对于重度主动脉瓣狭窄、反流等心脏瓣膜疾病患者来说,外科微创主动脉瓣置换术为之带来了全新的治疗方案。
2021年9月27日,欣吉特助力博鳌外科-复旦中山直播周,由复旦大学附属中山医院王春生教授团队网络直播一例外科微创主动脉瓣膜置换手术。
王春生教授团队手术直播
病例
患者男性,62岁,因“体检发现瓣膜病1月余”入院。超声心动图示主动脉瓣重度反流,左房室偏大,主动脉瓣右冠瓣脱垂伴重度反流,主动脉窦部增宽(42mm),左房室增大。入院诊断,重度主动脉关闭不全,主动脉瓣脱垂(右冠瓣),合并高血压。有强烈手术指征。
王春生教授团队手术直播
9月27日上午9时30分,王春生教授团队通过右胸小切口(约4cm)的手术方式为患者施行了主动脉瓣置换手术,术中精准测量患者瓣环后,植入25mm欣吉特牛心包心脏瓣膜一枚。在各学科协作配合下,手术取得圆满成功。
手术直播
为患者植入欣瓣膜
小切口取代"大开胸"
目前外科换瓣的手术方式主要包括常规开胸和微创手术,随着心脏外科技术的不断进步和发展,微创手术的技术越来越成熟。单纯主动脉瓣或二尖瓣微创换瓣的手术方式已经逐渐被认可和接受,在临床中也得到了较好的效果。这种手术的特点就是避免了开胸劈骨,可以保持胸廓完整性,对胸骨的损伤小,极大的保护了患者的呼吸功能。同时切口美观,出血少,术后恢复快,能够大幅减轻病人的痛苦。
十年一剑 患者福音
本次手术直播中使用到的欣吉特牛心包心脏瓣膜,是目前全球同类产品中有效开口面积最大的生物瓣膜,加上其瓣角薄、瓣环小的结构特点,在外科微创小切口手术中能够轻松植入。国内唯一完成前瞻性全球多中心临床实验,近5年随访结果(近200例)无一瓣膜结构性衰败,患者存活率高达95%以上,该结果已被欧洲CE认可,有望于2022年获得CE批准。
背景
本研究介绍了一种中国新设计/制造的牛心包瓣膜——SCBC瓣膜(中国上海欣吉特生物科技有限公司,上海,中国),并评估其与Carpentier-Edwards (CE) PerimountTM(Edwards Lifesciences,Irvine,CA,USA)瓣膜(Edwards Lifesciences,Irvine,CA,USA)相比,用于临床前研究的幼羊的血流动力学性能及钙化可能性。
结果
两组绵羊均存活至死亡,无瓣膜功能障碍迹象。在幼年绵羊模型中,与CE PerimountTM瓣膜相比,SCBC瓣膜具有相似的血流动力学性能和钙化易感性。在所有其他参数方面,SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜相比也没有明显差异。
结论
本研究证明,在幼羊模型二尖瓣位置,SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜具有相似的中期满意安全性和有效性。
2016年1月16日提交,2016年3月25日出版。
doi: 10.21037/jtd.2016.04.51
查看链接:http://dx.doi.org/10.21037/jtd.2016.04.51
生物人工心脏瓣膜,尤其是牛心包瓣膜,具有血流动力学优异、感染性心内膜炎风险低、血栓栓塞率低、无需长期抗凝治疗等优点,已被广泛应用30多年。由于人工生物瓣膜优于机械瓣膜,人工心脏瓣膜类型的选择也有所发展。
随着我国人口老龄化的加剧,越来越多的生物瓣膜将被作为主动脉或二尖瓣置换术的首选。特别是牛心包瓣膜,因其材料优势、结构设计及血流动力学性能,植入频率将更高。但国内自主设计/制造的生物瓣膜尤其是牛心包瓣膜较为罕见,进口牛心包瓣膜受到中国政府的限制。因此,为满足本国患者瓣膜的生理结构和血流动力学特征,国内设计/制造的瓣膜是中国患者的必然需求。
SCBC瓣膜(中国上海欣吉特生物科技有限公司)采用经验证的CE PerimountTM瓣膜设计,同时在组织瓣叶匹配、附着和制造方面进行了一些新的优化,以降低瓣膜开合过程中的瓣叶动态应力。临床前研究由中国食品药品监督管理局按照ISO 5840:2005的要求进行检测,疲劳测试、脉动流测试、生物相容性测试等项目均已达到要求。
此外,为了将这种新设计的牛心包瓣膜应用于患者体内,应启动针对当前治疗标准的大型动物模型研究。基于先前的文献,已证实幼羊模型中的二尖瓣位置适用于主动脉瓣和二尖瓣生物型人工瓣膜的实验性人工心脏瓣膜植入。根据ISO 5840:2005设计了5个月的随访,随访时间足够长,足以在幼年绵羊的人工生物瓣膜中引起某些钙化。因此,我们在幼羊模型中评估了SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜的安全性和有效性。
基于CE PerimountTM瓣膜设计,SCBC瓣膜在组织瓣叶匹配、附着和制造方面进行了新的优化,以降低瓣膜打开和关闭期间的瓣叶动态应力。因此,在体外试验中,开口一致性和圆度的改善使EOA比相同尺寸的CE PerimountTM瓣膜增加了约25%。此外,来自CE PerimountTM瓣膜的硅树脂华夫格环和聚酯(PET)织物缝合环采用Reemay重新设计,在SCBC瓣膜中采用双丝绒涤纶缝合袖口,使其更耐用、更灵活、体积更小、更贴合环面(图1A-D)。此外,改进的线形/支架/缝合环连接,通过线形固定在由内部聚酯环和外部聚酯环形成的凹槽上,使瓣膜结构更加稳定(图1E)。
由于中国人口老龄化的加剧,病因学上从风湿性心脏瓣膜病向老年性退行性心脏瓣膜病转变,人们对无需长期抗凝治疗的高品质生活的需求,以及未来瓣中瓣技术发展对解决生物人工心脏瓣膜修复心脏瓣膜耐久性有限的补充,对生物人工心脏瓣膜的需求正在增加。
然而,中国国内设计/制造的生物修复瓣膜尤其是牛心包瓣膜非常少见,而且由于政府要求原料采购和瓣膜组装的地点无疯牛病,进口牛心包瓣膜一直受到限制,因此牛心包瓣膜的供应商有限。针对中国患者的需求,需要一种合适的、可替代的、低成本的国产化设计/制造的牛心包瓣膜,这促使SCBC瓣膜的出现。
生物瓣膜的主要缺点是在中期或远期会发生瓣膜结构退化(SVD),这根据瓣膜类型而有所不同。在过去的20年里,CE PerimountTM瓣膜设计相对于其他瓣膜设计具有显著优势,旨在将SVD降至最低。它具有三个独立的小叶,缝合片和组织安装在支架下方或内部。缝合环的设计符合自然纤维环(二尖瓣或主动脉)。聚酯(PET)连合插入物和PET加强件背衬熔合在一起,以防止连合插入物(有组织附着)向下移动的趋势。因此,报道称其具有优异的耐久性和较低的瓣膜相关并发症发生率。然而,上述设计导致CE PerimountTM瓣膜的EOA相对较小,特别是在19和21 mm尺寸的主动脉人工生物瓣膜中,这会限制血流动力学性能并增加小叶上的应力。此外,中国患者主动脉瓣环的尺寸相对西方患者要小。 因此,由于EOA相对较小,19和21 mm尺寸的CE PerimountTM主动脉瓣不是中国主动脉根部较小患者的理想选择。
血流动力学性能和钙化可能性是生物人工心脏瓣膜的两个主要决定因素。生物人工心脏瓣膜钙化常导致这些装置的临床失败。已知机械应力刺激钙化,瓣膜钙化与瓣膜内的应力分布密切相关。这强调了瓣膜设计对瓣膜钙化的显著影响。尽管SCBC瓣膜是根据CE PerimountTM瓣膜设计的,但它在组织瓣叶匹配、附着和制造方面进行了某些新的优化,以降低瓣膜打开和关闭期间的瓣叶动态应力。此类变更不应改变SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜设计的实质等效性。因此,在体外试验中,开口一致性和圆度的改善,使得EOA比同等尺寸的CE-PerimountTM瓣膜提高了25%。较大的EOA可改善血流动力学性能并减少小叶上的应力,这可能会增加SCBC瓣膜在中国患者,特别是小主动脉根部的耐久性。
这项大型动物临床前研究的结果是有意义的,我们测试的所有参数都证明了SCBC瓣膜与CE PerimountTM瓣膜在体内的非劣效性。SCBC瓣膜得到了上海市卫生和计划生育委员会的支持,并得到了复旦大学附属中山医院人体受试者保护委员会的批准,计划进行进一步的临床试验,并对大量患者进行长期随访,以证实SCBC瓣膜的安全性和有效性。在努力为中国患者开发一种更耐用、血流动力学更好且国内设计/制造的经济人工生物瓣膜方面,SCBC瓣膜似乎是一个有希望的突破。
综上所述,基于中期幼羊模型的初步结果,本研究表明SCBC瓣与CE PerimountTM瓣相当。计划进行进一步的临床试验,以确认SCBC瓣膜在中国患者中的安全性和有效性。
参考文献:(略)
援引本文为:Chen JM, Ding Y, Lu SY, Pan S, Abudupataer M, Hong T, Wang CS. Noninferiority of
Shanghai Cingular biotech’s bovine pericardial valve preclinical study in juvenile ovine model. J Thorac Dis 2016;8(6):1179-1187. doi: 10.21037/jtd.2016.04.51
摘要
目的
评价一种新型外科牛心包瓣膜用于主动脉瓣和二尖瓣置换的安全性和有效性。
方法
2016年3月至2017年10月,在中国对197名患者(平均年龄66.9岁±4.9岁)进行的一项多中心、单臂前瞻性试验中,患者接受主动脉瓣置换术和二尖瓣置换术,并植入欣吉特牛心包瓣膜(上海欣吉特生物科技公司),随访1年。主要终点是术后1年瓣膜相关并发症总体发生率,包括血栓栓塞事件、瓣膜血栓形成、大出血事件、严重瓣周漏和人工瓣膜心内膜炎。次要终点为手术成功率、超声心动图血流动力学表现、NYHA功能等级的改善、全因死亡率、结构性瓣膜衰败及1年后瓣膜相关再手术。
欣吉特牛心包瓣,包括主动脉瓣和二尖瓣生物瓣膜。左侧一列为侧视图。中间一列为流出侧视图。右侧一列为流入侧视图。
结果
术后1年的瓣膜相关并发症发生率为0.5%,术后1年生存率为96.4%。术后1年主动脉瓣膜的平均跨瓣压差和有效开口面积分别为12.8±4.4mmHg和1.9±0.3cm2。特别是19mm和21mm大小的主动脉瓣膜在1年的平均跨瓣压差和有效开口面积为17.0±3.8mmHg和1.6±0.2cm2,13.1±4.0mmHg和1.8±0.1cm2。在主动脉瓣置换术后1个月的患者中,只有1.3%的患者与瓣膜不匹配。未发生结构性瓣膜病变和心内膜炎。
结论
欣吉特牛心包瓣膜用于主动脉瓣和二尖瓣置换术是安全有效的。术后1年的瓣膜相关并发症发生率非常低。即使是小尺寸主动脉瓣膜,早期血流动力学表现也很好。
心脏瓣膜病是心脏外科常见疾病之一,手术治疗是心脏瓣膜病的主要治疗措施。随着人口老龄化的日益加剧,牛心包瓣膜在不需要长期抗凝治疗的情况下具有良好的使用寿命和优异的血流动力学性能,将会逐渐成为外科瓣膜置换的首选。
欣吉特牛心包瓣膜基于国际顶尖技术研发,加入创新技术,提高了瓣膜的稳定性和耐久性,减少三角瓣叶开放的可能性和程度,增加了有效开口面积(EOA)。该研究瓣膜的性能已在幼羊身上进行了评估。这项前瞻性、多中心、单臂试验的目的是评估该研究用于人类外科主动脉瓣置换术(AVR)和二尖瓣置换术(MVR)的安全性和有效性。现将结果报告如下:
资料与方法
临床资料 根据赫尔辛基宣言的原则和所有适用的法律法规,进行了一项前瞻性的多中心单臂临床试验,以评估欣吉特牛心包瓣膜的安全性和有效性。
共有197名来自5个中心的患者参与了这项临床试验(图1),患者由每个研究地点的外科医生根据手术AVR或MVR的适应症、适当的风险特征和对生物瓣膜的手术偏好进行招募。
纳入标准如下(图2):需要根据适应症进行手术置换的患有心脏瓣膜疾病的患者,60岁到85岁的患者,术前心脏功能低于纽约心脏协会(NYHA)功能Ⅳ级的患者,术前签署知情同意书及同意完成随访的患者。
(图1)
(图2)
外科瓣膜置换
外科手术中,AVR或MVR常规采用正中或上段胸骨切开术,包括升主动脉和静脉插管、亚低温治疗和冷晶体心脏停搏。使用专门设计的牛心包瓣膜测瓣器,为每个患者选择合适的生物瓣膜大小。所有的瓣膜植入使用间断缝合,绷带式缝合,褥式缝合。按照《瓣膜型心脏病患者管理指南》进行术后抗凝治疗。
统计分析
采用Kaplan-Meier法估计瓣膜置入术后1年与瓣膜相关的并发症发生率。
数据由各参与中心各自的研究协调员前瞻性地收集。该试验由独立的研究机构监督,所有可疑的终点事件都由独立的临床事件委员根据每个研究站点获得的患者资料进行确定。血流动力学性能数据由超声心动图核心实验室(复旦大学中山医院超声科)评估。数据管理和统计分析由国家心血管疾病中心(中国北京)负责。
随访时间分别为出院时、术后1个月、3个月、6个月、1年。术后1个月及1年经胸多普勒超声心动图随访。采用伯努利方程计算生物瓣膜的平均跨瓣压差。EOA通过持续测量和指数体表面积计算,评估主动脉瓣患者瓣膜错配(PPM)的存在。如果指数EOAi>0.85cm2/m2,则认为PPM无临床迹象;如果指数EOAi>0.65cm2/m2和≦0.85cm2/m2,则PPM为中度;当指数EOAi≧0.65 cm2 /m2 时,PPM被认为是严重的。
结果
主要终点
95.9%(189名患者中的197名)的患者在瓣膜置入术后1年完成了评估。
瓣膜相关并发症发生率为0.5% (189例中1例),1例MVR术后房颤患者发生静脉血栓形成。
(图3)
次要终点
1. 全因死亡率为3.6%,死亡原因为心力衰竭(n=1);恶性心律失常(n=1);主动脉夹层(n=1);败血症(n=1);中风(n=1);原因不明(n=2)。
2. 无结构性瓣膜衰败和瓣膜相关再次手术。
图4、图5详细列出了随时间推移按瓣膜位置和大小分类的血流动力学表现。术后1个月,所有植入主动脉生物瓣膜的峰值流速、平均跨瓣压差和EOA分别为2.3±0.4m/s,11.6±3.5mmHg和2.0±0.3cm2。1年术后平均随访结果为2.5±0.4m/s,12.8±4.4mmHg,1.9±0.3cm2。特别是对于19mm和21mm尺寸,1年术后的平均跨瓣压差和EOA为17.0±3.8mmHg和13.1±4.0mmHg,1.6±0.2cm2和1.8±0.1cm2。
(图4)
(图5)
根据EOA <0.85cm2/m2的定义,患者与假体不匹配的AVR在该研究中仅为1.3%。2例植入19mm主动脉瓣的患者的PPM为中度(EOA分别为0.83和0.84)。
NYHA功能性级和IV级患者的百分比由术前的74.1%下降到术后1个月的9.3%和术后1年的0.5%(图6)。
(图6)
讨论
随着中国和全球人口老龄化的加剧,对于牛心包瓣膜的需求将不断增加,发展具有良好血流动力学性能的瓣膜是心脏外科领域的一个重要目标。
根据参与试验的外科医生的反馈,植入欣吉特瓣膜的手术细节与其他的生物瓣膜没有明显不同。欣吉特牛心包瓣膜的出色的血流动力学结果可与国际顶尖品牌瓣膜相媲美,对于小尺寸的主动脉瓣膜(19mm和21mm)甚至更好。中国患者的平均体型通常要比西方患者小,如本次实验数据所示,19mm和21mm尺寸的瓣膜在该研究中非常常见,尽管小尺寸主动脉瓣的使用比例很高,但主动脉瓣位置PPM的发生率非常低(1.3%)。患者术后心功能的显著改善证明了该研究瓣膜的临床有效性。
欣吉特二尖瓣设计与主动脉瓣设计基本相同,植入二尖瓣后也表现出良好的血流动力学状态,术后1个月和1年,不同尺寸瓣膜的平均跨瓣压差<5mmHg,在一年内没有瓣膜结构衰败的迹象。由于收缩期二尖瓣承受较高的压力,因此其耐久性通常较低,试验招募了MVR患者,以验证该产品在两种位置的通用性,需要更长时间的超声心动图随访来评估和比较瓣膜功能、瓣叶硬度和结构完整性。
结论
1. 欣吉特牛心包瓣膜用于AVR、MVR手术是安全有效的。
2. 1年的瓣膜相关并发症发生率非常低。
3. 小尺寸瓣膜(19mm、21mm)置换术后血流动力学表现优异。
参考文献(略)
来源:JTCVS Open 2020;2:1-11
作者: Jinmiao Chen, MD, PhD, Chen He, MD, Minzhi Lv, MD, Yingqiang Guo, MD, Liang Tao, MD, Tao Hong, MD, PhD, and Chunsheng Wang, MD, the Working Group*
单位: 复旦大学附属中山医院、四川大学华西医院、武汉亚洲心血管病医院
原文链接:https://www.jtcvsopen.org/article/S2666-2736(20)30023-1/fulltext