论文标题：Challenges and opportunities in improving left ventricular remodeling and clinical outcome following surgical and trans-catheter aortic valve replacement (外科和经导管主动脉瓣置换术——改善左室重构和临床预后的挑战与机遇)

期刊： Frontiers of Medicine

作者：Xu Yu Jin, Mario Petrou, Jiang Ting Hu, Ed D Nicol, John R Pepper

发表时间：18 Jun 2021

DOI：10.1007/s11684-021-0852-7

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导读

牛津大学医院心脏中心金旭宇等在Frontiers of Medicine发表综述《外科和经导管主动脉瓣置换术: 改善左室重构和临床预后的挑战与机遇》(Challenges and opportunities in improving left ventricular remodeling and clinical outcome following surgical and trans-catheter aortic valve replacement)。

主动脉瓣疾病是常见的心脏瓣膜病，其发病率随年龄增加而逐渐升高，超过半数的老年性主动脉瓣疾病是由于瓣膜退行性改变所引起，而患者SAVR的风险既往是影响瓣膜置换术决策的关键因素。TAVI作为微创介入手术从2002年全球首例开始至今的20年里已使近百万人获益。在这个过程中，对于TAVI并发症的理解和处理在不断变化，进行了多个关于TAVI抗凝策略的大型临床研究。针对TAVI瓣膜衰败问题的研究，使TAVI的适用人群从SAVR高危患者向SAVR中危患者扩大成为可能。本综述系统阐述了主动脉瓣疾病对心肌功能和心脏结构的影响；TAVI的手术时机，术后常见的严重并发症、其对预后的影响以及处理策略；TAVI术后抗凝治疗方案；关于SAVR中低危患者TAVI的时机选择等问题，提出了TAVI所面临的挑战和机遇。

Reprinted with permission from Vijayaraman et al., J Am Coll Cardiol EP, 2020; 6(6): 649–657.

外科和经导管主动脉瓣置换术: 改善左室重构和临床预后的挑战与机遇

Front. Med. 2021, 15(3): 416–437

https://doi.org/10.1007/s11684-021-0852-7 REVIEW

编译 冯杰莉¹ 审阅 金旭宇²

1北京大学第三医院心内科 血管医学研究所 北京，中国 100191; jielifengtt@163.com

2牛津大学医院 心脏中心 牛津，英国 OX3 9DU, UK; xy.jin@ouh.nhs.uk

摘要

经过半个多世纪的发展，外科主动脉瓣置换术（SAVR）提供了耐久且血流动力学稳定的人工瓣膜，手术并发症发生率较低，有助于左心室重构逆转和左室功能的改善。经导管主动脉瓣植入术（TAVI）出现后，成功地应用于高危老年患者，但对于如何降低老年患者手术并发症提出了新的挑战。要准确理解心肌对于压力超负荷和容量超负荷的适应性和SAVR术后心肌的变化需要从主动脉瓣能耗、瓣膜血管阻力到心肌激动、心肌收缩-速度关系以及心肌应变等多个方面进行生理学评价。这个过程中，左室肥厚和心肌纤维化仍然是心脏结构和形态学变化的重点。对无症状重度主动脉瓣狭窄或反流患者的早期干预，以及对伴发高血压和房颤的个体化治疗可改善SAVR术后患者的预后。通过希氏-浦肯野系统进行生理起搏来治疗传导异常，减少瓣周漏发生，以及应用血管紧张素受体阻滞剂均可促进左室肥厚逆转，改善左室收缩协调性，从而提高整体心脏功能，改善患者TAVI术后的临床预后。新型口服抗凝药物可预防TAVI瓣叶血栓形成。冠状动脉开口受阻可增加后期TAVI瓣中瓣治疗以及冠状动脉介入诊治时的风险。在耐久且血流动力学稳定的TAVI生物瓣膜和TAVI相关并发症得到有效解决之前，SAVR仍然是年轻、低危主动脉瓣疾病患者手术的首选治疗手段。

文章概述

临床对于严重的主动脉瓣疾病，普遍采用外科主动脉瓣置换术（SAVR），但随着科技进步，TAVI应用越来越广泛，适应人群不断扩大。主动脉瓣置换可使心肌功能和结构产生一系列变化，且受临床多种因素影响。本文详细回顾了以往研究关于主动脉瓣狭窄（AS）和主动脉瓣反流（AR）患者左室心肌发生着不同的病理和生理性功能改变， SAVR和TAVI术后左室收缩功能、舒张功能恢复和左室肥厚逆转的差异，以及影响术后远期预后和心血管事件发生的危险因素。

1. SAVR后血流动力学变化

早在20世纪60年代到70年代末，研究就已经发现AS解除后收缩期左心室腔内压力下降，左室做功降低，搏出量增加，血压升高，术前低血压的患者尤为明显。而AR被纠正后左室搏出量减少，舒张压升高，但收缩压不变，患者远期运动耐力较术前明显提高。近年发现AS术前小心腔是术后预后不良的一个重要预测因素，强调了术前基础血流动力学状态评估的重要性。

2. SAVR患者左室收缩力-速度关系及左室收缩协调性变化

AS和AR在SAVR后心肌收缩力-速度关系变化并不一样。AS术后，收缩期左室壁负荷减低，与之相对应的是心肌短轴缩短速度持续增加。而AR则是术前左心室搏出增加，而术后减低，心肌短轴缩短速度并不会持续增加，术后左室收缩功能恢复需要比较长的时间，且更不完全。目前指南将左室收缩末内径>45mm以及LVEF ≤ 50%作为AR干预治疗的分界点。如果术前心肌收缩力-速度关系已经被抑制则提示心肌功能受损，是术后预后不良的一个因素。左室收缩不协调时，SAVR后心肌收缩力-速度关系也会发生变化，左室收缩明显不协调时，短轴缩短峰值速度与收缩不协调的程度直接相关，这与心肌本身收缩力下降不同。

3. AS患者SAVR或TAVI术后左室舒张功能减退的变化

AS伴随左室肥厚，通过二尖瓣血流频谱，肺静脉血流频谱和组织多普勒可以评价左室舒张功能减退。左室整体长轴应变，是评价左室舒张功能减退早期的敏感指标。术前左室舒张功能分级与术后死亡率，再住院率直接相关。SAVR术中左室舒张功能的即刻变化同样提供了重要信息。SAVR术后左室肥厚逆转也有助于术后远期左室舒张功能和收缩功能的改善。AR术后左室舒张功能减退会持续更长时间。左房扩大和左室舒张功能减退是另一个与左室肥厚程度呈正相关并预示不良结果的指标。

4. 人工瓣膜血流动力学对左室肥厚逆转的影响

SAVR病人-瓣膜不匹配（PPM）严重影响左室心肌肥厚的逆转，可增加心功能不全患者的不良心血管事件和术后死亡率。虽然TAVI术中-重度PPM的发生率低于SAVR，但因掺杂了瓣周漏和起搏器植入等更多的影响因素，其对临床预后的影响仍需更多研究。

5. 不同操作路径的TAVI术对于心肌重构和临床结局的影响

AS患者左室基底段和中段长轴应变明显减低，心尖部收缩以及环形收缩则代偿性增强，使LVEF仍然正常。因此不同的操作路径影响着TAVI术后心功能的恢复。与其他操作路径相比，经心尖TAVI术后左室心肌恢复较慢，远期死亡率相对较高。

6. TAVI术后瓣周漏对左室重构和临床结局的影响

TAVI术后中-重度瓣周漏会对左室重构和临床结局产生比较严重的负面影响。严重的瓣周漏可引起左室舒末压增高，冠状动脉血流灌注压降低和血流减少，左室重构逆转失败，左室收缩功能和舒张功能减低，使远期生存率减低，心衰再住院率增加。1代TAVI瓣膜术后中-重度瓣周漏发生率较高，随着技术改进，2代和3代TAVI瓣膜术后中-重度瓣周漏发生率明显下降。

7. PPI和LBBB对于左室重构和临床结局的影响

主动脉瓣狭窄解除后左室电激动顺序对左室重构产生着重要的影响。SAVR术后起搏器植入（PPI）率、新发LBBB以及瓣周漏明显低于TAVI手术，更有利于SAVR术后左室重构，左室心肌肥厚的逆转。而75岁以上接受TAVI的患者，新发LBBB，和PPI是对左室重构和左室肥厚逆转产生负面影响的最常见因素，可增加全因死亡率，心血管死亡率以及心衰再住院率。术前已存在RBBB，高度房室传导阻滞，TAVI术中瓣环预扩张，瓣膜型号过大，以及瓣膜在LVOT释放的位置偏低都是术后新发LBBB和PPI的危险因素。希氏束和LBBP等起搏器治疗可使左室收缩再同步化，有助于改善LVEF。

8. 患者早期进行SAVR或TAVI的时机把握

随着年龄增加，心肌细胞数量减少，心肌细胞肥大，因此老年患者心肌代偿能力明显下降。严重的左室向心性肥厚和室间隔肥厚增加了患者SAVR术中和术后远期死亡率。如果TAVI术前已经存在严重心肌纤维化，则术后左室肥厚逆转效果较差，术后死亡率明显增高。LVEF正常而心搏出量< 35ml/m2，MPG < 40mmHg伴有低流速低压差的患者，早期死亡率高。但SAVR可明显减低远期死亡率。

9. SAVR和TAVI术后RASI的应用对左室重构和临床预后的改善作用

虽然SAVR和TAVI能够改善临床结局，但由于疾病本身的进展和心衰发生，以及存在伴随疾病，患者仍然需长期药物治疗。几个大型临床研究已经证实，SAVR术前接受RASI治疗可降低术后短期和长期死亡率，提高远期生存率。这并不伴有LVEF升高，或左室重量减低，因此RASI可能提供了左室重构以外的作用机制。TAVI病人同样可以从RASI治疗中获益，降低左室心肌重量，改善左室重构，保护严重瓣周漏患者，改善1年生存率，再住院率，以及更少发生房颤和脑血管事件。

10. 高龄患者SAVR和TAVI术后高血压和房颤的控制

房颤是影响远期生存率的独立危险因素。虽然TAVI术后房颤发生率明显低于SAVR，但TAVI术前已有和术后新发房颤都明显伴随着不良结局。TAVI术后心室率>90bpm的患者，术后1年死亡率较高，因此术后应使用药物有效控制心室率。大部分AS老年患者伴有高血压，使左室肥厚(LVH)更严重，左室搏出量更低，并降低了 SAVR术后LVH逆转的程度。TAVI病人往往年龄更大，他们最佳的血压控制目标不同于传统的高血压治疗目标。TAVI和SAVR术后舒张压<60mmHg，收缩压<120mmHg，比舒张压60-80mmHg，收缩压120-150mmHg的患者1年相对死亡率增加60%。而舒张压>80mmHg，收缩压>150mmHg并没有增加1年死亡率。这提示老年患者SAVR和TAVI术后，特别是伴随新发房颤，LBBB，PPI，有残余AR的患者，需要更高的冠状动脉灌注压。

11. 中老年（小于70-75岁）和低危的AS患者是否适合TAVI治疗

SAVR使用的生物瓣通过12-15年的随访研究已经建立了共识，可广泛应用于60-70岁的患者。而TAVI使用的生物瓣膜随访年限相对较短，还不足以扩大到上述年龄的患者。随着对TAVI器械堵塞冠脉口认识的不断增加，同时年轻患者比老年患者更可能需要冠脉造影或介入治疗， 因此TAVI生物瓣膜的设计也在不断改进。但仍有30%需要TAVI瓣中瓣治疗的患者难以进行冠脉治疗。对于需要再次进行SAVR患者，TAVI瓣中瓣治疗似乎安全可行。反之，外科移除TAVI器械再进行SAVR手术则具有很高的技术挑战性，且常常同时需要冠脉搭桥，主动脉根部和升主动脉置换和/或二尖瓣手术。此外，TAVI术后可发生瓣叶血栓，亚临床的瓣叶增厚，造成脑卒中和TIA发生率明显增高。新型口服抗凝药在预防血栓和预防主动脉瓣跨瓣压差升高方面比双联抗血小板药更有效。

总之，老年患者主动脉瓣置换术仍然面临着巨大的技术挑战。在产生耐久且血流动力学稳定的TAVI生物瓣膜，且TAVI相关并发症得到有效解决之前，SAVR仍然是年轻、低危患者的首选。

Modified with permission from Buzzatti et al., JACC Cardiovasc Imaging, 2020; 13(2 Pt 1): 508–515.

Challenges and opportunities in improving left ventricular remodeling and clinical outcome following surgical and trans-catheter aortic valve replacement

Xu Yu Jin () ^1,2, Mario Petrou^3,4, Jiang Ting Hu2 , Ed D Nicol^4,6, John R Pepper^3,4,5

1Surgical Echo-Cardiology Services, Oxford Heart Centre, John Radcliffe Hospital, Oxford University Hospitals NHS Foundation Trust, Oxford OX3 9DU, UK; 2 Cardiac Surgical Physiology and Genomics Group, Nuffield Division of Clinical Laboratory Sciences, Radcliffe Department of Medicine, University of Oxford, Oxford OX3 9DU, UK; 3 Department of Cardiac Surgery, Royal Brompton Hospital, London SW3 6NP, UK; 4 National Heart and Lung Institute, Imperial College London, London SW3 6LY, UK; 5 NIHR Imperial Biomedical Research Centre, London W2 1NY, UK; 6 Department of Cardiology, Royal Brompton Hospital, London SW3 6NP, UK © The Author(s) 2021. This article is published with open access at link.springer.com and journal.hep.com.cn

Corresponding Author Xu Yu Jin

Cite this article

Xu Yu Jin, Mario Petrou, Jiang Ting Hu, Ed D Nicol, John R Pepper. Challenges and opportunities in improving left ventricular remodelling and clinical outcome following surgical and trans-catheter aortic valve replacement. Front. Med., 2021, 15(3): 416–437

https://doi.org/10.1007/s11684-021-0852-7

https://journal.hep.com.cn/fmd/EN/10.1007/s11684-021-0852-7

https://link.springer.com/article/10.1007/s11684-021-0852-7

摘要

Over the last half century, surgical aortic valve replacement (SAVR) has evolved to offer a durable and efficient valve haemodynamically, with low procedural complications that allows favourable remodelling of left ventricular (LV) structure and function. The latter has become more challenging among elderly patients, particularly following trans-catheter aortic valve implantation (TAVI). Precise understanding of myocardial adaptation to pressure and volume overloading and its responses to valve surgery requires comprehensive assessments from aortic valve energy loss, valvular-vascular impedance to myocardial activation, force-velocity relationship, and myocardial strain. LV hypertrophy and myocardial fibrosis remains as the structural and morphological focus in this endeavour. Early intervention in asymptomatic aortic stenosis or regurgitation along with individualised management of hypertension and atrial fibrillation is likely to improve patient outcome. Physiological pacing via the His-Purkinje system for conduction abnormalities, further reduction in para-valvular aortic regurgitation along with therapy of angiotensin receptor blockade will improve patient outcome by facilitating hypertrophy regression, LV coordinate contraction, and global vascular function. TAVI leaflet thromboses require anticoagulation while impaired access to coronary ostia risks future TAVI-in-TAVI or coronary interventions. Until comparable long-term durability and the resolution of TAVI related complications become available, SAVR remains the first choice for lower risk younger patients.

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