引用本文: 陈广田, 闫新建, 梁秋儿, 王超杰, 彭继海, 何杰, 范小平, 周成斌. 急性A型主动脉夹层术中扩大象鼻支架覆盖范围后脊髓损伤风险的单中心回顾性研究. 中国胸心血管外科临床杂志, 2023, 30(11): 1591-1597. doi: 10.7507/1007-4848.202106104 复制
急性主动脉夹层是临床上致死率很高的危急重症,院前死亡率高达49%,总死亡率可达73%,其中最致命的类型是累及升主动脉,通常被称为急性Stanford A型主动脉夹层(acute Stanford type A aortic dissection,ATAAD),占所有主动脉夹层类型的58%~62%,手术或者介入治疗的住院率为2/10万,所以ATAAD患者应在短时间内接受急诊手术治疗来拯救生命以及改善预后[1-5]。冷冻象鼻支架(frozen elephant trunk,FET)在ATAAD中能简化手术,关闭假腔,避免了喉返神经损伤的风险[6]。如今FET应用于ATAAD的标准术式(升主动脉人工血管置换,全弓置换联合FET植入)已达80%以上[5]。延长FET可以得到很好的手术效果而不引起脊髓损伤[7]。然而,脊髓损伤仍是FET手术不可忽略的严重并发症,因此有不少研究[8]提出FET覆盖的范围尽量到第8胸椎以上,这样可以避免FET覆盖肋间动脉而导致脊髓的灌注动脉栓塞。
本研究回顾性分析全弓置换联合FET植入手术ATAAD患者的临床资料,探讨FET覆盖椎体范围低于第8胸椎与脊髓缺血损伤的风险。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
回顾性选择我院2017—2020年行全弓置换联合FET植入手术的ATAAD患者,所有患者的术前资料,如主动脉全程CT血管造影(CT angio-graphy,CTA)、心脏超声结果等,经心脏外科医生明确诊断。纳入标准:(1)发病时间在14 d以内的Stanford A型主动脉夹层;(2)术中采用的FET(Cronus®,上海微创医疗器械有限公司)长度为80 mm、100 mm、120 mm、150 mm,患者身高>165 cm选择150 mm、120 mm的支架;(3)既往无心血管手术病史。
按患者术后复查胸部X线片或主动脉全程CTA诊断确定的FET成像最低点对应的胸椎水平,将患者分成两组:低于第8胸椎水平的为Th9组,高于或等于第8胸椎水平为Th8组。
1.2 手术方法
所有手术通路均采用胸骨正中切开。采用无名动脉伴或不伴股动脉行动脉插管灌注,上、下腔静脉行静脉插管,建立体外循环。冠状动脉顺行性灌注心肌保护液。在完成主动脉根部人工血管固定后,膀胱温度降至20~30℃,脑血管行单侧或双侧顺行性灌注,下半身行低温停循环。纵行切开主动脉弓,降主动脉置入FET,插入支架后立刻放置尿管并注入30 mL生理盐水扩张尿管球囊,下半身血供在低温停循环时经股动脉持续灌注。主动脉弓部重建选择孙氏手术或者改良岛状技术,依次吻合切开的相应血管,开放循环,排气。升主动脉置换的人工血管用主动脉残余血管壁加心包补片包裹缝合,右心房造口,包裹的主动脉根部向右心房分流。复温,撤体外循环后彻底止血、关胸。
1.3 统计学分析
数据采用 SPSS 25.0 软件进行统计分析。计数资料采用例数和构成比[例(%)]描述,组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。对计量资料行正态分布检验及方差齐性检验,对符合正态分布的计量资料采用均数±标准差(±s)描述,组间比较采用两独立样本t检验;对不符合正态分布的计量资料采用中位数和上下四分位数[M(P25,P75)]描述,组间比较采用 Mann-Whitney U检验。所有检验均为双侧,P≤0.05 为差异有统计学意义。采用倾向性评分匹配方法(propensity score matching,PSM),按照 1∶2 比例匹配两组患者术前和术中资料。
1.4 伦理审查
本研究经广东省人民医院伦理委员会批准,批准号:GDREC2019840H(R1);术前每例患者及家属签署手术知情同意书。
2 结果
2.1 术前资料
PSM 前,共573例患者入组。Th9组58例,其中男46例(79.31%)、女12例(20.69%),年龄(47.91±9.92)岁,体重(64.20±9.81)kg,高血压27例;Th8组515例,其中男444例(86.21%)、女71 例(13.79%),年龄(51.01±10.30)岁,体重(73.47±14.75)kg,高血压329例(63.88%)。两组患者年龄、体重、高血压病比例差异有统计学意义(P<0.05);其余术前资料差异无统计学意义(P>0.05)。经PSM后,纳入患者 174 例,其中Th9 组 58 例、Th8 组 116 例,消除了两组患者年龄、体重、高血压病比例统计学异质性;见表1。


2.2 术中资料
PSM前,两组患者术中体外循环时间、主动脉阻断时间、低温停循环时间差异无统计学意义。停循环温度:Th8组深低温228例(44.27%)、中低温229例(44.47%)、58例(11.26%);Th9组深低温13例(22.41%)、中低温37例(63.79%)、浅低温8例(13.79%),两组差异有统计学意义(P=0.004)。单侧顺行性脑灌注:Th8组340例(66.02%),Th9组23例(39.66%,P<0.001)。双侧顺行性脑灌注:Th8组175例(33.98%),Th9组35例(60.34%,P<0.001)。股动脉灌注:Th8组220例(42.72%),Th9组40例(68.97%,P<0.001);PSM后,两组停循环温度、单侧或双侧顺行性脑灌注、股动脉灌注、主动脉弓术式患者比例差异无统计学意义(P>0.05);见表2。


2.3 术后资料
Th8组术后7例(6.03%)死亡,其中早期死亡3例(2.59%);Th9组死亡3例(5.17%),其中早期死亡2例(3.45%),均为脑出血脑疝。术后脊髓损伤两组共8例,Th8组5例(4.31%)、Th9组3例(5.17%,P=0.738)。Th8组2例术后暂时性轻瘫,对症治疗后自行恢复,1例患者术后截瘫行脑脊液引流,3 d后双下肢肌力逐渐恢复;Th9组1例患者术后截瘫合并脑出血脑疝导致院内早期死亡。其余并发症两组差异亦无统计学意义(P>0.05);见表3。


2.4 随访结果
术后平均随访 15.5(1~36)个月,Th8组随访期间4例(3.45%)死亡,远端再次手术1例(0.86%);Th9组随访期间1例(1.72%)死亡,未发现患者远端再次手术。所有患者出院后未发现脊髓截瘫或轻瘫。
3 讨论
2014—2016年,FET植入联合全弓置换治疗ATAAD的开放性手术使用率从50%上升至80%,如今国内外治疗ATAAD的标准手术方式是升主动脉人工血管置换、FET植入联合全弓置换[5]。目前很多研究已经证实了FET用于ATAAD患者的急诊手术可以取得良好的治疗效果,用FET植入联合全弓置换的手术方式可以及时拯救ATAAD患者生命,并促进主动脉远端的假腔早期血栓化或者闭合假腔破口,引导降主动脉的正性重塑,改善ATAAD患者的长期预后,减少二次手术干预[9-11]。据Dohle 等[12]报道,降主动脉假腔破口将阻碍假腔血栓形成和导致降主动脉的负性重塑,增加了二次手术干预的风险。因此,为了促进假腔早期形成血栓,初次手术中使用延长的象鼻支架来减少假腔破口数量是一个很好的治疗策略,可以避免降主动脉的负性重塑[13]。然而,长象鼻支架的延长虽然延伸了支架覆盖范围,但是所带来的负面影响也是值得注意的,尤其是脊髓灌注损伤引起术后截瘫。
脊髓损伤是ATAAD患者FET植入后最严重的并发症之一,发生率为3.5%~20%[5],其中,象鼻支架的使用与年龄是术后发生脊髓损伤的危险因素[14]。与传统主动脉弓修补术(conventional aortic arch repair,CAR)使用的软象鼻相比,FET的脊髓损伤发生率更高(FET:3.8% vs. CAR:1.4%,P<0.01)[15]。虽然FET手术后脊髓损伤发生率增高的危险因素已经确定,如停循环时核心体温≥28℃、循环停止时间>40 min以及脑保护不足,但其他危险因素还不太清楚。例如,在一些研究中,FET覆盖的肋间动脉范围过大与其远端锚定区低于第10胸椎水平是脊髓损伤的危险因素[16-17]。但其他研究[18]却无法证实这一点。另外,Hori等[19]的研究显示,肌酐水平较高和假腔明显灌注脊髓可能是术后脊髓损伤的危险因素。
为了保护脊髓免于缺血损伤导致术后截瘫,Hohri等[20]提出了两种预防脊髓缺血损伤的措施:(1)在停循环期间通过左锁骨下动脉灌注,动脉压保持60 mm Hg;(2)在插入象鼻支架后立即使用主动脉闭塞球囊,对主动脉人工血管弓部远端进行吻合时维持下半身循环。因此,本中心对于FET植入的患者也同样采取相应的脊髓保护措施,尽量缩短停循环时间,插入象鼻支架后立即放置尿管并注入30 mL生理盐水扩张尿管球囊,使其闭塞降主动脉供血,通过股动脉插管灌注维持停循环时下半身的灌注。
依据“侧枝网络理论”的研究[21-22],脊髓循环是一个纵向的连续而灵活的系统,因此沿其长度的任何单个节段动脉的输入都不是关键的。脊髓循环在广泛的节段动脉栓塞后的前几天比较脆弱,应避免因低血容量、高温、高静脉压力等破坏脊髓供血的平衡,一旦脊髓前动脉增殖,新血管生成并转化为大动脉,脊髓供血将恢复正常。另外,节段动脉与神经损伤事件并没有令人信服的证据[23]。基于Hoffman等[24]的研究,象鼻支架覆盖的范围达到胸椎第10~12水平也没有出现任何脊髓缺血或者远端器官缺血。另外,Kozlov等[25]也报道了象鼻支架远端锚定在第9胸椎水平的非负性重塑率为67.5%,锚定在第1腰椎水平的非负性重塑率为80%,而脊髓损伤发生率为0%。因此我们认为使用长支架覆盖到第9~10胸椎水平是安全的,不会提高脊髓损伤发生率,同时,还可以减少假腔的破口数量,促进假腔早期血栓化,避免降主动脉的负性重塑,这样可以有效降低象鼻支架远端的下游主动脉再次手术的发生率,即使需要二次手术干预,FET也能提供理想的血管内支架锚定区域。
综上所述,在ATAAD手术中,扩大术中支架覆盖范围的确会闭塞支架对应的脊髓血供,但并不会明显引起脊髓损伤。患者的体质与既往病史对脊髓损伤有一定关联,如年龄大、体重大、有高血压病史、吸烟史等。对于<60岁的非肥胖患者,选择长支架扩大覆盖范围并不增加脊髓损伤的发生率。优化手术中的管理更为重要:(1)浅中低温停循环;(2)双侧顺行性脑灌注比单侧顺行性脑灌注更好地保护脑部供血供氧,减少神经并发症;(3)插入FET后立刻放置尿管并注入30 mL生理盐水扩张尿管球囊,封闭降主动脉供血,提供良好的手术视野,股动脉插管灌注维持停循环时下半身的血液灌注可以有效地保护远端器官免于缺血-再灌注损伤。但本研究为单中心回顾性研究,样本量有限,未来仍需要多中心大样本量研究进行验证。
利益冲突:无。
作者贡献:范小平、周成斌负责论文设计、审阅;陈广田、闫新建负责数据分析和论文撰写;陈广田、梁秋儿、王超杰负责数据分析整理和论文审阅;王超杰、梁秋儿、彭继海、何杰、范小平、周成斌负责对文章的知识性内容作批评性审阅。
急性主动脉夹层是临床上致死率很高的危急重症,院前死亡率高达49%,总死亡率可达73%,其中最致命的类型是累及升主动脉,通常被称为急性Stanford A型主动脉夹层(acute Stanford type A aortic dissection,ATAAD),占所有主动脉夹层类型的58%~62%,手术或者介入治疗的住院率为2/10万,所以ATAAD患者应在短时间内接受急诊手术治疗来拯救生命以及改善预后[1-5]。冷冻象鼻支架(frozen elephant trunk,FET)在ATAAD中能简化手术,关闭假腔,避免了喉返神经损伤的风险[6]。如今FET应用于ATAAD的标准术式(升主动脉人工血管置换,全弓置换联合FET植入)已达80%以上[5]。延长FET可以得到很好的手术效果而不引起脊髓损伤[7]。然而,脊髓损伤仍是FET手术不可忽略的严重并发症,因此有不少研究[8]提出FET覆盖的范围尽量到第8胸椎以上,这样可以避免FET覆盖肋间动脉而导致脊髓的灌注动脉栓塞。
本研究回顾性分析全弓置换联合FET植入手术ATAAD患者的临床资料,探讨FET覆盖椎体范围低于第8胸椎与脊髓缺血损伤的风险。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
回顾性选择我院2017—2020年行全弓置换联合FET植入手术的ATAAD患者,所有患者的术前资料,如主动脉全程CT血管造影(CT angio-graphy,CTA)、心脏超声结果等,经心脏外科医生明确诊断。纳入标准:(1)发病时间在14 d以内的Stanford A型主动脉夹层;(2)术中采用的FET(Cronus®,上海微创医疗器械有限公司)长度为80 mm、100 mm、120 mm、150 mm,患者身高>165 cm选择150 mm、120 mm的支架;(3)既往无心血管手术病史。
按患者术后复查胸部X线片或主动脉全程CTA诊断确定的FET成像最低点对应的胸椎水平,将患者分成两组:低于第8胸椎水平的为Th9组,高于或等于第8胸椎水平为Th8组。
1.2 手术方法
所有手术通路均采用胸骨正中切开。采用无名动脉伴或不伴股动脉行动脉插管灌注,上、下腔静脉行静脉插管,建立体外循环。冠状动脉顺行性灌注心肌保护液。在完成主动脉根部人工血管固定后,膀胱温度降至20~30℃,脑血管行单侧或双侧顺行性灌注,下半身行低温停循环。纵行切开主动脉弓,降主动脉置入FET,插入支架后立刻放置尿管并注入30 mL生理盐水扩张尿管球囊,下半身血供在低温停循环时经股动脉持续灌注。主动脉弓部重建选择孙氏手术或者改良岛状技术,依次吻合切开的相应血管,开放循环,排气。升主动脉置换的人工血管用主动脉残余血管壁加心包补片包裹缝合,右心房造口,包裹的主动脉根部向右心房分流。复温,撤体外循环后彻底止血、关胸。
1.3 统计学分析
数据采用 SPSS 25.0 软件进行统计分析。计数资料采用例数和构成比[例(%)]描述,组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。对计量资料行正态分布检验及方差齐性检验,对符合正态分布的计量资料采用均数±标准差(±s)描述,组间比较采用两独立样本t检验;对不符合正态分布的计量资料采用中位数和上下四分位数[M(P25,P75)]描述,组间比较采用 Mann-Whitney U检验。所有检验均为双侧,P≤0.05 为差异有统计学意义。采用倾向性评分匹配方法(propensity score matching,PSM),按照 1∶2 比例匹配两组患者术前和术中资料。
1.4 伦理审查
本研究经广东省人民医院伦理委员会批准,批准号:GDREC2019840H(R1);术前每例患者及家属签署手术知情同意书。
2 结果
2.1 术前资料
PSM 前,共573例患者入组。Th9组58例,其中男46例(79.31%)、女12例(20.69%),年龄(47.91±9.92)岁,体重(64.20±9.81)kg,高血压27例;Th8组515例,其中男444例(86.21%)、女71 例(13.79%),年龄(51.01±10.30)岁,体重(73.47±14.75)kg,高血压329例(63.88%)。两组患者年龄、体重、高血压病比例差异有统计学意义(P<0.05);其余术前资料差异无统计学意义(P>0.05)。经PSM后,纳入患者 174 例,其中Th9 组 58 例、Th8 组 116 例,消除了两组患者年龄、体重、高血压病比例统计学异质性;见表1。


2.2 术中资料
PSM前,两组患者术中体外循环时间、主动脉阻断时间、低温停循环时间差异无统计学意义。停循环温度:Th8组深低温228例(44.27%)、中低温229例(44.47%)、58例(11.26%);Th9组深低温13例(22.41%)、中低温37例(63.79%)、浅低温8例(13.79%),两组差异有统计学意义(P=0.004)。单侧顺行性脑灌注:Th8组340例(66.02%),Th9组23例(39.66%,P<0.001)。双侧顺行性脑灌注:Th8组175例(33.98%),Th9组35例(60.34%,P<0.001)。股动脉灌注:Th8组220例(42.72%),Th9组40例(68.97%,P<0.001);PSM后,两组停循环温度、单侧或双侧顺行性脑灌注、股动脉灌注、主动脉弓术式患者比例差异无统计学意义(P>0.05);见表2。


2.3 术后资料
Th8组术后7例(6.03%)死亡,其中早期死亡3例(2.59%);Th9组死亡3例(5.17%),其中早期死亡2例(3.45%),均为脑出血脑疝。术后脊髓损伤两组共8例,Th8组5例(4.31%)、Th9组3例(5.17%,P=0.738)。Th8组2例术后暂时性轻瘫,对症治疗后自行恢复,1例患者术后截瘫行脑脊液引流,3 d后双下肢肌力逐渐恢复;Th9组1例患者术后截瘫合并脑出血脑疝导致院内早期死亡。其余并发症两组差异亦无统计学意义(P>0.05);见表3。


2.4 随访结果
术后平均随访 15.5(1~36)个月,Th8组随访期间4例(3.45%)死亡,远端再次手术1例(0.86%);Th9组随访期间1例(1.72%)死亡,未发现患者远端再次手术。所有患者出院后未发现脊髓截瘫或轻瘫。
3 讨论
2014—2016年,FET植入联合全弓置换治疗ATAAD的开放性手术使用率从50%上升至80%,如今国内外治疗ATAAD的标准手术方式是升主动脉人工血管置换、FET植入联合全弓置换[5]。目前很多研究已经证实了FET用于ATAAD患者的急诊手术可以取得良好的治疗效果,用FET植入联合全弓置换的手术方式可以及时拯救ATAAD患者生命,并促进主动脉远端的假腔早期血栓化或者闭合假腔破口,引导降主动脉的正性重塑,改善ATAAD患者的长期预后,减少二次手术干预[9-11]。据Dohle 等[12]报道,降主动脉假腔破口将阻碍假腔血栓形成和导致降主动脉的负性重塑,增加了二次手术干预的风险。因此,为了促进假腔早期形成血栓,初次手术中使用延长的象鼻支架来减少假腔破口数量是一个很好的治疗策略,可以避免降主动脉的负性重塑[13]。然而,长象鼻支架的延长虽然延伸了支架覆盖范围,但是所带来的负面影响也是值得注意的,尤其是脊髓灌注损伤引起术后截瘫。
脊髓损伤是ATAAD患者FET植入后最严重的并发症之一,发生率为3.5%~20%[5],其中,象鼻支架的使用与年龄是术后发生脊髓损伤的危险因素[14]。与传统主动脉弓修补术(conventional aortic arch repair,CAR)使用的软象鼻相比,FET的脊髓损伤发生率更高(FET:3.8% vs. CAR:1.4%,P<0.01)[15]。虽然FET手术后脊髓损伤发生率增高的危险因素已经确定,如停循环时核心体温≥28℃、循环停止时间>40 min以及脑保护不足,但其他危险因素还不太清楚。例如,在一些研究中,FET覆盖的肋间动脉范围过大与其远端锚定区低于第10胸椎水平是脊髓损伤的危险因素[16-17]。但其他研究[18]却无法证实这一点。另外,Hori等[19]的研究显示,肌酐水平较高和假腔明显灌注脊髓可能是术后脊髓损伤的危险因素。
为了保护脊髓免于缺血损伤导致术后截瘫,Hohri等[20]提出了两种预防脊髓缺血损伤的措施:(1)在停循环期间通过左锁骨下动脉灌注,动脉压保持60 mm Hg;(2)在插入象鼻支架后立即使用主动脉闭塞球囊,对主动脉人工血管弓部远端进行吻合时维持下半身循环。因此,本中心对于FET植入的患者也同样采取相应的脊髓保护措施,尽量缩短停循环时间,插入象鼻支架后立即放置尿管并注入30 mL生理盐水扩张尿管球囊,使其闭塞降主动脉供血,通过股动脉插管灌注维持停循环时下半身的灌注。
依据“侧枝网络理论”的研究[21-22],脊髓循环是一个纵向的连续而灵活的系统,因此沿其长度的任何单个节段动脉的输入都不是关键的。脊髓循环在广泛的节段动脉栓塞后的前几天比较脆弱,应避免因低血容量、高温、高静脉压力等破坏脊髓供血的平衡,一旦脊髓前动脉增殖,新血管生成并转化为大动脉,脊髓供血将恢复正常。另外,节段动脉与神经损伤事件并没有令人信服的证据[23]。基于Hoffman等[24]的研究,象鼻支架覆盖的范围达到胸椎第10~12水平也没有出现任何脊髓缺血或者远端器官缺血。另外,Kozlov等[25]也报道了象鼻支架远端锚定在第9胸椎水平的非负性重塑率为67.5%,锚定在第1腰椎水平的非负性重塑率为80%,而脊髓损伤发生率为0%。因此我们认为使用长支架覆盖到第9~10胸椎水平是安全的,不会提高脊髓损伤发生率,同时,还可以减少假腔的破口数量,促进假腔早期血栓化,避免降主动脉的负性重塑,这样可以有效降低象鼻支架远端的下游主动脉再次手术的发生率,即使需要二次手术干预,FET也能提供理想的血管内支架锚定区域。
综上所述,在ATAAD手术中,扩大术中支架覆盖范围的确会闭塞支架对应的脊髓血供,但并不会明显引起脊髓损伤。患者的体质与既往病史对脊髓损伤有一定关联,如年龄大、体重大、有高血压病史、吸烟史等。对于<60岁的非肥胖患者,选择长支架扩大覆盖范围并不增加脊髓损伤的发生率。优化手术中的管理更为重要:(1)浅中低温停循环;(2)双侧顺行性脑灌注比单侧顺行性脑灌注更好地保护脑部供血供氧,减少神经并发症;(3)插入FET后立刻放置尿管并注入30 mL生理盐水扩张尿管球囊,封闭降主动脉供血,提供良好的手术视野,股动脉插管灌注维持停循环时下半身的血液灌注可以有效地保护远端器官免于缺血-再灌注损伤。但本研究为单中心回顾性研究,样本量有限,未来仍需要多中心大样本量研究进行验证。
利益冲突:无。
作者贡献:范小平、周成斌负责论文设计、审阅;陈广田、闫新建负责数据分析和论文撰写;陈广田、梁秋儿、王超杰负责数据分析整理和论文审阅;王超杰、梁秋儿、彭继海、何杰、范小平、周成斌负责对文章的知识性内容作批评性审阅。