临床人工瓣膜评估、反流及其他相关概述

临床人工瓣膜评估、反流及其他相关概述人工瓣膜评估临床资料应包括研究指征、患者症状、置换瓣膜的大小和类型以及手术日期（如有），以便于研究测量值与预期的正常人工心脏瓣膜（PHV）血流动力学进行比较。同样，血压、心率、身高、体重和体表面积也应包括在内。心率影响舒张充盈的持续时间，从而影响二尖瓣和三尖瓣的平均压差；体表面积有助于评估腔室大小及有无人工瓣膜和患者不匹配（PPM）。建议PHV患者按照ASE指南对心腔、收缩和舒张功能、主动脉根部和升主动脉进行标准化测量。应使用多切面局部放大成像来评估人工瓣膜的各部分。由于人工瓣膜材料的声学混响，显示中央闭合或瓣叶可能需要离轴成像。双平面成像可同时实时评估瓣膜结构，并通过彩色多普勒定位瓣周反流。轻度增厚通常是生物瓣膜原发功能障碍的第一征象，也是缩短随访研究间隔的指征。置换瓣膜的独立或摇摆运动是裂开的征象，对于主动脉位置的瓣膜可能更有诊断价值。在二尖瓣位置，瓣膜的正常活动性增加可能是由于瓣环运动、心房或瓣环重建、或缝合环的位置（即在左心房内）；需要通过有无瓣周漏（PVL）与裂开鉴别。植入无支架瓣膜后，由于血肿和水肿导致的主动脉根部增厚通常在3至6个月内消退，但可能被误认为是主动脉根部脓肿。回顾术后或术中研究有助于证实这一发现。注意，关注瓣环或缝合环水平脓肿形成的可能。使用3D超声心动图时，应通过最佳可视化瓣膜或瓣周结构成像切面的3D容积数据集对人工瓣膜进行评估（有或无彩色多普勒）。人工瓣膜的整面切面可更容易定位瓣周漏和指导经皮介入。在获取三维数据集时，应使用二维多平面成像来优化线密度和帧频率，以便准确评估时空变化。这可通过实时3D模式的单拍窄容积或实时3D、缩放或全容积模式的多拍采集来实现，优选容积速率超过20Hz。3D容积测量应首选高容积速率单拍采集。然而，如果需要3D彩色多普勒来量化缩流断面（VC）面积，则可能需要多点采集来提高线密度和容积率。最佳的3D采集应包括周围组织和瓣膜标志，以便根据ASE和欧洲超声心动图协会的指南参考和显示病变的位置。多普勒超声心动图:脉冲波（PW）、连续波（CW）和彩色多普勒检查和记录通过人工瓣膜流速的原理与评估生理瓣膜功能原理相似。人工瓣膜压差测定通过人工瓣膜的速度取决于流量、瓣膜大小和瓣膜类型。简化伯努利方程（ΔP=4V2）是无创计算压差的关键。主动脉瓣置换术，心排血量高或左室流出道（LVOT）狭窄，近端流速（V1）>1.5m/sec的患者，不可忽略近端流速，估测压差为ΔP=4（V22-V12）。然而，与生物瓣膜相比，双叶人工瓣膜和球笼瓣膜中可能更容易高估压差，特别是在小瓣膜和心输出量高的情况下有效瓣口面积（EOA）由于EOA较少依赖通过瓣膜的流量，利用连续性方程推导出的人工瓣膜EOA是比单纯压差更好的瓣膜功能指标：EOA=每搏输出量/人工瓣膜速度-时间积分（VTI）。在利用LVOT计算每搏输出量时，LVOT直径测量和PW多普勒样本量取样容积的对应位置是估计EOA的最大误差。直径应始终是垂直于左心室流出道方向测量的最大直径，而不是平均值，因为误差源于低估了左心室流出道直径。在外科主动脉瓣置换术中，直径在瓣膜平面下方测量。PW多普勒取样容积也应放置在收缩期峰值支架框架的顶端。可以使用支架内径，但支架内匹配的PW多普勒取样容积可能会记录血流加速度，高估每搏输出量（图4）。不建议使用人工瓣膜的标签尺寸来计算瓣环横截面积。左室容积计算的双平面法（改良的Simpson法）和三维左室容积是计算左室每搏输出量和EOA的替代方法，特别是在左室血流加速的情况下。然而，强烈建议避免左室成像缩减和使用超声造影剂，以防低估左心室每搏输出量。在人工二尖瓣中，如果无明显的二尖瓣、主动脉瓣或肺动脉瓣反流，则可测量主动脉瓣环或肺动脉瓣环以计算每搏输出量。

多普勒速度指数（DVI）在人工主动脉瓣中，DVI（瓣膜近端VTI与通过瓣膜的VTI之比）可以用来评估主动脉瓣功能。DVI≤0.35与SAVR的不良结局相关，而与TAVI无关。该比值的倒数用于人工二尖瓣（图5）。对于二尖瓣，该比值也有助于检测明显的二尖瓣返流（MR），因为二尖瓣血流速度增加，左心室流出道血流速度降低，则MR明显。DVI参数也可用于人工肺动脉瓣和三尖瓣，但需要更多的验证。生理返流机械瓣通常有少量的反流。可观察到两种“生理性”反流：闭合容积（由闭合运动引起的血液逆行移位）和闭合铰链处真正的轻微或轻度反流。对于Starr-Edwards瓣膜，关闭容积通常较小，很少或无真正的跨瓣反流。单叶斜碟瓣表现为两种类型反流，但模式可能不同：Bjork-Shiley瓣可有小的射流，位于闭合处与外壳相连接的缝合环内，而Bjork-Shiley瓣也有相同的射流，并且通过瓣中心孔的旋转大射流。目前常用的双叶瓣通常有多处射流，位于闭合瓣叶与外壳相连接的缝合环内，以及瓣叶闭合时的中心位置。这些“冲洗射流”被认为可以防止在缝合环内淤滞部位形成血栓。反流分数通常不超过10%~15%；相关的彩色射流可能表现为较多反流，长达5cm（尤其是Medtronic-Hall瓣膜），但在其起源处很窄。冲洗射流通常见于双叶瓣，每个支点两束；有时，这些单一的中轴冲洗射流会分成两到三个独立的“羽流”。射流的动量始终很低，其颜色是均匀的，混叠主要局限在射流的底部。在正常生物瓣膜中，反流的报道越来越多，主要是因为目前超声设备的多普勒灵敏度提高了。无支架瓣膜（包括同种移植物和自体移植物）比支架瓣膜更有可能出现少量反流。经皮主动脉瓣很少有小的中心反流。更多情况下，瓣周反流发生在瓣膜支架与钙化的自体瓣膜的位置。随着瓣裙设计的改进，瓣周反流的发生率显著降低。病理性人工瓣膜反流病理性反流可呈中心型或瓣周型。病理性中心型瓣膜反流最常见于生物瓣，而瓣周型反流在两类瓣中均可观察到，但在机械瓣和经皮瓣中更为常见。瓣周反流的定位可能较困难，但如果可以观察到起源于缝合环并在缝合环外传播的射流，则定位瓣周反流是可能的。这可能需要使用多个探头位置和离轴切面。多平面和/或3DTEE可能有帮助，特别是二尖瓣和三尖瓣反流。虽然瓣周反流属于异常，但小射流并不少见，尤其是在术后早期的围手术期检查中。植入后即刻瓣周反流的发生率为5%-20%；然而，这些反流大多数在临床上和血流动力学上并不重要，并在无心内膜炎的情况下，具有良性病程。一般而言，定量自体瓣膜反流的方法也可用于人工瓣膜，但这些方法的应用可能更具挑战性。由于来自人工瓣的的声学混响和声影，TTE较难检测二尖瓣和三尖瓣的反流，尤其是机械瓣。来自各种多普勒参数的间接征象可提示显著反流。然而，人工二尖瓣反流通常需TEE进行诊断。频发的偏心反流射流，特别机械瓣，使得定量和评估反流通常更加困难或受限。无法准确量化多个小的正常跨人工瓣膜射流，但这些通常与临床无关。对于瓣周射流，射流占缝合环周长的比例可以大致反映严重程度。用于确定反流容积或分数的比较流量测量通常依赖于瓣环部位每搏输出量，可用于人工主动脉瓣及肺动脉瓣反流，但不适用于人工二尖瓣反流，因为无法使用多普勒测量人工二尖瓣的流入量。3DTEE联合多普勒超声可提高对人工瓣膜反流的评估和定量。负荷期间的变化负荷超声心动图可用于评估人工瓣膜患者的症状，尤其是当静息瓣膜血流动力学与患者症状不一致时。功能正常和异常的人工瓣膜在静息状态下可具有相似的跨瓣压差。症状可由人工瓣膜狭窄或反流、PPM、冠状动脉狭窄或肺部疾病发展而来，这些可通过负荷超声心动图进行评估。由于踏车负荷后血流动力学可迅速恢复至基线水平，因此仰卧自行车和多巴酚丁胺药物负荷是首选方法。这两种方法都可以评估负荷和峰值负荷时的瓣膜血流动力学。运动通常优于药物负荷，因为其生理反应在这些临床情况下很重要。一般而言，对瓣膜梗阻的评估应与对自体瓣膜狭窄的评估相似。术中和术中引导的注意事项经食管超声心动图2D和3D成像仍是术中和术中指导PHV植入的主要方法。此外，包括三维心腔内超声心动图和图像融合在内的心腔内超声心动图（ICE）在结构性手术中的图像引导也越来越重要。根据专家经验，手术室很少使用其他方法，如心外膜和主动脉外超声心动图。①人工瓣膜植入期间的术中超声心动图除了评估功能障碍的人工瓣膜或新植入的人工瓣膜，经食管超声心动图还可以识别以前未发现的病变，指导手术计划和插管置入，以促进体外循环，特别是在微创和机器人瓣膜手术中。对新植入的瓣膜进行术中评估的基本目标是诊断任何需要恢复体外循环和立即手术矫正的病理。这些并发症包括明显的瓣周反流、人工瓣裂开和邻近结构的并发症，如冠状动脉口梗阻或人工瓣瓣叶嵌顿。与其他位置相比，二尖瓣靠近左心房，并且可以观察整个二尖瓣的整面切面，因此三维TEE在评估二尖瓣位PHV方面具有重要作用。三维TEE对瓣周反流的诊断和鉴别诊断具有重要价值。ASE指南中讨论了使用经食管超声心动图辅助手术决策的更全面的人工瓣膜术中成像方法。②经皮人工瓣膜置换术中的成像引导a.二维及三维TEE：TEE是经皮PHV置换术（尤其是人工二尖瓣置换术）及瓣周反流修复的重要图像引导工具。TEE用于TAVI也已得到广泛综述。肺动脉瓣置换术常在心内超声心动图（ICE）引导下进行。三尖瓣干预仍处于实验阶段，但可使用TEE进行指导，必要时辅以ICE。b.TAVI：使用经胸和经食管超声心动图进行TAVI术中的图像引导。关键是在检测瓣周反流的同时，了解TAVI后可能发生的主要并发症，如主动脉瓣环破裂、室间隔缺损、主动脉周围血肿、LVOT梗阻和对二尖瓣功能的干扰。大多数实验室仅在这种情况下采用彩色多普勒半定量方法，并在需要时通过有创血流动力学和主动脉造影证实。c.二尖瓣修复或置换：三维TEE在指导经导管二尖瓣边缘至边缘修复术和瓣膜植入方面具有革命性意义。对于退化的生物瓣、手术环修复失败的