西京结构文献谈｜3D打印辅助二尖瓣机械瓣置换术后经导管主动脉瓣与三尖瓣双瓣置换术治疗主动脉瓣狭窄和重度三尖瓣反流

翟蒙恩毛子 2025-05-05 19:57

2025年5月（总第17期）

作者：翟蒙恩毛予马燕燕刘洋杨剑

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引言：已有研究表明，重度三尖瓣反流（TR）与较差的预后相关，其5年生存率不足50%。相比其他心脏瓣膜，三尖瓣具有更大的瓣环、较少的纤维组织支撑，瓣叶也更加脆弱。因此，尤其是对于已发展为严重右心室功能不全的患者，寻找合适的干预手段仍具有较大挑战。近年来，经导管三尖瓣置换术（TTVR）逐渐受到关注，并出现了多种针对TR的经导管治疗装置。TTVR作为一种创新的介入治疗方式，为高风险患者提供了新的选择，在早期临床应用中显示出良好的前景。

西京医院杨剑教授团队在《Journal of Cardiovascular Development and Disease》撰文报道了一例特殊病例：一位76岁的老年女性患者，既往二尖瓣机械置换（SAVR）术后主动脉瓣狭窄行经导管主动脉瓣置换（TAVR）术后1年，与三尖瓣重度反流，同时存在肾功能不全。鉴于患者手术风险高，杨剑教授团队在3D打印的辅助下，利用LuX-Valve对该患者成功实施了经导管三尖瓣置换术（TTVR）。

本研究介绍了应用LuX-Valve进行TTVR的完整过程，并结合3D打印技术实现了术前个体性规划，术后评估显示三尖瓣瓣周漏明显减少，提示3D打印在术前评估与路径规划中具有重要价值。LuX-Valve作为一种新型TTVR装置，展现出良好的安全性和有效性，具有进一步推广的临床潜力。

研究背景

三尖瓣反流（Tricuspid regurgitation, TR）是一种常见的心脏瓣膜疾病。除年龄、左心室功能和肺动脉压力外，重度TR也被认为是影响长期生存率的重要危险因素之一。然而，传统心脏外科手术治疗TR的死亡率较高，尤其在高风险患者中更为显著。

近年来，经导管介入治疗作为TR的新型替代疗法逐渐兴起，特别适用于手术风险较高的患者。同时，随着技术的发展，已陆续出现多种用于TTVR的创新装置。其中，LuX-Valve 是一种新型的不依赖径向支撑力的原位TTVR装置，为三尖瓣介入治疗提供了新的解决方案（见图1）。

图1. LuX-Valve是一种自膨胀瓣膜。该瓣膜的支架由镍钛合金制成，生物瓣叶使用牛心包膜。通过右心房途径植入该假体，并通过其独特的锚定装置将其牢固固定在三尖瓣环中。假体的大瓣环位于右心房内，防止了瓣周漏的发生。导管鞘为32 Fr，具有可调弯曲功能。(a) LuX-Valve的输送系统；(b) 从右心房视角观察LuX-Valve；(c) LuX-Valve的装载系统。

病例介绍

患者为76岁女性，2001年曾接受机械二尖瓣置换术，植入型号为29 mm Regent™ MHPJ-505（St. Jude Medical Inc., Saint Paul, MN, USA）的人工瓣膜；2021年因主动脉瓣狭窄，进一步接受了经导管主动脉瓣置换术（TAVR），植入型号为26 mm Venus A（启明医疗，杭州，中国）（图2a、2b）。

术后一年，患者逐渐出现三尖瓣反流加重，临床表现包括胸痛、呼吸困难及下肢水肿。数字减影血管造影（DSA）显示二尖瓣人工瓣膜和主动脉瓣支架位置固定，功能正常（图2a、2d）。然而，超声心动图检查显示三尖瓣存在严重反流，呈现三股反流束，反流容量为17.9 mL（图2e），收缩期三尖瓣瓣口裂隙约为12 mm。进一步评估CTA图像（图2f）后，杨剑教授团队认为该患者适合考虑行经导管三尖瓣置换术（TTVR）。

图2.经导管三尖瓣置换术（TTVR）前影像学评估。(a) 2021年行经导管主动脉瓣置换术（TAVR）前的数字减影血管造影（DSA），箭头所示为主动脉瓣狭窄。(b) TAVR术前的三维重建模型，箭头指示主动脉瓣狭窄位置。(c) TAVR术后的DSA图像，显示主动脉瓣支架位置稳固，箭头所示为支架。(d) TAVR术后的三维重建模型，箭头标示支架位置。(e) 超声心动图图像，黄色箭头所示为三尖瓣大量反流。(f) TTVR术前的计算机断层扫描血管成像（CTA）评估图像。RA：右心房；RV：右心室。

术前3D打印模型及模拟

杨剑教授团队基于患者的CTA数据进行了三维重建及3D打印模型（图3a–c）。首先，将CTA数据的DICOM格式导入Materialise Mimics 21.0软件（比利时鲁汶，Materialise公司），对心脏相关解剖进行图像分割重建后导出为STL格式文件。随后，使用Materialise 3-Matic软件对STL文件进一步的后处理。处理后的STL文件被导入PolyJet 850多材料全彩3D打印机（美国明尼苏达州伊甸草原市，Stratasys公司），完成三维心脏模型的打印（图3d–f）并用于术前模拟操作。

在模拟过程中，将3D模型固定在模拟平台上模拟TTVR的完整过程，包括经右心房途径的进路选择、LuX-Valve输送系统的轴向调整、定位及瓣架的展开等关键步骤。释放后，术者可清晰观察到瓣膜支架的形态、分布以及瓣周情况。术前模拟结果显示，瓣膜释放后三尖瓣瓣周漏（PVL）明显减少，提示该手术路径具有良好的可行性与预期效果。

图3.基于计算机断层扫描血管成像（CTA）重建的3D打印模型，用于术前规划与模拟操作。(a) 三维重建模型侧位视角。(b) 三维重建模型右心房（RA）视角。(c) 三维重建模型右心室（RV）视角。(d) 3D打印模型侧位视角。(e) 3D打印模型右心房视角。(f) 3D打印模型右心室视角。

手术步骤

1.术前CTA提示三尖瓣大量反流（图a）。手术经右前胸部切口，长约8 cm。经食道超声心动图（TEE）引导下确定右心房的位置，并在相应位置缝置荷包，以其中央作为穿刺点；

图(a):术前CTA提示三尖瓣大量反流，箭头指示反流位置。

2.随后，于右心房置入6 Fr股静脉鞘管，并在导丝引导下送入6 Fr猪尾导管至肺动脉，测肺动脉压力为44/20 mmHg，右心室压力为45/20 mmHg；右心室造影提示有大量造影剂反流至右心房，右心房压力为47/25 mmHg；

3.根据术前CTA及TEE评估结果，决定使用非径向支撑力依赖的LuX-Valve进行三尖瓣置换。切开荷包内右心房，立即经切口置入50mm LuX-Valve三尖瓣输送系统（图b）。通过操作输送系统的功能手柄调节装置的角度与深度，固定针定位并插入室间隔以固定瓣膜支架，彻底释放瓣膜，随后撤出鞘管（图c）。

图(b):切开右心房后，输送系统进入右心室，箭头指示输送系统

图(c):固定针被定位于室间隔，箭头指示固定针

4.瓣膜近端释放完成后，逐步撤出固定组件的牵引丝，最终使输送系统与瓣膜分离，并将其从右心房撤出（图d）。

图(d):输送系统与三尖瓣分离并从右心房撤出，箭头指示输送系统

5.术后CTA提示瓣周漏明显减少（图e），TEE提示仅存在轻度三尖瓣反流（图f）。

图(e):术后CTA显示无显著反流，箭头指示三尖瓣

图(f): TEE显示仅有轻度三尖瓣反流（TR），箭头指示三尖瓣反流

随访情况

患者术后恢复良好，于术后5天顺利出院。术后30天复查，TEE提示仅有轻度三尖瓣反流，心电图显示心功能明显改善。术后患者3D模型可见三瓣膜的位置与形态均良好（图4）。

图4.患者术后瓣膜三维重建及3D打印模型。三维重建模型，右心房和右心室为蓝色，左心房和左心室为红色，机械二尖瓣为黄色，主动脉瓣支架为绿色，LuX-Valve支架为紫色； 3D打印模型，机械二尖瓣为黑色，主动脉瓣支架为红色，LuX-Valve支架为蓝色。(a) 三维重建模型右心房视角；(b) 三维重建模型侧位视角；(c) 三维重建模型右心室视角；(d) 3D打印模型右心房视角；(e) 3D打印模型侧位视角；(f) 3D打印模型右心室视角。

3D打印作为术前规划和模拟的重要工具，已在结构性心脏病介入治疗中发挥了显著作用。3D打印可直观呈现复杂的心脏解剖结构，帮助术者更好地了解患者的个体差异，并进行术前模拟，特别适用于解剖结构复杂或手术高风险患者。研究表明，基于三维经胸超声或CTA数据生成的三尖瓣模型，可为TTVR术前提供重要的指导依据。通过术前建模，医生不仅能更精确地制定手术方案，还能提前预判潜在的术中并发症，从而优化操作流程，减少X线暴露时间和术中出血风险。

三尖瓣独特的解剖结构也决定了其对瓣膜支架的锚定要求较高，传统依赖径向支撑力的TTVR装置难以获得稳定固定。本研究结果表明，LuX-Valve作为一种不依赖径向支撑力的原位TTVR装置，在治疗重度TR患者中具有良好的安全性与可行性，并可能达到预期的治疗效果，未来仍需进一步开展临床研究，以系统评估其长期疗效与稳定性。

文章来源

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj9793

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