年度盘点 | 董念国:2023瓣膜外科主要研究成果
时间: 2024-03-28
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华中科技大学同济医学院附属协和医院


董念国教授



本文特邀作者

华中科技大学同济医学院附属协和医院 董念国

以下内容简要叙述过去一年瓣膜外科主要研究成果。



国内外临床研究进展:

JACC:原发性二尖瓣反流外科二尖瓣修复的新风险预测模型发布

全美报告的非狭窄二尖瓣修复率在75%-84%之间。然而,现有的二尖瓣手术风险模型和子集分析是基于2011年至2016年的手术数据。2023年2月8日《The Annals of Thoracic Surgery》和《Journal of the American College of Cardiology》联合发文,心脏病学和心胸外科研究人员分析了最近的大规模临床数据,以评估治疗原发性MR进行二尖瓣修复的风险。评估中所用的数据来自胸外科医生协会成人心脏手术数据库2014年至2020年期间因原发性MR而接受二尖瓣修复手术的53462名患者。研究发现在几乎所有的年龄范围内,二尖瓣修复死亡风险都很低。基于这些临床数据,研究人员开发了全新二尖瓣修复手术风险评估模型,新的风险模型通过STS ACSD的国家登记数据的完整信息(包括MR病因、MR机制和手术细节)评估当前的结果和原发性MR中二尖瓣修复的风险,从而为临床决策提供有利的支持。

EHJ:次要结局决定因素或可预测DMR患者术后结局

退行性二尖瓣反流(DMR)患者的手术指征呈现出日益宽松的趋势,但目前并不清楚次要结局决定因素(左心房容积指数≥60 mL/m2、心房颤动、肺动脉收缩压≥50 mmHg和中重度三尖瓣反流)的作用及其对术后结果有何影响。2023年1月26日,European Heart Journal发表的一项研究结果表明,在接受手术治疗的DMR患者中,次要结局决定因素的存在和数量与术后生存率独立相关。该研究纳入二尖瓣反流国际DAtabase-Quantitative登记处2003年1月~2020年1月间2276名登记后1年内接受手术的DMR患者,中位随访5.6年。调整后的多变量Cox回归模型显示,次要结局决定因素的数量与术后全因死亡率独立相关,有1个、2个、3或4个次要结局决定因素的患者,风险比分别为1.56(P=0.011)、1.78(P=0.002)和2.58(P<0.0001)。此外,与仅纳入传统Ⅰ类适应证的模型相比,纳入次要结局决定因素的模型表现出更高的C指数。

JACC:人工瓣膜与患者不匹配(PPM)的影响:SWEDEHEART长期随访结果

人工瓣膜-患者不匹配(PPM)影响主动脉瓣置换术后血流动力学,但与术后中远期死亡率的相关性尚缺乏循证医学证据。2023年3月JACC发文公布了SWEDEHEART长期随访结果,该研究纳入了来自SWEDEHEART (Swedish Web system for Enhancement and Development of Evidence based care in Heart disease Evaluated According to Recommended Therapies)16423名患者,采用瓣膜学术研究联盟3(Valve Academic Research Consortium 3)标准定义PPM,其中7377例无PPM,8502例中度PPM,544例重度PPM。研究发现:无PPM与中度PPM、重度PPM患者的10年生存率差异分别为1.7%和4.6%和。重度PPM与无PPM患者10年时心力衰竭住院率的差异为6.0%。研究认为PPM 等级的增加与长期死亡率相关,重度 PPM 与心力衰竭相关。中度PPM较常见,但临床结局的绝对风险差异很小,临床意义可以忽略不计。

JAMA:小切口与传统开胸二尖瓣修复比较:随机对照实验

目前尚无随机临床试验(RCT)的高质量证据证明小切口二尖瓣修复与传统胸骨切开术相比具有同等或更好的益处。2023年6月JAMA发表了一项随机对照实验研究结果, 该研究纳入在英国10个中心接受治疗的330名患者(平均年龄67岁,30%为女性),被随机分配接受传统开胸或小切口二尖瓣修复术。结果表明术后12周时,两组患者身体机能水平恢复相似,1年时,两组的次要结局(包括死亡率、心力衰竭住院率、重复二尖瓣手术、不良事件(包括中风)和生活质量)无显著差异。

JACC:系统性房室瓣手术效果评估与危险因素分析

系统性房室瓣(systemic atrioventricular valve, SAVV)是常并发于矫正型大动脉转位患者的心脏畸形。受到样本量较小、随访时间较短等制约,其术后效果与危险因素相关的研究长期以来数量较少。2023年9月JACC发布了一项回顾性研究结果,该研究纳入了1972至2022年间108名经历SAVV手术的先天矫正型大动脉转位患者,以死亡、心脏移植、心室辅助装置植入等终点作为主要指标,对各种可能的危险因素进行回归分析。经过分析,研究人员发现瓣膜发育异常是SAVV反流的最主要因素,约占患者总数76.9%;5年、10年与20年内死亡或进行心脏移植的患者分别占总人数7.6%,20.9%,SAVV手术在治疗矫正型大动脉转位时早期死亡率较低、长期结局较好,尤其在SVEF大于或等于40%的患者中有较好的效果,这是一种有价值且安全的治疗方法。37.1%。同时基于结局事件,研究人员将植入生物瓣、患者高龄、术前肌酐水平和严重SAVV返流等鉴定为术后死亡或不良预后的危险因素。

Circulation:二型糖尿病影响主动脉瓣置换术后心肌能量代谢与血液供应

二型糖尿病(type 2 diabetes, T2D)是主动脉瓣狭窄(aortic stenosis, AS)的重要共病。尽管既往有许多研究指出T2D可能会诱发不良重构、异常能量供应等心脏病理生理改变,但T2D对主动脉瓣膜置换术预后有何影响却缺乏深入的研究。2023年9月在Circulation发布的一项前瞻性研究探索了T2D对主动脉狭窄患者置换术前后心室功能与心肌代谢的影响。该研究招募30名AS-T2D患者与65名AS-noT2D患者,并招募30名健康志愿者与30名未患AS的T2D患者(T2D对照组)作为对照,收集了研究开展后6个月的心肌功能和代谢情况。结果表明,在主动脉瓣置换术后,同时患有T2D的AS患者在心肌PCr/ATP、血管扩张剂刺激下的MBF、心脏收缩功能等方面持续表现为异常;不患T2D的AS患者上述各项指标得到有效改善,患代谢性疾病的患者在AVR术后需持续关注以获得更好的预后。

JTCVS:主动脉瓣置换术中胸骨上段小切口与右前胸小切口的比较

小切口手术是减小主动脉瓣膜置换术创伤的重要方式。包括胸骨上段小切口与右前胸小切口在内的小切口手术方式表现出更好的术后效果。但不同类型的小切口手术预后之间尚无确切的比较数据。JTCVS于2023年3月比较了胸骨上段小切口和右前胸小切口的短期和长期效果。研究纳入了1999年至2019年期间收集了2419例接受小切口主动脉瓣替换的患者的数据,经过倾向性评分匹配后两种手术方式最终各纳入了986名患者。生存分析表明胸骨上段小切口短期与长期死亡率均更低。术后指标分析发现使用胸骨上段小切口与改善术后不良预后显著相关,手术时间、ICU停留时间与住院时间均显著缩短,术后并发症以及切口疼痛减少减轻。在微创主动脉瓣膜置换术时采用胸骨上段小切口术式或成为一个更为安全有效的治疗方式。

JTCVS:依多沙班在外科生物瓣膜植入或瓣膜修复后早期疗效和安全性研究:ENAVLE随机临床试验

在接受外科生物瓣膜置入术或瓣膜修复术的患者中,建议早期使用华法林抗凝。目前尚不清楚非维生素K拮抗剂口服抗凝剂是否可以完全替代华法林。JTCVS于2023年1月发表一项探索依度沙班在心脏瓣膜修复或生物瓣置换术后患者中的疗效和安全性的随机对照研究试验结果。该研究于2017年12月至2019年9月进行,患者被随机分配接受依度沙班(60 mg或30 mg,每日一次)或华法林,用于外科生物瓣植入或瓣膜修复后的前3个月。主要疗效结果是死亡、临床血栓栓塞事件或无症状心内血栓形成的复合结果。主要安全性结果是大出血的发生。主要疗效结果出现在服用华法林的4名患者(3.7%)和未服用依度沙班的患者中(风险差异,0.0367;95%置信区间为0.0720至0.0014;P<0.001表示非劣性)。主要安全性结果发生在服用华法林的1名患者(0.9%)和服用依度沙班的3名患者(2.8%)中(风险差异,0.0183;95%置信区间,0.0172至0.0539;p<0.013表示非劣性)。结果表明在预防血栓栓塞方面,依度沙班并不劣于华法林,并且在外科生物瓣膜植入或瓣膜修复后的前3个月内,其大出血风险具有潜在可比性。<>

JTCVS:65岁以下患者主动脉瓣位生物瓣置换与机械瓣置换远期结果比较

国际研究报告称年轻患者使用生物瓣增加,但这些患者的长期预后数据非常有限。2023年9月发表于JTCVS发表回顾性队列研究结果。该研究纳入2003年至2018年期间澳大利亚3969名AVR患者,根据年龄分层(18-54岁;55-64岁),通过治疗加权队列的反向概率比较瓣膜的结果。另外,研究者使用加权Cox回归模型估计危险比(HRs),对亚组的加权累积发病函数进行了估计。结果显示,55至64岁患者10年死亡率没有差异。然而,在10至15年时,接受BV的患者死亡率更高(HR,1.56;95% CI,1.01-2.42);各项终点在18至54岁的患者中没有差异。在55至64岁的患者中,不同种类的瓣膜10年的再手术率没有差异,而在10至15年时,BV组的再手术率较MV更高;对于18至54岁的患者,在任意时间段,BV组的再手术率均较高。

JTCVS:房颤患者主动脉瓣膜置换术后抗凝新策略

术前术后的房颤显著增加了瓣膜手术术后卒中与血栓等不良预后的风险,但房颤患者生物瓣植入术后的抗凝方案却始终存在争议。JTCVS于2023年6月发布一项回顾性研究,纳入接受生物瓣置换术或修复术、合并房颤且出院时接受口服抗凝治疗的外科患者共1743例,描述并比较了外科生物瓣置换术或修复术后直接口服抗凝药(DOAC)和华法林的疗效和安全性。经过3个月的观察和随访,接受华法林和DOAC的患者之间术后治疗效果和安全性均无显著差异,死亡、缺血性卒中、短暂性脑缺血发作、大出血和全身性栓塞发生率接近,两组的30天再入院率无统计学差异。结果表明在瓣膜修复或外科生物瓣置换术后早期,DOAC可安全有效地替代华法林,可以成为合并房颤的瓣膜手术患者更优化的术后抗凝方案。

亮点分析:新术式选择、新瓣膜研发

亮点一:新型细胞化瓣膜——破解难题 独领风骚

传统的生物瓣膜主要以猪的主动脉瓣为原材料,猪源组织的植入必然会引发人体强烈的排异反应。而使用戊二醛这一化学物质“杀死”原材料上面的活性细胞,其后果就是瓣膜会出现因钙化导致的衰败,使用寿命仅10~15年,很多患者不得不面临第二次甚至第三次手术,这是一直困扰国际心血管领域的难题。

面对这一难题,华中科技大学同济医学院附属协和医院董念国教授团队于2003年首次提出:“生物材料细胞化提高耐久性”的新理论,即瓣膜材料细胞化可延缓/避免生物瓣的衰败。历时20余年,成功实现了全球原创瓣膜材料细胞化技术,研发出国际首个新型细胞化瓣膜。

团队原创了蛋白溶解去细胞的方法,可以有效降低瓣膜材料的免疫原性,保留细胞外基质成分。团队颠覆传统的生物瓣制作工艺,建立新的五没食子酸葡萄糖-PGG生物化学交联技术体系,获得生物力学性能优良的瓣膜材料,从根本上破解戊二醛交联引起钙化的世界难题。瓣膜材料第三方生物学及血流动力学评价达到国家标准:无细胞毒性,血液相容性好,无钙化。

临床前猪肺动脉瓣位及羊主动脉瓣位置换术模型显示,新型细胞化瓣膜植入体内后,自体细胞会在瓣膜材料内部生长,具有组织重塑与修复能力,不易发生钙化衰败。2023年5月29日,首名TOF术后11年肺动脉瓣严重反流患者经肺动脉环缩+经右室流出道介入肺动脉瓣置换术植入新型细胞化瓣膜,术后即刻超声示瓣膜功能良好。从2023年5月至今,协和医院自主研发的新型细胞化瓣膜已完成7例肺动脉瓣置换术临床试验,其中4名为儿童患者。新型瓣膜术后效果良好,首名患者于12月7日半年复查彩超提示右心较术前缩小,心功能明显改善,PEI-CT显示瓣膜表面有细胞形成,细胞化程度良好。协和医院自主研发的新型细胞化瓣膜未来将有望实现生物材料由惰性置换向活性再生的根本性变革,推动全球生物瓣膜临床应用迭代更新。

亮点二:成人Ross手术:年轻患者的新选择

Ross手术(自体肺动脉瓣移植术),由英国心脏外科医生唐纳德·罗斯于1967年开发。作为心脏瓣膜置换术的一种,其将患者自身的肺动脉瓣替代病变的主动脉瓣。虽然 Ross 手术的难度较大,但整体来说,其成功率已经在近年显著提高。

对于需要行主动脉瓣置换术(AVR)的年轻人来说,理想的手术方式仍然存在争议。生物瓣是老年患者的首选,但年轻患者生物瓣易发生衰败,与再次手术相关。相比之下,机械瓣提供了更耐用的选择,但需要终生抗凝。近年来,Ross手术已成为AVR的替代方案。数据表明,与行生物瓣或机械瓣置换的患者相比,Ross手术与术后的长期生存相关。

北美时间2023年2月9日,多位北美知名心脏外科医生针对为何要对成人主动脉瓣疾病患者选择Ross手术,如何在外科技术上改良手术细节,确保远期预后,以及Ross手术后远期再次手术后依旧可以保留修复主动脉瓣的案例介绍分别进行了专题讲座,同时也对如何定义有经验的Ross手术中心进行了量化指标的推荐。

总体结论表示,对于主动脉瓣二瓣化畸形的年轻患者,在修复无法保证远期效果的情况下,Ross手术将会是非常有价值的治疗方案选择,从现有数据看虽然生物瓣一定程度上免除了长期抗凝,但并不改善年轻患者远期预后。是否会增加术后远期的栓塞风险,仍有待观察。

此外,美国西奈山医院在JACC上发表的一项多中心、回顾性临床研究也关注到Ross手术与机械瓣及生物瓣置换术的对比。该研究纳入了1997年1月1日至2014年12月31日期间在加利福尼亚州和纽约州接受首次选择性AVR的1,302名18至50岁的患者。这项回顾性研究从不同手术方式的长期生存率和瓣膜相关并发症(包括中风、大出血、再手术和急性心内膜炎)的风险角度进行分析。15年随访结果表明,Ross手术后患者的生存率明显提高。且与Ross手术相比,术后15年,如果患者接受生物或机械主动脉瓣,总死亡率会高出两倍以上。此外,Ross手术后的精算生存率为93.1%(95%CI:89.1%-95.7%),与美国一般人群生存率类似。

在瓣膜相关并发症方面,Ross手术与机械瓣膜相比,中风或出血的风险显着降低(3.8% vs 13% ,15年)。相似地,与生物瓣膜相比,进行Ross手术的患者其再手术次数以及心内膜炎的并发症显着减少(17% vs 30%, 15年)。这一研究表明,虽然 Ross 手术后有一定的再次手术风险,但相关风险很低,且与更好的长期结局相关。

另一单中心研究比较了不同年龄(≥50岁和< 50岁)接受Ross手术的患者的长期结果。该研究纳入了225名接受Ross手术的患者。两组均以男性为主(58.5% vs 69.6%;p=0.59)。青年组主动脉瓣关闭不全发生率较高(51% vs 26.1%;p<0.01),二瓣化畸形发生率较高(81.4% vs="" 58.0="">

亮点三:Triflo valve:无需抗凝的机械瓣开启FIM研究

国内外对于聚合物瓣膜的研究大多处于临床前研究阶段,鲜有商品化转化。作为瓣膜市场的前沿探索方向,高分子瓣膜不仅具备耐久性和生物兼容性,而且制造过程不需手工缝制,有望降低生产成本。随着国内心脏瓣膜置换及修复市场不断扩容,高分子瓣膜有望成为新的发展方向。

如今机械瓣已经不再是瓣膜发展主流,主要因为其生物相容性差,易引发血栓,为此患者不得不终身服用抗凝药。抗凝药带来副作用非常大,部分患者死于抗凝药副作用。所以随着生物瓣崛起,机械瓣开始逐步退出瓣膜舞台。

2023年12月,瑞士Novostia公司研发的新型机械瓣膜——Triflo valve 完成首例患者植入。本例患者是Triflo valve的FIM研究一部分,本项研究是一项前瞻性、单臂、探索性临床研究,旨在评估Triflo valve的安全性,并收集Triflo valve的性能和有效性数据。

Triflo valve是一款突破性的机械瓣,由高性能生物相容材料制成,具有出色的耐磨性和抗疲劳性,能够承受高心动周期。解决了机械瓣最大问题——血栓,同时延续机械瓣最大优点——高耐久性。有望用于儿童和年轻患者,改善生活质量,并提供一种独特、耐用、无抗凝、无噪音的心脏瓣膜。



专家简介

董念国

华中科技大学同济医学院附属协和医院

国家二级教授、主任医师、博士生导师,华中科技大学同济医学院附属协和医院心脏大血管外科主任、器官移植中心主任、心研所所长。中国医师协会心血管外科分会会长,中华医学会胸心血管外科分会副主任委员,国家心血管疾病医疗质量控制中心专家委员会副主任委员,国家心脏移植技术医疗质量控制中心专家委员会副主任委员,亚洲胸心外科学会(ASCVTS)常务理事,美国胸心血管外科学会(AATS)、国际微创胸心外科学会(ISMICS)会员。以危重症心衰外科治疗为重点,在心脏移植、心衰器械支持治疗和新型细胞化瓣膜替代物研发应用等方面取得系列技术创新与临床转化成果。主持国家重大/重点项目12项,以第一/通讯作者在Eur Heart J等国际顶级专业期刊发表SCI论文135篇(IF>10分15篇,IF>35分4篇),主编专著8部;以第一发明人授权发明专利27项,主持制定行业技术规范/共识8项;以第一完成人获国家科技进步二等奖1项,部/省级科技进步特等奖1项、一等奖5项。



文章转载自《严道医声网》