一 、引言
非缺血性二尖瓣返流最常見的病因是風濕性心臟瓣膜病和退行性疾病,如瓣膜松弛和腱索斷裂等。目前我國對非風濕性心臟瓣膜病的手術治療還重視不夠。對二尖瓣關閉不全的病人進行手術治療,需要考慮手術適應證和手術時機。手術治療方法的改變從根本上影響了心瓣膜病的整體醫療策略。
以前,只有當二尖瓣返流的病人臨床癥狀加重或出現了左心力衰竭竭時,臨床醫生才考慮進行人工瓣膜置換,但這時部分病人的左室功能不全已無法逆轉,還有可能出現一系列與人工瓣膜有關的并發癥,如血栓栓塞、抗凝引起的出血、感染等。二尖瓣修復則比較安全,為我們提供了新的治療思路,早期對瓣膜進行修復適合于所有的嚴重二尖瓣關閉不全的病人。
二、二尖瓣返流的手術時機
二尖瓣返流通常進展緩慢,心室收縮功能一般能夠保持正常,但由于心臟負荷增加,左室功能是逐步減退的。若二尖瓣返流嚴重,左室功能正常,則出現高動力循環狀態,射血分數高于正常。一旦病變進展,射血分數低于60%時,即使進行外科手術,病人的預后也較差。由于用射血分數評價二尖瓣關閉不全病人的左室功能不敏感,需考慮采用心室收縮末徑等一些不依賴前負荷的左室功能指標。當術前患者左室收縮末徑超過45mm時,提示手術的療效較差。因此,射血分數大于60%的患者,若左室收縮末徑接近45mm時,即使沒有癥狀,也應建議對患者進行瓣膜修復。
三、瓣膜修復與置換的比較
二尖瓣修復與置換兩種方法治療二尖瓣返流,究竟哪種更好,目前尚缺乏前瞻性隨機試驗的證據。而且進行這兩種手術方法治療的患者具有不同的特征,可修復瓣膜的病人臨床狀況優于只能進行瓣膜置換的病人,無法通過文獻綜述的方式來比較這兩種手術方法。
即使如此,仍然可以得出比較明確的結論。經對患者的基線進行調整后的分析表明,修復二尖瓣的病人術后生存率和左室功能的改善均優于二尖瓣置換者,手術死亡率也較低(表4.1)。部分原因是保護了瓣膜-腱索-乳頭肌的完整性,使左室正常的幾何形狀和功能得以維持。
表4.1 二尖瓣修復術與置換術的手術死亡率比較
置換術 修復術 P值
總死亡率 n=214(10.3%) n=195(2.6%) 0.002
年齡≤75歲 n=39(30.8%) n=44(6.8%) 0.0005
年齡≥75歲 n=175(5.7%) n=151(1.3%) 0.036
瓣膜修復術和置換術的再手術率都非常低。一項研究分析了因器質性二尖瓣返流而行手術治療的病人,195例病人修復瓣膜,214例置換瓣膜,五年后不需再手術的病人分別為90%和93%(修復和置換),10年后仍能分別達到75%和80%(P=0.47)。
瓣膜修復甚至可用于瓣葉和瓣環已發生鈣化的病人,這對于外科醫生來說有一定難度,但經過組織脫鈣和清創術后,采用標準技術進行修復并不影響手術效果。對于自體瓣膜心內膜炎,二尖瓣修復明顯優于置換,可以降低住院死亡率,改善遠期預后。因此,無論何種病因,瓣膜修復均應作為治療二尖瓣返流的首選術式。
據報道瓣膜修復術10年和15年后因瓣膜退化而需再手術者分別只有10%和15%,而修復后又出現了瓣膜病變者仍有16-21%可以再次修復。故修復后仍需置換瓣膜的病人實際上很少。
四、修復的基本概念
對于二尖瓣后葉脫垂,手術治療采用三角或四角切除術,切除缺乏支持的部分,或折疊多余的瓣葉組織。對于前葉脫垂的病人,無論是否合并腱索斷裂,我們都推薦采用Gore-Tex縫合線進行腱索置換。
瓣環擴張通常伴有二尖瓣返流,若瓣環進行性擴大,則瓣葉對合面積減少,使返流加重。由于瓣膜聯合部受到影響,瓣環擴張通常是非對稱的。擴張改變了瓣環形狀,導致瓣葉前后徑大于橫徑,所以必需修復瓣環。修復瓣環的目的有以下四點:
1、縮小瓣環直徑,減少瓣葉必須封閉的面積
2、阻止瓣環進一步擴張;
3、使瓣葉側游離緣有數毫米的對合,減少修復瓣葉和腱索時發生撕裂的可能性;
4、恢復正常的瓣環形狀。
修復瓣環需采用一個人工環,使前后葉對合良好,無論采用何種技術,術后需測定返流程度、跨瓣壓差和瓣膜面積等指標,評價瓣膜功能。須注意正常的二尖瓣環大小和形狀隨心動周期而發生變化,收縮期瓣環形狀從圓形改變為橢圓形,這種改變起到了"括約肌樣"功能,可使瓣膜面積減少26%。如果使用可活動瓣環代替固定環,更有利于術后近期和遠期的左室收縮功能。
五、瓣膜置換術
選擇人工瓣膜需考慮瓣膜質量和病人的情況,瓣膜的耐用性常常是病人關心的首要問題。當進行術前討論時,最常見的問題就是"這個人工瓣膜能使用多久?"。對于在美國近期應用的機械瓣膜而言,回答是"永遠",因為機械瓣膜材料本身很少出現故障。但這并不是指人工瓣膜發生機械故障時,不需要再次更換瓣膜(如血管翳的生長阻礙了瓣膜的正常閉合),因此病人應當明白其中的差別。對個體而言,生物瓣膜的耐用性難以確定。如下文所述,因為自身特點所限,組織型瓣膜壽命有限,應用此類瓣膜必須符合病人的需求。
抗凝和血栓形成是換瓣病人術后的主要問題,機械瓣膜有良好的耐用性,明顯優于目前應用的組織型瓣膜,但易出現血栓形成和血栓栓塞等并發癥?鼓煞乐寡ㄋㄈ瑫r增加了病人的出血危險性,事實上,機械瓣膜置換術后,有75%的并發癥與抗凝引起的出血和血栓形成有關。
在評價不同類型的人工心臟瓣膜時,必須清楚瓣膜血流動力學的一些概念,這與瓣膜設計及血流通過人工瓣膜時心臟做功直接相關。所有目前批準應用的人工瓣膜均有一縫合環占據了血流通路上的十字交叉區,與機械瓣膜相比,組織型瓣膜的這種"縫合環區"面積較大。瓣膜的有效通道面積(EOA)是允許血流通過的實際瓣膜面積。EOA與縫合環面積的比值就是瓣膜的功能指數(PI)。目前豬瓣膜的PI范圍是0.35-0.4,心包瓣膜為0.65,傾斜圓盤瓣膜為0.07-0.7,確切地說,所有以支架為基座的人工瓣膜均比正常自身瓣膜狹窄。在體型較大的病人,應用相對較小的人工瓣膜時,就會出現流出道狹窄,被稱為人工瓣膜不匹配現象。大多數病人的跨瓣壓力階差很小,幾乎沒有臨床意義。然而應當注意,當瓣膜面積減少而且EOA也相應減少時,跨瓣壓力階差自然會增加,將抵消瓣膜置換所應有的臨床療效。
另外有兩種瓣膜功能問題常被忽視:動態和靜態人工瓣膜返流。動態返流發生在瓣膜完全閉合之前,返流程度最輕的是傾斜圓盤瓣膜,其次是雙葉人工瓣膜,最重的是球狀和籠狀罩型瓣膜。靜態返流發生在瓣膜完全閉合之后,大多數瓣膜的靜態返流有消除微血栓的作用。雙葉瓣膜和Medtronic-Hall傾斜圓盤瓣膜的靜態返流量要多于球狀的籠狀罩型瓣膜。若病人心功能良好,瓣膜功能也正常,返流無關緊要,但當射血分數明顯下降時,大量返流可以削弱瓣膜置換后應有的血流動力學改善。
六、機械瓣膜
目前美國有五類機械瓣膜獲得FDA批準,包括St Jude雙葉瓣膜、Medtronic-Hall傾斜圓盤瓣膜、Carbomedics雙葉瓣膜、Starr-Edwards球狀罩型瓣膜和Ominicarbon傾斜圓盤瓣膜(從Omini sc感染性心內膜炎nce瓣膜發展而來)。目前幾乎沒有前瞻性隨機試驗比較各類瓣膜在相同人群中的療效。目前我國所用機械瓣膜仍靠進口。
非隨機化試驗表明,患者在植入目前幾種獲準的機械瓣膜后,長期療效沒有明顯差別。幾個前瞻性隨機對比幾種瓣膜的試驗也證實了這個結論。Schulte等把150個連續換瓣病人隨機分入傾斜圓盤人工瓣膜組和Starr-Edwards瓣膜組,平均隨訪14.8年,兩種傾斜圓盤瓣膜(Bjork-Shiley,Lillehei-Kaster)間和球籠狀罩型瓣膜(Starr-Edwards)間的長期生存率沒有顯著差別。
在另一個有102例病人參加的隨機研究中,Fiore等發現傾斜圓盤(Medtronic-Hall)和雙葉瓣膜(St Jude)間的三年生存率及瓣膜相關事件發生率無顯著差異。還有一個178例病人參加的前瞻性隨機研究(平均隨訪52個月)甚至發現,較早型號的傾斜圓盤瓣膜(Bjork-Shiley)與雙葉瓣膜(St Jude)相比,遠近期生存率及主要出血并發癥亦無顯著差異。因此,就臨床表現和血流動力學資料而言,尚無大規模的隨機研究能確切地說明某種瓣膜的優越性和優先選擇性。
七、生物瓣膜
最常用的生物瓣膜有三種:Hancock豬瓣膜(Medtronic公司)、Carpent感染性心內膜炎r-Edwards豬瓣膜、以及牛心包瓣膜(Baxter Healthcare)。生物瓣膜主要的問題是結構退行性改變。這種改變與時間并無簡單的線性關系,而是在植入5-6年后進行性惡化。生物瓣膜故障最常見的類型是鈣化結節導致瓣尖撕裂,產生瓣膜返流,由鈣化瓣葉引起的單純狹窄不常見。生物瓣膜的結構性功能不全在兒童、青少年和年輕人進展較顯著,而高齡病人則有所好轉。對于生物性主動脈瓣的患者,年齡在39-44歲之間者10年內不發生結構相關事件的患者只有58%-70%,15年內只有33%。而70歲以上的病人植入瓣膜10年和15年后分別有95%和93%不出現結構相關事件。年齡在60-69歲間的病人10年后也能達到92-95%。
許多研究者比較了Hancock和Carpent感染性心內膜炎r-Edwards兩種豬生物瓣膜的特點,總體上,這些瓣膜的短期和長期療效并無顯著差異。在一個隨訪10年的前瞻性試驗中,174例進行二尖瓣或主動脈瓣置換術的病人被隨機分配接受Hancock和Carpent感染性心內膜炎r-Edwards豬生物瓣膜,結果顯示:病人的存活率、瓣膜的耐用性及瓣膜相關并發癥幾個方面均無顯著差異。另一試驗也證實了上述發現,147例進行二尖瓣置換的病人隨機地接受Carpent感染性心內膜炎r-Edwards或Hancock豬生物瓣膜,在10 年時進行隨訪,發現兩組間生存率和瓣膜相關并發癥的發生率無明顯差別。
為了便于植入,以前的生物瓣膜均固定在支架上,使得相對柔軟的組織型瓣膜有牢固的基礎,但這種支架及縫合環卻明顯減少了EOA,因此與機械瓣膜相比,組織型瓣膜顯得相對狹窄。近來無支架的生物瓣膜引起人們極大興趣,與其它組織型瓣膜一樣,無支架生物瓣膜有良好的血流動力學表現,而且不需抗凝。在一項研究中,對245例植入Toronto SV無支架瓣膜(St Jude Medical)的病人隨訪3年,發現EOA和跨瓣壓差隨時間有所改善,而且研究期間左室重量減少了14.3%。
與所有的生物瓣膜一樣,無支架瓣膜發生的主要故障也是瓣膜返流。200例置入一種無支架主動脈瓣(PRIMA Edwards;Baxter Healthcare)的病人,一年后有27%發生主動脈瓣關閉不全,但只有1例出現三度關閉不全。在另一項非隨機化研究中,150例病人分別植入了無支架生物瓣膜(PRIMA Edwards)、傳統的生物瓣膜或者同種焯灝昴,各讬澳一年发病率及藙邛嘛椶灭媹A畋稹U蛭鞫靄晡拗Ъ馨昴ぶ踩肴〉昧肆釗斯奈璧某醪匠曬,因凑b枰諧て詰難芯,覄蚍立此类瓣膜灾u鞫靄曇膊≈械淖鈧盞匚弧? 進行二尖瓣的無支架瓣膜置換較為困難,因為二尖瓣環的形狀隨心動周期而發生變化,需要額外的外部力來維持無支架瓣膜的功能。這是一個工程學難題,初步解決辦法是先用人工腱索把無支架瓣膜固定在乳頭肌上。雖已有短期成功的報道,但仍處于試驗階段。
最近,另一種已應用的組織型瓣膜是同種異體瓣膜,這種組織型瓣膜(包括主動脈瓣和肺動脈瓣)取自人類尸體,經過抗菌消毒處理和低溫保存。同種異體瓣膜有許多優點,包括跨瓣壓力階差低,感染發生率低,可用于活動性心內膜炎病人,但早期可有血栓形成,因此仍需抗凝。移植同種異體瓣膜要比移植支架固定生物瓣膜困難得多,需要一定的外科經驗和技巧。在兩個隨訪8年和14年的研究中,分別只有17%和14%的病人因同種異體瓣膜結構性退化而再次手術,主要原因是關閉不全逐漸加重。
另外一種同種主動脈瓣置換術采用自體肺動脈瓣移植(Ross)手術。手術過程包括:切除病人正常的肺動脈瓣(自體移植瓣膜),置換病人的主動脈瓣,另用冷凍保存的人類肺動脈瓣(同種異體瓣膜)代替已切除的肺動脈瓣。這種手術方式有許多可取之處,首先,兩個瓣膜均為組織型,因此勿需抗凝。其次,自體肺動脈瓣移植物無需抗菌消毒和冷凍處理,容易存活及生長,耐用性良好。在一個195例病人參加的研究中,5年后有89%的病人不需再手術。與主動脈瓣同種異體瓣膜置換相比,接受肺動脈自體瓣膜移植的病人有相似的血流動力學表現,以及近期和中期的術后療效。
但肺動脈自體瓣膜移植術存在三個缺陷:首先,在手術范圍上,單一瓣膜置換擴大為雙瓣膜置換。而且即便自體肺動脈瓣功能良好,也有可能出現組織退化和同種異體肺動脈瓣阻塞現象。其次,即使手術技巧高超,病人入選嚴格,20年后仍20%的病人需再次手術更換肺動脈瓣。另外,有10-20%的自體瓣膜移植術后的患者出現二級以上的主動脈瓣關閉不全。所以該方法尚需長期隨訪研究,以確定自體肺動脈瓣置換的安全性與耐用性。
八、機械瓣與生物瓣的比較研究
在一項前瞻性隨機試驗中,262例病人隨機接受機械瓣(Bjork-Shiley)或豬生物瓣(開始為Hancock之后為Carpentier-Edwards)進行二尖瓣置換術,兩組七年的生存率與血栓栓塞事件發生率相似。另一項前瞻性隨機研究也證實了機械瓣和生物瓣置換術后患者的生存率大致相等。該研究中需進行二尖瓣或主動脈瓣置換術的575例病人隨機接受機械瓣(Bjork-Shiely)或豬生物瓣(Hancock)植入,11年后各組的生存率及瓣膜相關并發癥發生率相似。但與瓣膜相關的并發癥分布有差別,結構性故障僅見于生物瓣膜,而出血并發癥更多見于機械瓣置入者?傊,兩類瓣膜的并發癥類型不同,但并發癥的發生率以及生存率基本一致,選擇生物瓣還是機械瓣須參考其它因素。
九、影響瓣膜選擇的因素
瓣膜置換術后的病人生存年限不依賴瓣膜的類型,而是其它因素,因此在選擇瓣膜時應當考慮病人的綜合因素。首先應評價病人術后的預期壽命,年齡在65-69歲間的病人進行主動脈瓣或二尖瓣置換術10年和15年生存率分別為53%和25%,70歲以上病人10年和15年的生存率分別為30-38%和25%。瓣膜置換的同時需進行冠狀動脈旁路移植術的病人生存年限進一步縮短。
根據我們的經驗,如果其它因素相似,70歲以下的病人推薦使用機械瓣,而75歲以上的病人則應考慮應用生物瓣,處于70-75歲之間這個"灰區"時,要考慮病人的總體健康狀況和個人意見。
決定瓣膜選擇的另一重要因素是抗凝。由于機械瓣需終生抗凝,很顯然下列病人不宜使用:
1.出血傾向者;
2. 因為地理或社會心理原因而無法監測抗凝水平者;
3. 從事高創傷危險性職業者;
4. 育齡婦女渴望懷孕者。
以上情況也是使用組織型瓣膜的指征,但如果病人因為其它情況需要抗凝,如心房顫動、巨大左房、慢性深靜脈血栓形成、或已植入一個機械瓣膜,就應選擇耐用的機械瓣膜。另外,如果因為某些原因,病人重新置換瓣的可能性較大時,也應推薦使用機械瓣。
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