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AME心外科专栏|TAVI患者的筛选:以介入心脏病学的角度

Published at: 2015年第1卷第S1期

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编者按:心外科一直以来都是外科界的重头大戏,无论是前沿热点还是术式改进都备受关注。AME 旗下亦有多本期刊紧扣心胸外科前沿发展,时刻关注热点话题,如:Journal of Thoracic Disease(简称JTD,《胸部疾病杂志》),Annals of Cardiothoracic Surgery(简称ACS,《心胸外科年鉴》)。【心外科专栏】将与读者分享心外科领域新进展,希望于君有益,于患者有益。

引言

2002 年4月,Cribier 等人完成了世界首例TAVI,在随后的十余年中,这项新技术已经发展到一个相对成熟并被广泛接受用于治疗高风险或有手术禁忌症的需行主动脉瓣置换术(AVR)的患有严重钙化性AS的患者。在欧洲经授权的生物瓣膜有两种,分别是Edwards 公司的SAPIEN牛心包瓣膜(Transcatheter Heart Valve,THV)(图1)和Meditronic 公司的CoreValve 猪心包瓣膜(图2),并且全世界已经有超过80000名患者用其进行了TAVI。

1 The Edwards SAPIEN XT.球囊膨胀的钴-铬支架、缝有牛心包的三叶式瓣膜。

2 The Medtronic CoreValve.自膨胀的镍钛合金支架、三叶式猪心包瓣膜。

由一些经验丰富的心脏介入医生、心脏外科医生、麻醉师和影像医师组成的团队(心脏团队),仔细筛选合适的患者,这是TAVI成功的核心(1)。然而筛选患者的标准也在不断发展,几乎每天出版的TAVI数据,都在定义和细化手术能否成功的决定因素,其中有患者自身因素、解剖因素和手术过程因素。简而言之,筛选合适的手术患者就是识别患者能否从手术中获得最佳治疗,但筛选过程很复杂。(表1)

TAVI适应症

潜在的TAVI患者必须满足3个条件(2,3):严重的主动脉瓣狭窄症状,行传统手术有高风险或禁忌症,无TAVI禁忌症。

主动脉瓣狭窄程度的确定

TAVI需要选择那些有严重主动脉瓣狭窄的患者,因此术前必须确定主动脉瓣狭窄的程度。超声心动图可以提供重要的解剖和血流动力学信息,是评估AS的金标准。推荐使用多普勒评估主动脉跨瓣压差的 峰值和平均值,及用连续性方程测定主动脉瓣区(AVA)。目前通用标准将瓣膜面积小于1 cm2 (<0.6 cm2/m2)(3,4),跨瓣压差大于40 mm Hg定义为严重AS(1 mm Hg=0.133 kPa)。对于跨主动脉瓣压差低的患者,尽管AVA符合重度AS的标准,但需要多巴酚丁胺负荷试验来确定其是否为假性重度AS(5)。尽管可以通过症状来确定AS患者的治疗,但是确定症状的本质并不容易。在不能确诊的情况下,非常有必要借用运动负荷试验,特别是运动负荷下的超声心动图来确定(6)。

手术风险评估

TAVI应用于对传统手术有高风险或禁忌症的患者,因此TAVI的出现让人们对传统手术风险进行重新审视。现在国际上通行的评估标准是EuroSCORE(7)和STS 系统(8)。然而,这些评估系统主要局限于高危患者亚群,最明显的是它们有限的预测能力,并在异质患者中无法捕获重要并发症。例如logistic EuroSCORE,对TAVI患者的鉴别力较低(c统计0.61至0.64)(9)。因此,这些评估系统是否适合TAVI的患者筛选就受到质疑(10-12)。尽管有这些限制,但是尝试TAVI的患者的人数中,有15%以上通过EuroSCORE筛选, 10%以上通过STS评估确定(13-15)。同时,这些风险评估中,并不涉及一些会导致不良手术结果的并发症,包括:慢性肺疾病[ 1秒钟用力呼气容积(FEV1)<1 L];肝硬化(Child分级 A级或B级);肺动脉高压(肺动脉收缩压大于60 mmHg);心脏手术史;瓷化主动脉;复发性肺栓塞;右心衰竭;传统开胸手术的禁忌证(宽束放射治疗);或恶病质(BMI<18 kg/m2)。

尽管如此,我们还是建议将这些评估用来指导患者筛选,即使他们不能取代临床判断。

解剖标准

严重AS患者需要满足一定的解剖标准,其生物瓣的类型、大小及导入方式需要依赖于术前检查,才能进行TAVI。应用超声心动图,多排螺旋CT(MDCT)和透视/血管造影的多模式成形来确定具体的解剖情况(16)。

血管成像

外周血管评估必须评估3个重要的方面:血管大小(最小管腔直径)、曲折度和髂骨动脉钙化情况,血管评估主要使用血管造影或者MDCT(17)。

使用血管造影时,若SFAR比率不小于1.05(外护套外径与股动脉最小管腔直径比),则它已经成为一个瓣膜学术研究会(VACR)公布的大血管并发症和30天死亡率的预测因素(18)。该比率在非钙化血管中降到1.00,在中度至重度钙化的情况下增加到1.10。

MDCT可能是评估潜在TAVI受者外周血管的金标准(图3)(19)。相比较于血管造影,使用MDCT可以更加清晰地评估患者血管曲折度、钙化情况和血管大小。然而MDCT会增加碘造影剂曝光。高螺距螺旋双源CT能最小化造影剂用量,可以克服这个限制(20)。

MDCT重建主动脉瓣环和髂股动脉丛。A. MDCT重建的主动脉瓣环可以提供的最大/最小直径,周长或面积测量;B. 外周血管的正交矢状面和冠状血管重建可以准确适当的测量血管横断面。

瓣环评估

虽然解剖结构并不独特,但是主动脉瓣环却是主动脉瓣叶在左心室附着点的连接处的虚拟环(21)。在这个平面,主动脉环呈椭圆形,是左室流出道和主动脉根之间的过渡点。精确测量主动脉环直径,对于确定THV的尺寸和短期及长期疗效至关重要。瓣膜尺寸过大导致环破裂,而尺寸过小可能导致瓣膜迁移和瓣膜旁反流,并且是一个公认的远期死亡率的独立预测因子(22)。

经胸壁超声心动图(TTE)、TEE、MDCT、血管造影和MRI都可以用来判断环的大小。尽管对于非圆形环的最佳测量方式存在很多争议,但是MDCT仍然被认为是金标准。

尽管TEE是最实用的成像方式,但是用二维的成像方法来测量三维的主动脉瓣环,会低估环的真实尺寸(23)。已经证实超声心动图会导致瓣膜测量尺寸偏小,并增加瓣膜旁反流的风险(24)。最近有报道称,三维TEE可以提供比二维更准确的信息(25),但是目前三维TEE并没有被广泛的应用(26)。

MDCT重建正交环至左心室流出道的中心轴,并能评估环的最小和最大直径、周长及面积。MDCT数据证实,大部分主动脉环是椭圆形的,还表明最大和最小直径的平均差异是6.5 mm(95%可信区间,5.7-7.2)(27)。MDCT评估主动脉瓣结构也有助于分析心尖形态和钙化的分布。鉴于上述这些优点,MDCT成为评估主动脉环大小的默认显像方式。目前还尚不清楚如何准确将基于MDCT的瓣膜选择来应用于目前的超声心动图分级标准(27)——这将在下面将做进一步讨论。

TAVI禁忌症

尽管许多重症AS老年患者符合TAVI的标准,但是并不是所有患者都适合做手术。随着科技的进步和医生经验的增加,许多原来的禁忌症被克服,但也出现了其他的禁忌症。

最近,虚弱和无治疗价值被认为是TAVI选择患者的重要考虑因素。虚弱是指一种独特的临床综合症,特征为肌肉质量减少、能量消耗、营养不良和极端虚弱转变为恶性事件(28)。无治疗价值是指患者情况已十分恶化,以至于尽管手术成功,也仍得不到有意义的改善。在这方面,一个历时2年的Partner研究引发我们更多的思考。在无治疗意义的患者(队列B)中,TAVI后两年死亡率为43.3%,多数人死于心血管疾病(64.9%)(29)。同样的,高风险手术的患者(队列A)TAVI两年后的死亡率为33.9% (22)。这些数据给我们传递了一个清晰的信息:我们应该禁止为那些由于一些不可逆转的条件,而不能从TAVI中获取长期疗效的患者进行手术,特别是在社会医疗资源有限的情况下。初步分析表明,手术风险指数(EuroSCORE, STS)较低的患者能从TAVI中获得最佳疗效(29,30),但是如何判断处于手术风险指数临界点的患者是否应该手术,就需要更大人群的调查分析。评估是否虚弱的特定风险值,如Fried Frailty Index(28),其相关规定还未确立。

在一些临界病例中,由于患者高龄或有并发症,或者因其他因素而无法确定是否进行TAVI时,经球囊主动脉瓣扩张术(BAV)可作为替代选择(31)。BAV策略与快速功能改善相关,因此能够加强非常虚弱的患者可能受益于TAVI的预测,而不引起整个TAVI手术相关的风险和成本。.一项研究表明,临界患者BAV术后30天再评估,有46%的患者符合TAVI,28%的患者适合外科主动脉瓣置换术,21%的患者症状没有改善从而继续内科治疗(31)。

手术注意事项

TAVI手术的精心设计本身就是患者筛选过程的重要一环,血管通路和生物瓣的类型和大小是TAVI成功的重要因素。

血管入路

血管入路的选择是以术前仔细检查为基础的,并且需要针对每一个患者进行个体化的判断。我们倾向于选择创伤更小的入路。因此,所有患者都要评估股动脉入路对他们是否可行,替代入路仅限于以下四种情况,即狭窄或病变的髂股动脉系统、存在可移动斑块、过度钙化或者极端扭曲的降主动脉。而替代入路中我们更偏向于:锁骨下动脉入路(32-41);经主动脉入路(42-48);经心尖入路(49-52)。重要的是,我们并不能超越现有技术的限制,如果外周血管不可行,将采纳替代方案,但是可行并不意味着安全。

股动脉被认为是TAVI的首选血管入路。经股动脉入路理论上的优势包括:免于全身麻醉、开胸、左心尖切开、及因伤口延迟愈合等引起的潜在的并发症。非股动脉入路的优点包括免于外周血管(特别是锁骨下动脉)和主动脉并发症。重要的是,这两种手术方式发生围术期脑血栓和脑卒的风险相似(53,54)。

至今,很少研究来比较经股动脉入路和非股动脉入路的TAVI的临床效果(14,53,55,56)。与经股动脉入路相比,非股动脉入路(大部分是经心尖入路)倾向于对经EuroSCORE评估的高危患者实施(大部分是由于外周动脉疾病)。经股动脉TAVI导致血管并发症的风险增加,而非股动脉入路则有较高的出血和转为外科手术的风险(14,53)。迄今为止,研究表明非股动脉入路会提高30天死亡率和两年死亡率(14,53)。尽管这种死亡率的差别可能是由于非股动脉入路患者术前有较高的风险预测,但是也可能是因为手术本身会增加死亡风险。全身麻醉、开胸手术、左心尖切开和在左心室操作一个大型导管并非没有风险。然而,随着外科医师操作经验的积累,以及经心尖入路和经主动脉入路专用设备的开放,非股动脉入路手术效果将得到提升(57)。令人惊喜的是经主动脉入路可以避免许多经股动脉入路理论上的并发症(42-48)。

生物瓣的种类和大小

目前在欧洲可使用的生物瓣膜有两种。Edwards公司的SAPIEN球囊扩张瓣膜,由不透射线的钴-铬支架、三叶式牛心包瓣膜和一个聚对苯二甲酸乙二醇酯编织的裙边。它有四种尺寸(20,23,26,29 mm),可适用于瓣环内径为16-27 mm。Meditronic 公司的CoreValve 生物瓣膜属于自膨式瓣膜,由不透射线的镍钛合金支架、三叶式猪心包瓣膜和猪心包编织的裙边组成,它有四种尺寸(23 mm、26 mm、29 mm和31 mm),可用于内径为17-29 mm的瓣环。

基于两种生物瓣膜的比较并不多(58,59),已知两者的差别是CoreValve瓣对新起搏器的需求率比较高(53)。大约有15-47%的CoreValve瓣膜植入患者术后需要新永久起搏器(60-62),而这一比例在SAPIEN瓣膜的植入术后患者中是4-21%(63,64)。重要的是,新起搏器的植入与远期死亡率并无关系(65)。因此,选择植入哪种生物瓣膜主要取决于瓣膜的可用性,主刀医生对哪种瓣膜更有手术经验,和术前的解剖影像。

手术者的经验对TAVI的成功至关重要(66-68),因此大部分手术医师都倾向于植入某一种单一的生物瓣膜,而很多TAVI中心可同时选择两种瓣膜。在这些中心中,选择哪种瓣膜依赖于术前对周围血管和主动脉环的评估。

瓣膜的尺寸基于超声心动图对于瓣环内径的评估(69)。对于SAPIEN瓣膜来说,20 mm适用于16 mm-19 mm的较小的内径,23 mm适用于18 mm-21 mm瓣环内径,26 mm适用于22 mm-25 mm瓣环内径,而最大的29 mm适用于25 mm-27 mm瓣环内径。而对于Meditronic 公司的CoreValve瓣膜来说23 mm,26 mm,29 mm,31 mm分别适用于17 mm-20 mm,20 mm-23 mm,24 mm-27 mm,26 mm-29 mm瓣环内径。

TAVI瓣膜尺寸的个人观点

生物瓣膜需要比主动脉瓣环尺寸适当偏大,目的:(一)锚定而不使其偏移;(二)密封以防瓣周漏;(三)适当的瓣膜运作以防止患者瓣膜不匹配。超声心动图指南建议CoreValve瓣膜和SAPIEN瓣膜应分别扩大7-30%及4-27%(表2)。因为自膨胀和球囊膨胀对主动脉瓣环的作用不一样,所以不能扩大相同的尺寸。在我们的实践中,MDCT可以指导选择瓣膜的尺寸。我们比较由MDCT得出的主动脉瓣环周长和生物瓣膜的周长的比例(例如,生物瓣膜周长减去主动脉瓣环周长,然后除以瓣环周长,再乘100)。对于自膨胀和球囊膨胀的瓣膜我们建议分别扩大8-20%和5-15%。由于超声心动图低估了主动脉瓣环尺寸,所以由超声心动图取得的实际瓣膜扩大的数值小于预期。我们认为MDCT比超声心动图能更好的评估预期和实际扩大值。

最后,瓣膜的选择还受髂股动脉解剖的影响。TAVI系统可用股骨最小维度基于鞘管和导管的尺寸(法国尺寸Fr)而定。根据产品说明书,,18Fr的CoreValve和22/24Fr的Edwards SAPIEN输送鞘分别需要用6 mm、7 mm和8 mm直径的股动脉。新的18Fr和19Fr的Edwards SAPIEN XT 系统分别需要用6 mm和6.5 mm直径的股动脉。

前景

很可能类似于药物洗脱支架的演化,在TAVI监管审批程序中使用保守方法后,将随后进行无标签病例筛选和低风险患者治疗。而欧洲已经在向治疗低风险患者方向转变(70,71)。今后如SURTAVI和Partner 2等类似试验将探索TAVI患者的术中风险。

尽管风险值大小继续对指导筛选TAVI患者发挥重要作用,但它并不适用这个任务。必需专门为高风险TAVI接受者发展其他风险模型(72),并且可能的话,包含虚弱评估。此外,在结合MDCT进行外周血管的评估,同时最重要的是,为选择生物瓣膜的大小而进行的主动脉瓣环的尺寸测量而这,很可能改善TAVI患者术后疗效。

结论

患者的筛选对于达到最佳手术过程和远期疗效十分重要,此外,大力提倡多学科心脏团队合作,和使用多种成像模式。MDCT已经成为评估主动脉环大小和生物瓣膜尺寸的主要手段。手术风险评分必须因TAVI高风险人群和如何衡量虚弱程度所带来的独特挑战而改变。

致谢

申明: Dr Piazza是Medtronic公司的顾问.

作者|Darrren Mylotte 1 , Giuseppe Martucci 2 , Nicolo Piazza 3

1 Department of Interventional Cardiology at McGill University Health Centre (MUHC), Montreal, Canada

2 Department of Interventional Cardiology at McGill University Health Centre (MUHC), Montreal, Quebec

3 Department of Interventional Cardiology at McGill University Health Centre (MUHC), Montreal, Quebec, Canada; Department of Cardiac Surgery at German Heart Center Munich, Munich, Germany

译者|冯宇,南京儿童医院心脏外科

审校|郁迪,南京儿童医院心脏外科

AME心外科专栏

doi:10.3978/kysj.2014.1.1383

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