Giacomo Rozzi, et al. Right ventricular functional recovery depends on timing of pulmonary valve replacement in tetralogy of Fallot: a video kinematic study. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 2021
方法：2016年11月-2018年11月，共有12例年龄27.1±19.1岁的患者于TOF修复术后平均22.2±13.3年接受PVR。心脏磁共振图像显示的平均RVEDV为136.9±35.7ml/m2。通过200帧/秒采集视频的高速摄像机在术中瓣膜置换前后进行视频运动学评估，以评测术中心脏运动学。
结果：出现RVEDV< 147 ml/m2的患者，其年龄明显更小(11.2±5.0 vs 38.4±17.0；P = 0.005)，并且行瓣膜置换术的时间间隔更短(11.0±5.2 vs 30.1±11.3；P = 0.03)。全组人群显示出能量消耗、心脏疲劳、收缩期周长和术前RVEDVi之间的中度相关性。PVR后，两组患者的所有运动参数均有所下降，但舒张末期容积> 147 ml/m2的患者显示不可预测的结果。
结论：视频运动学评估可为TOF患者接受PVR手术时的术中RV恢复提供见解。因此，术前舒张末期容积< 147 ml/m2的患者，可预期其功能恢复。
ANOVA Analysis of variance 方差分析
MRI Magnetic resonance imaging 核磁共振成像
NYHA New York Heart Association 纽约心脏学会分级
PR Pulmonary regurgitation 肺动脉反流
PVR Pulmonary valve replacement 肺动脉瓣置换
RV Right ventricular 右心室
RVEDVi RV end-diastolic volume index 右室舒张末期容积指数
RVEF RV ejection fraction 右室射血分数
RVESVi RV end-systolic volume index 右室收缩末期容积指数
TOF Tetralogy of Fallot 法洛四联症
Vi.Ki.E Video kinematic evaluation 视频运动学评估
由于在评估右心室(RV)功能障碍和预测其恢复方面的局限性，法洛四联症(TOF)修复术中肺动脉瓣置换(PVR)的适应症和时机存在争议。此外，通过心肺运动试验主观和客观评估的临床结果在PVR的有益效果方面并不一致。虽然对于有症状的严重肺动脉反流(PR)患者的PVR适应证存在共识，但关于RV功能恢复的预测性舒张和收缩指数的争论仍在继续。在当前指南中提出用于定义PVR时机的参数中，包括从磁共振成像(MRI)中确定的RV舒张末期容积指数(RVEDVi)和RV收缩末期容积指数(RVESVi)。因此，当RVEDV>160 ml/m2或RVESVi >80 ml/ m2时，根据指南我们推荐至少在中度PR的TOF患者中使用PVR。然而，最近的研究表明，这些临界值可能仍会阻碍相当一部分患者恢复RV功能，提示PVR的阈值应进一步降低。这场争论源于前瞻性研究的缺乏和回顾性分析固有的局限性。在回顾性分析中，从TOF修复术开始时代幸存下来的患者与当前时代的患者混杂在一起。这种情况促进了我们对替代方法的探索，包括实验方法，以研究PVR期间的RV功能。 本小组先前的试点工作评估了视频运动学评估(Vi.Ki.E.) (一种原创的非接触实验技术)的安全性和有效性，以确定TOF患者在PVR手术前后的RV功能变化。 本研究的目的是确定Vi.Ki.E .是否可用于评估术中及术后RV功能恢复，可能为TOF患者的PVR时机提供预后见解。
本实验研究表明，术中视频运动学可用于描述TOF患者PVR术后早期RV功能恢复情况。此外，当前结果为深入了解影响心室功能快速恢复的因素提供了依据。因此，术前MRI显示RVEDVi< 147 ml/m2(本研究中PVR早期时机的替代指标)与术中RV功能恢复相关。 我们的经验是我们能够证实一项研究安全性和疗效研究的初步观察结果，因此，在术前右心室容积低于当前主张建议手术的患者中，术前RV容积较低的患者，其MRI的术前RVEDVi与心脏疲劳和能量消耗的运动参数之间存在相关性。很明显，通过术中视频运动学的分析评估，PR导致的长期RV容量超负荷与术前RV功能障碍直接相关(图1)。有趣的是，与心脏疲劳、能量消耗和心室顺应性的相关性表现为分叉行为，其中RVEDVi约为150 ml/m2的分水岭。 PVR后，所有患者的运动参数均快速改善，最大收缩速度、心脏疲劳、能量消耗显著降低，且间接增加了心室顺应性(收缩周长减少)。这些变化可以用Frank-Starling定律来解释，该定律认为心室前负荷减少后，产生的张力也会减少，这与心脏疲劳和能量消耗的减少是一致的。PVR后即刻的急性前负荷减少导致心室拉伸减少，并间接改善了心室顺应性，此处采用收缩周长进行测量。最后，由于Frank-Starling定律的张力速度关系，最大收缩速度降低。Frank-Starling定律指出，在前负荷减小之后，心肌纤维的缩短速度将降低。PVR术后前负荷的降低不仅影响右心室，还间接影响了左心室。心室间的相互作用受心室压力和容积变化的调节，在解剖学上受连接心室的心包膜、室间隔和心肌束的调节。在开胸情况下，心室之间的相互作用对于在心脏舒张期间确定室间隔的位置是非常重要的。生理上，隔部的位置由两侧的压差决定。因此，以RV舒张末期压力升高和心室扩大为特征的病理状态(如TOF)决定了室间隔向LV移位，从而阻碍了其机械性能。因此，PVR后RV舒张末期压力的任何降低也可能导致左心室力学的改善。 然而，与RV容量超负荷较低的患者相比，RVEDVi大于147 ml/m2的患者无疑具有明显的行为特征。这种情况不仅可以通过PVR之前较差的运动学表现得到证明，，而且可以观察到基线运动学功能参数的恢复并不总是完整的，尤其是预测性较差。考虑到RVEDVi阈值将年轻患者从TOF修复到PVR之间的时间间隔较短，从此实验研究中，我们推断RV功能参数的恢复直接取决于PVR修补的时机。本结果与先前心导管检以及和MRI的实验结果一致，其中在139 ml/m2 RVEDV和75 ml/m2 RVESVi的临界值下显示RV功率和效率迅速下降。 回顾性研究和Meta分析未能阐明TOF修复术后PVR的获益和时机问题，可能是由于研究设计固有的限制，如患者人群的异质性、早期年代和当前患者的重叠、手术技术和结果的变化性。尽管当前临床实践中的PVR时机问题取决于多种参数，包括症状、运动试验、RV和LV功能以及MRI时的RV容积，但先前的临床研究支持了本实验分析的结果。一项前瞻性研究确定了MRI时RV完全重构的阈值(RVEDVi < 158ml/m2；RVESVi < 82 ml/m2)，这与我们的发现非常接近。此外，一项先前的观察性研究报告了与本研究相当的患者群体(相对于PVR时的年龄、初次修复时间和术前MRI概况)，该研究显示更主动的PVR适应症可能会带来可忽略不计的早期和晚期死亡率、RV容积的恢复、双心室功能改善及VE/VCO2正常化。最后，最近有更多的证据支持这一推断，即PVR的早期时机可能会降低恶性心律失常和PVR之后死亡的风险。 局限性 本研究存在一定的局限性。患者队列规模部分归因于严格的选择标准。此外，第2组中的3名患者需要短暂的心肌缺血，因此我们可以进行右侧迷宫手术。尽管后一类患者的运动学结果与心脏完全不停跳手术患者的结果没有显著差异(数据未显示)，但不能排除对实验结果的影响。此外，Vi.Ki.E .评估的一个局限性是使用单个二维摄像机记录心脏的三维运动。因此，目前的结果可能仅代表了运动学分析的简化，尽管这是推导手术对RV功能特性影响的转换推断所必需的。 相反，当评估接受PVR手术的患者时，本技术可提供优于超声心动图和MRI的一些优势。与MRI相比，PVR允许在急性期对患者进行实时、经济有效的评估。与经食管超声心动图相比，它是一种算法驱动的评价，具有无创、无接触、对操作者依赖性小等优点。与这两种技术相比，其他优势包括更高的空间和时间分辨率、图像质量和RV机械定量评估。与当前观察结果相关的未来发展包括随访MRI和运动试验，以评估术中发现的晚期临床意义。
Vi.Ki.E .是一项能够描述接受PVR手术的TOF患者术中RV功能变化的实验技术。此处的结果为RV恢复程度提供了进一步的见解。因此，术前舒张末期容积低于147 ml/m2的患者可预期迅速恢复，提示PVR的时机可更早。
