
经皮球囊主动脉瓣成形术(PBAV)至今已有30余年历史。随着近年经导管主动脉瓣置换术(TAVR)的广泛开展,作为TAVR预扩张及后扩张的PBAV的应用也逐渐增多。同时PBAV也被用于血流动力学不稳定患者接受TAVR前的桥接治疗及即将接受高风险的非心脏手术的重度主动脉瓣狭窄患者的预处理等。近年来有研究对TAVR术前和术后进行瓣膜预扩张和(或)后扩张的必要性进行了深入的研究和探讨。该文就PBAV的临床应用、并发症以及不同球囊的特点和创新研发方向进行总结。
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主动脉瓣钙化及主动脉瓣退行性变是主动脉瓣狭窄最常见的病因,其他原因还包括二叶式主动脉瓣、纵隔放疗、家族性高胆固醇血症等[1]。主动脉瓣狭窄的发生率随着年龄的增加而增加,50~59岁年龄段发病率为0.2%,80~89岁年龄段发病率为9.8%[2]。当主动脉瓣口面积小于1 cm2时,左心室与主动脉之间压力阶差明显增加,导致左心系统高负荷及肺循环压力升高,进而出现左心衰竭的症状,因此,主动脉瓣狭窄是一种对生命健康具有潜在威胁的疾病[3]。1985年Cribier等[4]在世界上首次应用经皮球囊主动脉瓣成形术(percutaneous balloon aortic valvuloplasty,PBAV)扩张狭窄的主动脉瓣口,该手术有效降低左心室后负荷从而缓解临床症状。随后PBAV在老年、儿童及孕妇等人群中被广泛应用于主动脉瓣狭窄患者。随着PBAV手术例数的增多及随访时间的延长,研究人员发现PBAV术后长期生存率低、再狭窄及再住院率高,因此PBAV的应用也随之减少,其多作为主动脉瓣狭窄患者的一种姑息性治疗手段[5]。2002年Cribier等[6]在全球首次报道成功应用经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)治疗重度主动脉瓣狭窄患者,作为TAVR预扩张手术的PBAV的应用也随之增多。同时其还可以作为即将接受TAVR或外科主动脉瓣置换术(surgical aortic valve replacement,SAVR)的血流动力学不稳定患者的桥接手术治疗方法[7]。
随着TAVR越来越多地应用于主动脉瓣狭窄患者,作为TAVR预扩张及后扩张处理的PBAV的应用也随之增多。近年研究表明,并非所有患者都需要进行瓣膜预扩张和瓣膜支架植入后扩张以完成TAVR。
1.PBAV在TAVR预扩张中的应用:《中国经导管主动脉瓣置换术临床路径专家共识(2021版)》[8]中指出,目前我国大多数接受TAVR的患者需要进行球囊预扩张。患者符合以下情形时,应考虑采用PBAV行预扩张:第一,狭窄的瓣膜影响器械通过或可能造成人工瓣膜移位;第二,需要观察PBAV术中球囊根部造影反流量辅助选择瓣膜型号;第三,根据预扩张时冠状动脉显影评估其堵塞风险。近期国外多项大型多中心研究结果提示,PBAV作为TAVR的预扩张手术与不进行预扩张直接进行人工瓣膜置换患者相比,预后无明显差异。Toutouzas等[9]进行的DIRECT试验比较了171例植入自膨胀瓣膜患者是否进行PBAV预扩张对患者预后的影响,结果提示植入自膨胀瓣膜患者进行预扩张与不进行预扩张患者在手术成功率、术后卒中发生率、围术期及1年死亡率等方面无明显差别。Ternacle等[10]进行的PARTNER 3试验在286例低(美国)胸外科医师学会(STS)评分的主动脉瓣狭窄患者中评估了进行TAVR植入球扩瓣膜前应用PBAV进行预扩张与否对预后的影响,结果提示两组患者术后1个月及1年的全因死亡率、卒中发生率、再住院率差异均无统计学意义。Conrotto等[11]通过对15篇研究16 408例行TAVR患者进行荟萃分析,发现预扩张组与直接瓣膜植入组在手术成功率方面无明显差别,两组全因死亡、30 d中/重度主动脉瓣反流、卒中、起搏器植入、急性肾损伤的总体发生率均无明显差异。该研究同时以不同人工瓣膜类型进行亚组分析,结果均无明显差异。因此,TAVR术前是否需要进行PBAV应该由术者结合患者的瓣膜解剖结构个体化考虑。
2.PBAV在TAVR后扩张中的应用:PBAV在TAVR后扩张中也有较多应用。Nombela-Franco等[12]对59例植入球扩瓣膜的TAVR术后轻度及以上主动脉瓣瓣周反流的患者行PBAV后扩张,71%的患者出现了有意义的瓣周反流减轻,并且54%的患者瓣周反流降至轻度以下,回归分析结果提示瓣膜钙化程度、股动脉途径、瓣膜钙化体积在2 200~3 800 mm3之间为TAVR术后是否行后扩张的独立预测因子,但后扩张组随访30 d脑血管事件发生率明显高于未后扩张组。有学者对226例植入CoreValve自膨胀瓣膜的术后轻度以上瓣周漏患者进行分析,共计85例患者行PBAV后扩张,与对照组相比,后扩张组主动脉瓣反流指数明显降低,术后1年死亡率及手术相关卒中发生率与未后扩张组无显著差异[13]。此外,PBAV在TAVR瓣中瓣植入术中也有应用,Fede等[14]报道了1例外科瓣膜置换术后瓣膜衰败的老年女性患者行TAVR瓣中瓣植入术,使用PBAV进行后扩张将峰值跨瓣压差从45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)降至20 mmHg,并且未观察到瓣周漏发生,1年随访未观察到明显不良事件发生。
3.PBAV在极高危患者中的应用:2020年美国心脏病学会/美国心脏协会指南建议PBAV可作为有严重伴发疾病的高危患者接受TAVR或SAVR前的桥接手术治疗,即血流动力学不稳定患者行TAVR或SAVR的风险较高,可先行PBAV待患者血流动力学指标稳定后再行TAVR或SAVR[15]。2021年欧洲心脏病学会/欧洲心胸外科协会指南也推荐PBAV作为即将接受TAVR或SAVR的血流动力学不稳定患者的桥接手术治疗[7]。
1.PBAV的手术方式和安全性:PBAV最常选用股动脉入路,预扩张时在局麻下行股动脉穿刺,造影导管逆行至升主动脉及左心室,行升主动脉及左心室造影并测压,随后扩张球囊置于狭窄的主动脉瓣口,在快速右心室起搏的配合下,球囊快速膨胀扩张狭窄的主动脉瓣口并快速去膨胀。后扩张时,将扩张球囊置于人工瓣膜处,同样在右心室起搏的配合下,快速膨胀及快速去膨胀,使人工瓣膜充分扩张,减少瓣周反流的发生[5]。除逆行股动脉入路之外,还可选择逆行颈动脉、桡动脉及顺行经静脉穿房间隔入路。Rossi等[16]通过颈动脉途径对6例重度主动脉瓣狭窄患者行PBAV,术后跨瓣压差显著降低,在81个月的中位随访时间内未发现重大的心血管不良并发症。Tumscitz等[17]对314例患者行经桡动脉的PBAV,所有患者手术均成功,术后未发现大出血、严重主动脉瓣反流及手术相关的脑血管事件,无患者需要植入起搏器,仅有6例患者出现小出血,证实经桡动脉途径逆行PBAV具有较高的可行性及较好的安全性。Cubeddu等[18]对46例重度主动脉瓣狭窄患者采用顺行经静脉穿房间隔入路行PBAV,与传统经动脉逆行入路相比,顺行入路术后外周血管并发症发生率较低(2%比19%,P<0.05),2年随访结果提示死亡率、卒中和充血性心力衰竭发生率无明显差别。结果提示顺行经静脉穿房间隔入路是安全可行的,适用于伴发外周血管疾病的重度主动脉瓣狭窄患者。
2.PBAV在TAVR预扩张及后扩张中的并发症:卒中是TAVR术中预扩张的主要并发症之一,可能与预扩张球囊挤压严重钙化的主动脉瓣从而导致部分钙化斑块脱落有关,对于卒中高风险患者,可于术前植入脑保护装置预防卒中的发生[19, 20]。预扩张中瓣环撕裂的发生率约为1%,主要是由于所选择的预扩张球囊尺寸过大引起,瓣环破裂后的治疗包括开胸手术、行TAVR植入瓣中瓣、心包引流等[21, 22]。预扩张过程中心包填塞的发生率为0~1.7%,主要与加硬导丝损伤心室壁有关,若出现心包填塞,应紧急行心包穿刺术,并明确心包填塞原因,如不能改善,应及时行开胸手术[5]。术中急性重度主动脉瓣反流的发生率为0.5%~2.3%[23, 24],主要由于瓣叶嵌顿于开放位所致,可尝试用猪尾导管解除瓣叶嵌顿,使其恢复活动,若患者出现血流动力学不稳定的情况,应考虑行紧急TAVR[25]。预扩张过程中球囊滑脱一直是临床医生的痛点,但其发生率在先前文献中鲜有报道,现已商业化的主动脉瓣扩张球囊外形多为圆柱形且外表面光滑,如果瓣口面积较小且钙化严重,球囊快速膨胀后容易发生滑脱,向下滑脱易损伤左心室造成心脏穿孔,向上滑脱易损伤升主动脉造成主动脉夹层,产生严重并发症,期待更多类型的新型主动脉瓣预扩张球囊能克服上述缺点。此外,行经皮球囊主动脉瓣成形术预扩张过程中的血管相关并发症主要包括出血、缺血及假性动脉瘤等,发生率为1%~20%,应仔细操作,避免发生[26, 27]。
后扩张过程中的并发症主要包括卒中、冠状动脉堵塞、房室传导阻滞、瓣膜移位。后扩张是术后30 d内发生卒中的预测因素之一,后扩张可使围术期卒中发生率增加70%,可能与后扩张导致生物瓣叶损伤变形从而形成瓣叶血栓以及主动脉瓣钙化斑块脱落有关,术中脑保护装置的应用及术后抗栓治疗是预防后扩张所致卒中的有效措施[28, 29]。随着影像学等术前评估手段的完善,TAVR术后冠状动脉堵塞的发生率已降至0.6%[30];而植入瓣中瓣的TAVR的冠状动脉堵塞发生率是2.3%,主要原因是为了降低跨瓣压差,术中往往进行后扩张而使瓣叶更加贴近冠状动脉开口[31]。对于术前评估冠状动脉堵塞高危患者,可于术中预置冠状动脉支架进行预防[32]。后扩张通过对主动脉瓣环、左心室流出道和膜间隔施加较高的径向力,可直接造成心脏传导系统损伤,并且组织水肿、缺血等因素也可造成传导系统损伤,从而增加永久起搏器植入的风险[33, 34]。瓣膜移位是后扩张的并发症之一,后扩张导致的瓣膜移位大多向升主动脉方向,若出现瓣膜移位,可采用瓣中瓣治疗以及转外科手术等补救措施[35, 36]。
目前应用于临床的PBAV球囊多为圆柱形球囊(表1)[5],膨胀后完全堵塞主动脉瓣瓣口,因此球囊扩张前需配合快速右心室起搏以维持扩张球囊的稳定性及减少因主动脉瓣瓣口堵塞而造成的心肌损伤。True Flow球囊内部采用镂空设计,膨胀后仍能维持左心室射血功能。Scalone等[37]对30例重度主动脉瓣狭窄患者[年龄(87.56±4.10)岁]应用True Flow球囊行PBAV,球囊扩张时均未行快速右心室起搏,术后主动脉瓣跨瓣压差峰值中位数从术前的55 mmHg降至26 mmHg(P<0.01)。Schneeberger等[38]对27例重度主动脉瓣狭窄患者行TAVR,术中应用True Flow球囊行预扩张且所有患者球囊扩张时均未行快速右心室起搏,TAVR手术成功率为100%,30 d随访无心血管不良事件及卒中发生。此外,新型经导管冲击波球囊Taurus Wave膨胀后可精准释放脉冲式冲击波,实现安全、高效地破坏浅层及深层钙化灶的效果,对钙化的瓣膜进行重新塑形,提高瓣膜植入成功率[39]。

部分已获批上市的动脉瓣扩张球囊参数及特点
部分已获批上市的动脉瓣扩张球囊参数及特点
| 产品名称 | 生产厂家 | 球囊直径范围(mm) | 导管尺寸(Fr) | 顺应性 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| Z-Med | B.Braun International | 2~40 | 6~16 | 非顺应性 | 球囊半径小 |
| Z-Med Ⅱ | B.Braun International | 4~30 | 5~16 | 非顺应性 | 高压球囊 |
| NuCLEUS X | B.Braun International | 18~30 | 10~14 | 非顺应性 | 腰部增加扩张稳定性 |
| True Dilation | Bard Peripheral Vascularas | 18~28 | 11~14 | 非顺应性 | 快速膨胀及去膨胀 |
| True Flow | Bard Peripheral Vcular | 18~26 | 11~16 | 非顺应性 | 快速膨胀及去膨胀 |
| V8 | Intervalve/Getinge | 17~23 | 12 | 非顺应性 | 沙漏样外形增加扩张稳定性 |
| Cristal | Balt | 8~40 | 7~10 | 半顺应性 | 球囊半径小,可经桡动脉入路手术 |
| VASC Ⅱ | OSYPKA | 4~30 | 4~10 | 非顺应性 | 球囊半径小 |
| VASC Ⅲ | OSYPKA | 5~30 | 6~14 | 非顺应性 | 高压球囊,快速膨胀及去膨胀 |
2020年美国心脏病学会/美国心脏协会指南及2021年欧洲心脏病学会/欧洲心胸外科协会指南均对PBAV的应用指征进行了明确,但在TAVR术中应用PBAV预扩张及后扩张的指征在已发布的指南中均未进行阐述,TAVR术中是否需要预扩张及后扩张需要综合评估主动脉瓣瓣口面积、瓣叶类型及瓣叶钙化程度等多方面的因素,以便针对不同患者制定最优的手术流程。同时,随着TAVR开展例数的逐渐增多,研究人员对球囊的外形及内腔的设计也在不断更新。未来的主动脉瓣扩张球囊应具有以下特征:(1)可简化经典的PBAV手术流程,缩短患者受照射时间及减少手术给患者带来的创伤;(2)膨胀时更稳定,降低球囊滑脱的风险;(3)更小的横断面积,可快速通过狭窄的主动脉瓣瓣口;(4)可快速膨胀及快速去膨胀,最大程度减小球囊扩张对主动脉瓣口血流动力学的影响。
关榆根, 白元, 赵仙先, 等. 经皮球囊主动脉瓣成形术在TAVR中的应用[J]. 中华心血管病杂志, 2024, 52(5): 566-570. DOI: 10.3760/cma.j.cn112148-20231001-00203.
所有作者声明无利益冲突
1.下列不属于PBAV手术并发症的是()
A.高度房室传导阻滞
B.重度主动脉瓣反流
C.心房颤动
D.心包填塞
2.下列不属于TAVR术中应用PBAV的指征的是()
A.主动脉瓣口面积较小,预估瓣膜难以通过
B.瓣膜支架释放后膨胀不完全导致重度瓣周漏
C.观察充盈球囊根部造影反流量辅助选择瓣膜型号
D.瓣膜释放后主动脉瓣根部造影提示中心性反流
3.下列不属于行单独PBAV治疗指征的是()
A.有较多基础疾病衰弱患者为了缓解主动脉瓣狭窄的相关症状
B.主动脉瓣狭窄导致血流动力学不稳定患者的紧急治疗
C.评估重度左心室收缩功能障碍患者左心室收缩功能及症状改善情况
D.主动脉瓣狭窄合并射血分数保留的心力衰竭患者
4.下列关于TAVR术中经皮球囊主动脉瓣成形术叙述正确的是()
A.预扩张时非顺应性球囊较半顺应性球囊膨胀及去膨胀速度更快
B.半顺应性球囊更适合行后扩张
C.相比于非顺应性球囊,半顺应性球囊对血管入路直径的要求更高
D.球囊长度与球囊稳定性无关
5.下列关于PBAV手术说法不正确的是()
A.对于出现心原性休克而未完善术前检查的重度主动脉瓣狭窄患者可行PBAV进行治疗
B.自膨胀瓣膜植入后的后扩张通常选用比植入人工瓣膜标定直径小2~4 mm的球囊进行扩张
C.TAVR植入瓣中瓣的患者行PBAV时,通常选用比植入人工瓣膜标定直径大3 mm的球囊进行扩张
D.TAVR术中行后扩张较为安全,不会增加卒中发生率

























