肺动脉瓣环占比：法洛四联症根治术跨瓣补片的预测指标

蔡晓维1，赵俊飞2，刘晓冰2，陈寄梅2，岑坚正2，温树生2，许刚2，崔虎军2，

邱海龙1，庄建1, 2

1. 华南理工大学附属广东省人民医院 心外科（广州  510100）

2. 广东省心血管病研究所（广州  510080）

通信作者：庄建

关键词：法洛四联症；跨瓣补片；肺动脉瓣环；z 值；肺动脉瓣环占比

引用本文：蔡晓维, 赵俊飞, 刘晓冰, 陈寄梅, 岑坚正, 温树生, 许刚, 崔虎军, 邱海龙, 庄建. 肺动脉瓣环占比：法洛四联症根治术跨瓣补片的预测指标. 中国胸心血管外科临床杂志, 2019, 26(4): 316-320. doi: 10.7507/1007-4848.201809043

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摘要

目的 评价肺动脉瓣环占比，即肺动脉瓣环直径与主动脉瓣环直径和肺动脉瓣环直径之和的比值，能否较 z 值更好地指导手术方式的选择。方法 回顾性分析广东省人民医院 2016 年 1 月至 2018 年 1 月行法洛四联症一期根治术 254 例患者的临床资料，其中男 154 例、女 100 例，平均年龄（14.60±18.76）岁。将其分为跨瓣补片组（164 例）和非跨瓣补片组（90 例），均于心脏 CT 上测量肺动脉瓣环和主动脉瓣环直径，并通过统计学方法计算出需行跨瓣补片的肺动脉瓣环占比的临界值。结果  跨瓣组肺动脉瓣环占比和 z 值均小于非跨瓣组（肺动脉瓣环占比：0.29±0.06 vs. 0.36±0.06，P<0.001；z 值：–4.04±2.13 vs. –2.06±1.84，P<0.001）。通过受试者工作特征（ROC）曲线分析，肺动脉瓣环占比分界值为 0.353（曲线下面积 0.781，95%CI 0.725～0.831），z 值分界值为–2.13（曲线下面积 0.766，95%CI 0.709～0.817），表明肺动脉瓣环占比是有效且简便易行的手术方式评估方法。结论 肺动脉瓣环占比是有效评估跨瓣与否的指标，并可简单易行地应用于临床实践。

正文

法洛四联症（tetralogy of Fallot，TOF）是最常见的紫绀型先天性心脏病。对于肺动脉发育尚可的患者，一期根治术是目前国际主流术式。传统根治术是通过巨大的右室切口修补室间隔缺损（ventricular septal defect，VSD），同时利用跨瓣补片（transannular patch，TAP）缓解右心室流出道（RVOT）梗阻[1]。与之相关的肺动脉瓣反流及右室功能损害严重影响患者预后。完全经心房路径修补 VSD 及解除 RVOT 梗阻[2-3]以及右房-肺动脉联合路径[4-5]等多种手术策略相继提出。这些手术策略旨在最大限度地保护右室功能。然而，若肺动脉瓣瓣环径过小，则 TAP 不可避免。TAP 可导致肺动脉瓣反流，对 TOF 修复术后的远期疗效存在不利影响。相反，如仅考虑保护肺动脉瓣及瓣环同样也对 TOF 术后远期结局不利。

因此，合理地选择 TAP 手术方式对 TOF 术后早期及远期结局至关重要。目前，肺动脉瓣环 z 值已被用于评估是否选择跨瓣补片[6-7]。然而 z 值的应用存在诸多不足，选择 TAP 的临界 z 值根据 RVOT 的解剖环境和外科医生的主观判断而有所不同。z 值反映的是样本与总体标准正态的离差，其遵循标准正态分布，不能纠正任何可能由倾斜的人口分布引起的错误。另外，z 值受到诸多因素如身高、体重、体表面积和参考人群的影响[8]。此外，计算体表面积的方法也有好几种，同样影响着 z 值。在手术决策中不恰当地使用 z 值可能会对手术结果产生不利影响。

在正常心脏中，动脉圆锥隔将动脉干分为两个相等的 RVOT 和左心室流出道。相对应的，肺动脉瓣环和主动脉瓣环的大小几乎相同。而在 TOF 中，动脉圆锥隔向前移位，导致了肺动脉瓣环狭窄，而主动脉瓣环扩张[9]。肺动脉瓣环占比（proportion of pulmonary valvular annulus，PVA prop）即肺动脉瓣环直径（PVA）与主动脉瓣环直径（AVA）和 PVA 之和的比值，假设其可能为评估肺动脉瓣环发育的一种指标，在指导 TOF 根治术跨瓣与否的选择中具有一定的意义。PVA 与 AVA 可以通过心血管造影、心脏 CT、超声心动图简单获取并计算所得，不受其他因素影响。z 值取决于肺动脉瓣环大小的绝对值，根据测量设备或图像类型可能存在一些误差。然而，肺动脉瓣环占比可以使这种误差最小化，并且可以简单可靠地通过各种成像方式的计算。基于这些原因，我们评估了肺动脉瓣环占比在 TOF 手术决策中的有效性。这些试验结果可能对手术方式的选择有指导意义。

1   资料与方法

1.1   临床资料和分组

本研究已通过伦理委员会审批。回顾性分析广东省人民医院 2016 年 1 月至 2018 年 1 月行 TOF 一期根治术 254 例患者的临床资料，其中男 154 例、女 100 例，平均年龄（14.60±18.76）岁，平均体重（8.38±3.06）kg。通过超声心动图所示巨大对位不良型 VSD、主动脉骑跨、右心室肥厚和 RVOT 狭窄及相关症状体征可以明确诊断。本研究纳入诊断为 TOF 并（或）肺动脉狭窄病例。排除了合并肺动脉闭锁，肺动脉瓣缺如，其他重要的心脏畸形，如房室间隔缺损、右房异构等，严重的非心脏畸形，如膈疝、脐膨出等以及重要的基因畸形，如 21 三体综合征、18 三体综合征等。14 岁以上的患者也排除在外。患者一般资料见表 1。

254 例一期根治的患者中，z 值平均值为 –3.34±2.24，肺动脉瓣环占比平均值为 0.315±0.070。根据是否跨瓣环补片，将患者分为跨瓣组（TAP 组，164 例）与非跨瓣组（non-TAP 组，90 例）。在 non-TAP 组中，39 例采取了肺瓣交界切开，49 例采取了硬质探条扩张。在 TAP 组中，23 例行人工单瓣置入，4 例人工双瓣置入。

1.2   手术方法

心脏停搏后，通过主肺动脉纵向切口探查肺动脉瓣，明确肺动脉瓣形态，利用探条直接测量肺动脉瓣环径和主肺动脉大小，并与术前超声测量值进行比较。若肺动脉瓣环和主肺动脉 z 值<–3，则采取跨瓣环补片。z 值在–3～–2 是否跨瓣受到肺动脉瓣叶特征影响，由主刀医生决定。而右室切口长度在疏通 RVOT 梗阻的前提下，尽可能小，仅进行肺动脉瓣环切口而无右室切口的患者我们也纳入了 TAP 组。若右室收缩压与体循环收缩压比值>0.6，通过观察超声心动图 RVOT 形态学及血流速度，考虑再次外科干预。

1.3   测量方法

肺动脉瓣环径和主动脉瓣环径均由心脏增强 CT 重建后测量获得。采用 Schultz 等[10]改进的方法获得主动脉瓣环平面图像，进行多平面重建后获得主动脉根部冠状位、矢状位及轴位图像，测量主动脉瓣环直径。通过多平面重建后于双斜位寻找肺动脉窦最低点，确定肺动脉瓣环层面，重建肺动脉瓣环轴位切面，测量肺动脉瓣环直径[11]。肺动脉瓣环 z 值根据 Zilberman 及其团队发表的数据[12]。

1.4   统计学分析

计量资料用均数±标准差（）表示，计数资料用例数表示。采用 MelCalc 18.2 软件进行统计学分析。P<0.05 为差异有统计学意义。

2   结果

全部 254 例行 TOF 根治术患者中，围手术期死亡 4 例，死亡率 1.57%（4/254），根据欧洲数据库显示 TOF 合并肺动脉狭窄不伴发其他复杂畸形，围手术期死亡率应低于 2%。而也有围手术期死亡率低至 0 的报道[13]。4 例死亡病例均为 TAP 组患者，其中 2 例因重症感染，脓毒血症死亡；1 例患儿术前心脏 CT 测得 M 率为 2.5，PVA prop 接近 0.5，术中选择了跨瓣补片，术后第 1 d 即出现尿少症状，术后第 2 d 因心室颤动、血压波动大行体外膜肺氧合（ECMO）辅助，随后因低心排血量综合征死亡；1 例患儿术前心脏 CT 测得 M 率为 0.9，术中行跨瓣补片矫治术，后因低心排血量综合征死亡。TAP 组中，有 4 例患者因为膈肌麻痹在院行膈肌折叠术，1 例置入人工 Gore-Tex 二叶瓣的患者术后 11 个月随访心脏超声示跨瓣压差 60 mm Hg，再次入院行肺瓣球囊扩张术。而 non-TAP 组中，无再手术患者。出院前最后一次复查术后心脏超声，TAP 组肺动脉瓣反流面积显著大于 non-TAP 组［（1.96±1.08）cm2 vs. （1.19±0.89）cm2，P<0.000 1］。

术后超声心动图示跨瓣压差>30 mm Hg 的患者共有 24 例，其中 non-TAP 组 11 例（12.2%），TAP 组 13 例（7.9%）。>50 mm Hg 的患者共有 4 例，其中 non-TAP 组 2 例（2.2%），TAP 组 2 例（1.2%）。

non-TAP 组 z 值显著大于 TAP 组（–2.06±1.84 vs. –4.04±2.13，P<0.001），non-TAP 组 PVA prop 也明显高于 TAP 组（0.36±0.06 vs. 0.29±0.06，P<0.001，表 2）。通过受试者工作特征（ROC）曲线分析可得我院 TAP 与 non-TAP 两种手术方式肺动脉瓣环 z 值分界值为–2.13［曲线下面积（AUC） 0.766，95%CI 0.709～0.817］，灵敏度为 85.4%，特异度为 56.7%。PVA prop 分界值为 0.353（AUC 0.781，95%CI 0.725～0.831），灵敏度为 86.6%，特异度为 62.2%（图 1）。PVA prop 的 AUC 略大于 z 值的 AUC，但两者差异无统计学意义（P=0.266 4，图 2）。

3   讨论

TOF 根治术传统策略是通过大的心室切口修补 VSD 及跨瓣补片缓解 RVOT 梗阻。而越来越多的研究发现跨瓣补片导致肺动脉瓣反流[14]，对 TOF 早期和远期效果有不利影响[15-17]。尽管如此，由 Al Habib 等[18]发现跨瓣补片占有比例依然有 52%。Luijten 等[19]也发现超过 60% 的患者采用跨瓣补片。由此可见，TAP 的比例依旧很高。

近年来，随着对 TOF 的认识进一步深入，手术策略也相应发生了变化[19]，肺动脉瓣环的保护及右室切口大小受到了越来越多的重视。右室切口可导致心肌瘢痕的形成，冠状动脉的损伤，最终可增加心律失常和右室功能损伤的风险。而肺动脉瓣反流增加了心室容量负荷，影响心室尺寸、功能，可导致心律失常、心力衰竭，甚至心源性猝死[16]。

目前，是否需要跨瓣补片通常根据 z 值或凭借医生经验来判断，然而 z 值的分界值在不同中心不同研究中有较大差异，范围–4～–2，较为广泛[20]。本研究选择跨瓣补片的临界 z 值为–2.13。计算肺动脉瓣环 z 值需要身高、体重和体表面积，而计算体表面积也有几种公式。此外，计算 z 值也受不同参考人群的影响。相反，由于不受其他复杂变量的影响，PVA prop 算法计算起来容易，而且可以通过简单的方法十分客观地获得。

本研究提示 PVA prop 可能更好地预测跨瓣补片的选择。TAP 与 non-TAP 两组患者，PVA prop 分界值为 0.353（AUC 0.781，95%CI 0.725～0.831），灵敏度为 86.6%，特异度为 62.2%。z 值分界值为–2.13（AUC 0.766，95%CI 0.709～0.817），灵敏度为 85.4%，特异度为 56.7%。虽然两者 AUC差异无统计学意义，但 PVA prop 灵敏度和特异度稍高于 z 值。因此，PVA prop 对 TOF 根治术跨瓣与否的选择具有一定指导意义，而且在临床实践中，肺动脉瓣环指数具有易获取、计算方便等优势，有利于临床推广应用。

本研究存在一定的局限性。首先，在测量大动脉瓣环径未考虑血管收缩期及舒张期的影响；其次，肺动脉瓣环占比 AUC 未突出有利优势；另外，本研究为回顾性研究，且手术方式的选择可能受本院观点偏倚的影响。