微精选

概念

由于TAVR无法像外科换瓣一样完全去除原生瓣环和瓣叶，因此TAVR术后患者主动脉瓣瓣口面积往往会出现不同程度缩小，从而导致人工瓣膜-患者不匹配（PPM）情况出现。

这个概念起源于外科瓣膜置换，是外科瓣膜的评价指标之一。在1978年第一篇对其的报道中，外科研究者即发现正常主动脉瓣口面积约为 3-4 cm2，二尖瓣则为 4-5 cm2；而任何移植物（包括机械和生物瓣膜）术后的有效瓣口面积都会小于正常自体面积。同时，当年即已采用有效瓣口面积指数Indexed effective orifice area，EOAi来评价，以排除不同患者间体型差异的干扰。

最新的VARC-3对于PPM的定义如下：iEOA＞0.85cm²/m² PPM不显著，当iEOA在0.65 ~ 0.85 cm²/m²之间是中度PPM，iEOA<0.65 cm²/m²时是重度PPM。而对于肥胖患者（BMI≥30 kg/m² ）PPM中度和重度的阈值是iEOA<0.70 cm² 和 iEOA <0.55 cm² 

发生率及影响

对于PPM的研究外科生物瓣已有很多，2012年European Heart Journal的一篇荟萃分析中，观察到外科瓣膜置换后，约45%都存在术后的PPM，存在PPM的患者全因死亡率和心脏相关死亡率增加，与术后生物瓣衰败相关（与生物瓣来源无关，猪，牛等）

随后我们又发现TAVI的PPM发生率低于外科换瓣，在CoreValve US High Risk Pivotal Trial中，随机对照比较了严重AS患者TAVI和SAVR两组人群，发现TAVI组术后严重PPM发生率仅为6.2%，SAVR组为25.7%（P＜0.0001）。（研究并未对比中度PPM）

随后18年一篇非常有名的研究中，美国研究者Howard C. Herrmann教授等针对STS/ACC数据中的TAVI患者，共计入选了2014至2017年间的62,125名具有PPM数据的患者进行分析，其平均EOAi为1.0±0.3cm/m2，12.1%的患者（n=7,514）发生重度PPM，24.6%的患者发生了中度PPM（n=15,271），年轻患者、非白人，合并其他疾病，及小瓣环和瓣中瓣的患者更易发生PPM，但其发生与手术年份的先后无关。（注意此篇中纳入了2014-2017年所有美国市售瓣膜，但并未进行不同器械间的比较）

同事发现，严重PPM与一年随访的高死亡率和心衰再住院率相关，而中度PPM则未显示出统计学意义上的相关性，这点我们后面继续来看。

对于瓣膜间的区别，M. Reardon教授的分享如下：

此上内容源自Miheart19年的公众号文章，阐述的比较清晰直接拿过来，也过了一些更新，下面是其他的更新。

虽然既往研究已经显示了PPM对于术后预后不良的影响， SAVR后PPM使围手术期和早期、中期和长期死亡率分别增加了49%、46%、36%和53%。但是在TAVR中通常不太显著，因此，有人认为，PPM对TAVR与SAVR后结局的影响可能较小。

2023年发表在JACC: Cardiovascular Imaging的一篇文章对2021年12月30日以前发布的相关研究中Kaplan-Meier生存曲线进行荟萃分析，旨在评估PPM程度与总体死亡风险之间的关联。

81,969名患者，其中19,612名患者（约24%）有PPM、62,357名患者没有PPM，分析发现，中度/重度PPM患者的死亡风险显著高于无PPM患者（HR:1.09 [95% CI:1.04-1.14];P < 0.001）。TAVR术后前30个月内，中度/重度 PPM组患者死亡率明显更高（HR:1.1 [95% CI:1.05-1.16];P < 0.001）。在敏感性分析中，虽然与无PPM患者相比，重度PPM患者明显具有更高的死亡风险（HR:1.25 [95% CI:1.16-1.36];P < 0.001），但中度PPM患者和无PPM患者之间的死亡率不具有显著统计学差异（HR:1.03 [95% CI:0.96-1.10];P =0.398）

即使在TAVR中，PPM也会显著增加患者死亡风险，选择瓣膜时对于iEOA的考量也应该重视。尤其是小瓣环和外科生物瓣衰败后TAVR的患者。

小瓣环患者

小瓣环患者中，TAVI-SMALL注册研究(评估自膨胀瓣膜在小主动脉瓣环中的疗效的国际多中心注册)纳入了经导管自膨胀瓣膜治疗的小瓣环(CT显示瓣环周长＜72mm或瓣环面积＜400mm²)患者，发现环内瓣增加PPM风险。

TAVI‐SMALL 2注册结果也已经在23年9月发布，纳入了628例国际回顾性登记患者，包括2011年至2020年在16个中心接受经股动脉TAVI治疗的严重主动脉狭窄和小瓣环(瓣环<72mm或面积<400mm2)的患者。对低于中度(n=452)、中度(n=138)和重度PPM (n= 38)的患者进行分析。主要终点为全因死亡率。研究了全因死亡率和PPM的预测因子。中位随访380天，发现TAVI术后小瓣环合并严重PPM的患者在早期随访中全因死亡风险增加，特别是在环中瓣或球扩瓣植入后。

美敦力对该类病人也在做一个大规模多中心的头对头临床研究（SMART试验），期待后面更大的循证证据。

外科生物瓣衰败患者

外科生物瓣衰败后进行TAVR瓣膜ViV植入的可行性和有效性已有广泛验证，redo-TAVR已成为二次开胸之外的又一种选择。但另一方面，由于外科瓣骨架环对TAVR瓣膜展开的限制，Redo-TAVR后压差、流速等血流动力学改善情况也备受关注，尤其是小尺寸的外科假体。该领域比较大型的研究是“LYTEN”研究（NCT03520101）。相关研究的早期结果曾于EuroPCR 2022由来自加拿大的Josep Rodés-Cabau教授进行了公布，该研究为覆盖加拿大、美国、欧洲11家中心的前瞻性、RCT研究，对比了球扩瓣（BEV）和自膨胀瓣（SEV）两类瓣膜用于小尺寸外科瓣redo-TAVR中的应用表现，其中小尺寸外科瓣定义为直径小于23mm及内径小于21mm的外科瓣假体。

30天的超声血流动力学对比发现，相较于BEV球扩瓣，SEV自膨胀瓣膜呈现更低的跨瓣压差和更低的PPM（假体-患者不匹配）的趋势，瓣周漏表现则无差异。

在CoreValve Expanded研究（Tavr-in-Savr）的5年随访中，PPM患者对比无PPM患者，30天全因死亡显著增加，(51.7% vs 38.3%, p = 0.026)。

在TAVR10年耐久性的头对头研究中，环内跨瓣压差更高，生存更差，瓣膜衰败和损毁比例更高，主要集中在小瓣环患者上。

从上面我们可以看出，在小瓣膜患者中，自展瓣的血流动力学表现优于球扩瓣，大概率是因为环内瓣和环上瓣的设计。PPM的产生原因从外科的理念引入，人们一直认为环内瓣的EOA小于环上瓣，患者开口面积大，所以环内瓣的PPM发生率更低。

在外科的环上瓣和环内瓣对比中，我们可以看到，同样外径的瓣膜，采用环上瓣设计后平均跨瓣压差下降，EOA增加。那么，这个理论在TAVR中是否适用？？自展瓣和球扩瓣的tavr，真的是因为开口面积的差别么？按常理而言，自展瓣由于需要收腰，开口区域也不会比瓣环的空间大。那么为什么仍然有研究显示出这么大的差异呢？

我认为可能是瓣叶新窦部的形成改变了血流动力学，使得球扩瓣的瓣叶活动不如自展瓣。新窦的概念是随着瓣叶血栓的研究被提出的，目前已经确定新窦血流停滞是瓣叶血栓形成的主要原因。在瓣膜植入后，新的框架掀开原生瓣叶，导致原生瓣叶与新的瓣膜之间形成新窦，新窦容量越大， 血流其中的颗粒滞留越长，血栓形成风险越大。

另一篇文献也对瓣叶对齐或旋转60°不对齐的血流动力学进行了观察，研究发现开口对齐的瓣膜血流动力学表现更佳，血流冲洗更大，更不易形成血栓。错位的血流的剪切力更高，更容易形成血小板，从这一点我们可以看到Commissural Alignment不一样的价值。

那么同样的，新窦部分高剪切力，有可能同样会限制瓣叶开合，降低有效开口面积，这可能是TAVR环上瓣的EOA较高原因之一。如此看来，可能自展瓣释放位置过低，也算环内瓣，球扩瓣如果能够高一点释放，也算环上瓣了。瓣膜耐久性可能和材料，Oversizing，Calcium，Positions，Commissural alignment，Axial都有关系。

在小瓣环中，有没有可能是本身患者窦部空间较小，血流的剪切力大部分由新窦分担，而老窦被压缩，以至于新瓣膜开口受限较大，PPM发生率增高，这一点还期待更多的研究。

瓣叶不完全扩张

除了小瓣环和瓣中瓣外，我们常规的操作措施对血流动力学是否有影响呢？在球扩瓣中影响还是有的，目前TAVR的手术策略是增大瓣膜相对于原瓣环的尺寸，以确保装置的安全锚定并尽量减少瓣周漏。与外科瓣膜不同，tav必须Oversize以适应原生瓣环。但支架扩张程度的细微变化可能影响瓣叶的血流动力学，并非所有患者都能将TAV完全扩张到制造尺寸，可能存在一定程度的支架不完全扩张，这种支架扩张程度的改变可能导致内部瓣叶扭曲形变，随着时间的推移会对长期耐久性产生负面影响。15年Journal of Biomechanics一篇文章确定了TAV不完全扩张对瓣叶应力和应变分布的影响。

在这项研究中，研究团队开发了一个23毫米的自制TAV的有限元模型，以1毫米的增量扩展到直径范围从18到23毫米。通过动态有限元模拟，发现叶片的应力和应变分布与TAV的扩充直径有关，由于支架不完全扩张，TAV小叶的机械应力和弯曲变形增加，可能导致组织退化加速和瓣膜长期耐久性降低。

23毫米TAV以1毫米的增量扩展到直径范围从18到23毫米。(中列)全开位置TAV瓣叶第1主应力(MPa)。(右列)全封闭位置TAV瓣叶第1主应力(MPa)。

Overexpansion

除了瓣叶扩张不充分，过度扩张对于瓣叶的长久耐受也有不良影响，2018年JACC: Cardiovascular Interventions的文章对于sapien过度扩张的影响做了研究，型号为23,26,29mm的SAPIEN 3瓣膜可以逐渐过膨胀到瓣膜直径分别为26.4,28.4和31.2 mm。过度膨胀时，可见瓣叶受限，在较小的瓣膜中尤为明显。

在26毫米瓣膜过度膨胀后，观察到瓣叶撕裂。高速视频显示23毫米和26毫米瓣膜的瓣叶运动受损。过度膨胀的29-mm SAPIEN 3仍具有相对正常的瓣叶运动。较小的瓣膜可能比较大的瓣膜存在更大的过度膨胀风险。除非临床情况迫切，否则最好避免过度扩张。

自展瓣因为没有找到相应的数据，无法得知oversize大小对于瓣膜耐久的影响，但从理论上而言，自展瓣不会产生overexpansion的情况，在oversize过大的病例中，可能由于环上瓣的设计，底部支架受压缩并未对瓣环开口处有过多影响，瓣上限制性过重的患者则另当而论。

参考文献：

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2.  Stuart J. Head, Mostafa M. Mokhles, Ruben L.J. Osnabrugge, et al. The impact of prosthesis-patient mismatch on long-term survival after aortic valve replacement: a systematic review and meta-analysis of 34 observational studies comprising 27186 patients with 133141 patient-year. European Heart Journal(2012) 33,1518-1529.

3.  George L. Zorn III, Stephen H. Little, Peter Tadros, et al. Prothesis-patient mismatch in high-risk patients with severe aortic stenosis: a randomized trial of a self-expanding prosthesis. J Thorac Cardiovasc Surg 2016;151:1014-23.

4.  Howard C. Herrmann, Samuel A. Daneshvar, Gregg C. Fonarrow, et al. Prosthesis-patient mismatch in patients undergoing transcatheter aortic valve replacement: from the STS/ACC TVT Registry. J Am Coll Cardiol 2018;72:2701-11.

5.  Leone, Pier Pasquale et al. “Predictors and Clinical Impact of Prosthesis-Patient Mismatch After Self-Expandable TAVR in Small Annuli.” JACC. Cardiovascular interventions vol. 14,11 (2021): 1218-1228. doi:10.1016/j.jcin.2021.03.060

6.   Sá, Michel Pompeu et al. “Impact of Prosthesis-Patient Mismatch After Transcatheter Aortic Valve Replacement: Meta-Analysis of Kaplan-Meier-Derived Individual Patient Data.” JACC. Cardiovascular imaging vol. 16,3 (2023): 298-310. doi:10.1016/j.jcmg.2022.07.013

7.  Bajwa, Tanvir K et al. “Five-Year Follow-Up from the CoreValve Expanded Use Transcatheter Aortic Valve-in-Surgical Aortic Valve Study.” The American journal of cardiology, S0002-9149(23)01408-X. 17 Dec. 2023, doi:10.1016/j.amjcard.2023.11.071

8.  Leone, Pier Pasquale et al. “Prosthesis-patient mismatch after transcatheter implantation of contemporary balloon-expandable and self-expandable valves in small aortic annuli.” Catheterization and cardiovascular interventions : official journal of the Society for Cardiac Angiography & Interventions vol. 102,5 (2023): 931-943. doi:10.1002/ccd.30818

9.  Sathananthan, Janarthanan et al. “Overexpansion of the SAPIEN 3 Transcatheter Heart Valve: An Ex Vivo Bench Study.” JACC. Cardiovascular interventions vol. 11,17 (2018): 1696-1705. doi:10.1016/j.jcin.2018.06.027