分组成了 1 个功能复合体,共同影响 AV 的空间几何形态及功能。

成人平均 AV 面积指数约 (2.02±0.52)  cm2/m2舒张期测 AA 直径约 (23.4±1.2)mm,窦部约 (22.4±1.7)mm,窦管交界约 (18.9±0.9)mm.以上均为男性值,女性值稍小,还有其他的报道较上述值偏大,但窦部 > 40 mm、AA> 25mm 肯定是扩张的。

深刻理解这个功能复合体,不仅对认识 AV 生理功能有帮助,同时在病理(尤其慢性病变)下,此复合体也会相互影响,手术时需对 AV 及主动脉同期处理。

2.几个重要概念:

AV 有效高度(Effective height):指 AV 对合缘与 AA 平面间的最大垂直距离,成年人正常值约 9—10 mm,此值可作为衡量 AV 脱垂的的一个重要参数。

瓣叶活动度 (Valve mobility):指 AV 游离缘长度与瓣环周长的比值,比值越大瓣叶活动度越大。此概念提示了主动脉瓣关闭不全 (Aortic insufficiency,AI) 及主动脉扩张的关系,也解释了对 AVJ 的处理,可减轻 AI、增加 AV 有效对合。

对合储备(Coaptation reserve):正常成人 AV 有效对合深度约 2—6 mm,如果瓣环直径正常,有效对合深度 2 mm 即可维持正常的 AV 对合。这个概念解释了不同个体主动脉扩张程度与 AI 程度的不匹配现象,因其不同个体有各自不同的对合缘长度。

AI 的病理生理及描述

收缩期的跨瓣压差驱使 AV 开放,血流由宽阔的窦部通过相对狭窄的 STJ 时,有部分血液逆流,在窦部形成涡流,以防止收缩期瓣叶与主动脉瓣的接触(减少 AV 与主动脉壁的撞击和摩擦、防止 AV 遮挡冠状窦),同时形成窦部的扩张将动能转化为势能,以便舒张期提供 AV 关闭的动力,上述复合体的一个或多个部分发生病变,就可能导致 AI。

由不同病因所致的升主动脉扩张是导致 AI 的重要机制之一,AV 会随动脉扩张而生长、瓣叶面积增大,如手术只单纯矫治动脉扩张,可能术后有 AV 脱垂的发生。

临床上常见病因,如:主动脉扩张、瓣膜退行性变、风湿、感染、黏液样变、主动脉夹层等,都可导致 AI 的发生,进而左心室舒张期压力增加,心脏由代偿到失代偿,心输出量降低至心力衰竭。

超声心动图仍然是描述 AI 的可靠工具,可提示 AI 发生的机制及病因,并对成形术的可行性及术后可能的 AI 复发做出预判,常用的各定性、半定量指标包括:反流束宽 /LVOT 宽度比、反流束面积 /LVOT 面积比、解剖反流口面积等。Lansac 等依据 AI 是否偏心分 Type I、Type II,再依据主动脉根部不同部位扩张及瓣叶病变(是否有脱垂、挛缩、穿孔等)分出亚型。

而更为通用的是 Khoury 等的分类法,类似 Caren-tier 对二尖瓣关闭不全机制分类的系统,主要依据 AV 有无病变及瓣膜活动度来分类:Type I 瓣叶形态及活动度基本正常,瓣环有扩张;Type II 瓣叶有病变及活动度增大,如脱垂;TypeIII 瓣叶有病变及活动度减少,如瓣膜挛缩、僵化。

Type I 可细分为 4 个亚型,la 窦管交界及其以上升主动脉有扩张;lb 窦部及窦管交界有扩张;Ic AVJ 有扩张;Id 瓣膜穿孔。手术指征及术式

1.手术指征

AI 程度、患者有无症状、左心室射血分数(EF 值)及心室大小仍是决定是否行瓣膜手术的重要依据,最新 2012 年 ECS 版指南将以往:EF 值正常,AI 重度无症状且左心室扩大 ( 舒张期末内径 > 70mm、收缩期末内径 >50 mm) 的手术推荐级别由Ⅱb 改为Ⅱa;同时将马凡氏综合征合并升主动脉扩张 >45 mm 的手术门槛改为 >50 mm(Ia 级别)。

目前的临床随访结果提示:选用 45 mm 的手术标准可能过于激进,不能给患者带来更佳的临床预后。对于二叶式 AV 及其他情况的主动脉扩张合并 AI 的手术指征,在新的 ECS 版指南也有明确表述。

2.瓣叶及瓣环成形术式

瓣叶的脱垂和/或卷曲、挛缩都可导致 AI,依据 AV 的不同病变选择不同的瓣叶成形术式。通过测量 AV 的有效瓣叶高度、几何高度,可以很好的判断瓣叶脱垂的程度及预测术后 AI 复发的可能性。

如何将脱垂瓣叶的游离缘进行精确的缩减至关重要,通常选取正常未脱垂瓣叶作为参考,对脱垂瓣叶加以处理;如所有瓣叶均脱垂,可利用 Schafers 测量器测量瓣叶有效高度,或将成形后的瓣叶对合缘处于主动脉根部的中部,以此为标准。

瓣叶折叠术因其术式简单易掌握、术后随访结果良好,受到部分学者的推崇,为了避免术后瓣叶表面张力不均,诱发 AI 的复发,建议在瓣叶中部进行折叠。

分学者认为:折叠术可破坏瓣叶柔韧性及活动度,导致术后 AV 的重构、纤维化加剧,进而形成 AV 挛缩、狭窄,故而倾向选择瓣叶游离缘的缩短、重塑术式;风湿性瓣膜病、先天性二叶 AV 畸形常有瓣叶挛缩、钙化、瓣叶融合处粘连等病变,导致瓣叶有效对合面积减少导致 AI,选择削薄瓣叶、三角形切除挛缩粘连瓣叶、心包或人工材料扩大瓣叶等术式,进而增加瓣叶活动度和瓣叶面积。

目前成形术后随访资料仍以瓣叶脱垂病例为主,结果也较瓣叶卷曲、挛缩者为佳;对于瓣叶穿孔的病例,选择不同材料(戊二醛处理的自体心包最为常用,其他包括:阔筋膜、硬脑(脊)膜、牛心包、自体新鲜心包、聚四氟乙烯片等)对瓣叶进行修补,但穿孔直径 >1 cm 是瓣叶修补术后再次 AI 反复的危险因素之一,具体原因不明,可能与穿孔处瓣叶张力较高有关,导致修补材料的过快老化。

二叶式 AV 的发病率为 1.0%-2. 5%,且其中约有 20% 者出现不同程度的。二叶式 AV 的成形术有其复杂性,先依据目前普遍认可接受的 Sievers-Schmidtke 分类方法将 AV 病变分为 Type 0 及 Type I。

对于 Type 0 的病变处理与三叶式 AV 处理相同,对于病变比率更高的 Type I 而言,视 AV 间融合嵴病变程度而定,融合嵴病变可导致瓣叶僵硬、牵拉、挛缩、钙化,轻微病变的融合嵴可保留或作削薄处理,病变严重或伴钙化时,需行融合嵴及周围瓣叶的三角形切除。

意,通常二叶式 AV 的游离缘长度与瓣环周径的比值是减少的,意味着瓣膜活动度有降低,且一叶瓣膜脱垂与另一叶瓣膜挛缩、卷曲可同时存在。另外,瓣环的扩张在二叶式 AV 病变中更长见,对 AVJ 的扩张采用瓣环交界成形术是不佳的,采用 David 术式或 Yacoub 术式更加合理。

主动脉瓣环成形在 AV 成形体系中的重要性已被认可,包括各种环(内环、外环、软环、硬环、可扩张环等)及缝线的瓣环成形术已在临床上运用,临床随访及实验室研究结果较多的提示:环的效果优于缝线交界成形,因其可使术后 AV 有更佳的血流动力学及瓣环成形的持久性,但选用何种形态及材质的环更好,仍有分歧。

Schafers 等认为,人工材料的内环因与 AV 有接触,可诱发 AV 炎症至瓣叶挛缩、卷曲,似乎使用外环更合理。目前,成形环的研究仍着重于组织相容性、血流动力学及形成效果的持久性等方面。

3.主动脉根部成形术

使用人造血管重塑窦管交界是最早用于治疗 AI 合并主动脉扩张的术式,基于当时对 AI 机制的认识:主动脉扩张是导致 AI 最为重要、普遍的原因,绝大部分 AI 患者合并主动脉不同程度、位置(窦管交界扩张占 20%,窦部扩张占 50%)的扩张。目前还没有统一意见回答:主动脉扩张至多少以下,是可以不用手术干预的问题,重塑窦管交界要求 AV 几何形态是正常的。

对窦部的成形主要运用 Yacoub 术式 (Root re-modeling) 及 David 术式 (Valve reimplantation),前者将人造血管剪成 3 叶舌状,缝合于 AⅥ处,形成新的窦部并对 AVJ 成形,保留瓣叶原位;后者将人造血管直接缝于 AA 处,AV 重新悬吊于人造血管内,形成新的 AV 几何空间位置。

两种术式只要能保证 AV 几何形态的正常化,其临床预后无显著差异,Yacoub 术式更接近生理状态,但 Yacoub 术式不能解决 basal ring 扩张的问题,有术后因 basal ring 扩张而至 AI 复发的危险,David 术式解决了这个问题,但手术更佳困难。

述两术式的改良式,也未能在减少 AI 复发率、再手术率方面优于传统术式。在选择人造血管直径方面,目前仍是个人主观经验为主,缺乏客观依据,使用接近正常主动脉直径的管道似乎是合理的。

使用过小尺寸的人造血管可能形成 AV 脱垂的存在并增加 AV 与主动脉壁接触、碰撞,导致 AV 磨损及挛缩的机会;使用过大尺寸的人造血管可能导致 AI 的残留。

小结

目前,AV 成形术的临床随访大多是有经验的单中心报道,Khoury 等的随访:术后 10 年生存率为 (73±5)%、免再手术率为 (86±3)%、免严重 AI 复发率为 (84 ±3)%、血栓栓塞率为 1.10%/年、脑出血率为 0. 23%/ 年、心内膜炎发生率为 0. 19%/ 年;二叶式 AV 成形术后,5 年生存率可达 82%—100%、免再手术率约 43%~100%。

Aicher 等 12 年的随访结果也显示出 AV 成形术优于换瓣术,10 年免于瓣膜相关并发症率 (Valve-related complications) 为 88%。David 等关于 David 术式的随访结果:15 年生存率为 (76.5±18.0)%、免再手术率为 (97.8±5.3)%。

多种因素包括:缝线的撕裂、basal ring 的扩张、活动性心内膜炎、瓣叶缺失过多、单纯采用交界成形术、Typelll 病变等均可导致术后 AI 的复发。Yacoub 术式及 David 术式的运用改善了 AV 成形术的预后。

AV 成形术的预后应该最少不差于使用生物瓣置换术的结果,目前 AV 成形术后的早、中期随访结果大多优于传统换瓣术,但其术后的耐久性仍需长期随访来证实。

主动脉瓣及根部成形术已得到一定的认可,但仍面临诸多问题待解决,如:瓣叶替换材料的选择处理,如何使成形术变得更有章可循,如何得到最好的 AV 空间几何形态,这都需要更多客观的临床及实验室数据。

二尖瓣成形术从开始的探索到如今成为的 Ia 类的术式,经历了近 30 年,可预见主动脉瓣成形术在通往成功的道路上必定充满艰辛,但意义重大。

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