葛均波:结构性心脏病的定义、范畴以及现状和未来

2021-01-31 心关注 心关注

结构性心脏病是近年来心血管介入领域发展最快速的方向。本文阐述了结构性心脏病概念的起源、定义和范畴,总结了结构性心脏病介入治疗技术发展过程及现状,并对结构性心脏病的发展进行展望。

结构性心脏病(structural heart disease,SHD)是近年来血管介入领域发展最快速的方向。随着结构性心脏病治疗新技术在全世界不断产生及推广,结构性心脏病这一概念也逐渐被心内科、其他专科以及社会公众所熟知。然而,目前国内外学术界对结构性心脏病的定义及内涵的认知还不清晰。本文阐述了结构性心脏病概念的起源、定义和范畴,总结了结构性心脏病介入治疗技术发展过程及现状,并对结构性心脏病的发展进行展望。

一、 结构性心脏病概念的起源及范畴

在公开发表的国外文献中,尚未查阅到结构性心脏病严格定义的文献。在非公开发表文献中,最早可以追溯到美国的Martin Leon教授在2001年TCT(即Transcatheter Cardiovascular Therapeutics)会议开幕式时的演讲,他对经导管技术进行分类时,第一次提到结构性心脏病这个术语。2005年CSI (即Catheter Interventions in Congenital, Structural and Valvular Heart Disease) 会议上, 德国的Horst Sievert教授正式提出结构性心脏病这个概念。他指出:结构性心脏病的是指任何心脏结构的异常,任何与心脏和大血管结构有关的疾病;广义的结构性心脏病是指除原发心电疾患和冠脉疾病以外导致心脏结构的异常的疾病,即经超声心动图、核磁共振成像、运动负荷试验、心内膜活检等现有的客观检查及尸体解剖能够发现的心脏结构异常;狭义的结构性心脏病是指解剖异常引起心脏结构的改变所造成心脏病理生理的变化[1]。 在国际的文献中,structural heart disease还有另外一层意思,含义为器质性心脏病,主要是用于心律失常领域, 是指相对于心脏功能性改变而言,心脏发生器质性改变,包括冠心病、心肌病、瓣膜病、心力衰竭等。

2008年,在戴汝平教授倡导下,中华医学会心血管病学分会组建"结构性心脏病"学组,当时认为结构性心脏病定义尚不完善,初步定义为先天性或获得性心脏解剖结构的异常、欠缺、损害等造成心脏病理解剖、病理生理所改变的临床综合征,主要包括先天性心脏病、获得性心脏瓣膜病和肥厚性梗阻型心肌病等[2]。2010年,中国医师协会成立了结构性心脏病专委会。在我国,在正式公开发表文献中,赵世华教授于2009年最早对结构性心脏病概念进行阐述,指出结构性心脏病是先天性或获得性心脏结构异常的统称,主要包括先天性心脏病、心肌病和心脏瓣膜病[3]。

综合目前国内外学术界认识及当前技术发展现状,笔者认为结构性心脏病是指心电疾病和冠脉疾病以外任何与心脏和临近心脏的大血管结构有关的疾病,其治疗理念涵盖通过矫正或改变心脏结构来治疗所患疾病的技术。其具体疾病范畴包括(图1):

(1)先天性心脏病(室间隔缺损、房间隔缺损、动脉导管未闭,法洛氏四联症等);

(2)心脏瓣膜病(二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣、肺动脉瓣等);

(3)心肌病(肥厚性心肌病、扩张型心肌病等);

(4)并发于其它疾病或者外源性的心脏结构异常(室间隔穿孔、室壁瘤、医源性房间隔缺损等);

(5)并发于其它疾病的导致心脏功能的异常并通过改变心血管结构可得到纠正的疾病或状态(如房颤导致左心耳功能异常,心力衰竭导致心脏功能的异常);

(6)其他:心脏内血栓、心脏肿瘤、心包疾病等。

图1. 结构性心脏病疾病范畴

为了和血管外科专科和肺血管专科各有分工,笔者建议目前定义中,涉及到大血管的疾病只包括动脉导管未闭、瓦氏窦瘤破裂、主肺动脉脉窗等少数几个临近心脏的大血管结构有关的疾病,未包括肺血管疾病和主动脉夹层等疾病。结构性心脏病治疗包括药物治疗、外科手术及介入治疗。目前,介入治疗已成为结构性心脏病最重要的发展方向。就结构性心脏病介入治疗而言,其技术主要包括:

(1)先天性心脏病的经导管封堵;

(2)传统的经导管瓣膜治疗术:主要为经皮二尖瓣球囊扩张(percutaneous balloon mitral valvuloplasty,PBMV),经皮肺动脉瓣球囊扩张(percutaneous balloon pulmonary valvuloplasty,PBPV),和经皮主动脉瓣球囊扩张(percutaneous balloon aortic valvuloplasty,PBAV),经导管瓣周漏封堵等;

(3)新兴的经导管瓣膜治疗术:经导管主动脉瓣置换术(Transcatheter Aortic Valve Replacement, TAVR), 经皮肺动脉瓣置入术(Percutaneous pulmonary valve implantation,PPVI), 经导管缘对缘二尖瓣修复术(Transcatheter edge-to-edge mitral valve repair,TEER),经导管二尖瓣置入术(Transcatheter mitral valve implantation,TMVI),经导管三尖瓣介入等。

(4)经导管左心耳封堵技术(Transcatheter left atrial appendage occlusion);

(5)心肌病的介入治疗:包括肥厚性心肌病的酒精消融(Percutaneous transluminal septal myocardial ablation, PTSMA)或射频消融;

(6)心力衰竭的介入治疗:左心室减容术,心房分流术,经导管心室辅助装置等。

二、结构性心脏病介入治疗技术发展简史

1953年,Rubio-Alvarez等用一根带导丝的弯头导管对一个10个月的肺动脉瓣狭窄的婴儿实施肺动脉瓣成形术,是公认的关于结构性心脏病介入治疗技术最早的临床报道。1966年,Rashkind和Miller使用双腔球囊导管对3例完全大动脉转位的婴儿实施房间隔造口术。几乎同期Portsmann用泡沫塑料制成的栓子实施了导管堵闭术治疗动脉导管未闭。1974年起,king、Mills、Rashkind等设计了先天性心脏病封堵器,因为效果较差容易故障而未广泛推广,但为随后技术更新提供基本思路[4]。直到1997年,Amplatzer设计了目前临床广泛使用的用镍钛合金编织成网、定型为双盘一腰结构的封堵器后,先天性心脏病的介入才真正走向成熟[4]。

1982年Kan为肺动脉瓣狭窄患者实施PBPV。1984年,Lababidi成功完成了PBAV。1984年日本学者Inoue开发一种球囊,为二尖瓣狭窄患者实施PBMV。2000年Bonhoeffer的团队报道为一名12周岁接受法洛氏四联症修复术后出现肺动脉瓣狭窄合并反流患者成功实施PPVI[5],开启经导管瓣膜置换的新时代。2002年Cribier 完成了第一例人体TAVR[6],掀起了结构性心脏病介入治疗的新潮流。2003年世界上第一例使用MitraClip系统行经导管二尖瓣修复术取得成功[7],开创了经导管瓣膜修复技术的先河。2012年,丹麦哥本哈根Rigshospitalet大学附属医院完成了世界首例人体TMVI,将经导管瓣膜治疗技术推向新高潮[8]。

1995年,Sigwart等在英国皇家布鲁顿医院成功的对3例肥厚性梗阻型心肌病的患者实施PTSMA[9]。2002年,Horst Sievert 使用PLAATO系统首先报道了经导管左心耳封堵术,标志着另外一项重要的结构性心脏病介入治疗新技术诞生[10]。

笔者在2018年中国结构周期间指出,结构性心脏病新技术开启和代表了介入心脏病学的第四次心脏革命。

笔者认为,介入性心脏病学第一次革命是起源1929年的有创心脏导管检查的技术如心导管检查、冠脉造影及电生理检查等[11] 。

第二次革命以单纯球囊扩张为主的导管治疗技术,如冠脉球囊扩张术、肺动脉瓣球囊扩张技术和二尖瓣球囊扩张成形技术。

第三次革命是以简单植入物(冠脉支架、先心封堵器)或者简单起搏、消融技术为特征的技术。

第四次革命是以复杂植入物、输送系统或精准介入为特点,是导管介入技术和生物医学工程技术到了高阶阶段的产物,代表技术为TAVI、MitraClip、经导管心室辅助装置、胶囊起搏器、希氏束或左束支起搏、脉冲电场消融、精准PCI等。

三、结构性心脏病介入治疗的现状

本世纪以来,结构性心脏病介入治疗取得了飞跃式进展。从2007-2019年间,共有17款TAVR瓣膜获得欧洲CE认证,新型瓣膜使得TAVR手术越来越安全有效。目前国内外瓣膜指南管理已将外科手术低危、高龄主动脉瓣狭窄患者列为TAVR的适应症[12-13]。2013年,德国的TAVR手术量已超过外科主动脉瓣手术。2019年,美国的TAVR手术量也超过了外科换瓣手术(图2)[14]。2020年,全球TAVR完成例数在15万例左右。2016年TCT会议期间,美国Martin Leon教授预测,全球TAVR在2025年达到每年28.9万台,其市场销售将超过冠脉支架市场;同时,他还预测结构性心脏病市场在2020年超过冠脉介入市场,达200亿美元。MitraClip全球已完成超过10万例,目前每年完成例数约2万。目前全球左心耳封堵完成20万例,每年约完成例5万例。我国结构性心脏病发展相对缓慢,我们团队于2010年完成国内首例TAVR,2012年完成国内首例MitraClip手术[15]。2020年,我国完成TAVR手术3500例,左心耳封堵达1万例,逐渐步入快速发展阶段。

图2. 美国历年TAVR病例数增长情况。TAVR,经导管主动脉瓣置换。SAVR,外科主动脉瓣置换术。引自J Am Coll Cardiol. 2020;76(21):2492-2516.

目前,多种结构性心脏病介入治疗新器械和新技术正在发展中,结构性心脏病呈现百花齐放、蓬勃发展的态势,包括:二尖瓣介入治疗修复技术、TMVI、左心室减容装置(Parachute及Revivent)、经导管三尖瓣介入装置、房间隔分流器、新型的先心封堵器、Liwen’s术式、新型左心耳封堵器等。结构性心脏病介入治疗的浪潮正在席卷全球。

四、未来展望

笔者预测, 结构性心脏病介入治疗的发展热潮还将持续10年以上时间,在数量上出现快速增长(图3)。未来10-20年内,可能在这些方面取得发展和突破:

(1)瓣膜耐久性取得进展,例如干瓣、抗钙化处理技术、多聚合物等技术取得突破,使得TAVR技术向年轻患者推广;

(2)TEER手术数量剧烈增长,同时新型二尖瓣修复技术取得突破,促进经导管二尖瓣修复在临床普及;经股静二尖瓣脉置换取得突破,成为一种成熟治疗技术;

(3)经导管三尖瓣介入治疗技术成熟,成为三尖瓣反流常规治疗手段;

(4)新型左心耳封堵器械研发应用临床,使得左心耳封堵更安全有效便捷,极简式左心耳封堵手术普遍开展;

(5)肥厚性心肌病治疗技术取得进展,能实现对肥厚性心肌病更安全、便捷、有效消融;

(6)心衰介入治疗技术取得突破,向攻克心脏疾病最后的堡垒发起冲锋。

图3. 全球结构性心脏病数量增长预测。ASD,房间隔缺损。FPO,卵圆孔未闭。LAAO,左心耳封堵。TAVR,经导管主动脉瓣置换。TMVr,经导管二尖瓣修复。TMVR,经导管二尖瓣瓣置换。引自Martin Leon讲课PPT。

原始出处:

1. Horst Sievert. 结构性心脏病介入治疗:现在和未来. 中华医学信息导报 2015;16:14-14.

2. 第七届南方长城心脏病学会议暨潇湘心血管病介入论坛论文集, 长沙 ,2008年。

3. 赵世华,胡大一.推进我国结构性心脏病介入治疗的规范化发展和国际化进程[J].中华心血管病杂志,2009,37(11):961-962.

4. 戴汝平,高伟.先天性心脏病与瓣膜病介入治疗.沈阳:辽宁科学技术出版社,2007:83.1-3.

5. Bonhoeffer P, Boudjemline Y, Saliba Z, et al. Perculaneous replacement of pulmonary valve in a right-ventricle to pulmonary-artery prosthetic conduit with valve dysfunction, Lancet, 2000, 356, 1403-1405.

6. Crihier A, Eltchanirioff H, Bash A, et al. Percutaneous transcatheter implantation of an aortic valve prosthesis for calcific aortic stenosis: first hunan case description. Circulation, 2002,106(24): 3006-3008.

7. Condado JA, Acquatella H, Rodriguez L, et al. Percutaneous edge-to-edge mitral valve repair: 2-year follow-up in the first human case. Catheter Cardiovasc Interv, 2006,67:323–5.

8. Sondergaard L. CardiAQ program update: featuring the world’s first successful transcatheter mitral valve implant [abstract]. Presented at the Transcatheter Cardiovascular Therapeutics annual meeting; October 22–26, 2012; Miami, Florida.https://www.tctmd.com/sites/default/files/efs/public/2012-10/114961.pdf

9. Sigwart U. Non-surgical myocardial reduction for hypertrophic obstructive cardiomyopathy. Lancet. 1995 Jul 22;346(8969):211-4. doi: 10.1016/s0140-6736(95)91267-3. PMID: 7616800.

10. Sievert H, Lesh MD, Trepels T, et al. Percutaneous left atrial appendage transcatheter occlusion to prevent stroke in high-risk patients with atrial fibrillation: early clinical experience. Circulation. 2002;105(16):1887-9.

11. 陈灏珠. 我国介入心脏病学的百年发展历程[J]. 中华心血管病杂志, 2015, 43(2):93-96.

12. 中国医师协会心血管内科医师分会结构性心脏病专业委员会.经导管主动脉瓣置换术中国专家共识(2020更新版).中国介入心脏病学杂志,2020,28(6):301-309.

13. Otto CM, Nishimura RA, Bonow RO, et al. 2020 ACC/AHA Guideline for the Management of Patients With Valvular Heart Disease: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 2020 Dec 17:CIR0000000000000923. doi: 10.1161/CIR.0000000000000923. Epub ahead of print. PMID: 33332150.

14. Carroll JD, Mack MJ, Vemulapalli S, et al. STS-ACC TVT Registry of Transcatheter Aortic Valve Replacement. J Am Coll Cardiol. 2020;76(21):2492-2516.

15. 葛均波, 潘文志. 我国结构性心脏病介入治疗进展与展望 [J] . 中华心血管病杂志,2019,47 (9): 689-692.

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