二叶式主动脉瓣相关主动脉疾病再认识

第五节 二叶式主动脉瓣相关主动脉疾病再认识

二叶式主动脉瓣(BAV)是常见的先天性心瓣膜畸形,人群发病率约1%~2%,以男性居多。可单发,也可合并主动脉狭窄、主动脉瓣上狭窄、Turner’s综合征等先天心脏畸形。典型的BAV由大小不等的两个瓣叶组成,较大的瓣叶含有由瓣叶对合缘融合形成的嵴线。具体表型存在变异,对其分型存在不同意见,目前最常用的是2007年由Sievers提出的连续分型法,该法根据嵴线数量分为Sievers 0、Ⅰ、Ⅱ三型;根据嵴的空间位置分为横列(lat)或纵列(ap),即2个瓣呈左右或前后排列;根据瓣叶融合的不同分为3个亚型,即左右冠瓣融合(L-R),右无冠瓣融合(R-N),无左冠瓣融合(N-L)。通过组合上述分型对BAV进行形态学分类描述。在Sievers的报道中,Ⅰ型最常见,其中以L-R型与R-N型最多见,分别占临床病例的75%和20%。

与三叶瓣(TAV)比较,BAV的瓣膜受损更早。钙化性狭窄(BAV-AS)最常见,通常发生于50~70岁人群。单纯或主要表现关闭不全(BAV-AI)的患者在年轻男性更常见。中度以上AI可独立预测晚期心脏不良事件。除引起AS、AI外,BAV还可导致主动脉扩张、主动脉夹层、心内膜炎等继发性心血管合并症。主动脉扩张及主动脉瘤形成可发生于从主动脉根部到近段主动脉中的任何一段,最常见于升主动脉,亦被称作二叶式主动脉瓣主动脉疾病,是BAV最严重的合并症。一个基于对8个独立临床试验的研究发现高达84%的BAV将发展为主动脉瘤,主动脉瘤的发生风险比一般人群高80倍。虽仅有≤5%的患者最终发展为夹层,BAV还是成为除Marfan外导致主动脉夹层的重要原因。

BAV-AS的升主动脉常为不对称性扩张,是最常见的主动脉表型。而BAV-AI常伴有主动脉根部,即Valsalva窦水平的扩张,这种扩张往往更加严重且进展迅速。在瓣膜功能正常的BAV中,扩张最常发生的仍是升主动脉,但在扩张速度和主动脉事件发生率方面与TAV相当。上述关联并不绝对。瓣叶融合表型虽有特征性,但主动脉表型则是可变的。随着病程的推移,主动脉可由单纯的根部扩张向升主动脉进展。

20世纪90年代以来的研究发现,血流动力学与遗传因素在BAV主动脉扩张中发挥着不同作用。一般不对称性扩张可能主要涉及血流动力学因素,一项4D-MRI研究表明,不同的瓣叶融合表型可对动脉壁产生特定方向的偏心血流刺激,由此导致管壁产生差异性分布的剪切力(WSS),如L-R型近端主动脉右前壁WSS升高,而R-N型则是右后壁升高。WSS与狭窄程度无关,与主动脉瓣融合表型及主动脉直径相关。WSS可改变管壁局部基质的稳态,影响动脉壁蛋白水解和MMP2表达,而MMP2活性增加和结构变化被认为是BAV主动脉病变的重要特征。这些变化最终导致不良的动脉壁重塑。对称性扩张可能与遗传因素导致的血管壁弹性改变有关。BAV有约10%~30%表现出家族聚集性遗传倾向,一级亲属发生率约9%~15%。虽然BAV与TAV的主动脉壁胶原蛋白和弹性蛋白总量相似,但微观结构和生物力学差异却很明显。BAV主动脉壁胶原纤维排列更紧密,弹性蛋白纤维很少且排列起伏,弹性薄片更薄且间距稀疏。原纤维蛋白的表达上调,导致中膜层弹力纤维更易受损。NOTCH1基因突变不仅在家族性BAV中起到重要作用,还与主动脉瓣远期瓣膜钙化和退行性病变相关。此外ECM蛋白、TGFβ-1的高表达也与升主动脉重塑有密切关系。

BAV患者总体上建议预防性修复主动脉,以防灾难性主动脉事件。制定手术计划需考虑主动脉扩张速度、BAV表型、家族史、高血压、左室功能等诸多因素。涉及主动脉根部及升主动脉的手术须先权衡与之相关的并发症风险。心脏中心的规模及手术医师的经验被证明对主动脉根部或AVR加升主动脉置换手术的死亡及卒中风险结果有明显的影响。另外BAV患者冠状动脉变异的情况更为常见。多见于右冠状动脉,这对术中心肌保护以及手术决策都存在影响。

瓣膜功能障碍有手术指征的BAV,推荐升主动脉置换的主动脉直径临界值为4.5cm。因为研究发现主动脉直径≥4.5cm的BAV发生动脉夹层的风险以及接受AVR术后主动脉不良事件发生率都更高。也有观点认为,主动脉直径超过4.5cm后,主动脉壁变薄,吻合口发生灾难性撕裂可能性较大,预防性修复主动脉的策略更明智。(https://www.daowen.com)

大多数BAV术后主动脉根部发生显著扩张的概率与TAV相近,因此主动脉根部置换并不需作为常规术式。需注意的是,BAV-AI发生主动脉夹层的可能性是BAV-AS的10倍,因此积极考虑为主动脉直径5.0cm的AI和主动脉根部扩张的BAV行David手术治疗是明显有益的。植入瓣膜的种类对根部修复也存在影响。对于中度扩张(4.5~5.0cm)选择机械瓣膜的患者行根部的完全置换是合理的。而对于选择生物瓣膜的年轻患者,因术后发生根部破裂或夹层的风险相对较低,且加行根部置换造成手术难度增加,因此单纯行AVR是更优的选择。

瓣叶活动性良好的BAV可考虑行David手术。而仅行AVP,对有生育要求的女性及单纯BAV-AI有益,但因缺乏对一些问题的共识及长期随访数据,以及BAV瓣膜成形技术的复杂性,并未被广泛采用。因有报道BAV的肺动脉瓣也存在异常,术后远期可能出现类似主动脉瓣的结构和功能紊乱,故目前对Ross术治疗BAV尚存在争议。

主动脉最大直径超过5.5cm且不伴任何高危风险因素的主动脉瓣膜功能无明显障碍的BAV,仍建议对其主动脉进行干预。这是基于无论主动脉瓣形态如何,主动脉直径6.0cm是所有患者主动脉并发症风险的明确拐点。目前尚不清楚BAV的主动脉夹层风险倾向于在主动脉直径多大时发生,因此强调重视对BAV进行主动脉持续监测,在达到适当阈值时建议手术干预。对于合并有主动脉缩窄、系统性高血压、主动脉夹层家族史或主动脉快速扩张(>3~5mm/年)的主动脉直径为5.0cm的患者,仍建议尽早干预。以上因素会增加主动脉并发症的风险。特别是身材较小、Turner’s综合征、病情导致过度精神压力的患者,需在主动脉直径更小时积极干预。

BAV形态学与与主动脉弓病理学的关系尚不明确。关于BAV主动脉弓动脉瘤的外科治疗适应征也存在争议。BAV在急性A型主动脉夹层中涉及弓部的风险低于TAV和Marfan。主动脉弓急性主动脉综合征的患者,无论主动脉瓣形态如何,需按照相关病理学的推荐指南进行治疗。有研究建议在左颈总动脉水平的主动脉弓直径≥4.5cm可考虑行全弓置换,也有研究认为如远端上行或近端弓>4.0cm时就应干预。然而在BAV中这种情况往往伴有主动脉弓扩张的其他原因。目前仅2014年加拿大心血管学会推荐主动脉弓动脉瘤直径超过5.5cm为外科干预指征。

随着经导管主动脉瓣置换术(TAVR)的不断发展,在我国TAVR治疗患者中BAV-AS的比例明显高于西方。但目前关于TAVR治疗BAV仍缺乏有力的循证医学证据。另外,BAV患者往往存在瓣环呈椭圆形扩大、瓣叶/环伴有分布不规则且严重的钙、瓣叶不等大等不利于TAVR的解剖特点,导致BAV患者在接受TAVR时易出现瓣膜耐久性受损、瓣周漏、人工瓣移位、冠脉阻塞及瓣环破裂等风险。

BAV患者个体化差异大,并发症多的特性决定了其诊疗的复杂性。在可预见的将来,外科手术干预对于BVR患者而言仍是主要且有效的治疗手段。