结构瞭望 | 介入二尖瓣技术最新进展——介入人工腱索
2019年以来,我国介入二尖瓣领域取得了诸多突破性的进展,两款介入瓣膜修复产品ValveClamp (捍宇医疗) 及MitralStitch(德晋医疗)中国NMPA确证性临床研究都已顺利启动,其早期相关临床研究也分别于JACC: cardiovascular intervention(ValveClamp)及Annals of Thoracic Surgery(MitralStitch)等国际权威期刊发表。同时,国内首款介入二尖瓣置换产品(纽脉医疗)也已经启动了早期验证性临床研究,并取得了很好的早期效果。以此为契机,为了更好的介绍介入二尖瓣领域取得的新进展,在未来的结构瞭望环节中,我们将系统的给观众朋友们介绍这个领域目前全球范围内取得的最新进展。
在开始栏目以前,特别声明:为了更好的推动我国结构性心脏病领域的发展,严道医声网结构瞭望栏目将与亚太结构性心脏病青年俱乐部进行深度合作,邀请业内专家学者,通过结构瞭望这个平台,发布更多关于结构性心脏病领域历史、人文、技术、循证及未来发展方向等方面的述评类科普文章,敬请大家关注。
/ 二尖瓣介入技术概览 /
二尖瓣介入技术其实源于外科二尖瓣技术,经过了半个多世纪的发展,成熟的外科二尖瓣技术包括:(1)瓣膜置换;(2)瓣膜修复技术,而瓣膜修复技术又可以大致细分为:a. 瓣环修复;b. 瓣叶修复(包括病变瓣膜切除,瓣膜缘对缘修复等);c. 人工腱索重建修复等。
目前,与之对应的介入二尖瓣技术就包括:(1)介入二尖瓣置换TMVR Replacement;(2)介入二尖瓣修复技术 TMVR Repair,包括:a. 介入二尖瓣瓣环成型(代表的产品包括Edwards Cardioband、Carillon、Millipede等);b. 介入瓣叶缘对缘修复(代表产品包括MitraClip、PASCAL、ValveClamp等);c. 介入人工腱索修复(代表产品包括NeoChord DS1000、Edwards Harpoon、MitralStitch等)(图1)。
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图1. 传统二尖瓣外科技术与之对应的介入修复技术示意图
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就目前临床应用及证据而言,介入缘对缘修复的临床应用最为广泛,证据也最为充分,至2019年全球已经有超过70000例患者接受了MitraClip介入二尖瓣修复手术,其病变适应证也由早期的退行性二尖瓣病变(DMR)拓展至功能性二尖瓣反流(FMR),对瓣膜本身解剖条件也逐渐放宽,临床应用前景广阔。
但就二尖瓣介入技术本身而言,由于二尖瓣病变的多样性(瓣环、瓣叶及其临近区域解剖结构的多样性),各种介入修复/置换都有其独特的特点和适应范围。就目前而言,依旧没有任何一种介入技术能够覆盖全部类型的二尖瓣瓣膜病变,技术多样性仍是必经之路。
/ 介入人工腱索现状 /
2019年美国STS及欧洲EACTS数据库提示在退行性二尖瓣病变DMR外科手术中,人工腱索(Gore材料人工腱索)的使用率分别超过了40%(美国)以及70%(欧洲),对于DMR治疗,外科植入人工腱索修复脱垂瓣膜已经成为标准治疗方式。
介入人工腱索修复正是基于这一成熟技术,利用特殊的器械,在心脏跳动下在病变瓣膜区域植入人工腱索,达到修复的作用,其中最为代表性的就是NeoChord DS1000及Edwards Harpoon以及我国的MitralStitch二尖瓣修复系统,其均采用心尖途径入路完成手术,区别主要在于腱索锚定方式,三个产品早期临床研究结果均较为满意。
2019年,NeoChord最新发表于Circulation的大规模队列研究提示(纳入144例患者),对于选择合适的患者(Selected Patient),1年免于2+级及以上二尖瓣反流的概率约为80%左右,其结果类似于缘对缘修复的MitraClip临床结果。更为值得强调的是,由于该类修复方式为标准的生理性修复(等同于外科瓣膜修复),保护了瓣膜自然型态,从而保留了未来再次二尖瓣干预的可能。
理论而言,该技术不仅可以治疗不适合外科或者外科手术高危患者,更可以应用于低外科风险或者更为年轻的患者,从而在很大程度上替代传统外科修复手术,应用前景依旧十分广阔。但目前由于该类技术仅有经过心尖途径的产品大规模应用于临床,心尖途径仍有着创伤较大,及导致远期心包粘连干扰未来可能二次干预等不利因素,经外周途径依旧是介入人工腱索的最终方向。
/ 经导管人工腱索修复系统 /
随着技术的精进,参考目前公开的学术性资料,目前已经有四款采用经外周血管途径的经导管人工腱索修复产品问世,其分别是Transseptal Neochoard、Pipeline、ChordArt、Mitral Butterfly等四个产品,另外有一些创新企业也在开发类似产品,本文将对上述四个产品的特点做简要的图文描述及介绍。
作为目前介入人工腱索修复的标杆,NeoChord凭借其经心尖产品的DS1000系统,积累了大量的人工腱索使用的经验及技术细节,其新一代Transseptal NeoChord系统(图2-3),采用经房间隔途径,通过可调弯鞘抵达二尖瓣区域,其设计及工作原理步骤包括:(1)首先利用瓣叶抓捕装置捕获瓣叶;(2)捕获瓣叶后穿刺瓣叶形成线结(Suture Knot);(3)再通过带有倒钩的心肌锚定装置(Anchor)将人工腱索的另一端锚定于心尖部肌肉(锚定头采用六个微型倒钩设计);(4)在超声引导下调节人工腱索的长度以及张力,从而达到修复病变二尖瓣的目的。
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图2. Transseptal NeoChord工作原理示意图
图3. Transseptal NeoChord 工作原理脉动流模型,造影图像及动物心脏解剖展示,我们可以清晰的看见其瓣叶锚定及心室锚定原件设计
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同样,该产品为了提升适应证,也提出了利用两侧瓣膜叶植入人工腱索后缘对缘修复的操作理念(Chord edge-to-edge repair)(图4)。目前该产品已经完成了定型设计,临床前动物研究正在进行,预计FIM时间为2019年第三/四季度(Q3/Q4)。
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图4. Transseptal NeoChord设计了人工腱索修复及Edge-to-Edge两种修复工作模式
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另一款介入人工腱索产品Pipeline (Gore medical于2018年全资收购),其工作原理与不同于Transseptal NeoChord,在经过房间隔后,通过可调弯鞘管首先将心室锚定装置锚定于左心室心尖(采用螺钉式的锚定原件),锚定成功后,经过输送系统送入瓣叶腱索植入装置,采用顶住目标瓣叶然后穿刺的方式,将人工腱索及预制垫片植入目标瓣叶区域(垫片提供在自然瓣叶上的锚定),然后接瓣叶区域的腱索及心尖锚定装置,并调整人工腱索的长度及张力,然后释放人工腱索(其步骤可归纳为Anchor – Leaflet – Adjust – Lock四个步骤)(图5)(视频1),从而达到修复病变二尖瓣的目的。目前其FIM研究也预计将于近期开展,由于其是微创的生理性修复,目前计划纳入低危患者作为研究人群。
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图5. Pipeline人工介入二尖瓣腱索修复系统设计及工作原理
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ChordArt介入工腱索修复系统也非常有特色,在远端其采用了乳头肌锚定的方式(锚定原件采用倒刺拉花结构),而在瓣叶区域的锚定,其不同于上述两款产品(绳结Knot和垫片Patch),其采用了H型金属片完成固定。其植入流程为:植入器经房间隔穿刺进入左心房后,通过可调完鞘对准并捕获目标瓣叶后,通过穿刺针直接穿过二尖瓣叶并进入乳头肌,植入微型输送鞘管,经过输送鞘,逐步释放心尖锚定原件及瓣膜锚定原件,然后调节人工腱索的长度及张力,完成整个操作流程(图6)。
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图6. ChordArt人工介入二尖瓣腱索修复系统设计及工作原理
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ChordArt整体释放过程较Pipeline及Neochord原理流程更加简单,也是目前临床进度最快的经导管介入二尖瓣人工腱索修复系统,截至2019年4月,一共5例患者接受了该技术的治疗(其CHAGALL可行性研究也正在积极纳入中),该研究纳入的均为退行性病变DMR患者,其中1例患者(后瓣脱垂)已经完成1年随访,超声提示效果满意,MR为0+级(视频2)。
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最后一款Mitral Butterfly是这几款经导管介入人工腱索修复产品中最有特色的一款,于上述产品一次只能植入1-2跟腱索不同,Mitral butterfly采用整体式的腱索植入框架,其采用镍钛合计框架联合PTFE人工腱索的设计,整体植入8跟以上的腱索,达到瓣膜修复的目的(图7)。其特点就是一步修复多个部位的脱垂病变,不需要人为调整人工腱索长度,手术时间短等优势,目前该产品已经进行了一些临床前的测试,其操作时间仅为2-12分钟,该产品的后续进展也值得我们期待及关注。
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图7. Mitral butterfly人工介入二尖瓣腱索修复系统设计及工作原理
/ 未来展望 /
作为介入二尖瓣诊疗技术中重要的一环,介入人工腱索修复技术在未来依旧会是介入二尖瓣诊疗领域一个主流的发展方向,相对于介入二尖瓣置换及缘对缘修复,其有着:(1)修复更具生理性;(2)对二尖瓣自身血流动力学影响小;(3)不干扰未来的二次介入或者外科干预;(4)适用于低危患者的可行性等无可比拟的优势。
经股静脉经导管途径的介入人工腱索修复装置的不断问世,也意味着在这个技术领域已跨出坚实的一步,并依然拥有广阔的前景。但我们依旧需要认识到,对于单纯的介入人工腱索修复,其适应证范围的宽度,临床经验的相对缺乏,由于没有瓣环塑形作用导致的远期再发反流潜在风险等不确定因素依然存在。但我们依旧有理由相信,随着经验的积累,器械的进步,完全介入下外科级别生理修复二尖瓣不再会是遥不可及的梦想。