经导管肺动脉瓣置换术之创新与进展

作者：陈莎莎 潘文志 周达新  复旦大学附属中山医院

TPVR/PPVI

 
经导管肺动脉瓣置换术（Transcatheter pulmonary valve replacement, TPVR），又称经皮肺动脉瓣置入术(Percutaneous pulmonary valve implantation, PPVI)，于2000年由Philipp Bonhoeffer教授首次报道[1]，主要应用于右室流出道重建术后并发右室流出道功能不全（包括狭窄和返流）的患者，其中最为常见的是法洛四联症（Tetralogy of fallot, TOF）外科矫正术后的患者。目前全球已有超过10,000名患者进行了TPVR的治疗，我国自2013年完成首例TPVR[2]以来，多个中心已陆续开展，共完成了近百例手术，在技术规范、器械创新等层面取得了创新和进展。

1、TPVR的适应证

伴有右室流出道狭窄的先天性心脏病在行外科矫正术时需要对右室流出道进行重建，国外术者多采用植入带瓣血管通道的方式，随着患者年龄增长，带瓣血管通道可能出现再狭窄和瓣膜返流。而国内多采用右室流出道-肺动脉跨瓣补片术式，术后即会遗留肺动脉瓣返流。长期严重的右室流出道功能障碍会导致右心衰竭、甚至全心衰竭，明显缩短患者的生存期[3-4]。因此，右室流出道功能障碍合并有右心功能不全的患者需要干预治疗，主要方式包括外科肺动脉瓣置换术（Surgical pulmonary valve replacement, SPVR）和TPVR。

2018年AHA/ACC成人先心指南

2018年AHA/ACC成人先心病管理指南[5]推荐TOF矫正术后并发中度及以上肺动脉瓣返流的症状性患者（I类），或无症状患者合并明显右室扩大和收缩功能下降者（IIa类）进行外科或经导管肺动脉瓣置换。但其中并未给出何种术式首选的建议。此后有研究对比了SPVR和TPVR术后30天、1年和3年的临床结局，结果显示两者在死亡、心血管再入院、肺动脉瓣再介入率方面无明显差异，但TPVR术后30天的右心功能障碍发生率明显少于SPVR，即使TPVR患者的术前基线心功能更差[6]。可以看出，TPVR较SPVR具有创伤小、恢复快以及手术风险低的优点。

2020年ESC成人先心指南

2020年ESC成人先心病管理指南[7]建议有症状且合并严重肺动脉瓣返流和/或至少中度右室流出道梗阻的患者建议行SPVR或TPVR（I类），无症状且合并严重肺动脉瓣返流和/或右室流出道梗阻的患者当存在以下标准之一（客观的运动能力指标下降；右室进行性扩大至收缩末右室容积指数≥80mL/m2，和/或舒张末右室容积指数≥160mL/m2，和/或三尖瓣返流进行性进展至至少中度；右室收缩功能进行性减退；右室流出道梗阻合并右室收缩压＞80mmHg）时应当考虑SPVR或TPVR（IIa类）（图1）。

图1：2020 ESC成人先心指南

关于法四术后发生肺动脉瓣反流的建议

同时，指南明确指出对于没有先天流出道的患者（包括既往应用同种异体、猪颈静脉移植物、生物瓣膜/导管行 RVOT 手术的患者），在解剖条件可行的前提下更推荐TPVR（I类）。

2016年经皮肺动脉瓣置入术中国建议

2016年经皮肺动脉瓣置入术中国专家建议[8]提出了TPVR的具体适应证和禁忌证。

适应证包括：

(1)伴有右室流出道狭窄的先心病外科矫治术后并发的中重度肺动脉瓣返流。

(2)患者有右室流出道功能障碍的相关症状，包括运动耐量下降、右心衰竭：或者患者无症状但有以下任一种情况（①中度以上功能性三尖瓣返流；②心脏磁共振成像测得的右心室舒张末期容积指数≥130 mL/m2；③心脏磁共振成像测得的右心室射血分数<45%；QRS波宽度≥160 ms；持续性房性或室性心律失常）。

(3)解剖学上适合行TPVR。

(4)年龄≥10岁或体重≥25 kg。

禁忌证包括：

(1)肺动脉高压（平均压≥25 mmHg）。

(2)严重肺动脉或分支狭窄。

(3)解剖学评估不适合，包括血管入径无法送入瓣膜或右室流出道-肺动脉无法放置瓣膜，或者术前检查提示瓣膜支架有压迫冠状动脉可能。

(4)存在心导管的手术禁忌。

2、国际上的TPVR瓣膜

由于国外进行外科右室流出道重建时多选择带瓣血管通道，国际上TPVR多采用球囊扩张式瓣膜，因存在带瓣血管通道的支撑，球扩式瓣膜容易锚定，仅部分流出道有扩张的患者需要预先植入球扩支架以保证瓣膜支架的稳定性，或使用自膨胀瓣膜。

目前国际上的TPVR球扩瓣膜系统主要包括Medtronic Melody瓣膜和Edwards Sapien瓣膜，其中以Medtronic Melody瓣膜系统应用最多。    

Medtronic Melody瓣膜是首款用于TPVR的瓣膜，由牛颈静脉瓣和铂铱合金支架构成（如图2），2006年获得CE批准用于右室流出道功能障碍患者，2017年在美国FDA获批。其直径型号为18mm-22mm。多中心的临床试验[9]已证明其在有带瓣血管通道的患者中植入成功率可高达99%，并且能有效改善右室流出道功能障碍，获得非常优异的早期介入结果。从中期随访结果来看[10]，5年免于再介入率为76%左右，瓣膜支架断裂导致再狭窄是再介入的主要原因，预先植入球扩支架可减少再介入率。但是，在无带瓣血管通道的肺动脉瓣返流患者中，Melody瓣膜植入成功率仅58%，主要原因在于过度扩张的右室流出道。

图2：Medtronic Melody瓣膜(Medtronic, Minneapolis, Minn)

Edwards Sapien瓣膜是第二款球囊扩张瓣膜，由牛心包瓣和镍钛合金支架构成（如图3）。2006年在美国进行时首次人体植入，2010年获得CE 批准，其直径型号为20mm-29mm。多中心回顾性观察性研究Edwards SAPIEN XT瓣膜的早期临床结果显示，在有或无带瓣血管通道的患者中总体植入成功率为93.5%，术后30天患者右室流出道功能障碍及临床心功能均得到显著改善[12]。COMPASSION研究针对Edwards Sapien瓣膜用于有带瓣血管通道的患者，3年随访结果显示，93.5%的患者得到临床心功能改善，右室流出道功能障碍较基线有明显改善，其中91.1%的患者达到轻度以下的肺动脉瓣返流，免于死亡、再介入和心内膜炎的比率为98.4%、93.7%和97.1%，没有发生支架断裂的情况，其中91%的患者进行了预先支架植入[13]。

图3：Edwards Sapien瓣膜

(Edwards Lifesciences, Irvine, California)

目前国际上还没有获得CE或PDA批准的TPVR自膨胀瓣膜，但已有多款瓣膜在研发中，有三款瓣膜已进入临床试验阶段，包括Medtronic Harmony瓣膜（已完成20例人体植入），韩国SNU-TaeWoo Med的 Pulsta Valve瓣膜（已完成10例人体植入）和Edwards公司Alterra Adaptive Prestent瓣膜及裸支架（已完成第1例人体植入）。如图4。

TPVR

图4：国际上的TPVR自膨胀瓣膜

3. 经导管肺动脉瓣瓣中瓣植入技术（TPV-in-TPV）

TPVR中、远期手术并发症主要包括感染性心内膜炎、人工瓣梗阻、支架断裂、瓣膜衰败，一部分患者TPVR术后需要再次介入治疗，包括球囊扩张、单纯裸支架植入和TPV-in-TPV。Shabana Shahanavaz等[19]纳入3个前瞻性多中心研究中所有使用Melody瓣膜进行TPVR患者共309名，随访期间共46名患者进行了再介入治疗，其中所有患者均存在人工瓣膜再狭窄，15%合并心内膜炎，59%同时存在瓣膜支架断裂。再介入患者中的17例进行了单纯球囊扩张（TPVR后中位时间4.9 [4.0-6.0]年），1例进行了裸金属支架的植入（TPVR后4.4年），还有28例进行了TPV-in-TPV（TPVR后中位时间6.9[5.2-7.8]年）。对比单纯球囊扩张组和TPV-in-TPV组，二者均可较基线明显改善血流动力学参数（包括心超跨瓣平均压差，导管测得的右室流出道峰值压差、右室收缩压、右室/主动脉压力比值），但二者术后即刻改善效果相当。再介入治疗后4年内免于再次介入治疗率为60%，免于移植率为83%。而进行TPV-in-TPV患者免于再介入治疗率明显较单纯球囊扩张的患者高(71% vs. 46% at 4 years; p = 0.027)，说明虽然球囊扩张与TPV-in-TPV一样能使患者的即刻血流动力学改善，但TPV-in-TPV却可以更持久地缓解RVOT梗阻和肺动脉瓣返流。

4. TPVR中的技术创新 

在TPVR中，装载有瓣膜的输送系统无法跨瓣是导致手术失败最主要的原因，其发生率约2%[20-22]。

造成跨瓣困难的因素主要包括：

// 右房室扩张、转位，路径迂曲；

// 右室流入道与流出道成角；

// 右室流出道钙化、局部狭窄；

// 输送系统profile大，整体较硬，通过性差;

// 钢丝轨道支撑力不足。

常见解决方案包括： 

// 寻找可深置导丝的肺动脉分支，通常首选左下肺动脉；

// 用最硬的导丝作为轨道支撑，通常首选lunderquist超硬导丝；

// 加强辅路支撑，拉直跨瓣路径，包括在辅路以另一超硬导丝和硬鞘支撑

但是，在某些特殊案例中，常规方案无法解决跨瓣问题，葛均波院士、周达新教授团队在2020年9月结构周手术直播演示时，创造出新的跨瓣技术，命名为“支撑鞘与圈套导丝平行锚定技术”（Parallel Anchor-Supporting sheath and Snared wire，PASS），即：经辅路的支撑鞘内送入圈套器，用圈套器套住主路钢丝轨道，稳稳抓住主路钢丝远端，使其不会因为输送系统前送阻力而回撤，丧失支撑力，让支撑鞘与被圈套的导丝形成一个锚定整体，提供最强的输送系统支撑力。无独有偶，2020年10月Nicola Maschietto医生在Catheter Cardiovasc Interv 杂志上发表了他使用圈套导丝技术（The snared wire technique, SWT）成功进行TPVR的经验[23]。PASS和SWT在核心技术上不谋而合，充分展示了国内外TPVR专家们的丰富经验和保持技术创新的热情。

5. 总结

随着TPVR在临床应用及证据的增多，指南已充分肯定其在右室流出道重建术后并发右室流出道功能不全（包括狭窄和返流）患者中的价值，成为解剖合适患者的首选治疗。中国患者群有右室流出道瘤样扩张的独特解剖特征，国内自主研发的自膨胀瓣膜以其独特的设计适应于此类患者，前期临床试验在安全和有效性方面均获得良好的结果。但是，存在一定的远期瓣膜功能障碍发生率，TPV-in-TPV可以更持久地缓解再发的右心室流出道梗阻和肺动脉瓣返流，可能目前是TPVR再介入治疗的首选。

我们相信，随着TPVR技术的成熟、完善，瓣膜器械的研发、改进，提高手术成功率，减少中、远期并发症，增加瓣膜耐久性等问题会被一一攻克。

参考文献

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