国产球囊扩张式瓣膜的临床应用初探

马燕燕 刘洋 金屏 李兰兰 徐臣年 孟欣 陈敏 虞奇峰 刘金成 杨剑

老年瓣膜病患者在我国心脏疾病患者中占有很大的比例。最常见的老年瓣膜病是主动脉瓣和二尖瓣疾病。目前心脏瓣膜病的治疗术式有常规的外科开胸和经导管介入治疗。经导管介入瓣膜置换术相对于外科手术创伤小、患者预后好，也越来越被广大老年瓣膜病患者接受［1］。

随着介入瓣膜产品的不断更新，瓣膜病的治疗方案也将有更多的选择。近年出现的球囊扩张式瓣膜除了治疗主动脉瓣狭窄以外，在治疗二尖瓣狭窄和二尖瓣生物瓣衰败方面也有很大的优势［2-3］。近期，空军军医大学第一附属医院心血管外科微创治疗团队在获得医院新技术和伦理委员会的批准后（伦理委员会批件号：KY20202092-C-1，批准日期：2020年9月20日），首次利用国内上海纽脉医疗科技有限公司自主研发的Prizvalve®球囊扩张式瓣膜，应用3D打印辅助技术，对2例老年主动脉瓣狭窄和二尖瓣生物瓣衰败关闭不全的患者，分别通过股动脉入径和股静脉穿刺房间隔入径进行了经导管主动脉瓣置换术（transcatheter aortic valve replacement，TAVR）和经导管二尖瓣置换术（transcatheter mitral valve replacement，TMVR），取得了很好的临床效果。现将病例汇报如下。

1 临床资料

1. 1 病例1

患者 男，73岁。主诉“间歇性心悸、气短、胸闷、胸痛2年，加重7 d”，2020年11月10日就诊于空军军医大学第一附属医院。入院查体：心脏浊音界向左侧扩大，听诊心率68次/分，律齐，未闻及早搏，心音可，胸骨右缘第2肋间隙可以闻见收缩期吹风样杂音。超声心动图示：二叶式主动脉瓣狭窄（峰值压差PGmax 67 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa）并多发钙化；左心房略大，右心房大小居正常高限；主动脉硬化；左心室舒张功能减低，收缩功能正常；主动脉瓣上湍流，瓣下反流（少量）；三尖瓣反流（少量）；左心室舒张末期容积（end-diastolic volume，EDV）98 ml，左心室收缩末期容积（end-systolic volume， ESV）38 ml，左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）61%，短轴缩短率（fractional shortening，FS） 33%。术前诊断：主动脉瓣狭窄，纽约心脏病协会（New York Heart Disease Assocation，NYHA）心功能分级Ⅳ级，高血压病3级，慢性阻塞性肺病。

术前经胸超声心动图示：二叶式主动脉瓣狭窄。彩色血流多普勒示：主动脉瓣开放显著受限，血流加速（图1）。术前利用患者CT影像数据，对其主动脉根部解剖结构及入径血管情况进行相关评估分析为Type 0型二叶瓣，左右瓣叶开口两侧分别融合4～5 mm，瓣叶轻度钙化、重度增厚，瓣叶略显冗长，开口面积偏小；其窦部大小、冠状动脉开口高度及经股动脉入径情况综合评估结果显示该患者有TAVR适应证，可经股动脉入径置入球囊扩张式瓣膜（图2）。手术拟采用国内自主研发的球囊扩张式瓣膜行TAVR。球囊扩张式瓣膜与传统自膨胀式瓣膜不同，释放时最主要的是精准的定位及稳固的铆定。为了更直观、更精准地判断患者主动脉根部解剖结构，团队利用患者术前CT数据对主动脉根部进行了计算机三维重建及3D模型打印，采用26 mm的Prizvalve®瓣膜，定位好之后，球囊压力设定充盈时直径达到26 mm进行扩张，在3D模型上进行模拟释放瓣膜，以更好地模拟支架瓣膜术中的定位以及建立手术预案（图3）。

在完善术前检查及体外3D打印模拟评估后，于复合导管室内对患者实施TAVR。患者取仰卧位，全身麻醉，手术选择经股动脉入径。自左侧股动脉放置猪尾导管进行手术造影及辅助术中定位，右侧股动脉区穿刺送入6 F股动脉鞘，应用AL2导管引导2.6 m直头导丝通过主动脉瓣口，换置2.6 m的Lunderquist导丝至左心室，送入22 F鞘管（戈尔公司）。主动脉根部造影显示主动脉根部解剖结构，左右冠状动脉血流通畅（图4 A）；将26 mm的Prizvalve®瓣膜输送系统进入至主动脉瓣口后，猪尾导管在无冠状动脉窦造影进行辅助定位，调整支架瓣膜至窦底理想的位置（图4 B）；快速心室起搏至180次/分，完全打开球囊扩张支架（图4 C）；可见瓣膜支架形态、位置完好，撤出球囊，瓣膜释放结束，数字减影血管造影显示，瓣膜位置理想，呈圆形分布（图4 D）；术后经食管超声心动图检查与数字减影血管造影结果一致（图5）。手术操作结束，对左右穿刺处进行缝合、包扎。

术后对患者的CT数据进行计算机三维重建及3D模型打印。可清楚、直观看到Prizvalve®瓣膜在主动脉根部铆定稳固、贴合紧密、形态呈圆形，位置标准，与数字减影血管造影和经食管超声心动图检查结果一致（图6）。

1. 2 病例2

图 1 病例1术前经食管超声心动图诊断 A. 双平面显示收缩期瓣叶呈二叶瓣，瓣口开放面积减小；B. 彩色多普勒超声显示，瓣叶开放受限，血流加速

图 2 病例1术前CT测量评估结果 A. 测量收缩期瓣环大小；B. 瓣环平面下4 mm处左心室流出道大小；C. Hu850时瓣叶钙化积分；D. 瓣叶开口面积大小；E. 窦部大小测量；F. 窦管交界大小；G. 左冠状动脉开口高度；H. 右冠状动脉开口高度

图 3 病例1术前3D打印主动脉根部模型及体外模拟测试不同面观 A. 升主动脉面观；B. 左心室流出道面观；C. 体外模拟释放升主动脉面观；D. 体外模拟释放左心室流出道面观

图 4 病例1术中数字减影血管造影影像资料 A. 术前主动脉根部造影；B.支架在主动脉根部定位情况；C. 球囊扩张完成经导管主动脉瓣置换术；D.收回球囊可见支架形态理想

图 5 病例1术后利用经食管超声心动图进一步检查Prizvalve®瓣膜的位置、形态及反流情况 A～B. 舒张、收缩期时，瓣膜启闭正常，位置、形态理想、瓣周无反流

图 6 病例1术后对主动脉根部进行3D模型打印的不同面观 A. 侧位观主动脉根部解剖结构及球囊扩张式瓣膜支架下缘的位置；B. 正位观主动脉根部解剖结构及球囊扩张式瓣膜支架下缘的位置；C. 左心室流出道面观球囊扩张式瓣膜的位置、形态；D. 升主动脉面观球囊扩张式瓣膜的位置、形态

患者 女，66岁。主诉“间歇性气短，胸闷1年，近1个月”加重后，2020年11月20日就诊于空军军医大学第一附属医院。患者5年前因风湿性心脏病在全身麻醉体外循环下开胸完成二尖瓣生物瓣置换术（置入St.Jude 27 mm生物瓣）、三尖瓣成形术。入院查体：心脏浊音界向左侧扩大，听诊心率80次/分，律齐，未闻及早搏，心音强弱不等，心尖区可闻及收缩期吹风样杂音。经食管超声心动图示：二尖瓣生物瓣下血流速度加快；瓣膜中央大量反流（图7），二尖瓣生物瓣置换术后生物瓣衰败；二尖瓣关闭不全；左心室前壁搏幅减低；左心房增大；主动脉硬化；左心室收缩正常。术前诊断：二尖瓣置换术后，生物瓣衰败，三尖瓣关闭不全，NYHA心功能分级Ⅳ级。

术前利用患者CT数据，对其二尖瓣周围解剖结构进行相关分析评估。分别测量患者生物瓣瓣环内径、瓣叶有效开口内径、左心房及左心室大小等；对球囊扩张式瓣膜置入后左心室流出道的面积、经股静脉入径时房间隔的穿刺角度和瓣膜的释放角度等进行相关评估（图8～9）。为了更直观、更精准地判断患者二尖瓣及比邻的解剖结构，确定房间隔穿刺位置及手术时Prizvalve®瓣膜同轴性调节等问题，团队利用患者术前CT数据对二尖瓣及比邻相关解剖结构进行计算机三维重建及3D模型打印（图10）。根据CT数据分析及3D打印患者二尖瓣模型综合评估，考虑患者第1次二尖瓣置换术为外科开胸手术，心包处组织会有不同程度的黏连，手术入径确定为经股静脉入径，穿刺房间隔到达二尖瓣瓣口，置入26 mm的Prizvalve®瓣膜。

在完善术前检查及体外3D打印模拟评估后，于复合导管室内对患者实施TMVR。患者取仰卧位，静脉复合麻醉下，数字减影血管造影引导及经食管超声心动图辅助配合下行TMVR瓣中瓣手术。常规消毒铺巾，经右侧颈总静脉放置临时起搏器导管于右心室，分别穿刺并置入6 F血管鞘于左侧股动脉和右侧股静脉，经左侧股动脉鞘管放置猪尾导管至左心室，右侧股静脉置入9 F血管鞘，经9 F鞘管送加硬导丝，退出9 F鞘管，再缓慢置入22 F鞘管至下腔静脉。穿刺房间隔，利用12/14 mm球囊充分扩张房间隔（图11 A～B）；沿导丝将猪尾导管送至左心房并跨二尖瓣至左心室，数字减影血管造影示二尖瓣大量反流（图11 C）；将另一个猪尾导管沿左侧股动脉放置左心室并与压力器连接，记录压力曲线；经加硬导丝送入装备好瓣膜Prizvalve®瓣膜导管输送系统，穿过房间隔至二尖瓣瓣环处（图11 D）；确定释放位置后，快速心室起搏至180次/分，完全充盈球囊扩张支架（图11 E）；瓣膜释放（图11 F）。左心室进行数字减影血管造影结果显示，球囊扩张式瓣膜在衰败二尖瓣处位置、形态理想，瓣周无明显反流（图11 F）；经食管超声心动图检查结果与数字减影血管造影结果一致（图12）。手术结束，退出所有导管及导丝，充分止血，术后送患者入重症监护室。

图 7 病例2术前经食管超声心动图诊断 A. 双平面显示舒张期时二尖瓣关闭不全；B. 经食管超声心动图三维重建显示衰败的生物二尖瓣

图 8 病例2术前CT影像数据分析评估 A. 衰败生物瓣瓣环面积4.47 cm²；B.衰败生物瓣有效开口面积3.24 cm²；C. 左心房大小测量；D. 左心室大小测量

术后对患者的CT数据进行计算机三维重建及3D模型打印。可清楚、直观地了解Prizvalve®瓣膜与衰败的人工二尖瓣生物瓣膜的位置关系、瓣膜的形态、在左心房和左心室的分布情况，与数字减影血管造影和超声心动图检查结果一致（图13）。

2例患者术后造影、超声心动图检查及3D打印模型均显示，TAVR和TMVR手术成功，球囊扩张式瓣膜在主动脉根部及二尖瓣处的位置、形态理想，患者主动脉瓣狭窄及二尖瓣反流问题都得到了良好的解决。

图 9 病例2术前CT影像数据评估分析 A. 模拟置入26 mm瓣膜，左心房面深度为6 mm时，左心室流出道的情况；B. 在冠状面测量置入瓣膜后左心室流出道的面积；C. 穿刺房间隔的投照角度；D. 经股静脉入径释放瓣膜的投照角度

图 10 病例2术前对二尖瓣及比邻解剖结构进行3D模型打印不同面观 A.后位观左心房及左心室解剖结构；B. 升主动脉面观主动脉根部及比邻解剖结构；C. 左心房面观人工生物瓣膜的位置形态；D. 右心房侧面观房间隔及周围的解剖形态。

图 11 病例2术中数字减影血管造影影像资料 A. 穿刺房间隔后，利用12 mm球囊扩张显示球囊有腰征；B. 利12/14 mm球囊对房间隔进行充分扩张，以便输送系统顺利通过；C. 将猪尾导管通过二尖瓣瓣口送至左心室进行造影，显示二尖瓣大量反流；D. 输送系统通过房间隔至二尖瓣位置；E. 调节好位置及同轴性后，充盈球囊扩张瓣膜支架；F. 猪尾导管在左心室造影显示，二尖瓣位置形态理想，瓣周无反流

2 讨论

主动脉瓣狭窄（aortic stenosis，AS）是老年瓣膜病患者常见的心脏瓣膜病之一［4］。主动脉瓣疾病一般通过外科开胸和TAVR进行治疗。相对于外科手术，TAVR具有不开胸、不用体外循环、创伤小、患者预后好等优势。近十年来，随着TAVR的不断发展［5］，适应证也越来越广，已逐渐成为外科手术极高危、高危、中危老年重度主动脉瓣狭窄及外科生物瓣衰败患者的常规治疗手段。目前国内TAVR正处于快速发展阶段，截至2019年底，全国已有20多个省市、约200家医院完成了4000余例TAVR，其中2019年完成了约2600多例。国内上市的TAVR瓣膜系统相对较少，多以国产的自膨胀式瓣膜为主［6］，进口的有爱德华公司的 Sapien 3球囊扩张式瓣膜。

二尖瓣疾病是结构性心脏病瓣膜疾病领域患病群体最多的一个病症，包括二尖瓣关闭不全和二尖瓣狭窄，二尖瓣反流较二尖瓣瓣狭窄的患者为多。目前国际上采用的治疗方式除常规的外科开胸手术进行瓣膜置换及修复外，还有TMVR及修复术［7-10］。TMVR包括原位TMVR、二尖瓣瓣中瓣、环中瓣及自体瓣环钙化等。2009年Cheung等［11］首次报道了使用瓣中瓣手术，对二尖瓣生物瓣衰败患者的治疗情况。在2012年6月丹麦哥本哈根Rigshospitalet大学附属医院完成世界首例人体TMVR后［12］， TMVR近几年有了较快的发展［13］。

随着瓣膜器械的不断改进，爱德华瓣膜公司推出的Sapien 3球囊扩张式瓣膜具有低瓣周漏发生率、低血管并发症发生率及低死亡率的特点，已在多项国际临床研究中得到证实［14-15］。球囊扩张式的瓣膜在国际上是被广泛用于主动脉瓣膜狭窄置换的一种人工生物瓣膜［16］，Edwards Sapien 3瓣膜，除了用于主动脉瓣狭窄之外，在二尖瓣生物瓣衰败的瓣中瓣手术中也发挥了很好的临床价值，尤其是经房间隔入径进行TMVR，更是最大程度简化了手术操作，进行微创化治疗。

由上海纽脉医疗科技有限公司生产的Prizvalve®球囊扩张式瓣膜，是国内第一款球囊扩张式经导管瓣膜系统。该产品目前处于临床研究阶段。其规格大小有20 mm、23 mm、26 mm、29 mm共四种型号；使用生物相容性好的钴铬合金作为瓣架材料，瓣架内外缝制有PET材质的裙边，能够有效地降低瓣周漏的发生；生物瓣叶使用牛心包材料，经过特有的抗钙化处理，具备使用耐久性。Prizvalve®球囊扩张式瓣膜的支架设计较短，径向支撑力强，输送系统为经心尖或经股动脉、股静脉入径穿刺房间隔。可调弯的输送系统在瓣膜释放过程中可调节同轴性，能有效解决瓣膜同轴性的问题。Prizvalve®球囊扩张式瓣膜在心脏瓣膜病中，不仅可以用于主动脉瓣、二尖瓣的狭窄，还可用于主动脉瓣、二尖瓣及三尖瓣的生物瓣衰败等相关心脏瓣膜疾病的救治。

图 12 病例2术后利用经食管超声心动图进一步检查Prizvalve®瓣膜的位置、形态及反流情况 A～B. 舒张、收缩期时，瓣膜启闭正常，位置、形态理想、瓣周无反流

图 13 病例2术后对二尖瓣及比邻解剖结构进行3D模型打印不同面观 A.正位观主动脉根部、左心室流出道及左心房的解剖结构；B. 流出道面观置入的球囊扩张瓣膜位置、形态；C. 左心房面观球囊扩张瓣膜的形态及与衰败的人工生物瓣膜的位置关系；D. 升主动脉面观球囊扩张瓣膜与左心室流出道的位置关系

通过对2例患者术前CT影像评估，及主动脉根部和二尖瓣周围解剖结构的3D模型打印，团队经过多次讨论会诊对患者制定了详尽的手术方案。TAVR选择经股动脉入径，TMVR选择经股静脉穿刺房间隔入径，分别置入了26 mm的Prizvalve®球囊扩张式瓣膜。TAVR后患者主动脉瓣压差消失、血流动力学正常、瓣周及中心无反流。TMVR后患者二尖瓣反流即刻消失，瓣周及中心无反流，心功能得到了明显的改善。

经查新检索，这2例患者是国产球囊扩张式瓣膜的首次临床应用，其中TMVR瓣中瓣置换术也是国内首次经房间隔入径进行的二尖瓣生物瓣衰败的微创治疗。2例手术的成功，标志着国产球囊扩张式瓣膜在国内结构性心脏病救治领域应用的开始，同时也开启了Prizvalve®瓣膜在国内上市前的临床注册研究，丰富了国内自主研发介入瓣膜的种类，为大量老年危重心脏瓣膜病患者的有效治疗带来了新的理念与手术方法。

致谢：

感谢西安马克医疗科技有限公司提供3D打印模型及相关技术支持。