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经皮主动脉瓣植入的现状和进展

发布日期:2014-10-15收藏

  来源于:http://www.365heart.com/show/98957.shtml

作者:孔祥清

     自2002年Cribier开展了第一例经皮主动脉瓣植入手术以来,该手术已成为治疗重度主动脉瓣狭窄的方法之一,其疗效令人满意,手术过程创伤小,前景可喜。近年来围绕着TAVI器械如何改进、如何减少并发症及如何推广适应症方面已进行了很多研发工作,针对新研发的装置在不同人群的表现也有相当多的研究。在这里我们例举部分新型装置、它们各自的表现、适应症及相应的临床试验情况。

瓣膜装置

EDWARDS SAPIEN

   目前有两个主动脉瓣膜装置已在全球获得应用,分别为球囊扩张式Edwards SAPIEN (Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA)瓣膜装置和自膨式CoreVALVE (Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA)瓣膜装置。Edwards SAPIEN瓣膜采用牛心包缝制于不锈钢支架上,可经心尖和经股动脉植入。经股动脉植入时根据植入瓣膜大小使用22-24Fr RetroFlex™输送系统(Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA),经心尖植入时采用26Fr输送鞘。根据SOURCE试验(纳入1038例患者)结果,使用该输送装置后手术成功率在经股动脉途径为95.2%,经心尖途径为92.7%。经心尖途径植入瓣膜组术后30天内死亡率较高,为10.3%(经股动脉途径为6.3%),一年生存率为72.1%(经股动脉途径为81.1%)。两组患者在中风发生率和永久起搏器植入比例方面无差异。经股动脉途径组血管并发症的发生率是经心尖途径组的5倍(22.9% vs. 4.7%),引起该现象的可能原因是RetroFlex的内径偏大。

RetroFlex内径偏大这一缺陷由Edwards SAPIEN XT™ (Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA)装置得到了改善。Edwards SAPIEN XT支架为钴-铬合金,内径更小,结构更为开放,更易被压缩。该项改进使装置在确保稳定性的同时可以产生足够辐向张力。瓣叶仍为牛心包缝制,但瓣叶设计和布局有所变化。尤其值得一提的是,瓣叶在自然状态时呈现半关闭状态,可以减少舒张早期瓣叶关闭所需的时间和压差。最后, Edwards SAPIEN一般在体外直接被装载至球囊外部,SAPIEN XT则拥有特制的输送系统(NovaFlex™; Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA),可以在通过腹主动脉时将瓣膜装上球囊。NovaFlex系统包括2根导管(球囊内导管和球囊外导管)。开始瓣膜位于外导管输送杆球囊近端,经过腹主动脉时回撤球囊导管,保持外导管位置不变,则使球囊向瓣膜靠近。根据球囊两端的X线下标记可优化瓣膜装载位置。这个优化措施可缩小输送系统内径(根据植入瓣膜尺寸选择18-19Fr)并减少血管并发症。目前研究已纳入120例患者,植入Edwards SAPIEN组患者术后血管并发症的发生率是植入Edwards SAPIEN XT组的3倍(11.1% vs. 33%; p=0.004)。在目前实施中的两个试验(PARTNER II和ARTE)中,专家们更倾向于植入Edwards SAPIEN XT瓣膜装置。

CoreValve自膨式瓣膜

CoreValve自膨式瓣膜为一个内部缝有猪心包所制三叶式瓣膜的自膨式镍钛合金支架,支架是用50mm的镍钛管直接镭射切割而成。装置的下段有较大的辐向张力,可以自行膨胀并将钙化的主动脉瓣叶挤压到主动脉根部壁上,同时防止装置本身扭曲变形。中段支撑瓣叶,形状较窄,避免影响冠状动脉开口,上段较宽使装置能在升主动脉内锚定并保证装置长轴的稳定性。

CoreValve瓣膜装置的支架所用材料镍钛合金为温度-收缩材料,体外冰水中瓣膜柔软易变形,可将瓣膜压缩装载入输送系统,体内正常体温下瓣膜装置可自行膨胀且有较大辐向张力使装置锚定于特定位置。

多年以来,该装置已经过多次改良以增加疗效,同时使操作更为便利。第一代装置采用牛心包,通过24F导管植入。第二代采用猪心包,外形较小,可以通过21F导管植入(对于血管床内径较小的患者有利)。单层猪心包用PTFE缝制为三叶瓣结构,瓣叶缝制在瓣膜流入道裙边的三个小叶上。缝制前心包膜组织用标准方法进行戊二醛缓冲液充分固定,最后消毒时采用加入异丙基乙醇(作为活化介质)的戊二醛。消毒过程和现在外科所用的组织心瓣膜相似。同时,第二代装置上段很宽,在升主动脉内固定更为安全,对于升主动脉内径>45mm的患者也可植入。第一和第二代的瓣膜经逆行法植入时必须在患者全麻且有体外支持的情况下实施。

目前,装置进一步得到改进,输送系统从既往的24F发展到18F(第三代装置)。第三代装置的出现在不改变手术安全性和效果的情况下大大改善了操作技术,使逆行途径更为容易可行,解决了血管入路及装置难以通过主动脉弓和升主动脉的难题,可以完全实现经皮植入主动脉瓣。手术效率大大提高,手术时间大大缩短,不再需要外科准备血管切开及采用ECMO或TandemHeart行体外循环。如今第三代装置已有两种尺寸的装置投放市场,26mm和29mm。其中26mm装置适用范围是瓣环内径20-23mm的患者, 29mm装置适用范围是瓣环内径24-27mm的患者。近来还有其它尺寸的装置准备投放市场以满足更大人群的需要。

CoreValve的自膨式机理和需要球囊扩张定位的装置(如Edwards-SAPIEN系统)相比有许多优点。

首先,该装置最重要的特性是自膨能力,这对于减少瓣周漏非常有利,同时可以运用于主动脉瓣返流患者,而球囊扩张式瓣膜使用所得经验则与此相反。其次,装置避免了球囊扩张时对生物瓣叶的损伤,理论上可以延长瓣膜的使用寿命。第三,上段的自膨结构使瓣膜更稳定的固定在升主动脉。

在装置定位方面,CoreValve的设计也有很多优点:1.装置释放时只要定位在一定的范围内则瓣膜功能就不受影响,一定程度上降低了手术难度。 2.支架长轴具有一定自我调整能力,有利于于术后装置的稳定和患者的血流动力学稳定 3.远端2/3释放后还有可能复原,一定程度上可提高手术成功率并可优化装置植入定位 4.在装置定位不满意的情况(位置偏下)下可以重新调整位置。重新复原的能力对于纠正瓣膜位置非常重要。一旦释放出2/3的装置,瓣膜已正常工作,此时支架可以进一步调整位置甚至完全收回。如果装置张开不满意,尤其是放置在钙化极度严重的瓣膜中时,可以通过球囊进一步扩张瓣膜,同时避免损伤支架内缝制的瓣膜。

SADRA LOTUS瓣膜

SADRA LOTUS(Boston Scientific, Natick, MA, USA)瓣膜是第一个可复原和重新定位的介入生物主动脉瓣,2008年完成第一例人体内试验。这个装置的主要优点在于在最终从导管内释放出来以前的任何时候,装置都可以被重复拉伸,回收和重新定位,这个特征也是介入主动脉瓣新技术中发展最快的特征之一。该装置只能通过逆行途径释放。

Reprise I可行性试验已评价LOTUS瓣膜表现及疗效。该试验为小型非随机开放试验,纳入10例患者,结果已在2012年EuroPCR心血管教程中公布。

Direct Flow瓣膜装置

Direct Flow valve(Direct Flow Medical Inc.,Santa Rosa,CA,USA)代表了新一代的非金属,无支架,可重新定位的介入主动脉瓣。目前该装置在全麻和TEE监护条件下经股动脉植入,不需要体外循环。柔韧性高的生物瓣膜的最大优点在于它使手术者在植入过程中对瓣膜有前所未有的自由操作空间,即使主动脉弓钙化严重,它也较易通过,术中可以反复通过主动脉瓣环来调整位置,一旦装置张开即开始工作。

在首批人体试验中,15例患者接受了手术,12例手术成功(80%),术后瓣口面积明显增加,同时平均跨瓣压差明显降低。1例患者在术后第2天转为外科手术,11例患者(73%)正常出院。30天随访示1例心源性死亡(6.7%),1例大面积中风。10例带装置存活的患者30天时血流动力学和临床表现显著改善。目前2年随访结果显示非金属瓣膜的血流动力学稳定,未发生移位、变形及卷曲。公司准备组织更大规模的可行性试验(Direct Flow 18 Fr CE Mark trial),目的是研究该瓣膜在高危患者体内的表现以期获得CE认证。

SYMETIS ACURATE™ 瓣膜

目前较多采用的另一个装置为可优化植入位置的Symetis Acurate™ 瓣膜(Symetis SA, Ecublens, Switzerland)。装置可经心尖途径植入,采用28Fr无鞘管植入系统。在纳入40例患者的可行性试验中,手术成功率为95%,术后30天内死亡率为12.5%,5例患者中3例患者死亡原因为呼吸衰竭。2例患者出现中风,1例患者需要植入永久起搏器。该结果和2011年TCT会议上90例患者的研究结果类似(死亡率为7.8%,术后无明显主动脉瓣反流)。公司准备进一步评估Acurate™ 经股动脉途径植入的安全性和可行性。Acurate TF™人体试验今年有望开展。这个非随机无对照前瞻性开放试验将纳入20例患者,随访期为5年。

Jena瓣膜

JenaClip瓣膜(Jena Valve Technology GmbH,Munich,Germany)采用猪心包所制瓣膜装在自膨式镍钛合金支架上,支架的作用是利用上面的吊钩张紧自身主动脉瓣以防止移位,所以支架可以非常短。该装置的动物实验结果非常好,考虑到装置在动物实验中对弹性好且没有钙化的主动脉的锚定能力很高,很有可能可以用于治疗主动脉瓣返流。目前已对67例患者手术证实了可行性,试验均经心尖途径植入,试验结果在2011年欧洲胸心外科手术会议及伦敦瓣膜会议上报道,术后30天内死亡率为7.6%(其中3%为心脏因素),中风发生率为3%,9.1%的患者需要植入永久起搏器,未发现严重主动脉瓣反流。根据这些结果,该装置经心尖途径植入已获得CE认证。公司2012年中期开始实施另一个研究“JenaValve 经股动脉人体试验”以评估经股动脉途径植入的安全性和可行性。

ENGAGER™瓣膜

ENGAGER™自膨式瓣膜(Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA)采用牛心包所制瓣叶缝在聚合在镍钛合金支架上,支架可以在定位和释放时自动调节位置。该装置通过30Fr输送系统经心尖植入。装置可在X光导引下重新定位,但不能被回收。最近一项纳入30例患者的可行性研究中,瓣膜成功植入率为97%,但主动脉夹层发生率为13%,术后30天内死亡率为20%,主要原因可能为输送系统释放瓣膜时速度过快。现已针对瓣膜和输送系统进行了重新设计。目前the Engager™ European Pivotal trial正在实施中,试验目的是评估改进后装置的安全性和有效性。

PORTICO™ 瓣膜

PORTICO™ 瓣膜(St Jude Medical, St Paul, MN, USA)的设计理念是可以单人操作释放瓣膜。该装置显著的一个优点是在完全释放之前可以重新定位及回收。目前一项纳入10例患者(均为女性)的可行性试验已经评估了经股动脉植入该装置后的效果。术后30天随访中未发生严重不良事件,术后未发现严重主动脉瓣返流,无患者需要植入永久起搏器。目前正在进行Portico 23TF EU试验,试验目的为评价输送系统的安全性及有效性以及50例重度主动脉瓣狭窄患者植入23mm装置后的情况。术后随访期为一年,至2012年底基本结束。

瓣膜植入适应症

目前针对临床常用的已获CE认证的两种经导管主动脉瓣植入装置为Edwards SAPIEN 瓣膜装置和自膨式CoreVALVE瓣膜装置,临床适应症为重度主动脉瓣狭窄患者,同时需满足局部解剖学及血管入路标准。

1. 局部解剖学标准

  表1例举了两种装置根据各自不同的设计特点及装置尺寸对患者主动脉根部局部的解剖学要求。

表1 可植入CE标记装置的解剖学标准

内径(mm) CoreValve Edwards-SAPIEN

CRS-26mm CRS-29mm ES-23mm ES-26mm

升主动脉 ≤40 ≤45 NA NA

瓦氏窦宽度 ≥27 ≥31 NA NA

瓦氏窦高度 >12 >12 10-12 10-12

瓣环内径 20-23 24-27 18-21 22-25

血管入口 >6 >9

NA,无统计数据

2 外周血管通路

主动脉瓣可通过不同路径植入。根据植入途径和瓣膜装置类型的不同存在不同的手术禁忌症。

2.1经心尖顺行途径

该途径多用于植入Edwards-SAPIEN 瓣膜,植入时不受外周血管条件限制。禁忌症有1)既往左室手术植入补片(Dor 手术)2)既往胸部放疗史致皮肤病变 3)心包钙化 4)严重的呼吸衰竭 5)不能到达左室心尖。

2.2经股动脉逆行途径

经股动脉逆行途径可植入Edwards-SAPIEN 和CoreValve瓣膜装置。手术禁忌症有1)髂动脉钙化严重,弯曲,动脉内径<6-9mm(根据所用装置决定)和主动脉股动脉旁路 2)主动脉弧度小,缩窄或腹主动脉瘤样扩张合并附壁血栓 3)升主动脉钙化结节,主动脉陶瓷样变 4)横向升主动脉(Edwards-SAPIEN装置)

2.3经锁骨下动脉、腋动脉途径

CoreValve还可以经锁骨下动脉、腋动脉途径植入。手术禁忌症有1)从锁骨下动脉起源到左侧乳内动脉(LIMA) 开口处动脉内径<6.5mm 2)LIMA严重弯曲 3)LIMA开口处锁骨下动脉环形钙化或粥样硬化 4)粥样硬化病变需要血管成形治疗 5)已将LIMA用做冠脉旁路手术史

近来有学者尝试经其它途径(升主动脉、颈动脉等)植入Edwards-SAPIEN或CoreValve装置。具体的植入禁忌症尚未见系统报道。

3临床排除标准

以下例举部分目前TAVI手术患者的临床排除标准。

1)      对围手术期及术后所需使用药物过敏或高敏

2)      活动性败血症或心内膜炎

3)      股动脉,髂动脉和主动脉粥样硬化,钙化或弯曲

4)      主动脉瘤

5)      出血倾向/凝血障碍

6)      近期(<1月)心梗或脑血管事件史

7)      严重的二尖瓣或三尖瓣返流(>3+)

8)      药物不能控制的房颤伴左室高反应(心室率>100bpm)

9)      颈动脉或椎动脉粥样病变(斑块>70%),伴有症状

10)    先天性二叶式主动脉瓣狭窄

11)与心脏疾病无关的濒危状态或恶液质,期望寿命<1年

   随着装置的进一步研发改进及术者的经验积累,TAVI的适应症有望得到进一步扩大,目前已逐渐开展先天性二叶式主动脉瓣狭窄患者的经导管主动脉瓣植入治疗,相信在不远的将来,将有越来越多的患者将从中受益。同时国产的经导管植入主动脉瓣膜也已经开始临床实验,预计将在今年6月份完成入选病例,初步临床结果表明国产经导管主动脉瓣膜植入装置(VENUS-A)无论在操作便捷性还是临床应用的成功率、并发症发生率和死亡率上均可以与国外装置媲美,期望在2015年底取得SFDA的器械许可证,到时在中国有价廉物美的经导管植入主动脉瓣膜装置临床应用,中国的主动脉瓣膜狭窄患者可以接受很好的治疗。