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關鍵詞： 無支架生物二尖瓣 二尖瓣替換
中國協(xié)和醫(yī)科大學 心血管研究所 阜外心血管病醫(yī)院 * 博士生 傳統(tǒng)支架生物瓣設計與天然心臟瓣膜相差很大，由于瓣架的存在造成應力的集中，易導致瓣葉撕裂，二尖瓣失功〔1，2〕。傳統(tǒng)生物瓣替換需要在二尖瓣環(huán)處植入硬環(huán)，術中不保留二尖瓣瓣下結構的完整性，這些都可影響術后效果和左心室功能。為了避免支架生物瓣的缺點，使生物二尖瓣更加符合生理要求，加之近年來對二尖瓣裝置生理功能認識的深入，無支架生物二尖瓣再度受到重視�，F(xiàn)就這方面的一些進展作一綜述。
無支架生物二尖瓣的種類
根據(jù)無支架生物二尖瓣材料的構成可分為以下幾類：
1.同種瓣：包括同種二尖瓣、主動脈瓣、肺動脈瓣。早在60年代就已開始同種二尖瓣替換的研究，由于當時手術方法和組織保存等限制，結果不很滿意〔3〕。最近Acar等〔4〕報告43例病人接受超低溫保存同種二尖瓣替換手術，其中21例為部分瓣膜替換，22例為全瓣膜替換，術后效果良好。隨訪14個月，超聲心動圖檢查20例無二尖瓣反流，13例輕度反流，5例中度反流；瓣口面積：部分瓣膜替換為2.5±0.4cm2，全瓣膜替換為2.7±0.4cm2，跨瓣壓3±4mmHg(1mmHg=0.133kPa)。
Ozdogan等〔5〕首次使用同一供體的主動脈瓣和肺動脈瓣為一男病人行二尖瓣和主動脈瓣替換，手術獲得成功。術后超聲心動圖檢查左心室舒張末期壓力、容積和射血分數(shù)較術前均明顯改善。Renzulli等〔6〕報告1例男病人因術后復發(fā)性心內(nèi)膜炎連續(xù)兩次使用機械瓣替換未愈，第3次手術應用同種肺動脈瓣行二尖瓣替換。術后超聲心動圖檢查跨瓣壓4.2mmHg，二尖瓣無反流，術后心內(nèi)膜炎亦未復發(fā)。
在動物實驗方面，Vetter等〔7〕利用新鮮羊二尖瓣植入10只幼羊體內(nèi)。術后心導管和超聲心動圖檢查瓣膜工作性能良好，檢查長期存活動物(平均153±8天)植入的瓣膜在瓣環(huán)和乳頭肌處愈合良好；光鏡檢查瓣葉有輕到中度的膠原變性；電鏡檢查瓣葉內(nèi)有大量的成纖維細胞，說明新的膠原合成。
2.異種瓣即豬二尖瓣。Vrandecic等〔8〕報告85例病人采用豬二尖瓣替換，術后隨訪74例，平均14個月，效果良好，病人心功能(NYHA)改善為I級，植入的瓣膜運動良好。
3.牛心包和自體心包二尖瓣。Deac等〔9〕使用自體心包制作無支架二尖瓣，其方法為術中取下10cm×5cm的長方形自體心包，浸入0.7%戊二醛5～10分鐘，然后將其裁成近似梯形的兩片，將兩片側緣用滑線連續(xù)往返縫合，形成底大口小的半錐體形，在每片心包底部距兩側縫線5mm處分別切去一個半月形，制成無支架生物二尖瓣。作者利用該方法為18例病人進行二尖瓣替換，術后超聲心動圖檢查瓣口面積2.21～7.25cm2，平均4.43±1.24cm2。僅1例術后3個月因乳頭肌縫線斷裂導致二尖瓣反流，再次行機械瓣替換和1例因細菌性心內(nèi)膜炎再次手術。
Liao等〔10〕利用牛心包制成四片無支架二尖瓣，由1個大的前葉、1個后葉和2個交界葉組成，用兩個環(huán)形心包片加固瓣環(huán)。植入動物體內(nèi)，超聲檢查證實，此種瓣膜啟閉運動與天然二尖瓣相仿，并保留二尖瓣環(huán)在心動周期中的運動，亦保護了二尖瓣裝置的完整性。
4.利用生物組織工程制作的瓣膜。組織工程(tissue engineering)是一新興科學，它把工程制造原理應用到生物學上，制造具有細胞活性心臟瓣膜替換病變瓣膜。它的基本原理是利用可吸收聚合物為支架，種植成纖維細胞后，繼而種植內(nèi)皮細胞形成一層單細胞包裹瓣葉，這種可吸收性聚合物支架在體內(nèi)8周可被降解〔11，12〕。體外測試，該瓣葉最大張力與天然肺動脈瓣相差無幾，且這種瓣葉已植入羊的肺動脈瓣。動物實驗證明，術后8周用自體細胞制成的瓣葉較天然肺動脈瓣厚，彈性稍差，但超聲心動圖檢查肺動脈瓣無反流和狹窄。免疫組化等檢查證明，隨著支架的降解，種植的細胞可繼續(xù)生長〔13〕，并對植入的瓣葉再塑形。而用異種細胞制成的瓣葉效果較差。這種方法若能進一步完善，制造出能耐受左心系統(tǒng)高壓的瓣葉，將具有重要的臨床應用價值，為無支架生物瓣的研制提供了全新的方向。
無支架二尖瓣的植入方法
無論制作還是行無支架二尖瓣替換，都要首先確定被替換二尖瓣的各項參數(shù)，如二尖瓣環(huán)直徑、瓣葉的寬度、腱索的長度等，以便選擇與之相適應的瓣膜。利用心臟超聲檢查可測得二尖瓣裝置的基本參數(shù)：舒張期測量二尖瓣前葉的寬度，收縮期測量二尖瓣環(huán)的前后徑及二尖瓣環(huán)與乳頭肌頂部的距離〔4〕。動物實驗證明，在心動周期中乳頭肌頂部變化幅度非常小(＜0.9mm)，可以忽略不計〔14〕。根據(jù)這些測量參數(shù)選擇稍大(約大3mm)的生物瓣。
植入無支架瓣膜不應扭曲，以交界處乳頭肌〔4〕或2個纖維三角〔8〕為參考點。瓣環(huán)可連續(xù)或間斷縫合，但瓣環(huán)有鈣化時應間斷縫合〔8〕。縫合從后交界開始，沿前葉、前交界、后葉進行〔4〕。
關于無支架二尖瓣植入后是否還需要二尖瓣成形環(huán)加固存在著爭議〔3〕。有人認為，植入成形環(huán)后妨礙二尖瓣環(huán)的生理運動，而且成形環(huán)支撐瓣環(huán)或支撐瓣膜，能否還稱之為無支架瓣。但也有人認為，使用成形環(huán)可使瓣環(huán)適應植入的瓣，半硬質(zhì)成形環(huán)可吸收一部分心室收縮產(chǎn)生的機械力，減輕其牽拉力，否則這種力將直接作用在二尖瓣縫線上；另外成形環(huán)可使瓣葉有更大的面積減輕瓣下結構的張力〔4〕。雖然有動物實驗證明〔15〕無論是軟環(huán)還是硬環(huán)都不影響左室收縮功能；但是Glasson等〔16〕在動物實驗中發(fā)現(xiàn)，二尖瓣環(huán)面積和周長從舒張末期到收縮末期逐步減小。
與傳統(tǒng)觀點是不一致的是在左室收縮期瓣環(huán)后部收縮，但瓣環(huán)前部卻在收縮期變長，即使在前負荷減低時(阻塞腔靜脈)整個二尖瓣環(huán)變化不大，而瓣環(huán)前部仍繼續(xù)變長〔17〕。二尖瓣環(huán)的前部是主動脈與二尖瓣葉的連續(xù)區(qū)，由纖維組織組成，并固定在纖維三角處。瓣環(huán)前部收縮期的變長并不是主動脈收縮性擴張所造成的，因為主動脈根部擴張發(fā)生在收縮早期且持續(xù)時間很短，而二尖瓣環(huán)前部的變長持續(xù)整個左室射血期，高峰在收縮晚期。瓣環(huán)前部收縮期變長有助于左室射血期流出道阻力減低。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實意義，在行二尖瓣替換及二尖瓣環(huán)成形手術時要充分考慮到二尖瓣環(huán)的生理變化。
手術中要注意保護乳頭肌，防止損傷。根據(jù)乳頭肌的分型〔18〕，可采用端椂恕2.鄺側或固定于心室壁外等方法〔3〕固定腱索和乳頭肌。腱索的張力大小及牽拉方向對左室功能有重要影響。Komeda等〔19〕利用等容雙球技術(isovolumid double-balloon technique)在動物實驗中證明，腱索的最佳張力為10g，這時左室因被動彈性回縮增加，取得更佳的充盈能力。腱索最佳舒張末期張力應達到既加強左室收縮功能，又不影響左室舒張功能。腱索張力太大是以犧牲左室舒張功能為代價加強其收縮功能；張力太低雖保留左室舒張功能，但松弛腱索在左室收縮期不能傳導乳頭肌附著力，會導致二尖瓣脫垂。用同樣的動物模型證明〔20〕，腱索前向和斜向牽拉與保留前乳頭肌功能有關，而后向和反向牽拉與保留后乳頭肌功能有關。
早期無支架二尖瓣替換術后的主要并發(fā)癥是腱索斷裂，腱索斷裂后導致二尖瓣嚴重關閉不全。為了防止腱索斷裂，Vetter等〔7〕使用2對人工腱索(ePTFE，膨體聚四氟乙烯)加固二尖瓣前葉。但天然腱索在高負荷情況下可延長10%～15%，而ePTFE在高張力下總長度變化＜2%，另外ePTFE有撊潿詳(creep)現(xiàn)象，天然腱索則沒有這種現(xiàn)象〔21〕。ePTFE是目前臨床使用較多人工腱索材料〔22，23〕，植入體內(nèi)后其表面光滑，沒有血栓形成和鈣化，并有內(nèi)皮細胞覆蓋，以ePTFE為支架可形成新生腱索〔23〕。Kobayashi等〔24〕根據(jù)心臟超聲心動圖檢查結果證實，術后人工腱索ePTFE優(yōu)于異種心包。
結束語
雖然臨床及動物實驗應用無支架生物二尖瓣結果表明：在開瓣壓、開口面積、維持左心室功能等血液動力學方面顯示其優(yōu)良特性，但是隨訪時間短，病人例數(shù)少，其遠期結果有待進一步觀察。耐久性差是所有生物瓣的致命弱點，提高生物瓣的耐久性是生物瓣研制的根本方向。
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