二尖瓣的手术治疗：瓣膜修复和瓣膜置换

      一 、引言

　　非缺血性二尖瓣返流最常见的病因是风湿性心脏瓣膜病和退行性疾病，如瓣膜松弛和腱索断裂等。目前我国对非风湿性心脏瓣膜病的手术治疗还重视不够。对二尖瓣关闭不全的病人进行手术治疗，需要考虑手术适应证和手术时机。手术治疗方法的改变从根本上影响了心瓣膜病的整体医疗策略。

　　以前，只有当二尖瓣返流的病人临床症状加重或出现了左心力衰竭竭时，临床医生才考虑进行人工瓣膜置换，但这时部分病人的左室功能不全已无法逆转，还有可能出现一系列与人工瓣膜有关的并发症，如血栓栓塞、抗凝引起的出血、感染等。二尖瓣修复则比较安全，为我们提供了新的治疗思路，早期对瓣膜进行修复适合于所有的严重二尖瓣关闭不全的病人。

        二、二尖瓣返流的手术时机

　　二尖瓣返流通常进展缓慢，心室收缩功能一般能够保持正常，但由于心脏负荷增加，左室功能是逐步减退的。若二尖瓣返流严重，左室功能正常，则出现高动力循环状态，射血分数高于正常。一旦病变进展，射血分数低于60%时，即使进行外科手术，病人的预后也较差。由于用射血分数评价二尖瓣关闭不全病人的左室功能不敏感，需考虑采用心室收缩末径等一些不依赖前负荷的左室功能指标。当术前患者左室收缩末径超过45mm时，提示手术的疗效较差。因此，射血分数大于60%的患者，若左室收缩末径接近45mm时，即使没有症状，也应建议对患者进行瓣膜修复。

        三、瓣膜修复与置换的比较

　　二尖瓣修复与置换两种方法治疗二尖瓣返流，究竟哪种更好，目前尚缺乏前瞻性随机试验的证据。而且进行这两种手术方法治疗的患者具有不同的特征，可修复瓣膜的病人临床状况优于只能进行瓣膜置换的病人，无法通过文献综述的方式来比较这两种手术方法。

　　即使如此，仍然可以得出比较明确的结论。经对患者的基线进行调整后的分析表明，修复二尖瓣的病人术后生存率和左室功能的改善均优于二尖瓣置换者，手术死亡率也较低(表4.1)。部分原因是保护了瓣膜-腱索-乳头肌的完整性，使左室正常的几何形状和功能得以维持。

        表4.1 二尖瓣修复术与置换术的手术死亡率比较

　　　　　　　置换术 　　　　修复术 　　　　P值

       总死亡率　 n=214(10.3%)　　　n=195(2.6%)　　 0.002

       年龄≤75岁 n=39(30.8%)　　　n=44(6.8%) 　　　0.0005

       年龄≥75岁 n=175(5.7%) 　　　n=151(1.3%) 　　　0.036

　　瓣膜修复术和置换术的再手术率都非常低。一项研究分析了因器质性二尖瓣返流而行手术治疗的病人，195例病人修复瓣膜，214例置换瓣膜，五年后不需再手术的病人分别为90%和93%(修复和置换)，10年后仍能分别达到75%和80%(P=0.47)。

　　瓣膜修复甚至可用于瓣叶和瓣环已发生钙化的病人，这对于外科医生来说有一定难度，但经过组织脱钙和清创术后，采用标准技术进行修复并不影响手术效果。对于自体瓣膜心内膜炎，二尖瓣修复明显优于置换，可以降低住院死亡率，改善远期预后。因此，无论何种病因，瓣膜修复均应作为治疗二尖瓣返流的首选术式。

　　据报道瓣膜修复术10年和15年后因瓣膜退化而需再手术者分别只有10%和15%，而修复后又出现了瓣膜病变者仍有16-21%可以再次修复。故修复后仍需置换瓣膜的病人实际上很少。

        四、修复的基本概念

　　对于二尖瓣后叶脱垂，手术治疗采用三角或四角切除术，切除缺乏支持的部分，或折叠多余的瓣叶组织。对于前叶脱垂的病人，无论是否合并腱索断裂，我们都推荐采用Gore-Tex缝合线进行腱索置换。

　　瓣环扩张通常伴有二尖瓣返流，若瓣环进行性扩大，则瓣叶对合面积减少，使返流加重。由于瓣膜联合部受到影响，瓣环扩张通常是非对称的。扩张改变了瓣环形状，导致瓣叶前后径大于横径，所以必需修复瓣环。修复瓣环的目的有以下四点：

        1、缩小瓣环直径，减少瓣叶必须封闭的面积

        2、阻止瓣环进一步扩张；

        3、使瓣叶侧游离缘有数毫米的对合，减少修复瓣叶和腱索时发生撕裂的可能性；

        4、恢复正常的瓣环形状。

　　修复瓣环需采用一个人工环，使前后叶对合良好，无论采用何种技术，术后需测定返流程度、跨瓣压差和瓣膜面积等指标，评价瓣膜功能。须注意正常的二尖瓣环大小和形状随心动周期而发生变化，收缩期瓣环形状从圆形改变为椭圆形，这种改变起到了"括约肌样"功能，可使瓣膜面积减少26%。如果使用可活动瓣环代替固定环，更有利于术后近期和远期的左室收缩功能。

        五、瓣膜置换术

　　选择人工瓣膜需考虑瓣膜质量和病人的情况，瓣膜的耐用性常常是病人关心的首要问题。当进行术前讨论时，最常见的问题就是"这个人工瓣膜能使用多久?"。对于在美国近期应用的机械瓣膜而言，回答是"永远"，因为机械瓣膜材料本身很少出现故障。但这并不是指人工瓣膜发生机械故障时，不需要再次更换瓣膜(如血管翳的生长阻碍了瓣膜的正常闭合)，因此病人应当明白其中的差别。对个体而言，生物瓣膜的耐用性难以确定。如下文所述，因为自身特点所限，组织型瓣膜寿命有限，应用此类瓣膜必须符合病人的需求。

　　抗凝和血栓形成是换瓣病人术后的主要问题，机械瓣膜有良好的耐用性，明显优于目前应用的组织型瓣膜，但易出现血栓形成和血栓栓塞等并发症。抗凝可防止血栓栓塞，但同时增加了病人的出血危险性，事实上，机械瓣膜置换术后，有75％的并发症与抗凝引起的出血和血栓形成有关。

　　在评价不同类型的人工心脏瓣膜时，必须清楚瓣膜血流动力学的一些概念，这与瓣膜设计及血流通过人工瓣膜时心脏做功直接相关。所有目前批准应用的人工瓣膜均有一缝合环占据了血流通路上的十字交叉区，与机械瓣膜相比，组织型瓣膜的这种"缝合环区"面积较大。瓣膜的有效通道面积(EOA)是允许血流通过的实际瓣膜面积。EOA与缝合环面积的比值就是瓣膜的功能指数(PI)。目前猪瓣膜的PI范围是0.35-0.4，心包瓣膜为0.65，倾斜圆盘瓣膜为0.07-0.7，确切地说，所有以支架为基座的人工瓣膜均比正常自身瓣膜狭窄。在体型较大的病人，应用相对较小的人工瓣膜时，就会出现流出道狭窄，被称为人工瓣膜不匹配现象。大多数病人的跨瓣压力阶差很小，几乎没有临床意义。然而应当注意，当瓣膜面积减少而且EOA也相应减少时，跨瓣压力阶差自然会增加，将抵消瓣膜置换所应有的临床疗效。

　　另外有两种瓣膜功能问题常被忽视：动态和静态人工瓣膜返流。动态返流发生在瓣膜完全闭合之前，返流程度最轻的是倾斜圆盘瓣膜，其次是双叶人工瓣膜，最重的是球状和笼状罩型瓣膜。静态返流发生在瓣膜完全闭合之后，大多数瓣膜的静态返流有消除微血栓的作用。双叶瓣膜和Medtronic-Hall倾斜圆盘瓣膜的静态返流量要多于球状的笼状罩型瓣膜。若病人心功能良好，瓣膜功能也正常，返流无关紧要，但当射血分数明显下降时，大量返流可以削弱瓣膜置换后应有的血流动力学改善。

        六、机械瓣膜

　　目前美国有五类机械瓣膜获得FDA批准，包括St Jude双叶瓣膜、Medtronic-Hall倾斜圆盘瓣膜、Carbomedics双叶瓣膜、Starr-Edwards球状罩型瓣膜和Ominicarbon倾斜圆盘瓣膜(从Omini sc感染性心内膜炎nce瓣膜发展而来)。目前几乎没有前瞻性随机试验比较各类瓣膜在相同人群中的疗效。目前我国所用机械瓣膜仍靠进口。

　　非随机化试验表明，患者在植入目前几种获准的机械瓣膜后，长期疗效没有明显差别。几个前瞻性随机对比几种瓣膜的试验也证实了这个结论。Schulte等把150个连续换瓣病人随机分入倾斜圆盘人工瓣膜组和Starr-Edwards瓣膜组，平均随访14.8年，两种倾斜圆盘瓣膜(Bjork-Shiley，Lillehei-Kaster)间和球笼状罩型瓣膜(Starr-Edwards)间的长期生存率没有显著差别。

　　在另一个有102例病人参加的随机研究中，Fiore等发现倾斜圆盘(Medtronic-Hall)和双叶瓣膜(St Jude)间的三年生存率及瓣膜相关事件发生率无显著差异。还有一个178例病人参加的前瞻性随机研究(平均随访52个月)甚至发现，较早型号的倾斜圆盘瓣膜(Bjork-Shiley)与双叶瓣膜(St Jude)相比，远近期生存率及主要出血并发症亦无显著差异。因此，就临床表现和血流动力学资料而言，尚无大规模的随机研究能确切地说明某种瓣膜的优越性和优先选择性。

        七、生物瓣膜

　　最常用的生物瓣膜有三种：Hancock猪瓣膜(Medtronic公司)、Carpent感染性心内膜炎r-Edwards猪瓣膜、以及牛心包瓣膜(Baxter Healthcare)。生物瓣膜主要的问题是结构退行性改变。这种改变与时间并无简单的线性关系，而是在植入5-6年后进行性恶化。生物瓣膜故障最常见的类型是钙化结节导致瓣尖撕裂，产生瓣膜返流，由钙化瓣叶引起的单纯狭窄不常见。生物瓣膜的结构性功能不全在儿童、青少年和年轻人进展较显著，而高龄病人则有所好转。对于生物性主动脉瓣的患者，年龄在39-44岁之间者10年内不发生结构相关事件的患者只有58%-70%，15年内只有33%。而70岁以上的病人植入瓣膜10年和15年后分别有95%和93%不出现结构相关事件。年龄在60-69岁间的病人10年后也能达到92-95%。

　　许多研究者比较了Hancock和Carpent感染性心内膜炎r-Edwards两种猪生物瓣膜的特点，总体上，这些瓣膜的短期和长期疗效并无显著差异。在一个随访10年的前瞻性试验中，174例进行二尖瓣或主动脉瓣置换术的病人被随机分配接受Hancock和Carpent感染性心内膜炎r-Edwards猪生物瓣膜，结果显示：病人的存活率、瓣膜的耐用性及瓣膜相关并发症几个方面均无显著差异。另一试验也证实了上述发现，147例进行二尖瓣置换的病人随机地接受Carpent感染性心内膜炎r-Edwards或Hancock猪生物瓣膜，在10 年时进行随访，发现两组间生存率和瓣膜相关并发症的发生率无明显差别。

　　为了便于植入，以前的生物瓣膜均固定在支架上，使得相对柔软的组织型瓣膜有牢固的基础，但这种支架及缝合环却明显减少了EOA，因此与机械瓣膜相比，组织型瓣膜显得相对狭窄。近来无支架的生物瓣膜引起人们极大兴趣，与其它组织型瓣膜一样，无支架生物瓣膜有良好的血流动力学表现，而且不需抗凝。在一项研究中，对245例植入Toronto SV无支架瓣膜(St Jude Medical)的病人随访3年，发现EOA和跨瓣压差随时间有所改善，而且研究期间左室重量减少了14.3%。

　　与所有的生物瓣膜一样，无支架瓣膜发生的主要故障也是瓣膜返流。200例置入一种无支架主动脉瓣(PRIMA Edwards;Baxter Healthcare)的病人，一年后有27%发生主动脉瓣关闭不全，但只有1例出现三度关闭不全。在另一项非随机化研究中，150例病人分别植入了无支架生物瓣膜（PRIMA Edwards）、传统的生物瓣膜或者同种焯灏昴ぃ?髯榈囊荒攴⒉÷始八劳雎饰廾飨圆畋稹Ｕ?蛭?鞫?霭晡拗Ъ馨昴ぶ踩肴〉昧肆钊斯奈璧某醪匠晒??虼诵枰??谐て诘难芯浚?匀妨⒋死喟昴ぴ谥鞫?霭昙膊≈械淖钪盏匚弧? 进行二尖瓣的无支架瓣膜置换较为困难，因为二尖瓣环的形状随心动周期而发生变化，需要额外的外部力来维持无支架瓣膜的功能。这是一个工程学难题，初步解决办法是先用人工腱索把无支架瓣膜固定在乳头肌上。虽已有短期成功的报道，但仍处于试验阶段。

　　最近，另一种已应用的组织型瓣膜是同种异体瓣膜，这种组织型瓣膜(包括主动脉瓣和肺动脉瓣)取自人类尸体，经过抗菌消毒处理和低温保存。同种异体瓣膜有许多优点，包括跨瓣压力阶差低，感染发生率低，可用于活动性心内膜炎病人，但早期可有血栓形成，因此仍需抗凝。移植同种异体瓣膜要比移植支架固定生物瓣膜困难得多，需要一定的外科经验和技巧。在两个随访8年和14年的研究中，分别只有17%和14%的病人因同种异体瓣膜结构性退化而再次手术，主要原因是关闭不全逐渐加重。

　　另外一种同种主动脉瓣置换术采用自体肺动脉瓣移植(Ross)手术。手术过程包括：切除病人正常的肺动脉瓣(自体移植瓣膜)，置换病人的主动脉瓣，另用冷冻保存的人类肺动脉瓣(同种异体瓣膜)代替已切除的肺动脉瓣。这种手术方式有许多可取之处，首先，两个瓣膜均为组织型，因此勿需抗凝。其次，自体肺动脉瓣移植物无需抗菌消毒和冷冻处理，容易存活及生长，耐用性良好。在一个195例病人参加的研究中，5年后有89%的病人不需再手术。与主动脉瓣同种异体瓣膜置换相比，接受肺动脉自体瓣膜移植的病人有相似的血流动力学表现，以及近期和中期的术后疗效。

　　但肺动脉自体瓣膜移植术存在三个缺陷：首先，在手术范围上，单一瓣膜置换扩大为双瓣膜置换。而且即便自体肺动脉瓣功能良好，也有可能出现组织退化和同种异体肺动脉瓣阻塞现象。其次，即使手术技巧高超，病人入选严格，20年后仍20%的病人需再次手术更换肺动脉瓣。另外，有10-20%的自体瓣膜移植术后的患者出现二级以上的主动脉瓣关闭不全。所以该方法尚需长期随访研究，以确定自体肺动脉瓣置换的安全性与耐用性。

        八、机械瓣与生物瓣的比较研究

　　在一项前瞻性随机试验中，262例病人随机接受机械瓣(Bjork-Shiley)或猪生物瓣(开始为Hancock之后为Carpentier-Edwards)进行二尖瓣置换术，两组七年的生存率与血栓栓塞事件发生率相似。另一项前瞻性随机研究也证实了机械瓣和生物瓣置换术后患者的生存率大致相等。该研究中需进行二尖瓣或主动脉瓣置换术的575例病人随机接受机械瓣(Bjork-Shiely)或猪生物瓣(Hancock)植入，11年后各组的生存率及瓣膜相关并发症发生率相似。但与瓣膜相关的并发症分布有差别，结构性故障仅见于生物瓣膜，而出血并发症更多见于机械瓣置入者。总之，两类瓣膜的并发症类型不同，但并发症的发生率以及生存率基本一致，选择生物瓣还是机械瓣须参考其它因素。

        九、影响瓣膜选择的因素

　　瓣膜置换术后的病人生存年限不依赖瓣膜的类型，而是其它因素，因此在选择瓣膜时应当考虑病人的综合因素。首先应评价病人术后的预期寿命，年龄在65-69岁间的病人进行主动脉瓣或二尖瓣置换术10年和15年生存率分别为53%和25%，70岁以上病人10年和15年的生存率分别为30-38%和25%。瓣膜置换的同时需进行冠状动脉旁路移植术的病人生存年限进一步缩短。

　　根据我们的经验，如果其它因素相似，70岁以下的病人推荐使用机械瓣，而75岁以上的病人则应考虑应用生物瓣，处于70-75岁之间这个"灰区"时，要考虑病人的总体健康状况和个人意见。

        决定瓣膜选择的另一重要因素是抗凝。由于机械瓣需终生抗凝，很显然下列病人不宜使用：

        1.出血倾向者；

        2. 因为地理或社会心理原因而无法监测抗凝水平者；

        3. 从事高创伤危险性职业者；

        4. 育龄妇女渴望怀孕者。

　　以上情况也是使用组织型瓣膜的指征，但如果病人因为其它情况需要抗凝，如心房颤动、巨大左房、慢性深静脉血栓形成、或已植入一个机械瓣膜，就应选择耐用的机械瓣膜。另外，如果因为某些原因，病人重新置换瓣的可能性较大时，也应推荐使用机械瓣。