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功能性三尖瓣反流影像学评估与治疗进展

2021-08-03刘奇奇杜国庆

医学综述 2021年13期
关键词:右心室心动图成形术

刘奇奇,杜国庆

(哈尔滨医科大学附属第二医院超声医学科,哈尔滨150086)

功能性三尖瓣反流(functional tricuspid valve regurgitation,FTR)又称继发性三尖瓣反流,指由三尖瓣环扩张、右心室扩大和功能障碍导致三尖瓣解剖结构和功能的异常,占所有三尖瓣反流(tricuspid valve regurgitation,TR)的90%以上[1]。FTR的病程长,早期症状不明显,若仅关注原发疾病而忽略其严重程度,未进行有效治疗,远期加重可能导致心力衰竭和终末器官功能障碍,降低生存率[2-4]。重度FTR患者的3年死亡率高达40%以上[5]。由此可见,通过影像学方法准确评估FTR严重程度以及合理的治疗方案在提高FTR患者心室功能及生存质量方面起着关键作用。常用于FTR严重程度评估的指标较多且差异较大,故影像学方法评估FTR严重程度存在明显的局限性,难以量化反流和右心功能不全的严重程度,且反流程度可能因不同患者身体状况和充血性心力衰竭治疗程度而存在明显差异。为了优化临床治疗,临床医师有必要全面了解多种影像学技术的优点及不足。在FTR治疗方面,药物治疗能部分缓解FTR患者的症状,但病程晚期药物的效果欠佳。病情进展到中度或更重的右心室扩张和(或)右心室功能不全时,可能需要外科干预来防止疾病进展和改善预后。欧洲心脏病学会和欧洲心胸外科协会指南指出,对于同时接受左侧瓣膜手术的重度TR患者,考虑外科干预三尖瓣治疗,手术属于Ⅰa类;对于合并右心功能障碍或瓣环扩张中度TR患者,考虑手术治疗,手术属于Ⅱa类[6]。另有研究推荐将三尖瓣环>40 mm作为三尖瓣成形术的截断值,但仍需要进一步评估[7]。目前对于不伴三尖瓣瓣环明显扩张的轻度TR患者的手术时机尚无定论[8]。经导管介入治疗已广泛用于主动脉瓣狭窄和二尖瓣反流患者治疗中,随着三尖瓣介入手术器械的不断出现,FTR可能是经导管介入治疗的下一个目标。现对FTR影像学评估与外科治疗方法的进展予以综述,以期为临床准确评估FTR严重程度及制订有效临床诊治决策提供帮助。

1 FTR的影像学评估

1.1超声心动图 超声心动图是诊断和评价TR的最主要检查,随着超声影像技术的发展,超声图像可以全面、直观、实时地显示心脏和大血管的解剖结构以及心肌瓣膜的运动状态和血流状况,为患者临床管理和治疗提供足够信息。目前北美和欧洲超声心动图协会指南根据定性、半定量和定量参数将TR分为轻度、中度及重度[6,9-10],见表1。三尖瓣与二尖瓣解剖学及负荷条件存在较大差异,但当前TR指南标准使用的评估标准与二尖瓣相同。对于病因复杂或重度FTR患者,若同时合并左心瓣膜病变,不能仅依据反流面积判断FTR的严重程度(图1),应从多角度评估三尖瓣病变严重程度,包括评估三尖瓣结构和测量反流口面积(regurgitant orifice area,ROA)和反流量(使用定性多普勒、半定量多普勒)。

a.术前(三尖瓣轻度反流);b.二尖瓣置换术后7年(三尖瓣中度反流)

表1 功能性三尖瓣反流超声心动图分级

1.1.1二维超声心动图 FTR的病理生理学极其复杂,单一的二维超声切面难以同时显示三个瓣叶,三尖瓣的综合评估应从多个经胸窗口进行,特别关注三尖瓣环扩张程度、三尖瓣瓣叶结合情况以及三尖瓣瓣叶栓系情况。同时,三尖瓣与右心室的解剖及功能存在内在联系,故应结合右心室功能评估FTR严重程度。然而,目前还没有准确评估重度TR患者右心室功能的方法,有待进一步研究[11]。在实际临床工作中,超声医师通过比对TR与测量的三尖瓣瓣口反流面积进行分级(<20%为轻度;20%~40%为中等;>40%为严重),这种方法操作方便、快捷,可用于初步诊断和筛查,但评估病情严重程度的误差较大。

1.1.2多普勒技术 多普勒技术主要通过测量ROA、射流紧缩口宽度或射流紧缩口面积,采用近端等速表面积法(proximal isovelocity surface area,PISA)又称血流汇聚法评估FTR,利用彩色多普勒技术对ROA进行半定量分级,操作简单、实用性强。但由于三尖瓣叶不等大,反流口形态多不规则,且三尖瓣最大ROA测量受右心室压力影响较大,故彩色多普勒技术对偏心反流束估测的偏差较大;反流紧缩口是三尖瓣口右心房侧流动射流的最小高速区域,反流紧缩口宽度>0.7 cm或反流紧缩口面积>0.4 cm2可评估为重度FTR,但该方法仅在圆形反流孔时,测量相对准确[6],且该参数不适用于存在多个反流束的情况,在临床实践中,该参数独立于血流速度和压力,可应用于偏心性反流,是一种应用广泛的快速TR评估技术;PISA简单易行,但临床较少用于TR的评估。在奈奎斯特(Nyquist)极限速度为28 cm/s时,PISA的测定半径>9 mm,提示重度TR(对应ROA≥40 mm2、反流量≥45 mL),而PISA的测定半径<5 mm,提示轻度TR。

传统二维PISA是基于血流汇聚区为半球形的几何假设,但有些重度FTR反流紧缩口较宽,流速较低,不出现混叠或湍流,彩色多普勒检查无法显示血流汇聚区,限制了其临床应用。同时,不同心动周期甚至同一心动周期收缩期内TR的速度、反流率、反流口形态等时刻发生变化,收缩期血流汇聚区的大小随着反流口中心的轴向和纵向变换而动态改变,导致血流汇聚区面积测量不准确。

1.1.3三维超声心动图 二维超声心动图可能低估三尖瓣环的大小,而三维超声心动图可清楚地显示瓣环、瓣叶结构,可能为瓣膜功能障碍的病因和机制提供重要线索,并在患者选择、术中指导以及评估手术结果方面发挥重要作用[12]。三维超声心动图有助于提高定量多普勒方法的准确性,当经胸三维超声心动图图像显示不佳时,经食管三维超声心动图可提供更详细的三尖瓣形态和功能图像。美国超声心动图学会指出,出现以下情况时建议行经食管三维超声心动图检查:①经食管超声心动图无法解释明显TR的病因或机制时;②二维/多普勒参数对TR程度评估结果不统一时;③超声心动图结果与临床表现矛盾时;但不能仅凭超声多普勒和二维超声心动图进行FTR分级,需要参考多个参数综合判定;当多参数结果一致时,评估结果较可靠[13]。

1.2心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR) CMR具有精度高和可重复的特点,可提供心肌组织特征、疾病严重程度以及心脏功能和灌注的影响信息。在超声心动图显示右心室容积或功能不明确患者中,CMR作为评价右心几何学、功能的金标准,具有高空间分辨率等优势,可以获得反流容积和分数、平均反流速度和峰值反流速度或经瓣膜(压力)阶差等参数,进而分析三尖瓣和右心室的解剖和功能[14]。CMR通常采用间接法计算TR体积(右心室每搏量-前向肺动脉血流量)、TR分数[(TR容积/右心室每搏量)×100%]或直接测量反流口面积来定量评估TR严重程度。由于缺乏足够的参考标准,目前尚未通过CMR对TR严重程度进行分类[15]。一般来说,三尖瓣瓣口反流面积比≥40%被认为是重度TR[15]。CMR费用昂贵、耗时长,故不能作为临床评估TR的常用方法。

1.3心导管检查 心导管检查是评价TR的金标准[16],该方法将心导管经周围静脉送入上、下腔静脉,右心房、右心室、肺动脉及其分支,通过准确的压力测定了解心脏血流动力学改变。依据反流面积及反流距离的差异将FTR分为4个等级: Ⅰ 级(反流面积<2 cm2,反流距离<1.5 cm)、 Ⅱ 级(反流面积2~4 cm2,反流距离1.5~3.0 cm)、 Ⅲ 级(反流面积4~10 cm2,反流距离3.0~4.5 cm)、 Ⅳ 级(反流面积≥10 cm2,反流距离≥4.5 cm)[17]。这种心导管检查属于有创检查,检查时患者暴露于辐射和碘造影剂环境中,存在发生危及生命的并发症的风险,但其不受分辨率影响,可以更加直观、精确地评估TR。一般拟行外科手术或介入治疗瓣膜病患者的临床评估与其他影像学检查不一致时,较多应用心导管检查,尤其是重度TR患者,必要时通过右心导管技术评估肺动脉压力;对于出现偏心反流、定量评估困难,且急性病变彩色多普勒应用局限的TR患者,可以选择心导管检查评估TR[18]。

2 FTR治疗手段

2.1外科治疗 FTR患者晚期经常出现右心衰竭症状。药物疗法仅是一种姑息性替代方法,目的主要是改善患者因右心衰竭导致的充血症状和慢性心房颤动,控制心率以及降低血栓栓塞风险[19]。外科手术是目前TR最主要的治疗手段。近年来,关于FTR手术适应证、手术时机、手术技术等方面一直存在争议。在临床实践中,患者的年龄和右心室功能是决定手术时机的关键因素[20-21]。高龄、早期死亡率高、右心室功能评估困难及左心瓣膜置换术后等进一步增加了三尖瓣手术的风险。因此,在右心功能障碍或重度FTR发生前对症状较轻FTR患者进行积极外科干预极为重要;对于存在其他危险因素(如心房颤动、肺动脉高压、右心室扩张、右心室功能障碍)的患者,也有必要考虑外科干预[22]。目前,外科治疗TR的主要方法包括三尖瓣成形术、三尖瓣置换术、微创介入治疗,其目的均为保证确保较好的瓣叶活动性、瓣环稳定性以及避免出现心律失常及右冠状动脉损伤等。

2.1.1三尖瓣成形术 三尖瓣成形术主要包括缝线成形术和人工成形环成形术。理想的三尖瓣成形术应恢复三尖瓣环正常的三维椭圆形状,以减少三尖瓣小叶牵拉,同时还要注意避免瓣环重塑时损伤右心室传导系统。早期Kay二瓣化成形术通过将后瓣环进行两个“8”字缝合来减少TR,但术后出现三尖瓣狭窄的可能性高,后来进行了多种改良,但效果仍然不佳[23]。为了弥补Kay二瓣化成形术的不足,De vega成形术将三尖瓣前后叶瓣环处缝合环缩,使瓣口仅容纳两指,不改变三尖瓣的生理结构,可使瓣环扭曲、皱折、活动受限[24],但晚期TR的发生率更高[25]。经过术式的不断改良发现,可通过分节段调节各个环缩部位来实现环缩效果最优化,降低与缝合线相关的组织撕裂的发生率,而不影响三尖瓣功能,疗效尚可[26]。瓣环成形术是治疗伴有左侧瓣膜手术FTR患者的金标准[27]。与三尖瓣缝线成形术相比,瓣环成形术的修复更持久。20世纪70年代,Carpentier硬质环开始用于TR治疗。心外科医师将适当尺寸的椭圆形Carpentier环用带垫片的缝线缝合在前后瓣环上,使瓣环缩小,但极有可能导致瓣环断裂[27]。随后,研究者们认识到正常三尖瓣环的大小及形状在心脏周期中处于不断变化中,进一步采用对三尖瓣几何形状和小叶运动干扰较小的Cosgrove-Edwards等软质环维持三尖瓣的收缩功能[28]。2006年,Filsoufi等[29]报道了一种三维环,即Edwards MC3重塑环,它更加贴近瓣环的生理运动规律,大大降低了TR患者的复发率。在三尖瓣成形术失败的高风险情况下,可能需要自体心包补片填充[30]、双孔技术[31]、“三叶草”技术[32]等辅助修复技术来提高长期效果。双孔技术通过缝合接近自由边缘的间隔和新创建的前后叶作为环成形术的辅助手段,这种方法在处理复杂FTR时非常有效。这些辅助技术为近期出现的经导管三尖瓣修复术提供了技术基础。临床三尖瓣成形术后的复发率较高(8%~15%)[33]。临床具体术式的选择应根据患者病情和手术技术合理选择,不仅应考虑反流严重程度及瓣环扩张程度,还应考虑右心室重塑及小叶牵拉等问题[34]。

2.1.2三尖瓣置换术 三尖瓣置换术较三尖瓣成形术的死亡率高[35]。欧洲心脏病学会和欧洲心胸外科协会指南指出,对于终末期FTR、严重的三尖瓣环扩张、瓣叶脱垂或因之前的三尖瓣成形术失败而无法行三尖瓣成形的患者,考虑三尖瓣置换术[36]。有学者提出,对于出现右心室功能障碍的晚期孤立性FTR患者,三尖瓣成形术可能无法有效降低TR,应考虑三尖瓣置换术[37]。在临床实际工作中,三尖瓣假体的选择会根据临床背景、手术结果以及患者的心理社会状况等因素综合决定。长期随访显示,接受机械瓣膜或生物瓣膜轻症患者的生存率、再干预或不良事件方面无明显差异,但考虑到三尖瓣再手术的高死亡率和高发病率以及经导管三尖瓣置换术的可行性、三尖瓣生物瓣膜退化的风险小于主动脉瓣或二尖瓣生物瓣膜及右心室压力低等因素,对于重症患者或右心功能不全患者,优先考虑使用生物瓣膜[38]。

2.2三尖瓣经导管介入技术(transcatheter tricuspid valve intervention,TTVI) 传统三尖瓣手术创口大、术中出血量多、恢复时间长、死亡率及并发症发生率高。随着新的外科成形术器械和技术的发展以及新的经导管手术技术的相继出现,TTVI已经进入了全新时代。常见的TTVI的介入治疗装置有MitraClip、FORMA、PASCAL、Mitralign等,可分为成形、异位置换和原位置换三个类型。治疗的策略和概念主要包括瓣叶边缘对合、瓣环成型、异位和原位的瓣膜功能替代及瓣膜置换、瓣叶切除、腱索成型和左心室成型等技术[39]。三孔技术以及二瓣化技术是MitraClip系统实现降低TR的两种方法,通过夹闭瓣叶降低FTR程度,适用于孤立的严重TR或严重的合并二尖瓣反流的TR[40],手术成功率高,并可能逆转右心室重构[41]。与三孔技术相比,二瓣化技术更适用于右心室极度扩大的TR[42]。FORMA修复系统是通过一种垫片装置横穿三尖瓣,固定在右心室顶点,垫片轴上的孔可使垫片被动膨胀进而使收缩期TR瓣口面积缩小,最终减少FTR[43]。PASCAL是最常见的三尖瓣环缘对缘修复器械,具有独立抓握能力,卡环设计灵活、创伤小,通过近似组织的修复小叶经导管重建三尖瓣。Mitralign修复系统是模拟外科瓣膜缝线成形方式,在前后瓣瓣环内植入缝线,通过锁定装置收紧两根缝线,折叠三尖瓣隔瓣,复制改良Kay二尖瓣化手术使三尖瓣二瓣化,最终减少FTR[40]。此外,TRAIPTA、PASTA等装置目前正处于动物研究阶段,且效果良好[44]。由于三尖瓣及瓣环解剖结构复杂(如瓣环扩大,瓣膜组织脆弱、三尖瓣环附近的右冠状动脉、传导系统和冠状窦口等解剖结构)、FTR的病理生理学尚不清楚等原因,该技术正处于临床前或初始临床评估阶段,目前尚未开展该器械的大规模随机对照研究,已有小样本量研究数据提示,TTVI对严重FTR高危患者可行且有效[45-46]。TTVI的安全性、有效性和耐用性还需要大样本、多中心随机对照研究,并与优化药物治疗进行对比来进一步评估。

3 小 结

FTR药物治疗的远期效果不佳,与左心室功能、肺动脉高压程度和反流严重程度无关。外科手术是FTR的主要治疗手段,但具有创伤大、并发症多、死亡率高等缺陷。随着近年TTVI的持续快速发展,其应用于FTR治疗的可行性和安全性逐渐得到认可,已成为临床部分高风险FTR患者手术治疗的替代方案。随着大规模前瞻性临床试验的开展及瓣膜性心脏病器械的创新改进,未来TTVI可能用于不能行创伤性手术治疗的FTR患者。全面了解各种影像学技术在评估FTR方面的优点及不足,明确FTR的干预方式、适应证、最佳应用时机十分重要。

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