CTA主动脉根部特征深度分析联合血小板-炎症激活标志物早期预测介入瓣膜血栓的风险模型构建及验证

Transcatheter aortic valve replacement (TAVR) has evolved as the mainstay of treatment for senile aortic stenosis. However, approximately 20% of patients will develop subclinical valve thrombosis during follow-up, which has been associated with increased risk for ischemic stroke and accelerated bioprosthetic valve degeneration. Early individualized antithrombotic therapy, according to precise risk stratification, could therefore hopefully improve transcatheter valve durability and patient prognosis. In our prior work, we found that the structure of the aortic root and transcatheter valve, platelet reactivity and inflammatory activity, are potential milieu of transcatheter valve thrombosis. Interestingly, these are in correspondence with Virchow’s triad of thrombosis formation which include stasis, hypercoagulability and endothelial injury. Based on our prior findings, we hypothesize that the key risk factors for transcatheter valve thrombosis include certain morphological features of the aortic root and the transcatheter valve as identified by radiomics and semiautomated analysis, high platelet reactivity and inflammatory activation. Utilizing the prospective CTA imaging and biological specimen banks of TAVR, we sought to develop and prospectively validate a highly predictive risk model for the prediction of transcatheter valve thrombosis, so as to direct pathophysiological investigation, valve design, procedural maneuver and antithrombotic treatment choice.

经导管主动脉瓣置换（TAVR）已成为主动脉瓣狭窄的重要治疗手段，但近20%的患者在随访中出现亚临床瓣膜血栓，增加了缺血性脑卒中以及瓣膜提早衰败的风险。如能早期准确预测瓣膜血栓风险，及时予以抗凝治疗，将有望延长瓣膜使用寿命、改善预后。我们的前期研究结果提示，主动脉根部及介入瓣膜形态、血小板激活和炎症活化可能是TAVR瓣膜血栓形成的关键机制，而这恰好与经典的血栓形成Virchow三要素（湍流形成、血液高凝状态和内膜损伤）。在前期研究的基础上，我们认为基于CT影像组学和深度分析发现的主动脉根部及介入瓣膜的特定形态特征、血小板高反应性和炎症活化指标可准确预测瓣膜血栓风险。本项目拟利用我中心的前瞻性TAVR CTA影像及生物标本库资源，构建瓣膜血栓风险的预测模型并进行前瞻性验证，以期为TAVR瓣膜血栓的机制研究、瓣膜设计改进、操作策略优化及抗栓治疗方案的选择提供依据。

经导管主动脉瓣置换术（Transcatheter Aortic Valve Replacement，TAVR）已成为老年主动脉瓣狭窄的重要治疗手段，多项随机对照研究已显示，其效果不劣于甚至优于外科主动脉瓣置换。但TAVR术后仍然有一定的并发症发生率，可能对患者近期或远期的预后产生影响。瓣膜血栓形成是TAVR术后的一个十分常见的现象。美国的一项TAVR临床试验中曾观察到，TAVR术后1月时40%的患者出现了区域性生物瓣膜增厚及活动度降低，且通过抗凝治疗后大部分患者的瓣膜厚度及活动度改善，证实上述现象为瓣膜血栓。后续研究显示，TAVR术后出现瓣膜血栓的患者年均缺血性脑卒中风险高达8%，明显高于未出现瓣膜血栓的患者。此外，瓣叶厚度的变化与瓣膜压力梯度的变化有关，而瓣膜压力梯度的改变最终可能会导致瓣膜变性和毁损，并使患者面临再次介入手术的风险。因此瓣膜血栓对TAVR在低危、相对年轻患者中的应用形成了一定的制约。本项目利用我中心的前瞻性TAVR CTA影像及生物标本库资源，从经典的血栓形成Virchow三要素的视角出发，探讨了主动脉根部解剖和介入瓣膜影像特征、血小板-炎症激活在TAVR瓣膜血栓形成中的作用，并从上述类别的因素以及其他基线资料（包括年龄、性别、合并症、血流动力学指标、操作相关变量等）中筛选出了6个关键的独立预测指标构建了TAVR早期瓣膜血栓形成的风险预测模型，从该预测模型的受试者工作特征曲线的曲线下面积看，其具有良好的预测效能。模型的应用将为临床上TAVR术后瓣膜血栓形成的危险分层及TAVR术后精准抗栓治疗方案的制定提供重要参考，并有望在此基础上降低TAVR术后血栓栓塞及出血风险并发症发生率、延缓TAVR术后瓣膜衰败、改善TAVR术后总体预后。本研究模型构建中涉及的心脏CTA成像是TAVR患者常规检查，具有安全、无创、空间分辨率高、可重复性好等特点，血小板-炎症指标测定相对简单、快捷，便于临床上的推广应用。此外，本项目的研究也为TAVR瓣膜血栓的机制研究、瓣膜设计改进及操作策略优化提供了新的思路。