经导管二尖瓣置换的起源

经过数十年的发展，经导管主动脉瓣置换术（TAVR）已证明经导管治疗心脏瓣膜病的可行性。在这一成功的基础上，各种经导管概念正在被评估用以治疗其他瓣膜疾病，特别是二尖瓣反流（MR）。其中，经导管二尖瓣置换术（TMVR）可以通过提供新的瓣膜来提供有价值的替代方案，该植入术是将整个人工瓣膜经股静脉或经心尖植入原生二尖瓣，从而替代原生二尖瓣的生理功能；当正确植入时，该瓣膜可以提供足够的有效瓣口面积并完全消除MR。 

经导管二尖瓣置换的起源 

动物试验

在2005年Ma等人发表的一篇文中，首次描述了一种新的、设计用于植入二尖瓣位置的、无需体外循环的自膨胀人工心脏瓣膜，并展示了其动物试验的初步结果。

下图为用于该次研究的瓣膜。支架的形状让人想起了两个相对的王冠，两个王冠之间的凹槽在植入时，应位于二尖瓣环处，以便固定。

在制造瓣膜时，首先将保存在戊二醛中的猪心包缝合到直径为20mm的涤纶管中，然后将两个王冠状的自膨胀镍钛支架缝合在涤纶管的外表面上。瓣膜的平均高度为29.4±0.2 mm，内径为20.4±1.0 mm，外径为25.5±0.8 mm。然后，将瓣膜装载到定制的聚四氟乙烯输送系统中，该系统的总直径为10mm。下图为自膨胀支架在该输送系统中装载和半展开的状态。

该研究对8头平均体重为46.0±4.3kg的猪进行了急性体内评估，以确认上述瓣膜进行二尖瓣置换术的可行性。

在全身麻醉、心电图和血压监测下，通过左股静脉将心内超声探头（ICUS）插入右心房，以监测心内的操作。经刺穿左心房，在导丝的帮助下引入9F短鞘，通过该鞘插入血管内超声（IVUS），以测量二尖瓣的直径和面积，并确认瓣环的位置。随后移除IVUS，引入输送系统，进行瓣膜的放置，具体操作如下图所示。

该研究在八只动物中成功进行。体内评估显示，术前猪的原生二尖瓣环直径为24.9±0.6mm，平均二尖瓣瓣口面积为421.4±17.5mm2；术后植入瓣膜后的瓣环直径为19.8±0.4mm，瓣口面积为238.5±15.2mm2。ICUS显示八分之三的动物有轻度二尖瓣反流，瓣膜的平均压力梯度为2.6±3.1 mmHg。左心室流出道（LVOT）的平均压力梯度为6.6±5.2mmHg。猪的平均生存时间为97.5±56.3min，一头因瓣膜移位而导致LVOT闭塞而死亡。尸检评估证实，其余七只植入的瓣膜在二尖瓣位置正确定位（下图为瓣膜在二尖瓣位置固定良好的示意图），未发现由瓣膜引起的心房或心室病变。

该结果表明，在二尖瓣位置介入植入自膨瓣膜在技术上是可行的。为评估经导管二尖瓣置换术在人体中的可行性提供了基础。

经导管二尖瓣置换的起源 

首例人体

2012年6月12日，Lars Søndergaard和丹麦哥本哈根Rigshospitalet的心脏团队，对一名86岁男性患者，进行了世界首例人体经导管二尖瓣置换术（TMVR) 。

该患者经食管超声心动图显示严重的MR（grade, 3+ to 4），原因是二尖瓣环扩张和左心室（LV）扩张的二尖瓣后叶严重受限，射血分数为40%。患者拒绝接受外科手术（胸科医生协会评分，31.9%）和MitraClip治疗（由于收缩接合间隙过大）。在患者的同意和丹麦国家卫生委员会的批准下，第一代CardiAQ瓣膜（CardiAQ Valve Technologies, Irvine, CA）被应用于进行首次人体TMVR手术。

CardiAQ瓣膜由自膨胀镍钛支架、3个牛心包瓣叶及聚四氟乙烯膜组成，以最大限度地减少瓣周渗漏。支架设计允许在没有径向力的情况下进行环形连接。上图中，图A是第一代设备，在人类第一例经股植入中使用；图B是第二代装置，相对第一代可以更好地预防瓣周渗漏。

手术在全身麻醉下进行，通过右腹股沟进入股静脉和股动脉，如下图B所示进行steering snare的放置以操纵左心房的输送系统。经房间隔穿刺后，在HiWire（Cook, Bloomington, IL）和14mm Tyshak球囊（NuMED Inc, Hopkinton, MA）的辅助下建立通路后，如下图E~F，顺利推进输送系统（30 Fr）穿过房间隔，拉动steering snare将系统定向至二尖瓣。通过经食道超声，如下图G~H，仔细定位CardiAQ瓣膜以捕获二尖瓣后叶与前叶。在DSA和经食道超声确认瓣膜位置良好且功能良好后，将输送系统收回，并用16mm Amplatzer间隔封堵器（St Jude Medical, St Paul, MN）封堵由此产生的房间隔缺损。

患者在最初的24-48小时内顺利康复，TMVR后24小时和48小时通过超声确认瓣膜功能良好。下图A~B为术前二尖瓣反流情况；下图C~D为TMVR后48小时的评估，显示CardiAQ瓣膜位置稳定，仅有轻度瓣周渗漏，且可排除左心室流出道梗阻。

尽管患者在手术后68小时死于全身炎症反应综合征（可能是由体外辅助装置的使用引发的），但尸检没有显示CardiAQ瓣膜的显著病理学或功能障碍。同时，TMVR的可行性通过该次手术得到了证实。

世界首例人体经导管二尖瓣置换瓣膜的植入，开启了二尖瓣膜病介入治疗发展的新征程，在未来的时间里，TMVR器械及产品如雨后春笋般不断涌现。

参考资料：

1. Bapat V, Buellesfeld L, Peterson MD. Transcatheter mitral valve implantation (TMVI) using the Edwards FORTIS device. Eurointervention, 2014, 10 (suppl U): U120-128.

2. Ma L, Tozzi P, Huber CH, Taub S, Gerelle G, von Segesser LK. Double-crowned valved stents for off-pump mitral valve replacement. Eur J Cardiothorac Surg. 2005;28:194-8.

3. Mylotte D, Piazza N. Transcatheter mitral valve implantation: a brief review. EuroIntervention 2015; 11:W67-W70. DOI: 10.4244/EIJV11SWA19.

4. Søndergaard L, De Backer O, Franzen OW, Holme SJ, Ihlemann N, Vejlstrup NG, Hansen PB, Quadri A. First-in-Human Case of Transfemoral CardiAQ Mitral Valve Implantation. Circ Cardiovasc Interv. 2015 Jul;8(7).

5. De Backer O, Piazza N, Banai S, Lutter G, Maisano F, Herrmann HC, Franzen OW, Søndergaard L. Percutaneous transcatheter mitral valve replacement: an overview of devices in preclinical and early clinical evaluation. Circ Cardiovasc Interv. 2014;7:400-9.

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