经皮肺动脉瓣置入术——现状和未来方向

刘倩倩综述，逄坤静审校

经皮肺动脉瓣置入术
——现状和未来方向

刘倩倩综述，逄坤静审校

累及右心室流出道的复杂先天性心脏病患者常常由于反复发作的右心室流出道功能障碍，而需要多次外科干预。经皮肺动脉瓣置入术（PPVI）逐渐发展成为肺动脉狭窄和肺动脉反流的非手术替代治疗措施。在治疗右心室流出道功能障碍方面，PPVI过程安全有效，能够改善患者症状、运动耐量以及双心室血流动力学。本综述主要讨论目前PPVI的应用实践、证据和未来前景。

综述；心脏病；瓣膜假体植入；肺动脉瓣

先天性心脏病发生率在活胎中占5～8‰［1］。在成人，患病率约为1/150［2］。大约20%的先天性心脏病新生儿存在肺动脉瓣或右心室流出道畸形，如法乐四联症、共同动脉干和肺动脉闭锁［3］。对于这一类患者，在出生后第一个月即进行外科手术矫治能够改善患者预后［4］。右心室流出道重建的外科矫治策略包括跨环补片扩大、生物瓣置入和带瓣管道［2，5，6］。对于复杂先天性心脏病的右心室流出道外科干预的耐受性取决于患者年龄和所用组织材料类型［5，7］。然而由于多种机制的作用，如肺动脉瓣反流，自身生长，外管道狭窄，瓣膜狭窄，管道扭曲，胸骨压迫，血管内膜增生，外管道钙化和动脉瘤的变形，导致这些患者右心室流出道功能障碍不断进展［5，8］。因此，在整个生命历程中需要反复外科手术干预。尽管外科干预死亡率低，但是并发症的发生率显著升高，特别是反复手术的患者［9，10］。在此种临床背景下，经皮肺动脉瓣置入术（PPVI）应运而生，成为治疗右心室流出道功能障碍的非手术、少创伤的替代疗法。本文将综述PPVI操作过程、装置、适应证和禁忌证、并发症、预后和未来发展方向。

1　 装置和技术

2000年，Bonhoeffer等［11］、赵世华［12］首次行PPVI。装置的改进促进了Melody 经导管肺动脉瓣（Medtronic，Minneapolis，Minnesota）的发展，改进后的装置由裸金属铂—合金支架和人工缝制带瓣牛颈静脉构成［3，13］。目前，Melody经导管肺动脉瓣有直径16 mm和18 mm两种规格，分别能够扩展到18 mm或20 mm，和18、20或22 mm。这一装置被折叠在导管中，由一个长22-F鞘管输送。这种“球囊对球囊”技术能够实现阶梯式控制调节，因为在里面的球囊膨胀后，瓣膜仍然能够被重新复位。输送系统还包括一个鞘上鞘筒，能够在穿刺部位发挥止血作用［3，14］。

Edwards肺动脉瓣是一种三叶式牛心包组织瓣缝合于不锈钢支架中，规格有直径23 mm和26 mm，由22-F或24-F的输送鞘管输送。这一装置独特之处在于有近端封闭设计以预防瓣周漏。应用Edwards （Retroflex-3） 输送系统置入该瓣膜，Retroflex-3输送系统由一个指引导管和一个单球囊导管组成。

操作前的仔细评估对于成功进行PPVI至关重要，需要多学科合作。超声心动图评估右心室和左心室的收缩和舒张功能，以及心脏各房室腔内径，血流多普勒检查评估右心室流出道梗阻和肺动脉瓣反流的严重程度［13，15，16］。心脏磁共振检查以评估右心室容积，右心室流出道形态以及是否符合PPVI适应证［13，16，17］。PPVI是在全麻下经股静脉、颈静脉或锁骨下静脉穿刺实施。

由于复杂先天性心脏病患者的冠状动脉（冠脉）解剖结构变异，大约5%的PPVI候选患者在瓣张开及右心室流出道扩张后存在冠脉受压的风险［18］。为了避免这一潜在的致命并发症，常规行主动脉和冠脉造影，并同时于瓣膜置入部位行高压球囊扩张。如果用这种方式观察到冠脉血流受阻，PPVI是禁忌的［15］。除了评估冠脉风险，右心室流出道的球囊预扩张也至关重要，能够协助输送装置通过钙化的或因外科手术严重狭窄畸形的右心室流出道［19］。然而理论上，球囊后扩张会引起肺动脉瓣反流，破坏瓣膜的支撑骨架。尽管如此，这些发现并没有被临床研究所证实［19，20］。因此，球囊后扩张被用于进一步扩张瓣膜和术后右心室流出道压差仍显著的情况下改善血流动力学。

2　 经验探索

从整体上，PPVI临床试验和注册研究的人群为右心室流出道手术后出现肺动脉瓣反流和或右心室流出道狭窄的患者。在以往研究中肺动脉瓣反流的标准是伴有明显症状、右心室功能障碍和或右心室扩张的中至重度反流［13，15，16］。狭窄要求压差大于35～40 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或右心室与主动脉的压力比大于0.67［13，15，16，20］。在右心室流出道功能障碍的患者，PPVI使右心室流出道压力恢复正常，置入术后即解决了肺动脉瓣反流的问题。同时也改善了运动耐量和右心室收缩功能［17，20-22］。对于肺动脉瓣反流的治疗改善了右心室的容量负荷，使右心室容积降低，逆转了重构。重要的是，右心室重构的逆转将伴随左心室充盈的改善，和左心室舒张末容积的增加［17］。此外左心室收缩功能也得到改善，体现在左心室每搏量和主动脉压力的增加［17，22］。PPVI血流动力学方面获益仍然处于中期和长期随访中。

尚没有外科手术干预和PPVI的“头对头”比较研究。PPVI被认为是对于右心室流出道功能障碍安全有效的替代治疗，能够避免或者延迟开胸外科治疗以及其伴随的死亡率。因此，PPVI的再干预率至关重要，因为介入过程并不是完全没有风险。从整体上看，PPVI的免再干预率在随访1年、2年和4年期分别大于90%，80%和70%［16，19，22，23］。最近来自美国临床试验数据报道，5年免再干预率和免再置入率分别为（76 ± 4）%和（92 ± 3）%［24］。影响再干预率的因素包括PPVI后居高不下的右心室流出道压差［16，24］和支架受压或瓣膜展开后支架反弹［19］。于右心室流出道行预扩张［19，24］或增长操作经验［16］，能够使免再干预时间更长久。由于缺乏充分的长期随访数据，目前尚不清楚所有PPVI患者最终是否需要再次行PPVI操作。

3　适应证和禁忌证

2010年欧洲心脏学会和欧洲儿童心脏协会指南推荐PPVI和外科手术肺动脉瓣置换术应用相同的适应证［25］。在有症状的患者，右心室收缩压大于60 mmHg（三尖瓣反流速度＞3.5 m/s）和（或）中至重度肺动脉瓣反流。对于无症状的患者，在下列情况，推荐应用PPVI：严重右心室流出道狭窄和（或）重度肺动脉瓣反流伴活动耐量下降，逐渐进展的右心室扩大、右心室收缩功能障碍和三尖瓣反流，右心室收缩压＞80 mmHg，或持续存在的室性或房性心律失常［25］。

在PPVI技术形成之前，患者和医生在遇到右心室流出道功能障碍时都诉诸于再次外科手术，这必定会延误干预的时机，影响心室功能的恢复，并且使患者更容易出现心原性死亡［3，26］。Borik等［27］近期研究结果表明PPVI干预时年龄越小，获益越大。研究者观察到较小年龄组左心室射血分数、氧耗量和右心室舒张末容积增加，得出结论：较早进行PPVI血流动力学获益更大。更安全和更耐用的经皮肺动脉瓣支架的发明将把治疗的重点由药物治疗转移到较早进行PPVI［28］。

2011年美国心脏协会、美国儿科学会和心血管造影和介入学会发表科学声明：对于出现中至重度肺动脉瓣反流或狭窄的患者，PPVI为IIa类推荐（证据水平：B）［29］。PPVI不推荐用于自身右心室流出道或补片扩大的右心室流出道或管道内径小于16 mm的情况。绝对禁忌证包括活动性感染、中心静脉阻塞和右心室流出道扩张时观察到冠状动脉受压［25，29］。

4　并发症

经皮瓣膜支架结构破坏发生于约30%的PPVI病例［30，31］。Nordmeyer等［30］将支架破坏类型分为三型，包括：I型，未失去支架的完整性；II型，失去支架的完整性；III型，破坏的支架片段分离或形成栓塞。虽然这是一种常见的并发症，但是大多数支架破坏属于非临床相关的I型破坏，常规的X线检查即可诊断［19，31］。尽管如此，支架破坏所造成的右心室流出道梗阻是PPVI术后再干预的最常见原因［16，22］。I型破坏能够进展为更严重的类型，II型和III型可以通过“瓣中瓣”的方法来处理，如果III型引起远端栓塞时则需要外科干预［15，16，32］。

经皮肺动脉瓣支架破坏的危险因素包括：年龄小，术前术后右心室流出道压差大，较小的造影导管内径，支架膨胀后反弹或受压，瓣的位置刚好位于胸骨下［19，30，33］。于行PPVI前在右心室流出道行支架预扩张，能够降低支架破坏发生率并且能够延长免再干预的时间［19，31］。虽然支架预扩张过程增加了X线透视时间，但是裸金属支架是瓣膜置入术的里程碑。PPVI可以在支架置入时同时进行，也可以在支架预扩张后2～3个月待内皮生长后再进行。

PPVI后发生感染性心内膜炎的风险是2.4%人年［34］。约一半以上的感染性心内膜炎的发生与置入瓣膜无直接关系，而且多数能够对抗生素敏感而不需要手术干预。然而，感染性心内膜炎会导致瓣膜移位，需要再次行PPVI，甚至引起败血症相关的死亡［34］。较高的右心室流出道压差，及其引起的湍流、原位血栓，参与了PPVI后心内膜炎形成的病理生理过程［35］。PPVI相关死亡率很低，通常是与其伴随疾病相关，而不是和操作本身有关。

在支架展开前后球囊扩张有导致右心室流出道撕裂的潜在风险。危险因素包括严重的右心室流出道钙化和同种瓣移植。据报道尽管此类并发症的发生率为9%，但多数病例并不伴随血流动力学的破坏，并能够通过内覆支架来解决，很少需要通过外科手术处理［25，36］。其它需要急诊外科处理的并发症较少出现，例如瓣膜移位和栓塞、肺动脉阻塞和破裂、冠脉受压等。

5　未来发展方向

目前，PPVI的适应证仅限于外科手术后右心室流出道管道的功能障碍（包括行过Ross手术的左心疾病），管道内径扩大在18～20 mm（Melody瓣）和23～26 mm（Sapien瓣）之间［14，21，37］。然而，据估计只有＜20 %的先天性心脏病和右心室流出道功能障碍的患者符合如此严格的标准［38，39］。大多数能从PPVI获益的患者都是非适应证应用，例如自身右心室流出道或经跨环补片扩大后的右心室流出道、生物瓣或外管道内径小（＜16 mm）。

Boshoff等［38］报道了23例非适应证应用的PPVI病例，包括8例未使用外管道的跨环补片扩大的右心室流出道情况、2例肺动脉瓣狭窄和13例内径小的外管道。在平均随访时间1.2年时，右心室流出道峰值压差显著降低，没有出现超过轻度的肺动脉瓣反流。两例患者因出现再狭窄而再次干预。在随访中没有出现血管并发症、支架破坏或瓣膜移位。Meadow等［40］发现了解决右心室至肺动脉压差的办法，成功随访31例自身或无外管道的右心室流出道功能障碍行PPVI的患者。类似的鼓舞人心的结果同样在生物瓣功能障碍后经皮行“瓣中瓣”病例中观察到。Gillespie等［41］报道了104例生物瓣后行PPVI的病例，在中位随访时间为1年时，观察到4例再狭窄，肺动脉瓣反流程度没有超过轻度的病例，在随访中，发现2例病例出现支架破坏，都不需要再干预。从整体上看，2年的免再干预率＞90%，而且没有操作相关的死亡发生。

与严格遵照适应证相比，非适应证性应用伴随并发症增加。此外，关于非适应证性应用还有责任和伦理的问题。然而，有些情况属于在医疗机构中根据已发表的数据和或标准的实践，PPVI是存在临床适应证的，但是如果按照监管机构条例，仍然是非适应证性应用。在这种情况下，就会出现因为严格限制适应证而使患者失去有效的治疗措施。随着PPVI技术的发展，越来越多的关于PPVI应用于自身、内径小的、非管道置入的右心室流出道病例的更大规模临床研究的开展，在不久的将来会扩大PPVI适应证。同时，临床医生在考虑非适应证性应用时必须具体情况具体分析，评估其个体化临床适用性。

一系列创新性技术不断涌现，致力于扩大PPVI的适用人群，尤其是在右心室流出道扩张的患者。如果PPVI应用于扩大的右心室流出道有效，新的技术和装置将会使多于50%的右心室流出道功能障碍患者符合适应证［39］。在2010年，Schievano等［42］报道了一例经导管自膨胀的肺动脉瓣成功扩张。这一装置后来被称作自体流出道装置（Medtronic），已经在临床试验的豁免评估中完成了登记。它有一个沙漏轮廓线，在两端内径相对大，中间部位内径相对小。镍钛诺支架的自膨胀特性，在理论上，能够改善在不同右心室流出道形态的情况下瓣的稳定性。

Venous肺动脉瓣支架（中国，上海）是一种新型的自膨胀经皮肺动脉装置，由三叶的猪肺动脉瓣和周围的镍钛金属支架框架组成，由14-或22-F鞘管输送，瓣的规格有20～32 mm不等。小规模临床研究证实了Venous肺动脉瓣支架的安全性和有效性［43，44］。鉴于该装置能够适用于经跨环补片扩大的右心室流出道，在将来如果这一好的结果经更多临床研究结果证实后，该种装置将会在PPVI适应证拓宽方面发挥重要的作用。同样，Sapien XT （Edwards 生命科学）29 mm规格的瓣可以用于较大内径右心室流出道的替代治疗，虽然这种瓣在肺动脉位置并没有经过充分的研究所证实。旨在减小右心室流出道内径的经皮肺动脉瓣支架已经在羊的右心室流出道成功置入，但是在人身上还需进一步研究［45，46］。其他先进的技术已经在散发的、右心室流出道几何形态复杂的患者身上成功应用，包括在双侧肺动脉置入Melody经导管肺动脉瓣［47］，以及肺动脉“ jailing ”技术，即折叠的裸金属支架从肺动脉分叉至右心室流出道膨胀，作为PPVI的锚［48］。

适合PPVI的患者有时也会因操作过程中需要大规格鞘管而受到限制。Berman等［49］报道了25例体重＜30 kg的患者（中位年龄8岁，中位体重21.4 kg）PPVI操作过程中较好的血流动力学结局。其中，有1例患者因输送鞘管所限没有行PPVI，此外，另外一名患者在输送装置经过股髂动脉时造成创伤而形成腹腔血肿。目前正在发展小型的装置，将会使其应用于低龄儿科患者时更安全。

和结构心脏病学团队一样，将心脏外科和心脏介入紧密结合的杂交手术过程将会进一步发展PPVI。目前，阜外医院结构心脏病中心和小儿超声科合作开展Venous肺动脉瓣支架临床研究，评估经皮介入人工心脏瓣膜置入术在右心室流出道狭窄的先天性心脏病并发严重肺动脉瓣反流患者的可行性、安全性和有效性，已经取得初步结果，我们将会持续观察评估并报道其长期预后情况及再干预率。

6　总结

PPVI已被证实为治疗右心室流出道功能障碍的安全、有效的非手术治疗策略。PPVI操作成功率高，能够较长久地解决右心室至肺动脉压差，以及较低的操作后肺动脉瓣反流发生率。小于25%的患者在PPVI后5年内需要再次重复干预，其中多数是由于经皮瓣膜支架框架的破坏。将来，这一领域的发展旨在降低并发症、改善再干预率，更重要的是，扩大这一先进技术适应证人群。在非适应证人群的应用、创新装置和新技术方面的临床研究，将会拓宽PPVI应用于自身右心室流出道、内径小的外管道以及经补片扩大了的右心室流出道。

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2016-01-10）

（编辑：曹洪红）

100037 北京市，中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外医院 小儿超声科

；刘倩倩 住院医师 博士 主要从事先天性心脏病超声诊断 Email:liuqianqiancn86@163.com 通讯作者：逄坤静 Email:pangkj@126.com

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A

1000-3614（2016）09-0924-04 doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016. 09.023