急性A型主動脈夾層是一種致命性疾病,其治療最首要的就是立即手術、搶救生命。由于主動脈根部結構在根部功能的重要地位,對根部的處理是A型主動脈夾層手術的關鍵。1968年至今,A型主動脈夾層手術技術快速發展,患者預后極大改善,尤其是近些年,各種根部處理方式不斷涌現。本文將對急性A型主動脈夾層手術中主動脈根部的處理方式作一綜述。
主動脈夾層是一種兇險的疾病,病死率極高,其特征是主動脈內膜撕裂、血流灌入假腔壓迫真腔血流,影響各器官血供。根據夾層破口的位置,1965年Debakey等[1]提出了De Bakey分型,繼而在1970年,Stanford大學提出了Stanford分型[2]并廣泛應用至今,在Stanford分型中,以累及升主動脈的急性A型夾層(acute type A aortic dissection,ATAAD)最為兇險。作為一種急重癥,ATAAD沒有有效的內科保守治療手段,外科手術仍然是治療的金標準。如不及時干預,ATAAD患者死亡率每小時增加1%~2%[3]。主動脈根部在ATAAD中常常受累,主動脈根部的重要作用與其復雜結構相關,根部的所有結構互相依存,發揮著重要的血流動力學作用。但如一部分受到疾病或手術處理的影響發生異常,其他部分會隨之逐漸衰敗失效[4-5]。所以妥善處理主動脈根部的病變是手術能否成功、能否減少術后并發癥的關鍵。然而目前尚無對主動脈根部處理方式的共識。在ATAAD手術中,到底是選擇對根部處理更加激進的全主動脈根部置換,還是選擇相對保守的保留主動脈瓣的根部置換,亦或在患者主瓣尚未明顯受累、根部狀態良好時選擇較為簡單的主動脈根部修復,依然存在爭議。主動脈根部處理公認的原則一般包括:(1)盡量切除夾層并閉合假腔止血;(2)糾正可能合并的主動脈瓣關閉不全(aortic regurgitation,AR)并預防AR的發生;(3)保護冠狀動脈(冠脈);(4)恢復受累主瓣的正常功能,恢復正常血流。而Coselli等[6]則認為,最好避免在ATAAD中進行帶瓣管道的置換。毋庸置疑的原則是,夾層手術的首要目的是搶救患者生命。對于首次手術程度,有研究[7]支持首次有限手術與首次全面手術的預后是相似的。對于ATAAD患者,首次手術的準確處理對達成良好預后很重要,除非患者有主動脈根部病變,否則可能并不需要對根部進行過度處理[8]。在目前手術技術不斷發展的情況下,這既給ATAAD患者更多的手術選擇余地,也可能會干擾到對根部受損程度難以簡單判斷的患者的手術決策。進入21世紀,出現了一些新的根部處理方式,包括對Bentall和David術的改良和一些新手術方式的出現,以及根部修復技術的進展。心胸外科手術技術的進步推動了ATAAD患者的手術管理變化。Parikh等[9]對急性主動脈夾層國際注冊(IRAAD)中近20年的ATAAD患者手術數據進行分析發現,IRAAD中夾層手術策略的改變: 1996~2016年間的1732例患者分為三梯隊,更多的使用保留主動脈瓣的根部置換手術(valve-sparing aortic root replacement,VSRR)、生物假體、順行性灌注、低溫停循環。本文旨在總結目前應用于ATAAD手術中根部處理方式的研究進展。
1 主動脈根部解剖
主動脈根部是一個復雜、功能統一的復合結構,對主動脈根部解剖的精確把握是手術成功的基礎,此處做簡要介紹。主動脈根部約2~3 cm長,包含了從基底環(basal ring,BR)亦或者左室-主動脈交界(ventricular- arterial junction,VAJ)到竇管交界(sino-tublar junction,STJ)的全部結構:主動脈瓣、主動脈竇、左右冠脈開口[10]。主動脈瓣環是一個重要的概念,因為解剖意義上的瓣環是王冠狀的環形纖維環,富含彈性纖維的強韌纖維環足以支持人工瓣膜的固定。VAJ則是一個更加廣泛的概念,包括了王冠狀的纖維瓣環、瓣葉間三角和聯合部[11]。主動脈竇部的管壁略微向外彭出,在心動周期主動脈瓣開放射血前即發生膨隆,血液在此產生渦流并降低對瓣葉的剪切應力[12-13],同時竇部的形狀有助于避免或降低湍流的發生而穩定冠脈血流[14]。對于主動脈瓣,有效對合高度(effective height,eH),是根部修復合并主動脈瓣修復時需要進行考慮的重要參數[15]。本文將按照主動脈根部修復手術和主動脈根部置換手術兩個大類進行根部處理方式的介紹。
2 主動脈根部修復術
主動脈根部修復技術由來以久,其核心在于不過度對較為完好的根部進行處理,盡量減小損傷,是比VSRR手術更加保守的處理方式。在主動脈根部修復領域,自1955年De Bakey等[16]提出直接縫合法以來,出現了多種修復方法,在此進行簡要介紹。
生物膠水直接粘合的方法出現非常早,最早進入應用的是GRF膠水,但是后續研究[17]發現GRF膠水的使用與主動脈管壁的壞死有關,會引起動脈瘤的發生,導致再手術。1991年纖維蛋白膠水(Fibrin膠水)進入應用,優點是沒有組織毒性,但是缺點在于其粘性小于GRF膠水和1997年納入應用的Bio Glue生物膠水。Bio Glue膠水也有一定的組織毒性,但是小于GRF膠水,且粘性大于Fibrin膠水[18]。目前,生物膠水主要與其他根部處理技術結合使用,較少單獨應用生物膠水進行假腔粘合。
在冠脈以上根部的處理方式中,最常見的是三明治技術,即使用補片氈片、人工管道等對根部冠脈以上的主動脈管壁進行內外縫合加固。三明治技術的發展,主要也是更換材料和結合其他處理方法如外膜內翻法。從雙補片三明治法[19]到外膜內翻+外膜氈片的改良三明治法[20],甚至出現了“意式千層(Millefeuille)”法[21]。但不論如何改變,主要目的還是在于更好地加固冠脈以上的主動脈管壁,避免出血、再發夾層和主動脈瘤。
同樣基于恢復根部結構的理念,2001年Bavaria等[22]提出了新中層(neo-media)技術,即使用墊片對假腔填充然后縫閉。而后又有基于墊片修復的新內膜重建[23]。除外冠脈上處理技術外,目前也出現了對全根部的各種加強方法,如鼓樓醫院提出的雙層夾克包裹法[24]、吉林大學的內外管道片補強[25],在這些新的處理技術中,目前應用與報道較多的屬2005年Hess等[26]提出的Florida Sleeve法。
3 主動脈根部置換術
根據對瓣膜的處理方式,主動脈根部置換手術包括切除主動脈瓣的帶瓣復合管道主動脈根部置換(Bentall手術)[27]和VSRR。后者有兩種經典術式,一是Yacoub手術,完全切除根部除瓣膜以外的結構,游離冠脈,修剪人工管道成剝開的三瓣橘子皮樣,沿著瓣膜邊緣縫合,最后移植冠脈,主要目的是模仿主動脈根部正常的竇部結構[28]。另一種是經典的David手術,同樣是完全切除根部,只保留瓣膜[29],但是David術將瓣膜完全包裹在直筒血管中,瓣膜懸吊其中,人工管道固定在根部,冠脈移植在人工血管上。
3.1 Bentall術及其變種
1968年Bentall和de Bono[27]發明了Bentall手術,即在游離冠脈、完整切除主動脈根部后移植人工帶瓣管道,將冠脈再植到人工管道上。這種徹底的方式提供了非常好的預后結果。Mookhoek等[30]的一項納入46項研究、7629例患者的Meta分析顯示,Bentall手術的早期死亡率約為6%,后期死亡率約為2.02%(1.77%~2.31%),根部相關的再手術率約為0.46%(0.36%~0.59%),出血概率約為0.46%(0.36%~0.59%),血栓發生率約為0.77%(0.60%~1.00%),瓣膜相關事件發生率約為2.66%(2.17%~3.24%)。而根據美國克利夫蘭中心的數據[31],10年因為瓣膜導致的再手術率甚至為0%。
Bentall手術經過數十年的發展,出現了許多改進,其發展過程也是心外科醫生對主動脈根部治療不斷深入理解的過程,在其后出現的VSRR手術也是為了克服Bentall手術固有缺陷而努力嘗試的結果。在衍生出其他變種之外,隨著材料學技術的進步,出現了生物Bentall術(Bio-Bentall)的嘗試,即結合生物瓣膜與人工管道,避免了機械瓣膜終身口服抗凝藥帶來的一系列問題。但是Bio-Bentall的應用依然有根本的客觀障礙,即生物瓣是會衰敗的,目前的生物瓣預期壽命約為10~15年,在Bethancourt的報道中,接受Bio-Bentall的患者10年生存率約為92.7%,<50歲的患者提高至約97.4%;但10年瓣膜相關再干預事件累計發生率為10.6%,<50歲的患者升高至約17.8%[32]。這一現象也與別的生物瓣膜相關文獻[33-34]報道結果一致。
Bentall術雖然沒有了原生瓣膜衰敗反流的風險,但是機械瓣膜帶來的口服抗凝藥導致的血栓及出血風險,一旦發生會嚴重影響患者的預后,甚至致命。且人工瓣膜也會成為細菌的附著點,增加心內膜炎發生的概率。雖然Bio-Bentall避免了機械瓣管道的終身口服抗凝藥物的缺陷,改善了患者的生活質量,但是對年輕患者,仍然需要謹慎決策。
作為最經典的處理方式,Bentall術隨著技術改進和材料學的進步也在不斷優化,其優點與缺點都很明顯,完整切除根部結構替換為人工管道和瓣膜,使患者無保留瓣膜術式的原生瓣膜病變并因此再手術的風險,可后續的持續服藥和檢測也對患者的依從性有一定的要求,并且對預后的影響極大。但其在ATAAD處理中的地位目前仍然是無可替代的。而且,現在已經出現了Mini-Bentall[35]和Endo-Bentall[36]的嘗試,通過小切口或腔內治療的方式減小手術創傷[35-36]。隨著手術技術的進步和材料學的發展,Bentall必然會在未來獲得更理想的療效。
3.2 保留主動脈瓣的根部置換術
3.2.1 Yacoub術
誕生于1982年的Yacoub術被譽為最符合根部自然血流動力學特征的處理方式[37-38],其使用的人工管道重塑了根部形態。但是,在原版Yacoub術中,除重塑外未做更多處理,瓣環部未做限制,導致術后常發生根部擴張,甚至二次手術。而且,Yacoub手術也有其特殊的難點,重塑手術需要手動將人工管道修剪為竇部形狀與瓣膜纖維環縫到一起,這就對術者的技術水平有所考驗,且最后還需進行冠脈移植。在21世紀早期,Yacoub手術對ATAAD的治療效果尚有爭議,患者預后可能欠佳,其主要并發癥為根部擴張導致的主動脈瓣反流和出血[39-40]。
Yacoub術的優勢也是比較明顯的,隨著心外科手術技術的發展和對主動脈根部功能體理解的加深,Sch?fers團隊[41-44]報道了28年來一系列的Yacoub手術結果,整體預后令人滿意,而且對于ATAAD的治療,似乎也沒有明顯的缺陷[45]。報道中較好的瓣膜耐久性和較低的死亡率與再手術率是基于Sch?fers對重塑手術適用人群的嚴格把握,在其2021年的報道[46]中,重塑組患者的整體年齡顯著低于置換組。而年齡與ATAAD手術預后結果密切相關[47-48]。重塑技術要求術者對主動脈根部各結構之間的功能關系有深入理解,才能夠在重塑手術中盡量完美地重建竇部。為了解決重塑手術發生根部擴張的重要原因即未限制根部,有醫師結合主動脈瓣成形環技術與重塑技術,在重塑后的根部進行瓣環成形,限制根部。目前文獻[49]報道其效果良好,但還需更多的臨床報道與證據證明兩種技術結合的有效性。Sch?fers團隊[50-51]對于縫合成形技術與重塑技術的結合也初步取得了一定的臨床結果,但是沒有發現兩種技術的結合能夠降低再手術率。雖然結合此種成形能夠增加瓣膜修復的效果,但是對長期整體耐久性有無影響還需要更多的數據支持。因此,考慮到Yacoub術存在的爭議,對于ATAAD患者選用重塑術需要進行全面審慎評估。
3.2.2 David術
David術由David等[29]提出,經過30年的發展,已經開發出多種改良術式。David手術的意義主要在于,保留完整瓣膜的同時使用人工管道將整個主動脈根部包裹其中。相比Bentall術,David術避免了因人工瓣膜置換帶來的長期口服抗凝藥的風險,改善了患者的生活質量;相比Yacoub手術,David術同樣保留了主動脈瓣,完全將主動脈根部限制在人工管道里,避免了Yacoub手術“開放式”處理的最主要問題,即較高的根部擴張率與其帶來的主動脈瓣反流風險的增加。David手術最初主要用來處理主動脈瘤,隨著技術的發展和臨床結果的報道,也逐步應用于ATAAD。在近年的報道中,David手術的早期死亡率僅1%,總體生存率95%,15年主瓣相關再手術豁免率達92.5%[52],在Beckmann等[53]的報道中,死亡率3.8%。在David等[54]的后續報道中第20年累計全因死亡率24.8%[95%CI(18.1%,34.1%)]。同時,相比Bentall手術,David手術由于沒有人工瓣膜的置換,后續發生感染性心內膜炎的概率也要更小[53]。
同樣作為保留主瓣的手術方式,David術也面臨著與重塑手術類似的困境:保留下來的自然主動脈瓣的耐久性問題——主動脈瓣反流與其導致的再手術[55],同時也有研究[54]報道再植手術與更高的瓣膜相關再手術率相關。多項研究[52-53,56-58]發現,再植手術后反流的危險因素包括:術前反流>2級、瓣環擴張、年齡、eH。其可能機制包括:(1)David手術一般是使用不帶竇的直筒人工血管替換瓦式竇,而如前所述,血流動力學實驗證明了竇部在主動脈瓣開合過程與維持主動脈瓣功能中的重要作用:主動脈竇部在射血前即發生膨隆,使得主瓣在開放時不會拍打到主動脈管壁;同時,竇部空間的存在使得血流在此形成渦流,降低了關閉時血流對主動脈瓣的沖擊,使主動脈瓣膜得以維持良好耐久性。直筒血管置換后的竇部沒有自然竇部的功能,會導致主動脈瓣在開啟時拍打堅硬的人工血管壁,同時瓣膜閉合時更高的血流沖擊都會導致瓣葉的緩慢損傷[59]。在De Paulis等[60]的報道中,直筒和帶竇管道的結果都很好,說明主動脈瓣可能有相當的適應余量去應對這種改變,但最終還是會導致瓣葉脫垂,發生關閉不全。(2)有研究[61]發現,特氟龍氈片或許也會導致瓣葉的慢性腐蝕損傷。(3)在主動脈瓣懸吊對合時,對eH把握不佳會導致術后反流的增加[62]。
目前對于David手術在ATAAD的應用,依然還有一些難點。David手術的難度較大,游離根部,懸吊修復主動脈瓣,游離冠脈并再植,每一步都是對術者的考驗。高難度意味著手術時間、體外循環時間和主動脈阻斷時間的延長,雖然在高流量大中心的報道[63-64]中再植手術與Bentall術的預后結果相當,然而在搶救患者生命為首要原則的ATAAD的治療中,時間長也意味著風險更高,選擇再植手術,就需要術者對手術技術熟練掌握,對患者情況如整體生命體征、根部受損情況、根部擴大情況、瓣膜受損情況、有無結締組織病等進行充分評估。
4 弗羅里達袖套法
由于前述David術應用的一些困難,2005年Hess提出了Florida Sleeve技術(袖套法),最初用于動脈瘤的治療,在Hess等[65]的持續報道后,2013年Heo等[66]報道了其改良的袖套法在ATAAD的應用,袖套法相比傳統David手術更加簡單易行,無需進行冠脈的游離和再植,無需對主動脈竇進行完整切除,縫合也更加方便,可以縮短手術與體外循環時間。同時,相比傳統的冠脈上的處理方式,袖套法又類似David手術,對主動脈根部進行了限制,防止擴張。
在Alhussaini等[67]的報道中,袖套法治療ATAAD的早期術后死亡率約為8.3%,且患者術前有腎衰竭和心肌梗死;中位隨訪時間46(0.3~146)個月,隨訪過程中只有1例患者需要進行再手術,隨訪心臟彩色超聲也提示,左心室舒張末期直徑下降;全組中位生存時間143.4個月,生存率85.2%±8%。這與Andabili等[68]的報道結果一致。同時,在Holubec等[69]的傾向性評分匹配研究發現,袖套法與Daivd術患者的早期和長期預后相似。袖套法進入臨床應用的時間較短,目前在動脈瘤和夾層中的應用顯示其預后結果良好,但是需要注意的是,作為VSRR技術的一種,其應用同樣有嚴格的適應證,需要根據根部直徑、各竇部受累情況和冠脈情況,進行綜合考慮。
5 其他
心臟外科手術在不斷朝著個體化、微創化發展,但是由于ATAAD的疾病特點,目前主流的手術方式依然是開胸手術。雖然主動脈瘤患者的個體化治療出現了個體化主動脈根部外支撐技術[70],但是由于3D打印人工血管需較長時間的術前準備,目前也難以用于ATAAD的治療。
6 總結與展望
主動脈根部處理方式在幾十年間不斷精進,ATAAD患者的預后得到了長足改善,手術時間、手術死亡率在數十年來不斷降低,尤其是近年來更有新的改良和嘗試出現,也取得了較為理想的早期效果,手術技術的快速進步也使得ATAAD患者術后的生活質量不斷提高。
但是由于ATAAD本身的特點,難以實行隨機對照研究,因此絕大多數為回顧性報道,對根部的處理方式尚無確切的循證證據支持。目前,對于ATAAD的根部處理,除外明確的Bentall指征和David指征外,許多處理方式主要還是根據各中心的習慣選擇,每個中心也有自己較為常用的技巧,在不斷的技術嘗試與改進中推進根部處理方式的發展。
利益沖突:無。
作者貢獻:王祥宇負責文獻搜集、整理、分析,初稿撰寫與初步修改;張成鑫負責論文審閱與修改。
主動脈夾層是一種兇險的疾病,病死率極高,其特征是主動脈內膜撕裂、血流灌入假腔壓迫真腔血流,影響各器官血供。根據夾層破口的位置,1965年Debakey等[1]提出了De Bakey分型,繼而在1970年,Stanford大學提出了Stanford分型[2]并廣泛應用至今,在Stanford分型中,以累及升主動脈的急性A型夾層(acute type A aortic dissection,ATAAD)最為兇險。作為一種急重癥,ATAAD沒有有效的內科保守治療手段,外科手術仍然是治療的金標準。如不及時干預,ATAAD患者死亡率每小時增加1%~2%[3]。主動脈根部在ATAAD中常常受累,主動脈根部的重要作用與其復雜結構相關,根部的所有結構互相依存,發揮著重要的血流動力學作用。但如一部分受到疾病或手術處理的影響發生異常,其他部分會隨之逐漸衰敗失效[4-5]。所以妥善處理主動脈根部的病變是手術能否成功、能否減少術后并發癥的關鍵。然而目前尚無對主動脈根部處理方式的共識。在ATAAD手術中,到底是選擇對根部處理更加激進的全主動脈根部置換,還是選擇相對保守的保留主動脈瓣的根部置換,亦或在患者主瓣尚未明顯受累、根部狀態良好時選擇較為簡單的主動脈根部修復,依然存在爭議。主動脈根部處理公認的原則一般包括:(1)盡量切除夾層并閉合假腔止血;(2)糾正可能合并的主動脈瓣關閉不全(aortic regurgitation,AR)并預防AR的發生;(3)保護冠狀動脈(冠脈);(4)恢復受累主瓣的正常功能,恢復正常血流。而Coselli等[6]則認為,最好避免在ATAAD中進行帶瓣管道的置換。毋庸置疑的原則是,夾層手術的首要目的是搶救患者生命。對于首次手術程度,有研究[7]支持首次有限手術與首次全面手術的預后是相似的。對于ATAAD患者,首次手術的準確處理對達成良好預后很重要,除非患者有主動脈根部病變,否則可能并不需要對根部進行過度處理[8]。在目前手術技術不斷發展的情況下,這既給ATAAD患者更多的手術選擇余地,也可能會干擾到對根部受損程度難以簡單判斷的患者的手術決策。進入21世紀,出現了一些新的根部處理方式,包括對Bentall和David術的改良和一些新手術方式的出現,以及根部修復技術的進展。心胸外科手術技術的進步推動了ATAAD患者的手術管理變化。Parikh等[9]對急性主動脈夾層國際注冊(IRAAD)中近20年的ATAAD患者手術數據進行分析發現,IRAAD中夾層手術策略的改變: 1996~2016年間的1732例患者分為三梯隊,更多的使用保留主動脈瓣的根部置換手術(valve-sparing aortic root replacement,VSRR)、生物假體、順行性灌注、低溫停循環。本文旨在總結目前應用于ATAAD手術中根部處理方式的研究進展。
1 主動脈根部解剖
主動脈根部是一個復雜、功能統一的復合結構,對主動脈根部解剖的精確把握是手術成功的基礎,此處做簡要介紹。主動脈根部約2~3 cm長,包含了從基底環(basal ring,BR)亦或者左室-主動脈交界(ventricular- arterial junction,VAJ)到竇管交界(sino-tublar junction,STJ)的全部結構:主動脈瓣、主動脈竇、左右冠脈開口[10]。主動脈瓣環是一個重要的概念,因為解剖意義上的瓣環是王冠狀的環形纖維環,富含彈性纖維的強韌纖維環足以支持人工瓣膜的固定。VAJ則是一個更加廣泛的概念,包括了王冠狀的纖維瓣環、瓣葉間三角和聯合部[11]。主動脈竇部的管壁略微向外彭出,在心動周期主動脈瓣開放射血前即發生膨隆,血液在此產生渦流并降低對瓣葉的剪切應力[12-13],同時竇部的形狀有助于避免或降低湍流的發生而穩定冠脈血流[14]。對于主動脈瓣,有效對合高度(effective height,eH),是根部修復合并主動脈瓣修復時需要進行考慮的重要參數[15]。本文將按照主動脈根部修復手術和主動脈根部置換手術兩個大類進行根部處理方式的介紹。
2 主動脈根部修復術
主動脈根部修復技術由來以久,其核心在于不過度對較為完好的根部進行處理,盡量減小損傷,是比VSRR手術更加保守的處理方式。在主動脈根部修復領域,自1955年De Bakey等[16]提出直接縫合法以來,出現了多種修復方法,在此進行簡要介紹。
生物膠水直接粘合的方法出現非常早,最早進入應用的是GRF膠水,但是后續研究[17]發現GRF膠水的使用與主動脈管壁的壞死有關,會引起動脈瘤的發生,導致再手術。1991年纖維蛋白膠水(Fibrin膠水)進入應用,優點是沒有組織毒性,但是缺點在于其粘性小于GRF膠水和1997年納入應用的Bio Glue生物膠水。Bio Glue膠水也有一定的組織毒性,但是小于GRF膠水,且粘性大于Fibrin膠水[18]。目前,生物膠水主要與其他根部處理技術結合使用,較少單獨應用生物膠水進行假腔粘合。
在冠脈以上根部的處理方式中,最常見的是三明治技術,即使用補片氈片、人工管道等對根部冠脈以上的主動脈管壁進行內外縫合加固。三明治技術的發展,主要也是更換材料和結合其他處理方法如外膜內翻法。從雙補片三明治法[19]到外膜內翻+外膜氈片的改良三明治法[20],甚至出現了“意式千層(Millefeuille)”法[21]。但不論如何改變,主要目的還是在于更好地加固冠脈以上的主動脈管壁,避免出血、再發夾層和主動脈瘤。
同樣基于恢復根部結構的理念,2001年Bavaria等[22]提出了新中層(neo-media)技術,即使用墊片對假腔填充然后縫閉。而后又有基于墊片修復的新內膜重建[23]。除外冠脈上處理技術外,目前也出現了對全根部的各種加強方法,如鼓樓醫院提出的雙層夾克包裹法[24]、吉林大學的內外管道片補強[25],在這些新的處理技術中,目前應用與報道較多的屬2005年Hess等[26]提出的Florida Sleeve法。
3 主動脈根部置換術
根據對瓣膜的處理方式,主動脈根部置換手術包括切除主動脈瓣的帶瓣復合管道主動脈根部置換(Bentall手術)[27]和VSRR。后者有兩種經典術式,一是Yacoub手術,完全切除根部除瓣膜以外的結構,游離冠脈,修剪人工管道成剝開的三瓣橘子皮樣,沿著瓣膜邊緣縫合,最后移植冠脈,主要目的是模仿主動脈根部正常的竇部結構[28]。另一種是經典的David手術,同樣是完全切除根部,只保留瓣膜[29],但是David術將瓣膜完全包裹在直筒血管中,瓣膜懸吊其中,人工管道固定在根部,冠脈移植在人工血管上。
3.1 Bentall術及其變種
1968年Bentall和de Bono[27]發明了Bentall手術,即在游離冠脈、完整切除主動脈根部后移植人工帶瓣管道,將冠脈再植到人工管道上。這種徹底的方式提供了非常好的預后結果。Mookhoek等[30]的一項納入46項研究、7629例患者的Meta分析顯示,Bentall手術的早期死亡率約為6%,后期死亡率約為2.02%(1.77%~2.31%),根部相關的再手術率約為0.46%(0.36%~0.59%),出血概率約為0.46%(0.36%~0.59%),血栓發生率約為0.77%(0.60%~1.00%),瓣膜相關事件發生率約為2.66%(2.17%~3.24%)。而根據美國克利夫蘭中心的數據[31],10年因為瓣膜導致的再手術率甚至為0%。
Bentall手術經過數十年的發展,出現了許多改進,其發展過程也是心外科醫生對主動脈根部治療不斷深入理解的過程,在其后出現的VSRR手術也是為了克服Bentall手術固有缺陷而努力嘗試的結果。在衍生出其他變種之外,隨著材料學技術的進步,出現了生物Bentall術(Bio-Bentall)的嘗試,即結合生物瓣膜與人工管道,避免了機械瓣膜終身口服抗凝藥帶來的一系列問題。但是Bio-Bentall的應用依然有根本的客觀障礙,即生物瓣是會衰敗的,目前的生物瓣預期壽命約為10~15年,在Bethancourt的報道中,接受Bio-Bentall的患者10年生存率約為92.7%,<50歲的患者提高至約97.4%;但10年瓣膜相關再干預事件累計發生率為10.6%,<50歲的患者升高至約17.8%[32]。這一現象也與別的生物瓣膜相關文獻[33-34]報道結果一致。
Bentall術雖然沒有了原生瓣膜衰敗反流的風險,但是機械瓣膜帶來的口服抗凝藥導致的血栓及出血風險,一旦發生會嚴重影響患者的預后,甚至致命。且人工瓣膜也會成為細菌的附著點,增加心內膜炎發生的概率。雖然Bio-Bentall避免了機械瓣管道的終身口服抗凝藥物的缺陷,改善了患者的生活質量,但是對年輕患者,仍然需要謹慎決策。
作為最經典的處理方式,Bentall術隨著技術改進和材料學的進步也在不斷優化,其優點與缺點都很明顯,完整切除根部結構替換為人工管道和瓣膜,使患者無保留瓣膜術式的原生瓣膜病變并因此再手術的風險,可后續的持續服藥和檢測也對患者的依從性有一定的要求,并且對預后的影響極大。但其在ATAAD處理中的地位目前仍然是無可替代的。而且,現在已經出現了Mini-Bentall[35]和Endo-Bentall[36]的嘗試,通過小切口或腔內治療的方式減小手術創傷[35-36]。隨著手術技術的進步和材料學的發展,Bentall必然會在未來獲得更理想的療效。
3.2 保留主動脈瓣的根部置換術
3.2.1 Yacoub術
誕生于1982年的Yacoub術被譽為最符合根部自然血流動力學特征的處理方式[37-38],其使用的人工管道重塑了根部形態。但是,在原版Yacoub術中,除重塑外未做更多處理,瓣環部未做限制,導致術后常發生根部擴張,甚至二次手術。而且,Yacoub手術也有其特殊的難點,重塑手術需要手動將人工管道修剪為竇部形狀與瓣膜纖維環縫到一起,這就對術者的技術水平有所考驗,且最后還需進行冠脈移植。在21世紀早期,Yacoub手術對ATAAD的治療效果尚有爭議,患者預后可能欠佳,其主要并發癥為根部擴張導致的主動脈瓣反流和出血[39-40]。
Yacoub術的優勢也是比較明顯的,隨著心外科手術技術的發展和對主動脈根部功能體理解的加深,Sch?fers團隊[41-44]報道了28年來一系列的Yacoub手術結果,整體預后令人滿意,而且對于ATAAD的治療,似乎也沒有明顯的缺陷[45]。報道中較好的瓣膜耐久性和較低的死亡率與再手術率是基于Sch?fers對重塑手術適用人群的嚴格把握,在其2021年的報道[46]中,重塑組患者的整體年齡顯著低于置換組。而年齡與ATAAD手術預后結果密切相關[47-48]。重塑技術要求術者對主動脈根部各結構之間的功能關系有深入理解,才能夠在重塑手術中盡量完美地重建竇部。為了解決重塑手術發生根部擴張的重要原因即未限制根部,有醫師結合主動脈瓣成形環技術與重塑技術,在重塑后的根部進行瓣環成形,限制根部。目前文獻[49]報道其效果良好,但還需更多的臨床報道與證據證明兩種技術結合的有效性。Sch?fers團隊[50-51]對于縫合成形技術與重塑技術的結合也初步取得了一定的臨床結果,但是沒有發現兩種技術的結合能夠降低再手術率。雖然結合此種成形能夠增加瓣膜修復的效果,但是對長期整體耐久性有無影響還需要更多的數據支持。因此,考慮到Yacoub術存在的爭議,對于ATAAD患者選用重塑術需要進行全面審慎評估。
3.2.2 David術
David術由David等[29]提出,經過30年的發展,已經開發出多種改良術式。David手術的意義主要在于,保留完整瓣膜的同時使用人工管道將整個主動脈根部包裹其中。相比Bentall術,David術避免了因人工瓣膜置換帶來的長期口服抗凝藥的風險,改善了患者的生活質量;相比Yacoub手術,David術同樣保留了主動脈瓣,完全將主動脈根部限制在人工管道里,避免了Yacoub手術“開放式”處理的最主要問題,即較高的根部擴張率與其帶來的主動脈瓣反流風險的增加。David手術最初主要用來處理主動脈瘤,隨著技術的發展和臨床結果的報道,也逐步應用于ATAAD。在近年的報道中,David手術的早期死亡率僅1%,總體生存率95%,15年主瓣相關再手術豁免率達92.5%[52],在Beckmann等[53]的報道中,死亡率3.8%。在David等[54]的后續報道中第20年累計全因死亡率24.8%[95%CI(18.1%,34.1%)]。同時,相比Bentall手術,David手術由于沒有人工瓣膜的置換,后續發生感染性心內膜炎的概率也要更小[53]。
同樣作為保留主瓣的手術方式,David術也面臨著與重塑手術類似的困境:保留下來的自然主動脈瓣的耐久性問題——主動脈瓣反流與其導致的再手術[55],同時也有研究[54]報道再植手術與更高的瓣膜相關再手術率相關。多項研究[52-53,56-58]發現,再植手術后反流的危險因素包括:術前反流>2級、瓣環擴張、年齡、eH。其可能機制包括:(1)David手術一般是使用不帶竇的直筒人工血管替換瓦式竇,而如前所述,血流動力學實驗證明了竇部在主動脈瓣開合過程與維持主動脈瓣功能中的重要作用:主動脈竇部在射血前即發生膨隆,使得主瓣在開放時不會拍打到主動脈管壁;同時,竇部空間的存在使得血流在此形成渦流,降低了關閉時血流對主動脈瓣的沖擊,使主動脈瓣膜得以維持良好耐久性。直筒血管置換后的竇部沒有自然竇部的功能,會導致主動脈瓣在開啟時拍打堅硬的人工血管壁,同時瓣膜閉合時更高的血流沖擊都會導致瓣葉的緩慢損傷[59]。在De Paulis等[60]的報道中,直筒和帶竇管道的結果都很好,說明主動脈瓣可能有相當的適應余量去應對這種改變,但最終還是會導致瓣葉脫垂,發生關閉不全。(2)有研究[61]發現,特氟龍氈片或許也會導致瓣葉的慢性腐蝕損傷。(3)在主動脈瓣懸吊對合時,對eH把握不佳會導致術后反流的增加[62]。
目前對于David手術在ATAAD的應用,依然還有一些難點。David手術的難度較大,游離根部,懸吊修復主動脈瓣,游離冠脈并再植,每一步都是對術者的考驗。高難度意味著手術時間、體外循環時間和主動脈阻斷時間的延長,雖然在高流量大中心的報道[63-64]中再植手術與Bentall術的預后結果相當,然而在搶救患者生命為首要原則的ATAAD的治療中,時間長也意味著風險更高,選擇再植手術,就需要術者對手術技術熟練掌握,對患者情況如整體生命體征、根部受損情況、根部擴大情況、瓣膜受損情況、有無結締組織病等進行充分評估。
4 弗羅里達袖套法
由于前述David術應用的一些困難,2005年Hess提出了Florida Sleeve技術(袖套法),最初用于動脈瘤的治療,在Hess等[65]的持續報道后,2013年Heo等[66]報道了其改良的袖套法在ATAAD的應用,袖套法相比傳統David手術更加簡單易行,無需進行冠脈的游離和再植,無需對主動脈竇進行完整切除,縫合也更加方便,可以縮短手術與體外循環時間。同時,相比傳統的冠脈上的處理方式,袖套法又類似David手術,對主動脈根部進行了限制,防止擴張。
在Alhussaini等[67]的報道中,袖套法治療ATAAD的早期術后死亡率約為8.3%,且患者術前有腎衰竭和心肌梗死;中位隨訪時間46(0.3~146)個月,隨訪過程中只有1例患者需要進行再手術,隨訪心臟彩色超聲也提示,左心室舒張末期直徑下降;全組中位生存時間143.4個月,生存率85.2%±8%。這與Andabili等[68]的報道結果一致。同時,在Holubec等[69]的傾向性評分匹配研究發現,袖套法與Daivd術患者的早期和長期預后相似。袖套法進入臨床應用的時間較短,目前在動脈瘤和夾層中的應用顯示其預后結果良好,但是需要注意的是,作為VSRR技術的一種,其應用同樣有嚴格的適應證,需要根據根部直徑、各竇部受累情況和冠脈情況,進行綜合考慮。
5 其他
心臟外科手術在不斷朝著個體化、微創化發展,但是由于ATAAD的疾病特點,目前主流的手術方式依然是開胸手術。雖然主動脈瘤患者的個體化治療出現了個體化主動脈根部外支撐技術[70],但是由于3D打印人工血管需較長時間的術前準備,目前也難以用于ATAAD的治療。
6 總結與展望
主動脈根部處理方式在幾十年間不斷精進,ATAAD患者的預后得到了長足改善,手術時間、手術死亡率在數十年來不斷降低,尤其是近年來更有新的改良和嘗試出現,也取得了較為理想的早期效果,手術技術的快速進步也使得ATAAD患者術后的生活質量不斷提高。
但是由于ATAAD本身的特點,難以實行隨機對照研究,因此絕大多數為回顧性報道,對根部的處理方式尚無確切的循證證據支持。目前,對于ATAAD的根部處理,除外明確的Bentall指征和David指征外,許多處理方式主要還是根據各中心的習慣選擇,每個中心也有自己較為常用的技巧,在不斷的技術嘗試與改進中推進根部處理方式的發展。
利益沖突:無。
作者貢獻:王祥宇負責文獻搜集、整理、分析,初稿撰寫與初步修改;張成鑫負責論文審閱與修改。