主動脈瓣置換術（aortic valve replacement, AVR）是目前治療主動脈瓣病變（包括瓣膜狹窄和/或關閉不全）的主要手段。AVR的主要目的是降低左心室的容量負荷和/或壓力負荷，促進左室重構（remodeling）和左心功能的恢復。因此理想的AVR術後，主動脈瓣跨瓣壓差應該接近甚至為零。但是臨床上絕大多數病人，特別是小主動脈瓣環病人，AVR術後仍然會存在明顯的跨瓣壓差。因此，Rahimtoola於1978年首先提出人工心臟瓣膜－病人不匹配（prosthesis-patient mismatch, PPM）這一概念。本文就PPM的臨床研究進展作一簡要綜述。
1.PPM的定義
在Rahimtoola的定義中，PPM是指植入人工心臟瓣膜的有效開口面積（effective orifice area, EOA）小於正常人，術後仍然存在主動脈瓣的相對狹窄而造成一系列的併發症或存在潛在危險的一種情況[1]。正常人主動脈瓣開口面積為3.0～4.5cm2，而臨床應用的無論機械瓣還是生物瓣都很難達到這一標準。目前，多數學者應用人工心臟瓣膜的有效開口面積指數（EOA index，EOAI）這一指標來定義PPM。EOAI＝EOA/體表面積（body surface area, BSA）。臨床應用較多的PPM分類一般分為三類 [2]：如果EOAI>0.85 cm2/m2，認為不存在或僅有輕度的PPM，無臨床意義；中度PPM，0.65＜EOAI≤0.85 cm2/m2；重度PPM，EOAI≤0.65cm2/m2。但目前定義PPM的標準並未統一，有少數學者將EOAI＜0.75cm2/m2定義為PPM[3]，而重度PPM的標準則定義為EOAI≤0.6cm2/m2[4，5]。
2.PPM的發生率及其發生原因
國外多數研究顯示，AVR術後PPM的發生率相當高。Walther等研究4131例AVR病人（1856例置換雙葉機械瓣，2275例置換有支架的異種生物瓣），術後中度PPM的發生率為26.7％，重度PPM的發生率為2.4％[6]；Moon等[3]研究1400例AVR（置換機械瓣467例，生物瓣933例）病人，術後PPM的發生率分別為11％（機械瓣）和51％（生物瓣）；Eichinger等[7]甚至報道置換19mm生物瓣的病人，術後100％出現PPM，除非病人體表面積很小或行主動脈瓣環加寬手術的風險很高，臨床上不推薦使用19mm生物瓣（包括牛心包瓣和豬主動脈瓣）。相比西方人，我國病人身高低，體重輕，相對應體表面積明顯偏小；而且當前我國風溼性瓣膜病仍然在心臟瓣膜病中占主導地位，主動脈瓣病變多為狹窄合併關閉不全，單純主動脈瓣狹窄病人少見，術中有可能植入相對較大的人工瓣膜。同處東亞的日本人體形與我國相似，Hashimoto回顧性分析181例AVR患者，術中置換19mm Carpentier-Edwards Perimount 牛心包生物瓣的老年患者（65歲以上）術後僅有4％出現PPM現象[8]，說明19mm生物瓣對於小主動脈瓣環的老年日本人是一種可靠的選擇。而我國一直未見國人行AVR術後是否存在高比例PPM現象的大宗病例報道，值得我們研究。
造成AVR術後PPM的原因主要有以下兩點：①主動脈瓣病變的患者往往存在主動脈瓣環的鈣化和/或纖維化，並伴有不同程度的左心室肥厚，以上病理改變會造成主動脈瓣環徑的縮小，臨床被迫植入相對小型號的人工瓣膜。②手術植入的人工心臟瓣膜有其自身的支撐結構，其開口面積必然小於相同瓣環徑的正常瓣膜的瓣口面積；而且人工心臟瓣膜的支撐結構或多或少地影響了左心室流出道地幾何結構，並造成左心室流出道的相對狹窄[9]。這也正是無支架生物瓣的EOA比有支架生物瓣大的原因。另外，由於技術原因，外科醫生為了手術安全而植入小型號瓣膜同樣會導致術後PPM現象。
3.PPM對血流動力學和左室肥厚的影響
關於PPM對血流動力學的影響，Pibarot和Dumesnil作了大量研究，他們的一項研究結果顯示，AVR術後EOAI≤0.65 cm2/m2的病人，平均跨瓣壓差為33±2mmHg；EOAI≤0.85 cm2/m2的病人，平均跨瓣壓差為22±8mmHg，而沒有PPM的病人（EOAI>0.85 cm2/m2），平均跨瓣壓差僅為15±6mmHg[10]。他們的另外一組396例AVR病人，分別應用有支架的生物瓣、無支架生物瓣和同種異體的主動脈或肺動脈帶瓣管道置換主動脈瓣，術後出現PPM的均為置換有支架生物瓣的病人，測量平均跨瓣壓差較高；而無支架瓣和同種異體瓣的EOAI較大，植入後平均跨瓣壓差亦相對較低[11]。PPM所導致的高跨瓣壓差理論上即相當於主動脈瓣置換術後仍然存在主動脈瓣狹窄或左室流出道梗阻，使病人術後血流動力學無法改善，左室後負荷增加，最終造成術前存在的左室肥厚不能減輕或減輕不完全，甚至左室重量增加。左室肥厚被認為是左心室收縮功能、舒張功能下降的獨立預測因子，甚至還是患者運動耐量下降和遠期死亡率增加的危險因素。而左室重量可以反映心肌細胞肥大程度和心肌間質纖維化程度。Del Rizzo等[12]對1103例AVR患者連續觀察3年發現，EOAI<0.8 cm2/m2者其左室重量下降幅度要低於EOAI>0.8 cm2/m2者（4.5％ vs. 23.0％, P=0.0001）。Ruel等[13]的研究亦證實AVR 術後PPM影響左室肥厚的減輕和左室重量的下降，進而影響患者左心功能的恢復。
冠脈血流儲備（coronary flow reserve, CFR）是AVR術後影響病人長期生存率的一項重要引數，Bakhtiary等[14]研究48例AVR病人，分別於手術前、手術後5天，手術後6月採用磁共振成像測定CFR，結果手術後所有病人冠脈血流量均明顯增加，但是PPM組（EOAI≤0.85 cm2/m2）病人的CFR明顯低於非PPM組。可以看出，PPM不但導致術後殘餘高跨瓣壓差，影響左室肥厚的恢復，而且還影響冠脈血流，從而導致心肌細胞供血不足，進一步加重心肌損害。
4.PPM的臨床意義
PPM與AVR術後瓣膜相關的併發症（如出血、血栓形成、瓣膜衰敗、再手術等）並沒有直接聯絡[10]，但是由於PPM對血流動力學和冠脈血流的影響，導致術後左室肥厚持續存在，從而影響患者術後的心功能恢復和生活質量。PPM與術後NYHA心功能分級密切相關[10]，是AVR術後晚期持續或復發充血性心衰的獨立危險因素[15]，並且PPM還可導致術後暈厥、肺水腫和心絞痛的發生率增加[16]。關於PPM與AVR死亡率的關係，是近年各國學者研究的熱點。Blais等研究1266例AVR病人，EOAI在0.65cm2/m2～0.85cm2/m2之間時，術後近期死亡率的相對風險要增加2.1倍；而EOAI在0.65cm2/m2以下時，該風險要增加11.4倍[2]。Walther等的研究結果顯示PPM明顯增加AVR術後近期（術後30天內）和遠期死亡率。中度PPM患者術後近期死亡率為10.6％，而無PPM患者為6.9％（P＝0.018）；PPM患者術後5年、8.5年生存率分別為79.6±1.3％、76.8±1.7％，無PPM患者分別為84.9±0.7％和81.4±1.0％（P<0.01）[6]。Moon等發現AVR術後PPM影響年輕患者（60歲以下）的生存率，而對老年患者的生存率影響較小[3]。Mohan[17]和Mohty-Echahidi[4]的研究亦證實重度PPM術後影響患者的長期生存率。
但是，對於PPM的臨床意義，一直存有爭議。許多研究表明AVR術後PPM並不影響患者的NYHA心功能分級、左室肥厚程度、生存率，併發症發生率等。Koch等研究1108例AVR患者，認為不同大小的瓣膜對患者術後功能的恢復是相似的，影響患者康復的因素主要是患者的年齡，他們甚至指出目前的PPM標準，即EOAI≤0.85 cm2/m2與AVR術後患者心力衰竭的發展無關[18]。Hanayama等研究1129例AVR患者，以EOAI＜0.6cm2/m2作為重度PPM的標準，結果術後7年PPM患者的NYHA心功能分級、左室重量指數和生存率與沒有PPM者無明顯區別，他們認為PPM與AVR術後心功能恢復和中、遠期生存率無關19]。Howell等的研究結果亦顯示嚴重PPM （EOAI＜0.6cm2/m2）並不影響AVR術後院內死亡率和中期死亡率[20]。
關於PPM的臨床意義，之所以能夠得出截然相反的研究結果，可能與不同研究所應用的PPM標準不同，以及病例數不同有關，在以後的研究中需要多中心、大樣本的協作，採用統一的PPM標準。
5.PPM的防治
眾所周知，主動脈瓣置換時應該儘可能植入大口徑的人工瓣膜以減少術後PPM的可能性。Pibarot和Dumesnil給出了一種預防PPM的“三步法”[9]：第一步，手術時根據患者的身高和體重計算體表面積；第二步，根據患者的體表面積計算達到EOAI>0.85 cm2/m2的要求所需要應用人工瓣膜的EOA；第三步，根據第二步計算的結果選用合適的人工瓣膜。在這篇文章中，作者還列舉了為達到EOAI>0.85 cm2/m2的要求，不同體表面積患者所應植入的最小人工瓣膜的EOA以及臨床常用品牌、型號人工瓣膜的EOA，方便查詢。
針對小主動脈瓣環病人，臨床上不斷推出新型人工心臟瓣膜，主要包括無支架生物瓣（stentless bioprosthesis）和環上瓣（supra-annular aortic valve）等。相比傳統的人工心臟瓣膜，無支架生物瓣和環上瓣等新型瓣膜具有良好的血流動力學，更低的跨瓣壓差，可以明顯減少術後PPM的發生率，促進左室肥厚的恢復和心功能的改善[21,22]。除應用新型人工心臟瓣膜外，防治AVR術後PPM的發生還可以應用以下幾種方法：①擴大主動脈瓣環的主動脈瓣置換手術。擴大主動脈瓣環的手術方式包括Manouguian, Nicks和Konno等方法，但擴大主動脈瓣環延長手術時間，容易導致出血，增加了手術風險，因此Sakamoto等將擴大主動脈瓣環手術作為65歲以下病人預防PPM的第一選擇，而對於65歲以上的高危病人並不選擇該手術[23]。②應用同種異體瓣膜行主動脈根部替換。③應用自體肺動脈瓣行Ross手術。後兩種方法手術難度大，並且都存在瓣膜來源困難，需要二次手術的弊端，臨床應用不多。
6.PPM研究中存在的問題
關於AVR術後PPM的研究雖然已經取得了很多進展，但仍然存在諸多問題，而正是這些問題可能才導致PPM臨床意義的爭議。具體來講主要包括以下方面：①缺乏統一的PPM定義標準，導致同樣的研究出現不同的結果。因此臨床亟需確定統一的PPM定義標準。②測定人工瓣膜EOA的方法不統一。有些研究中所採用的人工瓣膜EOA是根據生產廠家所提供的資料[6]，而這個資料是通過人工瓣縫合環內沿直徑計算得出的。實際人工瓣膜植入體內後的EOA往往小於生產廠家所提供的資料。還有些研究應用二維超聲心動圖和超聲多普勒技術測定體內人工瓣膜EOA[24]。由於人工瓣膜材料影響，二維超聲心動圖的超聲束難以穿透機械瓣製造材料，在瓣口及其後方出現陰影和多重反射等偽差，影響測量的準確性；超聲多普勒技術被認為是最主要的評價人工心臟瓣膜功能的無創性方法，但它只能間接測算EOA，其準確性受多種因素影響。三維超聲心動圖可以在已獲取的三維成像資料範圍內任意選取和顯示感興趣切面，保證當測量機械瓣EOA時所用的影象處於人工瓣的真正短軸切面，可能成為將來研究AVR術後PPM現象的主要手段之一。③隨訪研究中缺乏動態測定術後不同時間的EOA。機械瓣植入體內後沿瓣環周邊可以有纖維組織長入，從而減小人工瓣的EOA，因此Rahimtoola主張AVR術後6月、12月應再次測定人工瓣的EOA[25]。④很多研究隨訪過程中只是簡單的計算死亡率，沒有分析AVR術後死亡病人原因，尤其遠期死亡病人原因是否與心臟有關，與心臟有關的死亡病人是否與PPM有關[26]。所有這些問題都需要在以後的臨床研究中逐一加以解決，才能真正的瞭解AVR術後PPM的臨床意義。
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