经导管主动脉瓣置换术治疗二叶式主动脉瓣狭窄的术中投照角度预测值分析

侯士强 陈莎莎 龙渝良 张源 张蕾 潘文志 周达新 葛均波

目前，经导管主动脉瓣置换术（transcatheter aortic valve replacement，TAVR）已成为治疗外科风险中高危主动脉瓣狭窄（aortic valve stenosis，AS）患者的一种成熟手段［1］。TAVR人群中二叶式AS在美国占2.0%～10.0%［2］，而在我国达到47.5%［3］。虽然大量临床试验已证实TAVR的安全性和有效性，但许多临床试验将二叶式AS排除在研究之外。因此，二叶式AS的TAVR治疗相对缺乏临床经验。准确的影像学评估是TAVR顺利实施的基础，其中多排螺旋CT（ multiple detector computed tomography，MDCT）对于TAVR术前评估、术中指导以及术后随访至关重要［4-5］。术前通过MDCT可对导丝跨瓣、球囊预扩张以及瓣膜释放角度进行预测，指导手术进行，有效减少对比剂用量、降低射线使用量、缩短手术时间。但并不是所有患者均可耐受MDCT，对于基础条件极差、严重肾功能不全或者急诊AS患者可能术前无法完善MDCT，这为TAVR的顺利施行带来极大困难。本研究通过分析总结二叶式AS行TAVR术中不同关键步骤的投照角度预测值，以期为临床提供更多经验指导。

1 对象与方法

1. 1 研究对象

纳入2019年7月至2020年6月在复旦大学附属中山医院因严重症状性重度AS而行TAVR的二叶式主动脉瓣（bicuspid aortic valve，BAV）患者31例，对其临床资料进行回顾性分析。入选标准：（1）老年症状性重度AS患者，经胸超声心动图（transthoracic echocardiography，TTE）提示最大跨主动脉瓣血流速度（maximum transvalvular velocity，MV）≥4 m/s，或平均主动脉瓣跨瓣压差（mean transvalvular pressure gradient，MPG）＞40 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），或主动脉瓣瓣口面积（aortic valve orif ice area，AVA）＜1.0 cm2；（2）纽约心脏病协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级≥Ⅱ级；（3）二叶式AS患者，均在术前通过TTE和MDCT检查确认。排除标准：（1）三叶式主动脉瓣或功能性BAV患者；（2）外科生物瓣膜毁损行瓣中瓣置入患者；（3）存在其他严重合并症，预期寿命不足1年；（4）近1个月内发生过心肌梗死或合并未处理的严重冠状动脉狭窄病变；（5）合并左心室内血栓或感染性心内膜炎。

1. 2 MDCT图像采集及结果分析

AS患者均无对比剂禁忌，在TAVR术前行主动脉全程和冠状动脉MDCT检查。使用西门子双源MDCT进行前瞻性心电门控扫描，扫描范围上缘起自鼻尖，下缘至小转子。并由经验丰富的影像科医师对冠状动脉和主动脉全程进行三维重建。

使用FluoroCT软件（V3.0，Pascal Theriault-Lauzier）对影像结果进行分析，对冠状动脉狭窄程度和血管入径进行评估。确认BAV分型（依据Sievers分型［6］），分别测量主动脉瓣瓣环、主动脉窦、窦管交界、左心室流出道的大小及左冠状动脉（left coronary artery，LCA）和右冠状动脉（right coronary artery，RCA）的开口高度。确认BAV瓣口方向：横裂式指LCA和RCA开口位于BAV瓣口一侧，纵裂式指LCA和RCA开口位于BAV瓣口两侧。对TAVR术中各关键步骤数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）投照角度进行预测（图1）。（1）最佳导丝跨瓣角度。此角度选择观察瓣叶展开最佳的方位，BAV瓣口为类椭圆形，因此定义最佳导丝跨瓣角度为椭圆瓣口长轴的切线方向。（2）最佳球囊预扩张角度。TAVR术中球囊扩张除扩张狭窄瓣口外，还需评估人工瓣置入后自身瓣膜是否会阻挡冠状动脉开口，因此定义最佳球囊预扩张角度为显示冠状动脉开口最清楚、且与主动脉窦不重叠的DSA投照角度（即冠状动脉开口在主动脉窦切线位），需分别预测LCA和RCA开口显示最佳的扩张角度。（3）最佳瓣膜释放角度。设定升主动脉中心轴线，垂直于此轴线对升主动脉进行横断，主动脉窦最低点的横断面为瓣环平面，再以人体躯干中轴线进行横断取横断面，此横断面和上述瓣环平面交叉点为预计术中参考点。在第一个横截面上，调整投照角度使得瓣环平面投照后成一条线段且此参考点位于该线段末端（即切线位），此时投照角度定义为最佳瓣膜释放角度。分别将不同投照角度分类汇总于二维坐标系中进行结果分析：定义投照角度在X轴方向上左前斜（left anterior oblique，LAO）为正方向、右前斜（right anterior oblique，RAO）为负方向；Y轴方向上头位（cranial，CRA）为正方向、足位（caudal，CAU）为负方向。

1. 3 超声心动图检查

在TAVR术前行TTE，术中使用经食管超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE）监测，在术后即刻评估TAVR手术效果。记录AVA、MPG、MV、瓣口横纵裂式和主动脉瓣反流程度，以及左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）和瓣周漏程度。

1. 4 TAVR手术过程

在全身麻醉状态下，建立血管入径，并放置临时起搏器。将DSA的C臂调至术前MDCT预测的最佳跨瓣角度，使用AL1造影导管和超滑导丝进行跨瓣进入左心室。交换导管导丝，建立瓣膜输送轨道。根据术前MDCT、术中主动脉根部造影和TEE结果，决定是否行球囊预扩张，若行球囊扩张则 调至预测的最佳扩张角度，一般根据冠状动脉开口高度选择阻塞风险较大的LCA或RCA开口显示清晰的扩张角度。球囊扩张后，再调至预测的最佳瓣膜释放角度，将猪尾导管置于主动脉窦最低点，送入瓣膜输送装置并释放瓣膜，必要时同时行心室起搏。使用的人工瓣膜包括Venus-A瓣膜（杭州启明医疗器械公司）和VitaFlow瓣膜（上海微创心通医疗科技公司），均为自膨胀式瓣膜。根据术中情况，必要时行球囊后扩张或行瓣中瓣技术（valve in valve）。

1. 5 统计学分析

所有数据使用SPSS 26.0软件进行统计学分析。 正态分布的连续变量资料以（±s）表示。非正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-WhitneyU秩和检验。分类计数资料以率或构成比表示。采用双侧检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2. 1 基础临床资料

图 1 多排螺旋CT预测最佳投照角度 A. 最佳导丝跨瓣角度；B. 最佳球囊预扩张角度（显示左冠状动脉开口）；C. 最佳球囊预扩张角度（显示右冠状动脉开口）；D. 最佳瓣膜释放角度

共收集31例二叶式AS接受TAVR的患者资料，平均年龄（73.2±8.7）岁，男性19例（61.3%）。其中高血压病患者19例（61.3%），冠心病患者9例（29.0%），糖尿病患者9例（29.0%），心房颤动患者7例（22.6%），慢性阻塞性肺病5例（16.1%），平均肾小球滤过率（68.6±20.8）ml/min。

2. 2 术前MDCT结果

所有的二叶式AS患者术前均行MDCT（表1）。Type分型中绝大部分为Type 0型，共20例（64.5%），Type 2型仅见1例（3.2%）。绝大部分为横裂式，共20例（64.5%）。经MDCT测量主动脉瓣瓣环周长为（82.3±9.8）mm，升主动脉窦周长为（108.2±11.1）mm，窦管交界周长为（98.9±12.3）mm，LCA和RCA开口高度分别为（15.5±4.5）mm和（16.4±6.4）mm。

2. 3 TAVR手术资料

全部患者均在全身麻醉下行TAVR（表2），其中经股动脉入径患者30例（96.8%）。术前MPG为60（40，78）mmHg，术后MPG为7（5，10）mmHg；术前AVA 为（0.73±0.26）m m2，术后AVA 为（2.39±0.67）mm2。术中主要使用预扩张球囊大小为18 mm和20 mm，分别有14例（45.2%）和11例（35.5%）；置入瓣膜型号主要在23～27 mm，共23例（74.2%），其中瓣中瓣置入术1例（3.2%）；使用后扩张球囊11例（35.5%）。术后轻度瓣周漏23例（74.2%），中度瓣周漏3例（9.7%），术后因传导阻滞需植入永久起搏器4例（12.9%）。总计TAVR瓣膜置入成功29例（93.5%），另有1例（3.2%）因球囊预扩张时发现冠状动脉开口被阻挡而未行TAV R，还有1例（3.2%）因DSA透视下发现较大钙化团块在主动脉瓣尖甩动，为避免钙化团块脱落致使栓塞而未行TAVR。所有患者术中及住院期间无死亡、瓣膜移位、主动脉夹层等并发症发生。

手术过程中导丝跨瓣、球囊预扩张和瓣膜释放投照角度均按照术前MDCT预测的DSA角度投照，并根据实际情况相应调整。将MDCT预测的最佳导丝跨瓣、球囊预扩张和瓣膜释放角度分别绘制在不同散点图中，并按横裂式（灰色点）和纵裂式（黑色点）分组显示（图2）；投照角度不符合正态分布，故以M（Q1，Q3）进行汇总：对于最佳导丝跨瓣角度，横裂式BAV为RAO 8°（18°，3°）、CAU 25°（29°，17°），纵裂式BAV为LAO 26°（21°，34°）、CRA 13°（6°，22°），两者比较差异均有统计学意义（均P＜0.001）；对于最佳球囊预扩张角度（显示LCA开口），横裂式BAV为LAO 11°（9°，26°）、CRA 8°（1°，19°），纵裂式BAV为LAO 36°（30°，39°）、CRA 22°（14°，25°），两者比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）；对于最佳球囊预扩张角度（显示RCA开口），横裂式BAV为LAO 48°（43°，60°）、CRA 26°（3°，29°），纵裂式BAV为LAO 48°（39°，70°）、CRA 25°（22°，33°），两者比较差异均无统计学意义（P=0.320、P=0.560）；对于最佳瓣膜释放角度，横裂式BAV为RAO 12°（16°，4°）、CAU 25°（28°，19°），纵裂式BAV为LAO 21°（17°，26°）、CRA 3°（-2°，12°），两者比较差异均有统计学意义（均P＜0.001）。

3 讨论

通过回顾性分析本中心接受TAVR治疗的重度二叶式AS患者，发现二 叶式AS行TAVR治疗效果良好，术前MDCT可有效指导TAVR术中DSA投照角度，预测值存在明显规律。本研究二叶式AS行TAVR即刻成功率为93.5%，失败主要原因为瓣叶阻挡冠状动脉开口，而中重度瓣周漏的发生率并不高。有研究表明MDCT可有效减少中重度瓣周漏的发生率（OR0.19，95%CI0.08～0.45，P＜0.001）［7］。三 叶式AS行TAVR依赖于MDCT术前评估［8-9］，而二叶式AS的TAVR成功施行更加得益于MDCT术前准确的评估瓣膜及其附属结构的形态和大小，包括更多解剖因素：瓣环形态、融合嵴位置、钙化分布、主动脉及流出道大小等等。目前BAV分型有多种，主要的Sievers分型［6］根据瓣膜嵴的数量分为Type 0、1、2型，其中Type 0型根据瓣口闭合线位置分为lat型（闭合线位于LCA和RCA中间）和ap型（闭合线位于RCA和LCA同侧），Type 1型根据嵴位置分为L-R型（LCA和RCA瓣融合）、R-N型（右、无冠状动瓣融合）和N-L型（无冠状动脉、LCA瓣融合）。研究表明欧美人种中BAV主要以Type 1为主（88%），其中Type 1 L-R型约占71%［6］；而本研究发现中国人群中BAV以Type 0为主（64.5%），其中Type 0 ap型占35.5%。Jilaihawi等［3］报道中国人群BAV中Type 0约占54.4%，与本研究结果相符。中国人群与欧美人群BAV形态学特征存在明显差异，其原因尚不清楚，这可能与人群基因和环境因素有关，需要进一步形态发育学等研究明确。

导丝跨瓣是TAVR顺利进行的前提，但由于严重狭窄的AVA小、狭窄瓣口逆向喷射血流流速快、升主动脉严重扩张等原因，往往导丝跨瓣较为困难。跨瓣时间长短是TAVR耗时的主要因素之一。因此，选择观察瓣膜启闭清晰的DSA投照角度至关重要。最佳导丝跨瓣角度常选择BAV椭圆形瓣口的长轴切线显示角度，此时BAV的瓣叶位于长轴线的两侧互不阻挡。以往常在透视下旋转DSA的C臂，寻找跨瓣合适角度。而术前MDCT可利用多平面同时观察的优势迅速预判此角度。本研究发现BAV的最佳导丝跨瓣角度预测值主要集中在CRA和CAU，基本呈线性分布。进一步分析发现横裂式BAV的最佳跨瓣角度集中在CAU，而纵裂式BAV在CRA。横裂式与纵裂式BAV之间的最佳跨瓣角度存在显著统计学差异，这主要与BAV瓣叶自身的解剖位置有关。另外，有2例纵裂式BAV的此角度未位于CRA，却位于横裂式BAV的常见角度范围（CAU）。这2例纵裂式BAV分别为少见的Type 1型和Type 2型，而其余纵裂式BAV均为Type 0型。

表1 31 例患者TAVR 术前MDCT 和TTE 资料

TAVR术中球囊预扩张时，为观察瓣叶是否阻挡冠状动脉开口，本研究选择冠状动脉开口位置显示清楚、且与主动脉窦不重叠的DSA投照角度为最佳预扩张角度。既往一般根据冠状动脉造影的规律选择显示LCA和RCA开口的最佳角度。本研究通过术前MDCT预判BAV患者的LCA和RCA开口观察角度，发现观察LCA开口的最佳角度主要位于CRA。出乎意料的是横裂式与纵裂式BAV的LCA开口位置并不相同，虽然都位于CRA，但横裂式BAV的投照角度更小（中位角度为LAO 11°、CRA 8°），而纵裂式BAV的投照角度更大（中位角度为LAO 36°、CRA 22°）。从解剖学角度看，这说明横裂式BAV的LCA开口更靠近主动脉窦左前壁，而纵裂式BAV的LCA开口更靠近主动脉窦左侧壁。本研究发现观察RCA开口的最佳角度位于CRA，横裂式与纵裂式BAV之间无差异。这说明在解剖位置上与LCA的开口不同，RCA开口与瓣叶位置无关，常见位置集中于主动脉窦右前壁较小范围内。但从散点图可以发现，一旦RCA开口变异，其开口位置会与常见位置差别巨大，较为常见的RCA开口变异投照角度位于CAU，即解剖位置上位于主动脉窦左前壁。近期Kočka等［10］使用MDCT确定疑似冠心病患者冠状动脉开口的最佳投照角度，发现LCA开口的最佳投照角度为LAO 37°、CRA 22°，RCA开口的最佳投照角度为LAO 79°、CRA 41°。本研究除纵裂式BAV的LCA投照角度与Kočka等的研究相同之外，其余角度均有明显不同。这可能是因为与疑似冠心病人群相比，BAV患者主动脉窦部先天性发育不同，并且由于长期AS造成后天性升主动脉及左心室结构改变有关。

表2 31 例患者TAVR 手术资料

图 2 TAVR关键步骤投照角度预测值汇总 A. 最佳导丝跨瓣角度；B. 最佳球囊预扩张角度（显示左冠状动脉开口）；C. 最佳球囊预扩张角度（显示右冠状动脉开口）；D. 最佳瓣膜释放角度

最 佳瓣膜释放角度是指所有主动脉窦最低点位于同一平面的投照角度［11］。MDCT可有效预测最佳释放角度，减少TAVR术中主动脉根部造影次数、对比剂用量、急性肾损伤发生率、射线曝光量和手术总时间［12-13］。对于三叶式主动脉瓣而言，此最佳投照角度是使LCA窦在最左、RCA窦在中间、无冠状动脉窦在最右。对于BAV而言，此最佳投照角度尚无定论，一般参照三叶式主动脉瓣。本研究发现BAV总体的最佳瓣膜释放角度预测值呈线性分布，其中横裂式BAV主要位于CAU，而纵裂式BAV主要位于CRA，具有明显的差异。与最佳跨瓣角度相同，有2例纵裂式BAV（分别为Type 1型和Type 2型）的最佳瓣膜释放角度位于横裂式BAV的常见角度范围（CAU）。以上结果均说明解剖上BAV的冠状动脉窦位置与瓣口开放的角度有关。

本研究首次对BAV行TAVR术时，术前MDCT预测的最佳导丝跨瓣角度、球囊预扩张角度和瓣膜释放角度进行总结，发现横裂式BAV和纵裂式BAV的三种投照角度预测值具有明显规律。这可以为BAV行TAVR提供有效的术中操作参考，有效减少对比剂用量、降低射线使用量、缩短手术时间。BAV是横裂式还是纵裂式可简单地通过TTE进行区分，因此对于基础条件极差、严重肾功能不全或者急诊二叶式AS患者而言，在无法完善MDCT时仍可通过TTE进行术中关键步骤投照角度的预测。本研究的局限之处在于回顾的样本量较小，且未比较MDCT预测角度与术中实际投照角度是否有差异、调整幅度等情况。后续研究中将扩大样本量，并与术中角度进行比较，希望未来能形成像冠状动脉造影和冠状动脉内支架置入术一样流程化的常规操作投照角度。