国产自膨式经导管主动脉瓣置换术后严重传导损伤相关因素分析

孙泽瑜,单冬凯,王晶 ,蒋博,辛然,陈韵岱,刘长福*

(1中国人民解放军总医院第一医学中心心血管内科,北京100853;2南开大学医学院,天津 300071;3解放军医学院,北京 100853)

经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)已逐渐成为老年重度症状性主动脉瓣膜病患者的一线治疗手段[1-3]。研究显示约5.9%～32.0%的TAVR患者因传导损伤需要植入永久起搏器[4],严重影响远期预后[5,6]。分析TAVR后严重传导损伤的相关危险因素,对减少传导损伤的发生和术后起搏器植入有着积极意义[7]。本研究旨在探索应用国产自膨式瓣膜TAVR后严重传导损伤的潜在危险因素,评价相关指标的联合预测价值,为应用国产自膨式瓣膜行TAVR的患者早期预测术后严重传导损伤提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

回顾性纳入2016年12月至2022年10月于中国人民解放军总医院第一医学中心应用国产自膨式瓣膜行TAVR手术的主动脉瓣膜病患者。根据相关指南[8,9]推荐,纳入标准:(1)成功完成TAVR的主动脉瓣膜病患者;(2)最终成功植入单个国产自膨式瓣膜;(3)术前接受12导联心电图、超声心动图检查、主动脉计算机断层扫描血管造影(computed tomography angiography,CTA)检查。排除标准:(1)患者术前心电图显示存在持续完全性左束支传导阻滞(left bundle branch block,LBBB)或二度Ⅱ型以上房室传导阻滞;(2)术前植入心脏起搏器;(3)既往主动脉瓣置换手术史;(4)术前影像学检查图像质量不达标。本研究由解放军总医院伦理委员会批准(S2 22 395-01)。

1.2 方法

1.2.1 主动脉根部结构扫描流程 所有患者均接受术前心脏CTA检查。扫描设备为西门子第二代双源螺旋CT(Definition Flash,Siemens Healthcare,Germany),管电压依据体质量指数调整,机架旋转速度为280ms,探测器准直为2.0mm×64.0mm×0.6mm,层厚0.75mm,层间距0.5mm。增强扫描方案应用心电门控螺旋扫描,采集最佳收缩和舒张期图像。患者在检查前接受屏气训练,并于扫描前3min舌下含服硝酸甘油。扫描开始后采用团注追踪法经肘前静脉预置套管针,由双筒高压注射器以5.0ml/s的速率注射碘对比剂[37g(I)/100ml,碘帕醇注射液,博莱科信谊药业有限公司,上海]。当主动脉感兴趣区的CT阈值达到预设的100HU时触发扫描,外周股动脉入路血管评估采用增强扫描,通过手动方式扫描触发,扫描范围为升主动脉根部至两侧股动脉近端。TAVR的图像采集由工作经验超过5年的影像技师完成。

1.2.2 术前评估 详细采集患者资料,包括:(1)一般资料,即基本信息、症状及既往病史;(2)术前心电图(<7d)评价患者传导系统情况;(3)术前经胸超声心动图评估患者血流动力学指标,心脏CTA检查评估患者结构指标;(4)计算手术危险评分。

主动脉根部结构的CTA图像分析应用Anythink软件(思创冠宇科技,北京)完成,该软件的测量稳定性已在前期研究中被证实[10]。主动脉根部结构测量在心动周期的30%～45%完成。手动测量冠状动脉开口高度,软件自动识别模拟确定主动脉瓣环平面、左室流出道(left ventricular outflow tract,LVOT)平面(瓣环平面下5mm),并测量平面的最大直径、最小直径、周长、面积。偏心率=1-(最小直径/最大直径)。室间隔膜部长度由CT图像冠状位于右冠状动脉窦底水平测量,详见图1。

图1 主动脉根部解剖数据的CT测量演示Figure 1 CT measurement of aortic root anatomical dataA: three-dimensional model; B: flap ring data measurement reconstructed by Anythink; C: aortic root calcification measurement; D: measurement of calcification volume in the landing area of the equipment; E: length of ventricular septal membrane; F: postprocedural contrast shows implantation depth, and the long red lines represent the plane of the aortic annulus.

主动脉瓣钙化体积在造影剂增强的图像上进行测量,以850HU作为阈值在感兴趣区域标记钙化。主动脉根部范围定义为瓣环平面上30mm至平面下15mm,设备着陆区[11](device landing zone,DLZ)范围定义为瓣环平面上3mm至平面下2mm。所有的自动测量步骤均进行人工监督,必要时手动校正。

1.2.3 经导管主动脉瓣置换术 TAVR前决策由专业心血管病介入团队完成。在对患者完成麻醉后,经两侧股动脉分别置入动脉鞘,分别用于置入造影导管和建立轨道。应用术前置入的临时起搏器对心室快速起搏(心室率160～200次/min),在主动脉根部造影后将人工瓣膜精准定位并释放瓣膜。回撤释放系统,并进行主动脉瓣跨瓣测压评估手术效果,完成术后即刻造影,于无冠窦-左冠窦角度测量无冠窦瓣膜植入深度,应用室间隔膜部长度减去植入深度得到室间隔膜部长度和植入深度的差值(difference between membranous interventricular septum and implantation depth, ΔMSID)。

1.2.4 预后评价 于术后第7天进行标准12导联心电图检查,评估心脏传导系统损伤情况。将术后严重心脏传导损伤[12-14]定义为:(1)出现新发的二度Ⅱ型房室传导阻滞、三度房室传导阻滞、窦性停搏等严重心律失常,需要植入永久起搏器;(2)出现持续性LBBB。由专业的心血管内科医师对每份心电图进行人工审核和诊断判定。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 2组患者基线资料比较

本研究最终纳入行TAVR患者共84例,主动脉瓣三叶型共55例,type 1型二叶瓣15例,type 0型二叶瓣14例。植入Venus-A瓣膜(启明医疗,杭州)患者77例,植入VitaFlow瓣膜(微创心通医疗,上海)患者6例,植入TaurusOne瓣膜(沛嘉医疗,苏州)患者1例。依据术后心电图结果将患者分成正常组(60例)和传导损伤组(24例)。2组患者一般情况、临床症状、既往病史、危险度评分、血清学指标比较,差异均无统计学意义(表1)。

表1 2组患者基线资料比较

2.2 2组患者术前检查及手术特征比较

传导损伤组的左室舒张末(left ventricular end-diastolic, LVED)内径、LVED容积均低于正常组,差异均有统计学意义(均P<0.05);2组其余指标比较,差异均无统计学意义(表2)。传导损伤组包括完全性左束支传导阻滞14例,高度房室传导阻滞10例。

表2 经导管主动脉瓣植入术后正常组与传导损伤组患者术前检查及手术特征比较

CTA影像指标中,传导损伤组的LVOT面积、LVOT面积/瓣环面积明显低于正常组,室间隔膜部长度明显低于正常组(均P<0.05);瓣环水平数据、钙化体积无显著统计学差异。手术因素中,传导损伤组在ΔMSID方面明显低于正常组(P<0.05;图2)。

图2 正常组与术后传导损伤组CT数据比较Figure 2 Comparison of CT data between normal group and postoperative conduction injury groupLVOT: left ventricular outflow tract; ΔMSID: difference between membranous interventricular septum length and implantation depth; DLZ: device landing zone.

2.3 Logistic回归分析TAVR后传导损伤危险因素

依据单因素分析的结果,纳入2组间存在显著统计学差异的变量进行多因素logistic回归。结果显示,经校正LVOT面积后,LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID是TAVR后传导损伤的独立危险预测因素(P<0.05;表3)。

表3 Logistic回归分析TAVR术后传导损伤的危险因素

2.4 单独及联合参数预测传导损伤

以LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID分别为协变量,以术后是否发生严重传导损伤为结局变量,绘制ROC曲线。LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID的AUC分别为0.792(0.690,0.873)、0.768(0.663,0.853)。两指标联合分析结果显示LVOT面积/瓣环面积+ΔMSID的AUC为0.908(0.825,0.920)。采用Delong检验发现,两指标联合AUC均显著高于LVOT面积/瓣环面积(P=0.045)和ΔMSID(P=0.006;图3)。应用Hosmer-Lemeshow拟合优度检验,两指标联合预测的校准度较好(P=0.570;图4)。

图3 LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID及LVOT面积/瓣环面积+ΔMSID预测严重传导损伤的ROC曲线Figure 3 ROC curves for LVOT area/annual area, ΔMSID and LVOT area/annual area+ΔMSID predicting severe conduction injuryROC: receiver operating characteristic; LVOT: left ventricular outflow tract; ΔMSID: difference between membranous interventricular septum length and implantation depth.

图4 LVOT面积/瓣环面积+ΔMSID联合的校准曲线Figure 4 Calibration curve of LVOT area/annual area+ΔMSIDLVOT: left ventricular outflow tract; ΔMSID: difference between membranous interventricular septum length and implantation depth.

3 讨 论

本研究聚焦于国产自膨式瓣膜,以起搏器植入和新发LBBB作为传导损伤的研究结局,旨在探寻可预测患者TAVR后心脏传导系统严重损伤的相关危险因素。研究结果发现LVOT面积/瓣环面积和ΔMSID是TAVR后严重传导损伤的危险因素,两指标联合对于严重传导损伤具有更大的预测效能。

TAVR目前已成为主动脉瓣膜病重要的治疗手段之一。然而,TAVR后起搏器植入不仅会延长住院时间、增加医疗负担、降低患者生活质量,还与患者近远期不良结局密切相关[15,16]。近年来,越来越多的研究证实了术后LBBB与远期起搏器植入率增加、左心室功能较差相关[17-19]。随着国产自膨式瓣膜在临床中的广泛应用,识别确定其植入后严重传导损伤的相关因素成为了亟待解决的问题。

既往国外研究曾发现DLZ区域钙化、室间隔膜部长度是TAVR术后起搏器植入的危险因素[7,20,21]。本研究中使用的国产自膨式瓣膜中,91.6%(77/84)为Venus-A瓣膜,其特有的标记点设计可较好地减少因手术操作失误导致的植入过深、倾斜角度过大等问题,有利于减少严重传导损伤的发生。但是,我国TAVR患者钙化程度高、二叶瓣比例大等特点,可能增加严重传导损伤的发生[22]。本研究结果显示,应用国产自膨式瓣膜的术后左束支传导阻滞的发生率为16.7%(14/84),需植入起搏器的高度房室传导损伤发生率为11.9%(10/84),均与既往国外自膨式瓣膜研究相仿[20,23]。此外,日本学者曾发表相关研究,证实锥形的主动脉根部结构可能是起搏器植入的危险因素之一[24]。而在本研究中,LVOT面积/瓣环面积较小与术后传导损伤的发生相关。LVOT面积/瓣环面积较小可能代表主动脉根部形态更倾向于锥形,更易导致LVOT受人工瓣膜的机械压迫。最后,ΔMSID也对于术后传导损伤有较好的预测效果,与既往研究符合,提示导致国产自膨式瓣膜术后传导损伤的主要机制仍是手术过程、植入瓣膜对自室间隔膜部下缘穿行而出的His束产生的损伤。

本研究中也存在与既往研究结果不相符的情况。既往研究提示术前完全性右束支传导阻滞(right bundle branch block,RBBB)是术后起搏器植入的强预测因子[3,23],在本研究中,60.0%(6/10)起搏器植入患者术前存在RBBB,但传导损伤组术前右束支阻滞比例与正常组无统计学差异。这可能是因为术前存在右束支阻滞损伤并不意味着传导系统易损性的增加,仅表示患者失去右束支代偿功能。本研究中瓣膜钙化在2组间未表现出统计学差异,可能是由于纳入患者数量较少、未考虑钙化位置等原因。

虽然LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID对于术后严重传导损伤的发生均具有较好的预测作用,但两指标联合预测效能明显增加。这提示对于应用国产自膨式瓣膜的患者,在术前评估及手术过程中,应同时关注主动脉根部形态和ΔMSID,从而精准预测潜在的术后严重传导损伤,通过改良TAVR器械及手术策略,进行更谨慎的操作,以达到改善患者预后的最终目的。

本研究仍然存在部分局限。首先,本研究为单中心、小样本、回顾性研究,不可避免地会存在选择偏倚;其次,本研究仅探讨了术后短期内传导损伤的危险因素,对于远期发生传导损伤和不良预后的危险因素还需要更大样本和更加深入的分析。

综上,LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID是TAVR术后出现严重传导损伤的独立危险因素,可用于预测术后传导损伤的发生,二者联合较单独指标预测效能更高。对于国产自膨式瓣膜TAVR患者,需要密切关注LVOT面积/瓣环面积、ΔMSID,以减少术后严重传导损伤的发生,从而改善患者预后。