CCI创新周讯 | 球扩式经导管主动脉瓣膜在二叶式主动脉瓣患者中的应用

2021
09/30

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CCI心血管医生创新俱乐部
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亚洲人群中的BAV特征

Mi Chen, MD, Jonathan Michel, MD, Albert Markus Kasel, MD


摘要

二叶化主动脉瓣(BAV)由于其不利的解剖结构,在经导管主动脉瓣置换术(TAVR)中仍然具有挑战性。新一代球扩式主动脉瓣膜(BEV)是一种有效的手术替代方法,特别是在一些BAV发病率较高的亚洲国家。本文回顾总结了目前关于如何使用多功能手术规划在BAVs中植入BEV。首先,作者描述了BAVs的主要形态特征及其对TAVR手术的影响。其次,作者提供了关于术前瓣膜尺寸选择,确定投照角度及如何简化跨瓣流程的策略。最后,作者提供了有关如何在某些特殊情况下完成BEV植入的分布指导,包括特殊解剖结构、瓣环钙化和大瓣环。


二叶化主动脉瓣(BAV)是最常见的先天性心脏疾病,在人群中的发病率为1%-2%[1]。尽管由于解剖学的原因,外科手术被广泛认为是BAV人群的优选治疗方法,但近期临床试验已经证明新一代球扩式经导管主动脉瓣膜置换(BEV)的治疗效果是相当好的。经球扩式经导管心脏瓣膜置换(BEV)在BAV与三叶主动脉瓣(TAV)的疗效相当[2]。在中国第一个经导管主动脉瓣置换(TAVR)试验中,BAV占总人口的47.5%[3]。鉴于TAVR的建议最近在年轻群体中和现行指南中的所有手术风险类别,符合条件的BAV患者的数量可能会大幅增加。从2020年底开始,Sapien 3瓣膜(Edwards Lifesciences)已在中国上市,球囊扩张瓣膜(BEV)也已成为一种新的选择,已成为TAVR手术中有效的替代方案。新一代BEV在BAV中的回顾性研究,与自膨式瓣膜(SEVs)相比,其瓣周漏(PVL)和永久起搏器(PPI)的发生率较低[4]。在本文回顾中,描述了目前在BAV中规划和植入BEV的通用技术和植入BAV的多种其他技术。


亚洲人群中的BAV特征


Sievers等人[5]提供了BAV系统的分类。根据融合脊线的存在和数量BAVs被分为无脊线的0型,有1个脊线的1型和有2个脊线的2型。此外,根据脊线的空间位置,1型BAVs被分为L-R(左-右冠状动脉尖的融合),R-N(右侧非冠状动脉尖部融合),以及L-N(左非冠状动脉尖的融合)。0型BAV分为冠脉尖融合和混合尖融合[6]。1型L-R在西方国家占BAV的70%。而0型BAV在接受TAV的中国患者中更为常见,呈现在50%-73%[7-9]。脊线的特点是至关重要的;严重钙化的脊线或脊线旁的钙化对THV的扩张和方向有不利影响。尽管BAV的表型与临床结果没有明确的相关性,但严重钙化的脊线和较高的主动脉根部损伤率、PVL,和死亡率相关[4]。重要的是,与西方患者相比,在中国人群中,主动脉瓣钙化程度为3倍以上 [3]


主动脉瓣复合体的尺寸通常是在BAV中比TAV大,增加了THV尺寸不相容的可能性 [10]。在类似地,纯主动脉瓣反流患者中BAV患者占10%-15%,且总是与扩张的瓣膜有关,且通常被认为不适合行TAVR, 因为在没有钙化的情况下,主动脉瓣血栓和PVL的风险都会增加。


尺寸选择


在TAVR中,"尺寸选择 "可以被定义为在现有的尺寸范围内选择合适的瓣膜,以确保瓣膜能够最好地容纳在原生主动脉瓣环根部,并将并发症的风险降到最低。这种尺寸选择是观察解剖学和器械之间的相互作用。是预测手术成功的最重要因素之一[11]。在过去的几十年里,对主动脉根部解剖的深入了解已经变得非常关键[12],成像技术也越来越受到关注,因为它们可以更精确地测量瓣环和主动脉根部,以正确定义复合体的空间。


主动脉瓣环通常代表了主动脉根部最紧密的部分,被定义为一个虚拟环有3个解剖学上的锚点,分别在每个主动脉环的底部。瓣膜的尺寸大小传统上取决于收缩期主动脉环的尺寸。多方位计算机断层扫描(MDCT)成像迄今为止在确定尺寸方面发挥了关键作用,并提供了主动脉根部解剖的详细和可靠描述。


在BAV中,选择THV的大小可能是一个挑战。与TAV相比,BAV的瓣环通常呈椭圆状,尺寸相对较大,更容易出现偏心性钙化。瓣膜复合体的形状(从瓣膜到小叶尖端)可以是非管状的,外翻的,或锥形的。这表明主动脉复合体最高阻力点的最窄尺寸可能位于环状体以上。


在BAV中经常观察到THV扩张不足,并伴有11%的尺寸下降[10]。在BAV中,这种扩张不足是最重要的,因为它有可能妨碍THV的耐久性或甚至促进瓣膜血栓的形成。因此,有必要制定完善的尺寸策略来选择适当的假体尺寸,并改进手术技术以获得在给定的二叶瓣解剖结构中实现的最大扩张。


Type 0:重建原则。

可靠地识别最佳环形平面是0型BAV中准确确定环形大小的关键。


鉴于仅用2个解剖学上的铰链点不可能重建环状平面,应给出额外的重建标准以获得最佳环形平面(OAP)。总体重建原则如下:在对准2个铰链点的横向平面后得到最小的瓣环尺寸作为最佳瓣环平面。在获得最佳环形平面后,最佳部署投影是由2个铰链点之间的最远距离决定。(图1)。


 


操作者可以选择手动测量在0型BAV中准确地重建OAP,使用多平面重建软件[13]。此外,我们还介绍了一种简化的技术来获得一个近似的OAP,在3mensio Valves 10.1版(Pie Medical Imaging)(图2)。


 


手动MDCT定型。

  1. 将冠状面和矢状面与主动脉根部平面对齐。

  2. 识别其中一个铰链点,并定位十字准线。

  3. 倾斜矢状面线,找到并相交于第二个铰链点。

  4. 围绕铰链点倾斜横切面以确定最小的环形尺寸。


在3mensio半自动选型(基于中心线)

  1. 手动将轴线与主动脉根部对齐。

  2. 选择0型BAV测量选项。

  3. 识别2个尖顶的铰接点。

  4. 旋转横向平面十字准线以确定最小的尺寸(通常与2个铰链点垂直有2个铰链点)。

  5. 在最小的尺寸中再次对准轴线。

  6. 得到近似的最佳平面。


Type 1:重建原则。

BAV环可以像TAV一样使用3个解剖尖点进行重建。然而,1型BAV复合体可以通过呈现1个严重钙化的脊线。有专家建议,考虑到BAV复合体的最窄尺寸和最高阻力,建议在环面以上4mm的位置安装瓣膜。尽管在BAV中经常出现假体扩张不足,但基于环状面的尺寸在BAV中仍然是准确的,过大的情况很少 [10,14]。此外,MDCT测量不能反映主动脉瓣复合体的机械特性,特别是它不能显示环上结构是否能被打开到相同的尺寸。这些缺陷促使我们开发了一种在BAV的术中球囊辅助测量尺寸。


术中球囊辅助测量瓣环尺寸大小。


鉴于0型BAV和锥形或喇叭形BAV重建的困难,球囊尺寸辅助测量瓣环尺寸有着不可或缺的作用。可以用一个主要标准和两个次要标准来选择后续的THV尺寸,具体如下[15]


主要标准:窦铰链点和球囊之间的解剖关系。

次要标准:造影剂倒流和球囊的移动。


在BAV中,球囊的大小提供了关于严重和不对称钙化的额外脊线的信息。在不对称钙化的情况下,瓣膜的展开是不对称的,常常被推到钙化程度较低的一侧。模拟部署的球囊大小,可以预测冠脉阻塞,瓣周漏PVL, 瓣膜非对称展开及瓣环破裂风险。(图3)。


 


最佳部署投影


尽管 " cusp-overlap "的观点最近成为的SEV最佳部署投影(ODP)观点,但标准的3 Cusp观点仍被认为是BEV的黄金标准部署投影。由于异常的几何构象和不等大小的瓣叶,BAV的Cusp对准是困难的。预测的血管投影角度,通过将2或3个铰链点(0型或-1型BAV)带入在一个平面上的预测角度可能不准确。因此额外的透视工具可以优化计算机断层扫描(CT)预测的ODP。


Type 0  BAV:"双共面视图"。

应该需要注意的是,在只有两个解剖结构的 "纯 "BAV中,共面视图的对准是不可能的。


在这种情况下,原生瓣膜和人工瓣膜的 "双平面视图 "可以作为ODP。准确地说,在两个Cusp对齐后,BEV支架框架流入端和流出端应同轴对齐。此外,BEV与左室流出道、瓣膜和主动脉根部的同轴度必须通过apex-positioned stiff导丝始终维持。(图4)


 


Type 1 BAV:"遵循右侧Cusp规则"。

在Type 1 BAV中,"遵循右侧Cusp规则 "可以作为一种对CT预测的ODP进行微调。在右冠状动脉窦(RCC)放置一个有角度的猪尾导管,并将其对准左冠状动脉窦(LCC)和无冠状动脉窦之间的线。(图5)[16]


 


跨瓣技术


TAV基本技术:从ODP开始根据 "Right Cusp规则",使用含一根正常的、直的0.035英寸的导丝的Amplatz 1 (AL-1)导管。通常指向解剖学上位于后部的NCC。从这里开始,顺时针旋转AL-1导管缓慢地顺时针旋转,使导丝小幅度地移向瓣膜口。向瓣膜开口处移动,并观察导丝跳到哪个窦。如果是朝向RCC那么汇合点和预测的瓣膜开口将是在LCC和RCC的铰链点之间的中间位置。如果朝向LCC,预测的瓣膜开口将在NCC和LCC的铰链点之间的中间。重复这些步骤,直到导丝越过主动脉瓣,落入左心室。[16-19]另一种方法是。你可以从LCC开始,将AL-1逆时针旋转。逆时针旋转。


基于解剖学的替代方案可以选择如下(图6)。


1. 起始点:AL-1带着一根导丝走到向主动脉的外侧曲线走到NCC侧。而当把导丝拉回时,AL-1会去到到LCC侧。

2. 旋转过程:顺时针旋转AL-1,从NCC到LCC/RCC一侧。从NCC到LCC/RCC侧,逆时针旋转从LCC到NCC/RCC侧。旋转则从LCC到NCC/RCC。

3. 替代材料。Amplatz2号(AL-2)、Right Judkins (JR-4), Pigtail, and Glidewire.


 


在BAV中,偏心的主动脉瓣瓣叶和钙化的脊线会使这些步骤更具挑战性和变得更加困难和耗时。预先在TAVR前的CT上确定主动脉瓣的解剖结构,并在透视下预测瓣膜开口可能更有效[20]。(图7和图8)


 
 


预测Type 0 BAV的跨瓣。

通常情况下,最好从LCC一侧开始,逆时针旋转小步拉回AL-1。当拉导丝时,AL-1的尖端可以更容易地朝向LCC方向放置。当导丝被拉回时,AL-1不被拉直,可以更容易地将尖端放在LCC上。观察经瓣膜射流的位置也有帮助。跨瓣点是在两个脊线的铰链点的中间。


预测Type 1 BAV的跨瓣。

基于CT从预定的单窦的AL-1开始向融合窦旋转。

  1. L-R:从NCC开始顺时针旋转;跨瓣点在NCC和RCC的中间。

  2. R-N:从LCC开始,逆时针旋转;跨瓣点在LCC和RCC的中间。

  3. L-N:从RCC开始逆时针旋转;跨瓣点在环形的中间。


严重钙化


BAV的钙化通常比TAV更严重,有更多的偏心性和不对称性。存在钙化的脊线和不对称的形态。主动脉复合体可能会妨碍THV瓣架的最佳扩展。位于RCC和LCC之间的脊线可能会妨碍THV支架框架的最佳扩展。位于RCC和LCC之间的脊线可能会引起传导阻滞。此外,BEV比SEV的主动脉破裂的发生率要高,这仍然是一个问题。有几种技术可以用来减少在严重钙化的BAV中,PVL、主动脉破裂和PPI的风险。


球囊辅助尺寸选择


术中球囊辅助尺寸选择在严重钙化的BAV中起着关键作用。如前所述,球囊向 "较弱的一侧 "移动并预测THV的部署方式。表明环状破裂的风险。因此,我们建议在每个BAV病例的术中特别是严重钙化的BAV,用球囊先进行模拟部署。


球囊辅助尺寸选择的总体原则是使用相同尺寸的较小的THV的选择。例如如果瓣环尺寸是23.5毫米,那么可能的THV是23毫米的Sapien 3 THV或26毫米的THV。选择较小的THV是23毫米;因此,应该使用23毫米的球囊模拟植入23毫米的Sapien 3"。值得注意的是,球囊的尺寸大小应小于瓣环。Edwards球囊被推荐使用,因为它们具有精确和一致的尺寸。


植入高度。

在BAV中,植入高度90%的主动脉是首选。这种策略可以减少瓣膜向心室迁移的风险,以及通常较长的原生瓣膜向心室的悬垂以及PPI。此外,关于PVL的效果也很好,而且对瓣环的直接压力可能较小。为了达到高位,部署球囊的中间标记应该略微放置(3毫米标记的二分之一到一个长度)在2或3个窦的铰链点之间的一条线上面。最终的植入高度也取决于预测的部署和BEV框架的缩短情况。(图9)

 


Sapien 3框架由5个梯级和12个单元组成。其中上部的单元更大,有助于在框架的流入和流出部分有不同的缩短。鉴于Sapien 3的有意低度扩张或过度扩张将导致流入部分的不同前缘缩短。调整放置高度,使其略高或略低植入前稍作调整,有助于实现最佳的植入深度,并减少PPI的发生[21,22]


逐步植入。

主动脉瓣膜损伤或破裂是一种不常见但具有破坏性的并发症。根据解剖学因素(CT和球囊辅助尺寸选择),对于严重钙化的瓣膜的治疗,我们建议从以下几个方面着手,先减少部署球囊的容积。


可以采取以下的 " underfilling trial "策略。

1) 故意将Sapien 3扩容不足(例如在部署严重钙化的BAV时,故意将Sapien 3扩容不足(例如,扩容不足2毫升)。

2)决定是否需要用名义充盈量进行后扩张,依据是根据瓣环空间的剩余空间和优化BEV框架的可能性,决定是否需要用名义填充量进行后扩张。[23,24]


填充不足的量取决于选择的Sapien 3瓣膜尺寸。在我们看来,我们认为一个好的概念是: Sapien 3  20毫米:少于1毫升开始;Sapien 3 23毫米:开始时少1-2毫米;Sapien3 26和29毫米:少1-3毫米。


"扩容流入道"。

扩容流入道的技术可以加强Sapien 3的 "外裙",以防止PVL。在流入端后扩后的THV也可以提高其结构性能,在不对钙化的环状结构施加额外压力的情况下保持环状结构。具体来说,后扩时,将球囊朝向流入口,中间的标志物放置在THV框架的心室端;外翻的流道THV框架可以增强 "外侧 "的压力。扩口的THV框架可以加强 "外裙 "的密封性。(图10A和11)


 
 

应该注意的是,这些技术提供了一种在难的解剖结构中取得最佳效果的结构化方法。


在此,我们提供了一些例子关于球囊辅助尺寸选择(环形处于 "灰色区域 "的尺寸),以证明我们在严重钙化的BAV中BEV分步部署(图12)。


 

对于一个有经验的团队来说,"单一快速起搏策略"可以达到类似的效果。例如,对于重度钙化的BAV,如果瓣环直径平均为27毫米,我们会准备一个29毫米的Sapien 3,标称容积(33毫升)。部署将在一次快速起搏过程中逐步完成。第一个操作者在透视下观察瓣膜。第二位操作者在给球囊充盈时,在2mL处停止,然后在第一操作者的指导下,给予额外的容量(1毫升或名义容量)。决定增加多少体积取决于操作者对THV和环面之间关系的理解。如果THV不能朝向钙化的脊线展开,而朝向相反的方向移动,那么就会有瓣环损伤的风险,特别是一旦它触及窦的铰链点,应立即停止充盈。此外,部署量取决于第二位操作者在注射器中感受到的阻力。第一和第二操作者之间的良好沟通对于使用这种策略成功具有重要意义。


大瓣环


BAV主动脉瓣的所有部件的尺寸通常比TAV大,增加了环状物尺寸不在商用THV覆盖范围内的可能性。我们以前描述了过度扩张和过度填充Sapien 3 THV以安全地适应大于商业推荐范围的环形物尺寸[21]。虽然Sapien 3最初不是为过度扩张而设计的。新的框架几何形状具有更高的高度和较长的瓣叶,允许Sapien 3可以过度扩张,以适应更大的环形物而不会造成明显的中心主动脉功能不全。


具体来说,我们建议过度填充2-4毫升,使其达到标称容积33毫升的29-毫米Sapien 3,以治疗平均直径为31毫米的巨大环状物(面积740平方毫米)。鉴于部署球囊的爆裂压力是有限的,超过4毫升的额外容量应慎重使用。巨大的环状物可能会增加THV错位和移位的风险。“扩容流出口 ”的技术可以确保瓣膜的锚定,并获得适当的密封及防止THV移位。我们建议扩张后,将球囊朝向流出口,中间的标记放在瓣膜框架的主动脉端。扩张后的流出端可以确保瓣膜的锚定。(图10B和11)


透视引导下植入及评估


由于在透视引导下的TAVR已被大多数先进的中心所接受。TAVR可以在有意识的镇静状态下安全有效地进行而不需要在术中使用经食道超声[25]。在ODP中部署BEV后,为了评估THV的位置和与冠状动脉口的关系。根部血管造影(10 mL造影剂,流量为10 mL/s)进行。血管造影评估的功能在调整后的ODP中进行,其中消除了BEV框架的视差。拔出导丝后,我们给20毫升的造影剂,流量为15毫升/秒。该造影剂被放置在BEV上方1厘米处。只有在PVL多的情况下,我们才进行第二次注射。(30毫升造影剂,流量为20毫升/秒)。


在右前斜30视图中进行第二次注射(30毫升造影剂,流量为20毫升/秒)。


在先前描述的技术中,了解PVL是否超过了轻度。如果造影剂抵达左心室的下半部,并且如果造影剂的密度达到了左心室的下部,且密度与主动脉根部相同,则可能不止是轻的。观察时可采用TTE来进一步评估[19]。此外,在每个病例中,我们都会测量回拉梯度。(图13)在轻度以上的PVL病例中,采用额外的容量进行扩容或"扩流 "技术——必须加以讨论。


 


术后治疗


在实际指南中,对于使用生物假体TAVR的患者,在没有其他口服抗凝剂适应症的情况下,每天服用75至100毫克的阿司匹林是合理的,而3-6个月添加氯吡格雷75毫克可能是合理的。在Popular (antiPlatelet治疗接受经导管主动脉瓣植入术的患者瓣膜植入术)试验中,单用阿司匹林比用阿司匹林和氯吡格雷有较少的出血发生率或较低的血栓栓塞的复合发生率。与TAV相比,接受BEV治疗BAV狭窄的患者血栓形成的发生率更高(J. Michel,未发表的数据,2021年5月)。在二叶瓣TAVR后,应进行3个月的抗凝治疗,然后终身服用阿司匹林100毫克。与世界上其他地区相比,我们观察到东亚人群的出血风险较高。这一点在亚洲BAV患者中,很难制定一个通用的抗凝策略,并且必须进行特殊的评估。


未来方向


如下图总结了BAV中的BEV。目前TAVR是高危或中危患者的黄金标准。然而,BAV仍被认为是外科手术的优选解剖结构,因为BAV被排除在以前具有里程碑意义的随机对照试验。最近,外科医生协会/美国心脏病学院TVT(Transcatheter Valve Therapy)登记的一项大型观察研究比较了5,412名BAV患者与165,547名TAV患者进行了比较。结果显示,手术成功率略低(96.0% 对96.7%;P = 0.004)和较高的中重度PVL(4.7% vs 3.5%;P < 0.001)[26]。在BAV患者中进行TAVR的随机对照试验的证据仍然很少,尤其是在亚洲人群中。随着越来越多的安全和高效的技术以及新一代的THV,BAV与BEV的可比较的结果迫切需要在大型的多中心前瞻性队列中确定。


 


要点

越来越多的人关注在TAVR手术中治疗BAV患者。

BEV在所有类型的BAV中显示出优异的性能。

基于解剖学的分析和手术的优化使BEV在BAV中的应用更加安全有效。

与TAV相比,定制的THV和技术可能达到相当的效果。


结论


BAV仍然是TAVR的主要挑战之一,特别是在一些发病率较高的亚洲国家。新一代的BEV已经被回顾性研究在BAV中表现较高的性能。多种技术应用于BEV可以治疗各种异常情况:严重钙化、较大的环状BAV等被认为是不符合TAVR的要求的。由于PVL、冠状动脉阻塞、PPI和主动脉破裂的风险很高。使用多种技术的组合植入BEV,可以达到与TAV相当的效果。


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译者简介


尹安远

蓝帆医疗

尹安远,复旦大学物理化学博士,蓝帆医疗上海创新研发中心研发总监,CCI宣传企划部执委。美国项目管理协会PMI认证项目管理专业人士,精益六西格玛黑带。

本期策划:沈雳

责任编辑:陈宝麟

本文作者:尹安远

后期制作:汪蕊

 


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关键词:
主动脉,CCI,二叶式,BAV,BEV,THV,尺寸,脊线

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