生物瓣膜的临床应用（附328例临床报道）

王东进 张稳

南京大学医学院附属鼓楼医院心胸外科，南京，210008

    摘要：自 2003 年 1 月 －2009年 9 月，我院用异种心脏生物瓣膜 414 例，为 328 例患者行瓣膜置换术。其中单纯二尖瓣置换118例，单纯三尖瓣置换2例，单纯主动脉瓣置换122 例，二尖瓣加主动脉瓣置换84例，二尖瓣加三尖瓣置换2例。术后随访三个月至5年，统计术前术后心功能、全胸片、UCG变化情况，术后心衰、心律紊乱、感染性心内膜炎、瓣周漏及抗凝并发症等的发生率及死亡率，总结我院生物瓣的使用经验。

    关键词： 瓣膜病；生物瓣；随访研究

    本文通过对我院2003 年 1 月 －2009年 9 月间行生物瓣心瓣膜置换术患者的临床结果随访,评价生物瓣心瓣膜置换术的疗效。

    1、资料与方法

    2003 年 1 月－2009年 9月，我科使用异种生物瓣为328瓣膜病变患者行换瓣治疗。其中男196例，女132例；年龄23－82 岁，平均（ 68.0±2.5）岁。共使用生物瓣膜 414 枚，其中猪主动脉瓣 312 枚，牛心包瓣 102 枚； St－Jude瓣72枚，Baxter瓣108枚，Medtronic瓣234枚。单纯二尖瓣置换118例，单纯三尖瓣置换2例，单纯主动脉瓣置换122 例，二尖瓣加主动脉瓣置换84例，二尖瓣加三尖瓣置换2例。

    患者术前均有活动后心慌气短病史，术前均经UCG明确诊断，病程1－41年，平均11±6年。风湿性心瓣膜病264例，为本组瓣膜置换术的主要病因，退行性变32例，瓣膜脱垂20例，其他12例。手术前患者心功能分级(NYHA) II级84例,III级194例，IV级50例。术前合并房颤98例，其中5例有脑梗史，房扑2例，合并胃炎胃溃疡14例，有出血史者2例。二尖瓣闭扩术后6例。术前证实左房血栓者16例。Ｘ线胸片示心胸比率0 51～0.55者52例，0.56～0.60者148例，>0.60者74例（其中>0.7者24例）。左室射血分数(EF)小于0 40者46例，0.4～0.5者178例。左房内径36～112mm，其中38mm～55mm者142例，56mm～75mm者80例，>75mm者28例；左室舒张末径45～94mm，55mm～70mm者148例，71mm～79mm者42例，>79mm者16例。

    328例患者均在全麻、中低温体外循环下行手术治疗。经胸部正中切口，升主动脉及上、下腔静脉插管，经冠状动脉灌注冷晶体停跳液。主动脉瓣采用间断缝合，二尖瓣采用连续或间断缝合，三尖瓣采用连续缝合。同期行二尖瓣成形52例,三尖瓣成形94例，Wheats术4例，冠状动脉旁路移植术18例，升主动脉成形18例，行射频消融10例，合并血栓者行血栓清除及左心耳结扎或内口缝闭术，房颤者结扎左心耳。

    术后常规应用多巴胺、多巴酚丁胺等正性肌力药物，以及强心和利尿剂辅助心功能。术后24小时引流液减少后，开始服用华法林，出院后常规服用强心利尿药3-6个月，调整INR值在1.8－2.5之间。术后3个月复查超声心动图，评估心功能恢复状况。对于房颤、左房大、术前左房血栓的病人抗凝时间适当延长。所有病人均采用电话或来院复查的方式进行随访。

    2、结果

    本组术中无死亡，术后早期（30ｄ内）死亡6例，其中死于低心排综合征 3 例，严重感染 1 例，MODS死亡 2 例。新出现房颤4例、房扑1例，经可达龙持续泵入，转复窦性；出现脑溢血1例转入我院神经外科行去骨瓣减压术，后康复出院，脑梗一例继发引起精神障碍，转入南京脑科医院继续治疗。

    322名患者出院后共随访到304例，失访18例，随访时间3个月～5年。术后3个月心功能恢复至Ⅰ级～Ⅱ级301例、Ⅲ级18例、Ⅳ级3例。心胸比例、左房内径及左室舒张末期内径较术前明显减小，左室射血分数较术前增加，有显著差异。

       左室舒张内径     左房径     左室射血分数     心胸比

术前     65±7         56±5         50±11       0.59±0.05

术后三月 57±7         46±4.5       56±9        0.51±0.04

    随访期内，未发现有瓣周漏及瓣膜毁损者。术前合并房颤者24例转为窦性（包括10例术中同时行射频消融者）。未发现新出现心律失常。发生感染性心内膜炎5例，死亡1例，反复高烧，发作心衰，大量胸腔积液，经抗感染，强心利尿等治疗后无法控制，最终死亡；另外4例经积极正规的抗感染治疗后痊愈。发生胃溃疡出血者1例（术后2月余），既往有胃溃疡史，予停用华法林，加用抑酸药及胃粘膜保护剂等出血停止。除死亡者外，患者术后复查示心胸比例、左房内径及左室舒张末期内径进一步减小，活动耐量进一步增加，生活质量进一步改善。

    3、讨论

    目前国内心脏瓣膜置换使用最为普遍的是人工机械瓣，机械瓣有较长的使用寿命，多可以终身使用，但术后需终生抗凝，从而带来栓塞、出血等一系列的抗凝治疗的并发症。且需监测抗凝指标，从经济及精神和身体上给患者带来很多不便，影响了患者术后的生活质量。使用生物瓣只需做短期的抗凝治疗(一般为3个月～6个月)，出血事件和血栓栓塞发生率低[1]，可有效的避免和减少上述不良影响，且[2]生物瓣柔韧、开闭灵活、中心血流近似于心脏内天然瓣膜的工作状态，具有良好的血液动力学效应。文献报道[3]，置入机械瓣和生物瓣在手术死亡率、远期死亡率及所有瓣膜相关的并发症等方面无差别，与生物瓣相比，接受机械瓣的患者出血发生率较高。因此，生物瓣的使用在临床上也越来越广泛。

    生物瓣包括有支架生物瓣、无支架生物瓣、同种瓣和自体瓣。

    支架生物瓣具有中心血流，无溶血及无需终生抗凝等优点，但也存在易早期衰坏的不足。

    无支架生物瓣结构上与人体的半月瓣相似，植入时以主动脉壁为支架，舒张期主动脉根部顺应性膨胀有效地分散了瓣叶关闭时交界处集中的机械应力，同时也减少了瓣膜游离缘的张力，从而有效地减少了异常应力所致的瓣叶疲劳、钙化及撕裂，此为该瓣膜改善其耐久性的结构基础，同时改善了瓣叶的对合，理论上可较大的延长瓣膜的耐久性。

    无支架生物瓣还能够大大地增加瓣膜有效开口面积，减少了湍流，进一步降低了跨瓣压差，减少了左室射血的阻力。这种瓣膜减少了人工材料，使之与主动脉根部的愈合更快、更安全，减少了瓣周漏和瓣膜感染的发生率。研究表明，无支架生物瓣置换术后在跨瓣压差、左室射血分数、左室舒张末期内径等指标优于有支架生物瓣[4]。对比支架生物瓣，无支架生物瓣能防止非生理性的机械压力所致瓣叶钙化而引起的瓣叶功能失常。但无支架生物瓣应用时间尚短，长期临床效果仍待确定。

    与异种生物瓣相比，同种瓣具有人类心脏瓣膜的自然结构，故其具有最佳血流动力学特征，且其心内占有率低，有效瓣口面积增大、跨瓣压差小，更符合人体生理要求。同种瓣没有支架，不会造成血细胞破坏，不会溶血，且经液氮冷冻保存处理后，其抗原性大大降低，冷冻同种瓣组织中有成纤维细胞存活，植入后可增殖并产生胶原纤维，这种活细胞生物瓣具有较强的抗感染及抗血栓作用，预期寿命延长。同种瓣较早地应用于心脏外科临床，但由于其供体来源匮乏，临床应用受到限制，目前主要用于右室流出道的重建、儿童复杂先天性心脏病矫治术和成人Ross手术时主动脉瓣置换等。

    本组患者全部采用支架生物瓣，患者年龄较大，术前病情较重，随访结果显示，生物瓣置换术后，患者生活质量得到很大改善，活动能力明显增加，各项检查指标均有显著改善。手术死亡率及换瓣相关并发症较机械瓣置换者相关文献报道无显著差异。但抗凝相关并发症发生率降低，取得了较好的疗效。

    综合文献报道，生物瓣使用的不足主要有以下几个方面：

    1、瓣膜结构功能衰坏发生率较高，使用年限短。[5]生物瓣结构衰坏率为 2％（人年）左右，10年完好率 84.4％左右，15 年为55.3％左右，研究显示生物瓣毁损基本病损为钙化、撕裂、穿孔。早期损坏以钙化为主，而后期常以钙化和撕裂、钙化和穿孔等多种病损因素的复合结果为主。

    长期以来钙化被认为是造成生物瓣衰坏的首要因素[6]，也有人认为是唯一因素。钙化的程度与宿主的年龄成反比，与生物瓣在体内的时间成正比[7]。生物瓣组织主要由胶原纤维、弹性纤维及基质构成。正常情况下，胶原纤维及基质中存在丰富的黏多糖和糖蛋白等物质，封闭和阻断了与钙磷相结合的部位，从而阻断了钙化的发生。临床应用的生物瓣多是采用戊二醛处理的异种生物瓣，经过戊二醛处理能使生物瓣之胶原分子产生交叉联结，并降低异种组织的抗原性，却丢失了大量的可溶性蛋白，使胶原的磷酸键裸露，与胞内钙离子结合生成磷酸盐而沉淀[8]，促进了钙化的发生。

    生物瓣衰坏的病理改变之一是撕裂，撕裂的原因主要是瓣膜退行性病变所致。由于胶原纤维退行性变化，会导致瓣叶张力和韧性的改变，在体内长期受到血流冲击和机械应力作用，最终发生瓣叶撕裂、穿孔和瓣叶变形。生物瓣损坏，主要是瓣叶撕裂，瓣叶早期撕裂常常发生于瓣叶和支架脚应力集中处，有文献报道，瓣叶撕裂占损坏生物瓣膜的93.8％，撕裂和钙化是生物瓣失功能的主要原因，两者并存，互为因果。生物瓣植入人体后胶原纤维发生退行性变的机制尚不十分清楚，有学者认为戊二醛在促进胶原纤维交链作用，增加组织稳定性的同时也增加胶原纤维的脆性和易折曲线。也有学者认为生物瓣经戊二醛处理后上皮细胞脱落，并在体内释放出醛基毒性物质，影响宿主上皮细胞在生物瓣表面生长，没有成活上皮细胞覆盖的瓣膜会引起胶原的变性，随之也影响基质的完整性[9]。

    此外撕裂大多在应力集中区，机械作用也不失为一个重要因素。从血流动力学角度分析，支架生物瓣关闭时，其应力主要集中在瓣叶交界处，这种应力分布的不均是影响瓣膜长期耐久性的重要原因。机械应力的变化所致的机械性磨损，胶原纤维裸露或撕裂也可能是走向钙化的第一步。

    另外生物瓣内皮细胞的缺失、宿主与生物瓣之间的免疫反应也是导致生物瓣毁损的因素。

    应用环氧氯丙烷化学改性戊二醛处理生物瓣，以及复合方法鞣制的生物瓣可有效的延长其使用寿命。无支架生物瓣已证实使用寿命可显著延长，有着良好的应用前景。

    本组随诊未发现瓣膜衰变穿孔钙化等情况，无瓣膜功能意外发生，但我们随访年限较短，远期效果需进一步观察。

    2、生物瓣较机械瓣易发生感染性心内膜炎，一旦感染，瓣膜结构功能衰坏，死亡率极高。本组随访有5人发生感染性心内膜炎，且有一人死亡。因此，生物瓣置换应注意预防感染性心内膜炎的发生。首先应术前完善检查，排除病人潜 在感染灶，术前预防性应用抗生素，术中严格无菌操作，术后预防性使用抗生素，注意患者体温、血象变化，出院后注意感染，一旦发现感染应及时行正规抗感染治疗。出现感染性心内膜炎必要时应尽早行再次换瓣手术。

尽    管较之机械瓣，使用生物瓣有易毁损，使用年限短和感染性心内膜炎发生率稍高的不足，但随着瓣膜工艺质量的提高，和手术技巧提高后，术中瓣膜的损伤减少，生物瓣的使用年限得到很大的延长。在老年人群，常合并糖尿病高血压或心脑血管病，抗凝治疗的并发症发生率远高于中青年人，且其钙代谢减慢，瓣膜钙化衰坏明显减轻[10]。因 此，老年人选用生物瓣更适宜。抗凝意外高危人群，老年患者，抗凝指标检查依从性差者使用生物瓣将获得更大受益。房颤、巨大左房、术前有血栓史、多瓣膜病变均为术后血栓栓塞的危险因素，此类病人术后应适当延长抗凝治疗时间。

    参考文献

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