TAVR术后三叶瓣与双叶瓣主动脉瓣的力学特性：计算模拟的洞察

《JACC: Advances》：Mechanics Post-TAVR for Trileaflet vs Bicuspid Aortic Valves: Insights from Computational Simulation

二尖瓣狭窄（BAV）患者接受 balloon-expandable TAVR 后的机械指标（腰部扩张比、叶瓣面积、最大应力）显著低于三尖瓣组，且钙体积与腰部扩张比、叶瓣面积负相关，与最大应力正相关。

　　本研究探讨了双叶主动脉瓣（BAV）与三叶主动脉瓣患者在接受经导管主动脉瓣置换术（TAVR）后的机械性能差异，特别是在钙化主动脉瓣狭窄（CAVD）背景下的情况。BAV是最常见的先天性心脏瓣膜疾病之一，通常伴随椭圆形瓣口和钙化增多，而TAVR作为一种微创手术方式，正在成为某些BAV患者的治疗选择。然而，由于BAV的解剖结构与三叶瓣存在显著差异，其对TAVR的适应性仍然存在争议。本研究利用高分辨率CT扫描数据，结合计算机建模和仿真技术，评估了BAV与三叶瓣患者在TAVR后的瓣膜功能表现，特别是支架展开和生物瓣叶力学性能的变化。

研究发现，BAV患者在TAVR后的支架展开率（ER）和支架腰部的长宽比（AR）均低于三叶瓣患者。具体而言，BAV患者的支架腰部展开率平均为87.8%，而三叶瓣患者为89.4%（P < 0.001），支架腰部的AR平均为94.6%，而三叶瓣患者为98.2%（P < 0.001）。此外，BAV患者的生物瓣叶在收缩期的几何瓣口面积（GOA）较低，平均为88.9%，而三叶瓣患者为89.5%（P < 0.01）。相比之下，BAV患者的生物瓣叶在舒张期承受的最大应力则显著升高，平均为2.81 MPa，而三叶瓣患者为2.29 MPa（P < 0.001）。这些结果表明，BAV患者的TAVR术后瓣膜机械性能整体上不如三叶瓣患者，这可能与钙化程度和瓣膜形态有关。

钙化在BAV患者中的分布和体积与支架的展开情况和生物瓣叶的应力水平存在显著相关性。在BAV组中，钙化体积与支架腰部AR呈负相关（r = -0.75, P < 0.001），与GOA也呈负相关（r = -0.68, P < 0.001），而与最大应力呈正相关（r = 0.66, P < 0.001）。这表明，钙化不仅影响了瓣膜的结构完整性，还对支架的展开方式和瓣膜的力学性能产生了重要影响。此外，研究还发现，BAV患者中，钙化分布的不均匀性和特殊形态，如放射状钙化结节和单叶融合，是导致支架展开不完全和生物瓣叶功能异常的主要原因。

研究还指出，尽管BAV患者在TAVR后的一些机械性能指标与三叶瓣患者相似，但整体趋势表明，BAV患者的瓣膜功能在长期来看可能面临更大的挑战。例如，高钙化体积的BAV患者在支架展开和生物瓣叶功能方面表现出更差的性能，这可能会影响瓣膜的长期耐用性。然而，研究强调，这些结果仍属于初步的模拟数据，不能直接作为临床决策的依据。因此，需要进一步的临床研究来验证这些模拟结果，并探索BAV患者中哪些特定的解剖特征可能增加TAVR术后瓣膜失效的风险。

研究的局限性主要体现在样本量较小，以及对患者解剖特征的分析未能完全覆盖所有可能的变异。例如，BAV患者中存在一些特殊的解剖情况，如单叶融合（unicuspid）或钙化分布不均，这些情况可能在当前研究中未被充分考虑。此外，模型本身也存在一定的局限性，例如支架展开的模拟基于有限的CT数据验证，可能存在一定的误差。同时，生物瓣叶的模拟未考虑流体动力学因素，仅依赖结构力学分析，这可能导致对瓣膜动态性能的低估。

为了进一步改善TAVR的疗效，研究建议未来可以采用更精确的仿真模型，结合患者特异性解剖数据，以评估不同钙化模式和瓣膜形态对支架展开和生物瓣叶功能的影响。此外，还可以探索使用不同的瓣膜设计，如自膨胀式瓣膜，以适应BAV患者的特殊解剖需求。研究还提到，目前已有商业化的仿真工具可用于预测支架展开情况，但这些工具尚未完全整合生物瓣叶的力学性能分析，因此未来的研究应致力于开发更全面的模拟系统，以提高对BAV患者TAVR术后瓣膜功能的预测能力。

总之，本研究通过模拟分析，揭示了BAV患者在接受TAVR后，其瓣膜的机械性能可能不如三叶瓣患者，这一发现对临床实践具有重要意义。它提示医生在为BAV患者选择TAVR时，需要更加关注钙化程度和瓣膜形态，以优化手术效果并减少术后并发症。未来的研究应进一步探索这些模拟结果与临床结果之间的关系，并开发更先进的仿真工具，以帮助医生在术前做出更精准的评估和决策。