重症瓣膜疾病的外科治疗研究进展

蒋博一 综述刘达兴 审校

遵义医科大学附属医院心血管外科，贵州遵义563000

目前心血管疾病是造成我国居民死亡和经济负担的首要病因[1]。其中瓣膜性心脏病(valvular heart disease，VHD)是一种常见的威胁人类生命和健康的心血管疾病，其发病率随着年龄增长逐渐增加。西方国家瓣膜疾病常见的病因是退行性变，我国由于地域广阔，各地区气候、生活及饮食习惯存在很大差异，因此瓣膜病因呈现显著差异性。随着生活质量的改善，我国瓣膜疾病的常见病因为退行性，然而在西南地区，风湿性心脏瓣膜病发生率依旧最高[2]。既往研究均认为，对于心功能严重低下的重症瓣膜病以往只能选择保守治疗，但不同于冠心病和高血压病，瓣膜疾病保守治疗疗效较差。瓣膜微创介入术等新技术的出现以及更成熟的临床管理为重症瓣膜病患者带来治疗希望。

1 重症瓣膜疾病的定义

由于瓣膜病变进展缓慢，许多患者无法观察到临床症状及体征的改变，因此许多重症瓣膜疾病容易被忽视。瓣膜病变严重程度的分类应基于多种标准，包括病史、症状、体征以及经胸超声心动图(transthoracic echocardiography，TTE)等超声影像学结果进行综合评估。根据2014年AHA/ACC指南[3]重症瓣膜疾病的诊断标准如下：(1)重度主动脉瓣狭窄：主动脉最大流出速度＞4 m/s或平均瓣膜压差≥40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；主动脉瓣开放面积＜1.0 cm2；射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)＜50%。(2)主动脉瓣反流：射流宽度(jet width)≥65%；射流紧缩面(vena contracta)＞0.6 cm²；反流容积(regurgitant volume)≥60 mL；反流分数(regurgitant fraction)≥50%；左室收缩末期直径(left ventricular end systolic diameter，LVESD)＞50 mm。(3)二尖瓣狭窄：二尖瓣开放面积≤1.5 cm2；压差降半时间(diastolic pressure half-time)≥150 ms。(4)二尖瓣关闭不全：射流紧缩面(vena contracta)＞0.7 cm²；反流容积≥60 mL；反流分数≥50%；有效口反流面积(effective port reflux area，ERO)≥0.4 cm2。(5)三尖瓣关闭不全：射流紧缩面＞0.7 cm²。

我国心血管医生综合临床症状及超声心动图结果提出重症瓣膜疾病的诊断标准：(1)NYHA心功能Ⅳ级；(2)心胸比＞0.7；(3)左室舒张末直径≥70 mm；(4)肺动脉平均压≥50 mmHg；(5)射血分数≤40%；(6)急诊或二次瓣膜手术；(7)双瓣膜置换；(8)合并冠状动脉病变；(9)合并其他器官功能衰竭；(10)合并心脏恶病质患者。以上标准符合其中3项及以上者为重症瓣膜疾病[4-5]。

2 瓣膜疾病术前评估

心脏瓣膜病变患者的术前准备直接关系到患者术后转归，因此，急症心血管外科手术的死亡率明显高于择期手术。对已明确诊断的患者或是可疑患者均应在首次就诊时进行全面的病史记录和全身体格检查，详细且完整的病史在评估患者病情严重程度中尤为重要，是决定治疗方案的重要依据，是手术成功的基石[6]。此外，重症瓣膜疾病患者围术期恶性心律失常发生率较普通患者高，也是导致术后患者死亡的原因之一。因此，术前12导联心电图以及24 h动态心电图可明确患者有无心律失常，对于伴有心律失常患者术前需纠正不正常节律，降低术中及术后恶性心律失常的发生率[7]。2014年AHA/ACC指南提出心脏瓣膜病手术指征，除出现临床症状外，其余多采用超声心动图相关指标作为评估准则。包括LVEF＜50%(ClassⅠ)、LVESD＞50 mm(ClassⅡa)、左室舒张末期内径(left ventricular end diastole dimension，LVEDD)＞65 mm(ClassⅡb)[3，8]。因此，在评估瓣膜疾病手术指征时，除临床症状外，常规超声心动图相关参数指标更应该得到广泛重视，有助于患者病情评估以及早期手术，降低手术风险，改善远期预后。

3 外科手术治疗

大多数患者由于经济困难、健康知识匮乏、治疗不当等原因拖延引起的重症瓣膜疾病，病情常复杂且危重，即使予以积极治疗，仍有可能并发急性心功能衰竭、多器官功能障碍等严重并发症甚至危及生命。在心血管外科发展早期，重症瓣膜病仍以常规外科手术治疗为主，但是常规外科手术治疗，术后并发症发生率较高，相关血管活性药物使用剂量较大，术后死亡率较高[9]。近几年，随着手术治疗方式的改进以及辅助治疗方式的普及，重症瓣膜疾病的治疗思路发生改变。详细而完整的术前准备用以评估手术风险且制定适合的手术方案、尽可能的缩短手术时间以及体外循环时间、精细的围术期管理是重症瓣膜疾病治疗成功的关键。

4 经导管介入治疗

我国人口老龄化逐渐严重，瓣膜疾病逐渐发展成为威胁国民健康的重要疾病之一。但是常规传统的开胸手术创伤大，需要在体外循环辅助的基础下进行，对于重症瓣膜疾病患者来说，存在无法耐受开胸手术的问题。在发达国家，介入治疗已逐渐成为重度瓣膜疾病的重要手段。虽然我国介入治疗起步较晚，但随着微创理念的发展和新器械的不断发明，瓣膜疾病的介入治疗得到飞速发展。下面介绍我国瓣膜疾病的介入治疗现状及趋势。

4.1 经导管主动脉瓣置换术Alain医生在2002年完成了全球第一例经导管主动脉置换术(transeatheter aortic valve replacement，TAVR)[10]。TAVR手术是通过导管输送系统将瓣膜送至主动脉根部并释放，置换原有瓣膜。TAVR手术主要适应证：(1)严重主动脉瓣狭窄(瓣膜口面积＜1 cm2)伴有相应症状；(2)有手术指征但有手术禁忌证或外科手术高风险的患者；(3)解剖上适合的患者(主要为主动脉瓣环内径、外周动脉内径合适)[11]。与常规开胸外科手术相比，TAVR不需要开胸和建立体外循环，因此，可减轻开胸所致的应激反应以及体外循环所引起的心肌缺血再灌注损伤，对患者创伤较小，术后恢复较快。在TAVR应用早期，主要适用于外科手术高危人群，随着研究的进展，发达国家逐渐将外科手术中低危患者也扩展至适用人群[12-14]。2017年欧洲心脏病学会(ESC)/欧洲心脏病学会心胸外科(EACTS)指南提出重症主动脉瓣狭窄患者以及手术高危患者不建议行开胸手术治疗，推荐行TAVR手术[15]。目前每年超过24 000例患者在美国接受TAVR术[16]，而我国的瓣膜治疗介入技术起步相对较晚，目前的TAVR手术量远远不能满足目前的临床需求。自2010年我国共有超过100家医疗中心开展了近3 000例TAVR手术，对瓣膜疾病的导管介入治疗起推动作用的是国内设有心脏外科的综合大型医院定期召开的学术交流和教育培训项目[17]。我国近年来在已加大在心脏介入器械相关的研发，取得突破性进展。VenusA-Valve便是其中第一代TAVR瓣膜的代表，作为第一个在国内完成研究注册的瓣膜，目前已经完成了商业性应用超过1 500例，长期随访显示其具备良好的安全性和有效性，具备较强的支架径向支撑力，尤其适用于主动脉二叶瓣比例高、钙化重的中国TAVR人群。除了上述的第一代TAVR瓣膜，VenusA-Plus、Vita-FlowⅡ和Taurus Elite等国产第二代可回收瓣膜也在研发中[18]。

4.2 经导管二尖瓣治疗二尖瓣狭窄(mitral stenosis，MS)的介入治疗：1984年INOUE等第一次成功使用经皮二尖瓣球囊成形术(percutaneous balloon mitral valvuloplasty，PMBV)治疗二尖瓣狭窄并取得良好效果，是心脏病学的重要进展[19]。我国自1985年开展PMBV，现相关技术已很成熟。二尖瓣反流(mitral regurgitation，MR)的介入治疗：MR的发病是由原发的瓣膜结构异常造成，或是缺血性心肌病等继发产生。传统外科修复手术的缘对缘缝合修复二尖瓣、人工腱索修复、二尖瓣置换等理念已延续至经导管二尖瓣治疗中。MitraClip是经导管缘对缘修复二尖瓣领域最领先的设备，自2008年至今已有超过100 000例患者接受了相关治疗[20]。既往研究还证实，MitraClip技术在缩小左心房、逆转左心室重构等方面效果良好，可能降低患者的死亡率[21]。目前MitraClip已在中国批准上市，为更多的高危MR患者带来希望。由北京阜外医院参与研发的MitralStitch二尖瓣瓣膜修补系统，是我国自主研发的一套经心尖途径的人工腱索植入及缘对缘瓣膜修复装置，可以仅在超声引导下完成操作。Mitral-Stitch系统在2018年3月完成首次人体实验后具有良好的安全性和有效性[22]，目前在全国多中心进行临床试验中。在我国，尚未使用经导管二尖瓣置换系统，我国自主研发的AccuFit是一种经心尖二尖瓣假体系统，相关技术仍在积极开发，目前仅限于动物研究和模型研究。

4.3 经导管三尖瓣治疗国际上三尖瓣介入治疗相关产品较多，部分经二尖瓣介入治疗系统改进而来。由上海长海医院主导研制的LuX-Valve经导管三尖瓣置换瓣膜已成功完成多例临床病例，初步结果较好，标志着我国在三尖瓣介入治疗领域达到领先水平。虽然三尖瓣介入治疗领域正是热门，但是三尖瓣解剖结构较其他瓣膜比较最为复杂，三尖瓣及瓣环较为特殊(瓣环硬度及稳定型不如二尖瓣、瓣环大、右室低压导致血栓风险高、腱索丰富、瓣环与上下腔角度大)，导致介入操作难度大，因此如何根据患者症状、心衰程度和三尖瓣解剖特点选择合适的治疗方式仍然是个有待解决的难题。

4.4 经导管肺动脉瓣治疗肺动脉瓣反流常继发于右心室流出道梗阻的先天性心脏病患者，如法洛四联症、肺动脉闭锁等外科手术后。术后长期肺动脉瓣反流可导致严重的后果，此类患者通常需再次干预，而采用外科手术方式再次开胸手术创伤大、并发症多，经皮肺动脉瓣植入术(percutaneous pulmonary valve implantation，PPVI)给予患者新的选择。2013年由周达新等首先使用中国自主研发的VenusP瓣膜支架成功为2例法洛四联症术后合并重度肺动脉瓣反流的患者实施了PPVI，其术后的初步结果令人满意，瓣膜支架位置合适、固定良好，术后彩超显示无瓣膜反流及瓣周漏也无相关并发症发生，明显改善了患者术后症状[23]。目前，VenusP瓣膜的应用已遍布全球，临床治疗效果较好。

5 重症瓣膜疾病的辅助治疗

5.1 体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)ECMO是一种生命支持疗法，针对常规疗法难以解决的严重呼吸衰竭或循环衰竭患者[24]。ECMO是体外循环技术的一种扩大应用，基本原理是将患者的静脉血液引出体外，再经过体外特殊氧合后注回患者静脉(V-VECMO)或动脉(V-AECMO)，替代部分心肺功能。重症心脏瓣膜疾病患者多合并心脏恶液质，术后易出现术后心功能不全和继发性多器官功能衰竭，预后通常较差。体外循环手术后ECMO辅助，可以增加机体氧输送和组织灌注，调节重要脏器功能，进而稳定生命体征。近年来ECMO的应用越来越广泛，在挽救了大量患者的生命的同时，也有相关研究表明，在ECMO辅助治疗的成年人患者中其住院期间死亡率为40.0%[25]，若ECMO治疗时间为4 d或更短时间内的患者死亡率则更高[26]。围术期合理使用ECMO辅助可以对患者提供有效的循环呼吸支持，从而改善机体灌注，减少血管活性药物的应用，改善心功能。在ECMO建立体外循环的条件下行重症瓣膜病手术，在手术后继续使用ECMO辅助，待心功能稳定后撤机，为患者术后恢复创造条件，不仅避免了再次手术的打击，也节约了部分物资费用，使得手术更安全可行。

5.2 主动脉内球囊反搏(intra-aortic balloon pump，IABP)重症瓣膜疾病患者因长期心脏功能损害，术后易出现低心排综合征引起泵衰竭，往往需要大剂量的血管活性药物维持循环稳定，但效果可能仍然较差，导致患者死亡率增高[27]。IABP原理是利用球囊规律性的充气及放气作用，在心脏舒张早期主动脉瓣关闭后球囊充气，心脏收缩早期球囊排气。重症瓣膜疾病患者的心肌损害较大，合理应用IAPB能增加冠脉舒张期供血，增加心肌灌注，降低左心室后负荷，减轻心脏作功，减少耗氧量，有效的改善心功能，提高心输出量，改善预后[27]。作为一种围术期机械辅助治疗方法，通常在大剂量血管活性药物使用下循环仍难以维持时考虑IABP的应用。而当患者的循环逐渐稳定、血流动力学指标满意、下调反搏比后可以小剂量血管活性药物维持循环，此时应及时撤离IABP，减少下肢水肿及动脉血塞、严重肺部感染、局部出血及血肿、IABP过度依赖等并发症的发生。现临床中IABP置入的时机主要分为术中预防性使用和术后治疗性使用。已有相关研究分析，术中预防性置入IABP虽然会导致手术时间延长，但是可以缩短重症瓣膜病患者术后呼吸机辅助呼吸时间，减少并发症的发生，并可改善患者远期心功能[28]。

5.3 左室辅助装置(left ventricular assist devices，LVAD)心脏瓣膜疾病进展缓慢，由于早期患者一般无临床症状经常被忽视，随着病变进展，在终末期心脏瓣膜病中心肌肌质中胶原纤维过度、不成比例的沉积发生心肌间质纤维化，导致心室重塑以及左心室功能障碍，因此，心力衰竭是重症瓣膜病患者常见的并发症之一[29]。LVAD在治疗终末期心力衰竭中的应用越来越广。随访研究结果显示，应用该装置对终末期心力衰竭患者进行治疗，可大大提高患者生存率。LVAD可改善心力衰竭患者的血流动力学，降低心脏负荷，增加心肌供血，提高心脏排出量，维持机体重要脏器的血供。张蔚等[30]在小儿先天性心脏病手术中出现无法脱离体外循环或术后出现单纯左心衰竭患儿行短期LVAD，患儿死亡率降低，证实LVAD作为临床治疗终末性心力衰竭的替代方法是安全有效的，安装时机以及合理的辅助管理是最终成功的关键。

6 展望

常因疾病拖延所致的重症瓣膜疾病患者病情常常危重且复杂，即使积极的治疗仍有可能发生多器官功能衰竭、低心排综合征等严重并发症，危及患者生命。近些年因相关器械的飞速发展，以TAVR和经导管的二尖瓣治疗为代表的新型介入治疗方式，因为创伤小、恢复快，且无需体外循环辅助，为很多重症瓣膜病患者治疗提供了新的选择。但是较高的治疗费用也限制了介入治疗方式在我国的推广，并且其长期效果需要进一步的验证。目前的重症瓣膜病治疗仍是以常规外科手术为主。充分的术前准备和恰当的手术时机可以提高外科手术的成功率，值得注意的是，围术期ECMO、IABP、LVAD等装置在恰当的时机予以辅助可以减少术后并发症的发生，减少重症监护时间，改善患者心功能，有效降低患者死亡率。