背景
主动脉瓣或二尖瓣瓣膜疾病严重威胁着美国2.5%的人口，通常，病情严重者需要置换人工瓣膜延长寿命。目前，主流的人工瓣膜有生物瓣和机械瓣，二者各有利弊。生物瓣因结构性退化的原因需要二次手术的风险较高，机械瓣则需终生服用抗凝药物，使得病理性出血和血栓栓塞的风险增加。
临床实践指南未区分瓣膜的植入位置，统一推荐50岁以下的患者采用机械瓣治疗，70岁以上患者采用生物瓣治疗，位于两个年龄段之间的患者，二者皆可。但指南依据的数据仍是基于30年前的人工瓣膜所做的随机试验。最新的观察研究显示，50~60岁之间的患者，无论采用何种类型的瓣膜或植入在什么样的位置，其死亡率并无明显差别，这个结果直接导致生物瓣大量应用于年轻患者的治疗。但是，我们在加州就生物瓣和机械瓣长期利益和风险做的回顾性队列研究显示，上述观察性研究可能低估了死亡率的差异。
方法
我们研究了加州家医院，从年1月至年12月的瓣膜置换术患者的数据，评估瓣膜类型对于死亡率、中风、出血和二次手术的影响。
数据来自加州卫生规划和发展办公室(OSHPD)，年初至年底使用生物瓣（ICD-9-CMcode35.21或35.23）或机械瓣（ICD-9-CMcode35.22或35.24）进行主动脉瓣或二尖瓣置换术的患者。研究中收录的主动脉置换术的患者未接受其他手术，但为增加数据的有效性，二尖瓣置换术的患者可能还施行过三尖瓣修复术，消融房颤，或冠状动脉搭桥手术。但不包含如下患者：非加州居住患者；做过心脏手术的患者、多个瓣膜置换手术的患者、主动脉瓣修复术、二尖瓣修复术以及胸主动脉手术的患者。
根据年龄将患者进行了分组，行主动脉瓣置换术的患者与之前随机试验分组方式一致：分为45~54岁组以及55~64岁组；为了有效评估当前的实践指南，将二尖瓣置换术的患者，分为40~49岁组，50~69岁组，以及70~79岁组。
终点事件
观察的主要终点事件为死亡，其次为围手术期的死亡（手术后30天内的死亡），以及中风、出血和二次手术的累积发病率。数据均统计至年12月31日。
数据分析
本研究旨在以至少85%的把握度，0.05的α水平探究1.15组间风险比；分析不同年龄组（主动脉瓣置换术年龄为55~64岁，二尖瓣置换术年龄组为50~69岁）15年间瓣膜置换术的死亡率。通过对比低年龄层和高年龄层的患者的终点事件，期待看到低年龄层使用机械瓣治疗死亡率较低，高年龄层使用生物瓣治疗死亡率较低的结果。
研究采用逆概率加权法避免数据混淆。在每个年龄组，都通过非简化Logistics回归法评估每个患者接受生物瓣置换的可能性。通过观察治疗的边缘概率除以接受治疗的倾向评分得出稳定权数。治疗组的平衡通过标准平均差进行评估，10%左右的标准差视为理想平衡，20%左右的标准差视为可接受平衡。
研究通过加权Logistic回归法和一个稳健方差估计量确定生物瓣30天内死亡的边缘效应；采用加权Cox比例风险回归法和一个稳健方差估计量对比两种类型瓣膜的长期死亡率。所有的基线特征和相应程序都通过对加权人口医院作为随机因素进行了调整。为解决非比例性风险，我们通过评估有限平均生存时间（restrictedmeansurvivaltime，特定随访时间中的平均无终点事件生存期限，计算为生存曲线下的区间）来描述整个研究阶段的治疗效果。作为探索性分析，我们以死亡作为互竞风险，对比了两种类型瓣膜置换术的中风、出血、二次手术的累积发病率。通过FineandGray法评估了加权人口的部分分布风险（Subdistributionhazards）。标准误差采用次引导复制（bootstrapreplicates）进行评估；并单独以时间为变量评估了中风和出血事件，以确定每个并发症对于长期死亡率的影响。
为探究瓣膜类型与年龄相互作用对于死亡率的影响，我们在整个加权研究人口中使用年龄（modeledasanaturalspline）和瓣膜类型作为变量进行了Cox比例风险模型分析，以次引导复制（bootstrapreplicates）计算标准误差。由于实践模式的变化，我们又将18年的研究区间分成3个6年的研究区间，评估了主要受益年龄组的终点事件，还分析、确定了瓣膜类型误分类和未测量混淆结果的敏感性。所有的治疗效果都以α阈值为0.05的标准进行双尾检验。数据分析采用RFoundation软件，(Version3.2.3),数据管理采用SASInstitute软件(version9.2)。
结果
研究最终收录了名主动脉瓣置换术患者，名二尖瓣置换术患者。基线状态下，生物瓣治疗的患者年龄、合并症发病率均高于机械瓣治疗的患者（Table1）。各年龄组的平衡基线特征呈逆概率加权形式，但二尖瓣置换术中，与机械瓣治疗相比，生物瓣较常出现房颤并发症（标准差＜15%）。主动脉瓣置换术中，生物瓣随访时间中位数为5年，机械瓣为8.2年；二尖瓣置换术中，生物瓣随访时间中位数为4.6年，机械瓣为7.6年。
从至年，主动脉瓣置换术的患者数量呈上升趋势，二尖瓣置换术的患者则呈下降趋势，但二尖瓣修复术呈上升趋势。在此期间，无论是在主动脉瓣置换术中，还是二尖瓣置换术中，生物瓣的使用均呈增长趋势。主动脉瓣置换术中，生物瓣的使用率从年的11.5%增加至年的51.6%（p＜0.），该比率在二尖瓣置换术中，则从年的16.8%增加至年的53.7%（p＜0.），各年龄组的数据也能看出此趋势；但在此期间，合并症基线逐渐在下降。
主动脉瓣置换术死亡率
主动脉瓣置换术后30天内，生物瓣和机械瓣死亡率无明显差异。从年龄组看，年龄在45~54岁之间的患者，生物瓣长期死亡率均高于机械瓣（(15年的观察比率为：30.6%vs.26.4%；风险比：1.23;95%[CI],1.02~1.48;P=0.03)，但55~64岁年龄段的患者死亡率无明显差异。（Table2，Fig1）通过医院随机因素后，此结果均不受影响。尽管存在非比例风险，但有限平均生存时间（restrictedmeansurvivaltime）的对比结果仍与边缘风险比一致。以年龄作为持续变量进行研究时，机械瓣的死亡率优势可持续到近53岁。
主动脉瓣置换术后并发症
主动脉瓣置换术中，年龄45~54岁的患者，生物瓣中风事件累计发病率明显低于机械瓣，在两个年龄组中（45~54岁以及55~64岁），生物瓣的出血事件都明显低于机械瓣。在COX风险比率模型中，以时间为变量进行研究发现，中风和出血事件都会增加死亡风险。
生物瓣治疗的患者，特别是年龄较低者，二次手术的风险高于机械瓣。二次手术后30天死亡率为7.1%。
二尖瓣置换术后的死亡率
二尖瓣置换术后30天内，50~69岁年龄组、70~79岁年龄组的患者死亡率均无明显差异。但40~49岁年龄组中，生物瓣死亡率较高。(5.6%vs.2.2%;优势比：2.62；95%CI,1.28~5.38)。手术时年龄于40~49岁之间的患者（15年的观察比率为：44.1%vs.27.1%；风险比率：1.88;95%CI,1.35~2.63;P0.)）和50~69岁的患者（15年的观察比率为：50.0%vs.45.3%；风险比率：1.16；95%CI,1.04~1.30;P=0.01）采用生物瓣治疗长期死亡率较高（(Table3和Fig.3）。但70~79年龄组的患者，两种瓣膜类型造成的死亡率并无明显差异。通过医院随机因素后，此结果均不受影响。尽管存在非比例风险，但有限平均生存时间（restrictedmeansurvivaltime）的对比结果仍与边缘风险比一致。
将50~69年龄组，划分为50~59岁以及60~69岁两个年龄组后，发现了相同的趋势；这两个年龄组患者接受生物瓣治疗时，15年平均生存时间明显低于机械瓣。当年龄为研究的持续变量时，机械瓣治疗的死亡率优势可持续近68岁（Fig。2B）。
二尖瓣置换术并发症
二尖瓣置换术中，50~69岁患者采用生物瓣治疗，中风事件的累积发病率明显低于机械瓣；其他年龄组未发现明显差异。50~69岁以及70~79岁年龄组的患者中，生物瓣治疗的出血事件累计发病率明显低于机械瓣。以时间为变量进行研究，中风或出血是死亡风险增加的重要因素。
二尖瓣置换术中，生物瓣治疗患者的二次手术发病率，明显高于机械瓣治疗的患者；年龄较低的患者中更加明显，并且，年龄低的患者二次手术发病时间，早于年龄较高的患者；二次手术30天死亡率为14.0%。
讨论
透过本次大样本的人工瓣膜对比研究发现，二尖瓣置换术中，70岁以下的患者，机械瓣死亡率要低于生物瓣，而主动脉瓣置换术中，55岁以下的患者植入机械瓣，死亡率较低。两种情况中，机械瓣二次手术的风险均较低，但是出血风险较高。并且，某些年龄组中，中风的几率也高于生物瓣。
选择植入哪种类型的人工瓣膜时，通常需要在抗凝治疗和二次手术的风险之间进行平衡。生物瓣耐用性改进的报道，促使其使用量大增；这种选择假设两种人工瓣膜的死亡率相当，具体我们在此不做深入分析，可能以前的对比研究也无法充分发现二者死亡率的差异。
之前就主动脉瓣置换术的研究，结果各异，纽约的一项针对1名50~69岁植入主动脉瓣患者的队列研究显示，瓣膜类型的死亡率无明显差异。然而，瑞典的一项相似的研究中，在名患者的亚组研究中显示，50~59岁患者中，机械瓣死亡率明显低于生物瓣。
录入患者的差别可能能够解释研究结果为何不同，在瑞典研究队列中，与寿命相关的合并症，如高血压、糖尿病、心力衰竭等都低于纽约的研究队列。因此，临床医师在评估病人采用何种类型瓣膜进行治疗时，非常有必要考虑寿命相关的因素。
之前的研究认为二尖瓣置换术中，年龄较低的患者植入生物瓣较为安全，我们的研究对此提出质疑，并认为年龄低的人群不用机械瓣治疗的趋势，需要扭转。本次大样本的研究，充分说明样本小不能充分发现死亡率的差异。而且，有些研究由于严格的排除条件或单中心限制而缺乏普遍性。此次研究横跨全州，甚至考虑到了病人的合并症。这种方法提高了普遍性，但可能也由于包含的健康状况较多产生一些系统性偏差。这种研究的设计特点，使得二尖瓣和主动脉瓣之间的人工瓣膜对比复杂化，因为仅分析了单独植入主动脉瓣的情况。然而，二尖瓣和主动脉瓣患者的研究结果差异表明，瓣膜类型选择指南的恢复使用，有必要进一步讨论。
与之前的报道相同，生物瓣进行二次手术比机械瓣更为常见。年龄组间，二次手术大致在瓣膜植入手术后的6~8年不等，与主动脉瓣和二尖瓣置换术后死亡事件出现的时间一致。因此，累积发病率低估的结构性瓣膜退化和后续的二次手术，可能也部分解释了死亡率差异的原因。随着经导管植入技术的发展，可能二次手术的风险将有所改变。
机械瓣的低死亡率，是以高出血风险（有些年龄组中，还有中风的风险）为代价的；从研究的时间阶段来看，这两个终点事件似乎与机械瓣长期死亡率升高有关，可能也是高年龄组中，生物瓣死亡率出现优势的原因。然而，对于年龄较低的患者，这些风险明显低于机械瓣的优势。
此次研究采用的是管理数据库而非临床数据库。因此，可能会存在编码错误和缺乏重要临床细节的问题（如瓣膜疾病的造成原因、射血分数、瓣膜尺寸以及药物治疗和实验室数据）。我们采用逆概率加权法说明合并症发病率基线差异，但由于无法测量的变量，这种方法无法解释残余混杂（residualconfounding）的问题；尤其无法评估孱弱患者使用生物瓣替代机械瓣治疗所造成的潜在偏差。此次研究跨度18年，临床实践的变化和患者州际流动也不能忽视。生物瓣使用的长期趋势、替代治疗（例如二尖瓣修复术和经导管主动脉瓣置换术）以及手术适应症的变化都能可能导致评估出现偏差。
总之，在此次针对瓣膜类型的大样本对比研究中，二尖瓣瓣膜置换术中，70岁以下的患者机械瓣死亡率要低于生物瓣，而主动脉瓣置换术中，55岁以下的患者植入机械瓣，死亡率较低。机械瓣二次手术的风险明显低于生物瓣，但机械瓣出血的风险较高、在某些年龄组中，中风的风险也较高。
原文章名：《MechanicalorBiologicProsthesesforAortic-ValveandMitral-ValveReplacement》
本译文仅供参考，查看英文原文，
