主动脉根部结构与TAVR应用

主动脉根部结构与TAVR应用 中山大学孙逸仙纪念医院心内科 彭彦人

经导管主动脉瓣置换术（Transcatheter Aortic valve Replacement, TAVR）经过20年的发展，已成为心脏介入学上的一颗明珠，带来第四次心血管介入革命。随着TAVR手术适应症的扩大，手术量的增多，对主动脉根部的术前分析也提出了更高的要求。而术者只有深刻理解主动脉根部解剖，才能更好地进行术前分析，制定计划，进而完成手术，减少并发症。

本文就主动脉根部解剖做一介绍，以期起到抛砖引玉的作用，若有纰漏之处，还请指正。

主动脉根部由主动脉窦（sinuses of Valsava，SOV）、叶间三角和主动脉瓣瓣叶组成，其底端为瓣叶最低点组成的主动脉瓣环，顶端为窦管结合部（sinotubular junction，STJ）。无压力下，主动脉根部的Valsalva窦最大，其次瓣环，接着是升主动脉（在STJ上1cm处测量），最后是STJ部，如图1所示。主动脉根部近端与心肌及二尖瓣前叶延续，远端与升主动脉延续，外侧则毗邻左心房、右心房、右室流出道等结构。

主动脉窦的壁主要由弹性纤维组成，窦壁较升主动脉薄，并在STJ部形成凸起样，称为窦管嵴的结构，这种结构在主动脉根部的横切标本上是隆起的弹性纤维，具有较好的延展性，但难以形成锚定力。胶原组织在主动脉根部主要有2种分布方式，一种组成了瓣叶花冠状“环”较厚的致密胶原纤维，另一种组成了叶间三角上较薄的胶原纤维（主要分布在左-无冠窦），而右-左冠窦、右-左冠窦的叶间三角则主要由肌肉组织构成。

图1 无压力下的主动脉根部模式图，比值为以主动脉窦进行标化后的各径线参数

1.主动脉瓣环

主动脉瓣环的英文annulus来源于拉丁语“anus”的缩写形式，后者指的是平面的环，但实际上主动脉瓣的瓣叶以半月形方式附着。如果移除支持瓣叶的流出道、Valsalve窦，而保留其相对更坚硬的胶原组织，则可以得到类似花冠状的结构，并能像戒指一样戴在手上。虽然主动脉基底部不存在一个解剖意义上的环状结构，但通常我们将主动脉瓣叶的最低点连成的环称为瓣环，即annulus。

在瓣环水平，心肌约占周径的43.3-47%。不同瓣环处的厚度大相径庭，右冠窦处的瓣环最厚，约6.2±1.2mm，其次是左-右冠窦接合部对应的瓣环，约3.9±1.1mm，而无-左冠窦接合部对应的瓣环厚度仅1±0mm（详见图2）。

图2 瓣环处的无冠窦（NCS）、左-无联合（N/L com）、左冠窦（LCS）、左-右联合（L/R com）、右冠窦（RCS）、右-无联合（R/N com）对应的瓣环厚度

Hamdan等人在分析35例主动脉瓣狭窄患者和11例正常受试者的全时相心脏CT后发现，主动脉瓣环在收缩期时瓣环短径增加、偏心率降低，瓣环更像一个椭圆并凸向左心房，而舒张期时瓣环短径减少，偏心率增加。瓣环的周长变化不大，而面积增加（如图3）。瓣环不仅为我们行TAVR提供瓣膜型号的选择，也是确定其他径线测量的基础。

图3  收缩期及舒张期主动脉瓣-二尖瓣环形变。左侧为收缩期，右侧为舒张期，收缩期时主动脉瓣环短径增加，使瓣环偏心率降低而面积增加，瓣环凸向二尖瓣

2.心室-主动脉连接

心室-主动脉连接（Ventriculo-Aortic Junction，VAJ）是主动脉根部在解剖上心室肌与主动脉壁的分界，也是组织学上肌肉组织与纤维组织的分界。Kerchove等人通过对比主动脉根部外壁上测量的STJ-心肌距离和内壁测量的STJ-瓣环距离，得出VAJ不是一个类似环状的结构，也不都在瓣环上方。如图4所示，VAJ与左-右冠窦接合处对应的瓣环有最大的相对距离，二者相差约4.6±1.4mm，而在无冠窦处VAJ可能低于瓣环，平均差值约-0.1±0.9mm。VAJ是许多外科瓣膜缝合或最终锚定的地方，但对于TAVR，其真实意义仍不明确。

图4  VAJ（黑色虚线）与瓣环（白色实线）的距离

3.窦管联合部

commissure原意是指对合的线，因此最开始解剖学家在描述commissure时指的是瓣叶关闭时对合的瓣叶游离缘，但随着外科医生和病理学者对主动脉根部研究越来越多，commissure现在主要指叶间三角的最顶点，并根据定义窦管结合部（Sinus Tubular Junction，STJ）为commissure所组成的一个环。接合部之间的距离在R右冠窦最大，约占总周长的36.5%，其次是无冠窦（32.6%）和左冠窦（31.0%）。

4.主动脉瓣瓣叶

主动脉瓣瓣叶分离着主动脉和左心室的血流动力学，可分为附着缘、瓣叶体和游离缘，研究发现，在附着缘最低点最厚，而瓣叶体最薄，在游离缘的中间，还会形成一个小结。年龄越大，瓣叶越厚，有趣的是，n小结厚度在60岁以后迅速增加，游离缘的厚度缓慢增加，而瓣叶中心则变化不大。与一般印象不同，三个瓣叶是不完全相等的，个体间的差异较大。

5.主动脉窦

三个主动脉窦并非等大，右冠窦接合部距离约为18.82mm ± 1.93mm，无冠窦为17.43 ± 2.06，左冠窦为15.21 ± 1.88mm。右冠窦、无冠窦和左冠窦平均高度分别为19.45 ± 1.91mm、17.68 ± 1.77mm和17.45 ± 1.39mm。窦高的差异决定了窦管接合部和瓣环的平均倾斜角为5.47°。而右冠窦、无冠窦和左冠窦平均容积分别为1.6 ± 0.34、1.33 ± 0.27和1.04 ± 0.23ml。有意思的是，窦管结合部和瓣环的倾斜角在心脏周期中存在变化，在收缩期倾斜角减小，而舒张期时倾斜角增大，这就导致收缩期时窦管结合部与瓣环更加平行，主动脉根部像一个有利于射血的直圆柱体。而在舒张期间，倾斜角度增大，从而可能降低了瓣叶应力。

6.叶间三角

左冠窦和无冠窦之间的叶间三角是主动脉瓣与二尖瓣纤维连续的一部分。其下是主动脉下幕，主动脉瓣到二尖瓣前叶之间主动脉下幕的宽度及高度无文献报道，但普遍认为瓣环下至少存在2mm高度的纤维连续区域。当该叶间三角被移除时，会产生一个通向心包横窦的窗口，然后再通向心房。

无冠窦和右冠窦之间的叶间三角与膜部间隔直接连续。值得注意的是，该叶间三角的基底段右侧紧靠三尖瓣的隔瓣，而三尖瓣的隔瓣将膜部间隔分为心房和心室两部分。切除此部分将在左室流出道和右横窦之间形成一个窗口，在右心室室上嵴附着处向外开放。

左-右冠窦叶间三角是三个三角中最小的，需要切除右室流出道漏斗部方能显示，该三角分隔主动脉瓣下的左室流出道和右心室流出道的漏斗部。

窦底部的叶间三角约占瓣环总周长的50%，无冠窦-左冠窦的叶间三角最宽，瓣叶底端间距约25.3mm；左冠窦-右冠窦的叶间三角瓣叶底端宽度为22.4mm；右冠窦-无冠窦的叶间三角瓣叶底端宽度为21.6mm。

7.冠脉开口

大多数人的左冠状动脉开口于左冠窦，右冠状动脉开口于右冠窦，而无冠窦无冠脉，三个窦因此而得名，冠状动脉通常位于STJ下方。尸检结果发现，左冠状动脉开口至瓣环的平均距离为12.6 ± 2.61mm，右冠状动脉开口至瓣环的平均距离为13.2 ± 2.64mm。

急性冠脉堵塞是TAVR严重并发症，因此在术前分析时，不仅需要分析冠脉开口高度，还需要分析瓣叶长度、瓣叶-冠脉开口距离、SOV、STJ等，以更好地评估冠脉堵塞风险。

8.主动脉瓣与传导系统的关系

房室结位于由Todaro肌腱、三尖瓣间隔叶附着区和冠状窦口所组成的Koch三角内，三角的顶点为膜部间隔。由于房室结位于邻近膜部间隔的三角顶点下方，因此，房室结实际上与右-无冠窦叶间三角延续的膜部间隔非常接近。房室结延续为HIS束，穿过膜部间隔后从其下方穿行形成左束支。如TAVR手术中瓣架位置过低、oversize过大，可能挤压膜部间隔，导致房室传导阻滞或左束支传导阻滞。

展 望

TAVR技术开展已经二十年，通过外周动脉入路，实现不开刀、经导管的主动脉瓣膜置换。在TAVR治疗主动脉瓣狭窄的场景下，钙化增厚的瓣叶、瓣环提供充分锚定力，确保导管瓣膜精准释放和长期稳定。通过对主动脉根部结构的深入理解，一方面促进导管瓣膜结构改良，如增加裙边设计，显著减少瓣周漏；另一方面，植入技术的改进，如左右窦重合角度的提出，减少瓣架对流出道、膜部间隔的挤压，显著降低传导阻滞和起搏器植入。而在TAVR治疗主动脉瓣返流的场景下，对于根部结构的深入了解，能更好地实现导管瓣膜的锚定和稳定，并为研发新型的专用导管瓣膜提供理论依据。

参考文献

1.de Kerchove L, Jashari R, Boodhwani M, et al. Surgical anatomy of the aortic root: Implication for valve-sparing reimplantation and aortic valve annuloplasty. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2015;149(2):425-433

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3.Piazza N, de Jaegere P, Schultz C, Becker AE, Serruys PW, Anderson RH. Anatomy of the Aortic Valvar Complex and Its Implications for Transcatheter Implantation of the Aortic Valve. Circ Cardiovasc Interv. 2008;1(1):74-81. 

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