在先天性心脏病的矫治中,复杂性先天性心脏病(先心病)的右室流出道重建一直是难点和重点[1-2]。除补片外,使用带瓣管道重建右室流出道是最常见的手术方法。然而,目前常用的带瓣管道材料如同种带瓣管道和牛颈静脉管道存在容易钙化、感染、来源受限等局限性而远不能满足临床需求。因膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,ePTEE)具有良好的生物兼容性及其微孔结构,国外有中心在20世纪末21世纪初率先使用其构建人工肺动脉单叶瓣,并逐渐发展为后来的双叶瓣及三叶瓣技术[3-5]。随着长期随访结果的验证,越来越多国际心脏中心也陆续开展基于ePTEE重建右室流出道相关手术[6-7]。但大多数缝制步骤相对繁琐、耗时长,可能不利于该项技术的进一步推广。基于上述技术的基础,我们中心改进、简化人工肺动脉双叶瓣的缝制技术从而降低测量、裁剪及缝合的难度。本研究旨在探讨评估该项改良技术用于重建右室流出道的疗效,为其推广应用积累经验。
1 资料与方法
1.1 临床资料
连续选取2021年4月—2022年2月我院采用人工肺动脉双叶瓣重建右室流出道的复杂先心病患者。
1.2 手术方法
1.2.1 人工肺动脉双叶瓣缝制
人工肺动脉双叶瓣缝制工作均在术中完成。根据患者年龄、体重,必要时术前根据患者CT图像测量肺动脉分叉处直径,选择合适尺寸的Gore-tex血管,将其内面向外翻转。计算人工肺动脉二叶瓣的宽度和高度:宽度=Gore-tex血管直径×3.14/2,高度=宽度×0.9。采用0.1 mm厚度的ePTEE膜,将其对折两次后,裁剪出目的尺寸的人工二叶瓣膜(图1a)。使用6–0 Prolene缝线,将瓣膜连续缝合于Gore-tex血管内壁(图1b),在瓣叶交界处和顶点处进行加固。将带瓣管道再次翻转,调整双叶瓣膜形态使其对合良好(图1c)。

a:基于0.1 mm膨体聚四氟乙烯膜裁剪人工肺动脉双叶瓣;b:双叶瓣连续缝于翻转后的Gore-tex人工血管内壁;c:再次翻转带瓣管道后调整双叶瓣膜对合良好
1.2.2 右室流出道重建
所有患者在全身麻醉、中低温体外循环下进行。在完成心内其他畸形矫治后再行右室流出道重建。心内其他畸形矫治情况见表1。进行右室流出道重建时,先拆除既往的补片或管道,后采用4–0或者5–0 Prolene缝线,将带瓣管道远端与肺动脉行端端吻合,避免管道扭曲及成角。另将近端修剪成风帆状,匹配右室流出道切口,再行近端吻合。

1.2.3 术后管理及随访
所有患者术后常规使用阿司匹林(3~5 mg/kg)抗栓治疗半年。于术后1个月、3个月、6个月及1年门诊复诊随访,根据患者情况制定个体化检查治疗计划。主要评估患者心功能状态及人工瓣膜功能状态(图2)。采用超声心动图用于评估人工瓣膜是否发生狭窄及其程度、是否反流及其程度、有无血栓附着、以及右心功能的指标包括右房内径、右室内径和三尖瓣反流面积。采用心电图监测患者QRS波长。瓣膜功能不全定义为人工肺动脉双叶瓣发生中度以上的反流或者跨瓣压差超过50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。

a:术前超声提示重度肺动脉瓣反流;b:术后随访超声提示人工肺动脉双叶瓣功能良好
1.3 统计学分析
数据统计分析和绘图采用SPSS 26.0和R 4.1.3版本进行。正态分布的计量资料用均数±标准差(±s)表示,计数资料用例数表示。组间比较采用t检验和Wilcoxon检验。P≤0.05为差异有统计学意义。
1.4 伦理审查
本研究已通过广东省人民医院(广东省医学科学院)医学研究伦理委员会审查,审查编号:粤医科伦理2019338H(R2)号。
2 结果
共纳入17例患者,其中男10例、女7例,平均年龄为18.18岁,平均体重为40.94 kg;见表1。
采用ePTEE缝制人工肺动脉双叶瓣重建右室流出道手术适应证包括:(1)法洛四联症术后有症状的肺动脉瓣反流或无症状但出现中-重度反流、QRS波时限160~180 m/s、右室舒张末期容积指数>150~170 L/m2等共10例,其中1例法洛四联症患者同时合并有三尖瓣下移畸形;(2)肺动脉瓣狭窄合并房间隔缺损术后出现明显症状伴中度肺动脉瓣反流,共2例;(3)肺动脉闭锁合并室间隔缺损行主肺分流/肺动脉单一化术后再干预共3例,包括重度肺动脉瓣反流1例、重度肺动脉瓣反流伴重度肺动脉瓣狭窄1例及中度肺动脉瓣反流伴重度肺动脉瓣狭窄1例;(4)右室双出口合并肺动脉瓣狭窄外院多次术后出现生物带瓣材料真菌感染及中度肺动脉瓣反流1例;(5)完全性大动脉转位合并室间隔缺损术后出现重度肺动脉瓣反流和重度肺动脉瓣狭窄1例。
2.1 围术期结果
体外循环转机时间和阻断时间分别为(247.56±80.90)min和(125.67±48.20)min。无术中死亡发生。17例患者中共16例使用带瓣管道进行右室流出道重建,管道尺寸为18~24 mm。术后住ICU时间为(7.78±8.00)d,呼吸机辅助时间为(57.67±109.72)min。无患者需要机械循环支持和发生住院期间死亡;见表2。

2.2 术后随访情况
在平均12.89个月的随访时间里,仅有1例患者发生瓣膜功能不全。没有发生肺动脉瓣反流加重、肺动脉瓣狭窄、血栓形成、再干预及死亡。肺动脉瓣的流速为(2.31±0.59)m/s,跨瓣压差为(17.55±6.45)mm Hg;见表3。

右室流出道重建术后及随访过程中肺动脉瓣反流程度较术前均得到明显改善(P<0.05)。患者术后的右房内径(P=0.012)、右室内径(P=0.008)及三尖瓣反流面积(P=0.005)较术前显著减小,QRS波长无显著变化(P>0.05)。随访过程中患者的右房内径较术前也显著减少(P=0.025),QRS波长、右室内径及三尖瓣反流面积则无显著变化(P>0.05);见表4。

3 讨论
本研究描述我们中心基于0.1 mm ePTEE改良缝制人工肺动脉双叶瓣进行右室流出道重建的技术,共纳入17例患者,平均随访时间约1年,旨在总结探讨该项技术的可行性、安全性及有效性。
在复杂性先心病的矫治中,相当一部分患者需要进行右室流出道重建。在欧美,采用同种带瓣管道重建肺动脉瓣及右室流出道是常用的方法,但随访过程其会逐渐发生钙化并丧失功能,患者不得不面临再次更换管道再次重建的窘境[8-9]。在东亚,因同种带瓣管道来源受限,早期采用心包缝制血管,可一定程度上解决患者问题。但是心包管道缺乏瓣膜,术后不可避免会造成右心功能受损[10]。近年来生物带瓣管道也逐渐在国内使用,并有新的产品尚在临床试验,但效果不佳。 对比之下,日本学者Yamagishi等[3]另辟蹊径,率先采用0.6 mm ePTEE构建人工肺动脉瓣行右室流出道重建,并对此开展系列研究。该技术也由一开始的使用0.6 mm的单瓣技术逐渐演变为使用0.1 mm的双瓣和三瓣技术[11-12]。随着其短期及长期随访结果的报道,越来越多的国际中心采用该种材料和技术[6,13-14]。然而,由于缝制步骤相对繁琐,耗时相对长等局限性,该项技术的推广普及一定程度上受到影响。因此,我们对此做了改进,其技术基础是在美国佛罗里达大学医院等中心已广泛临床采用的GOTX二叶瓣缝合重建肺动脉瓣技术[15]。其减少了测量、裁剪及缝合的难度,整个缝制过程约为20~25 min,不显著延长手术的时间。其理论基础是二是在正常人群中5%~10%的主动脉瓣为二叶瓣,多数人并不表现出瓣膜功能的不良,相对于主动脉的高压,肺动脉是低压系统,理论上二叶的肺动脉瓣足够承受肺动脉产生的舒张压力。的确,2018年Choi等[14]总结分析了12例基于0.1 mm ePTFE膜重建人工肺动脉二叶瓣的长期疗效。在平均约88.0个月的随访时间里,没有死亡病例发生。其1年和8年免于带瓣管道功能不全发生率估计分别为100%和83.3%,证明了Gore-tex二叶瓣重建肺动脉瓣的耐久性和合理性。因此,我们中心改良后的手术技术是可行的,难度相对较低,更适合普及推广,是解决缺乏肺动脉瓣膜先心病右室流出道重建的实用方法。
该项技术开展以来,已经成功运用于法洛四联症,肺动脉瓣闭锁合并室间隔缺损、右室双出口合并肺动脉瓣狭窄、完全性大动脉转位合并室间隔缺损等多个病种。右室流出道重建后肺动脉瓣反流程度明显减轻,右心负担明显减小。因此,可有效解决复杂性先心病肺动脉缺失或肺动脉瓣反流的现实技术难题。
17例患者中,无发生围术期机械循环支持、住院期间死亡以及术后死亡病例。在平均12.89个月的随访时间里,仅有1例患者发生瓣膜功能不全。没有发生肺动脉瓣狭窄病例,肺动脉瓣的流速为(2.31±0.59)m/s,跨瓣压差为(17.55±6.45)mm Hg;没有发生肺动脉瓣反流加重、肺动脉瓣狭窄、再干预病例[12]。其安全性得到验证,这与之前研究结果一致。在短期随访期间内,Yoshida等早期探索性使用0.1 mm ePTEE材料缝制带瓣管道重建右室流出道研究表明无手术死亡、再干预、带瓣管道狭窄、瓣膜反流病例。在长期随访中,Miyazaki等[2]报道的5年、10年、15年的免于再干预率分别为96.5%、93.1%和87.9%,高于来自澳大利亚、美国的一项多中心研究[16]报道的肺动脉生物瓣的10年免于再更换率65%。此外,采用该技术进行右室流出道重建后,仅需服用阿司匹林抗栓治疗半年后即可停药,且并未有病例发生血栓形成,避免了机械瓣膜易血栓及抗凝过量的相关风险。因此,改项技术应用广、安全性高。
本研究是一个小样本量的短期探索总结,需要更大样本量、更长时间的随访来验证其该项技术的可行性、有效性及安全性,为其推广积累经验。另外,受限于心脏磁共振成像的临床非常规使用,评价右心功能的指标有限,仅来自于心脏超声。期望在接下来的患者随访过程中可以借助心脏磁共振成像实现对该类患者的右心功能的更精确评估。
综上,基于0.1 mm ePTEE缝制人工肺动脉双叶瓣重建右室流出道是目前国内缺乏同种带瓣管道重建右室流出道的一种有效替代技术。其手术技术易于掌握,近期效果满意,并发症少,具有良好的推广普及价值。其远期临床效果有待进一步研究确定。
在先天性心脏病的矫治中,复杂性先天性心脏病(先心病)的右室流出道重建一直是难点和重点[1-2]。除补片外,使用带瓣管道重建右室流出道是最常见的手术方法。然而,目前常用的带瓣管道材料如同种带瓣管道和牛颈静脉管道存在容易钙化、感染、来源受限等局限性而远不能满足临床需求。因膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,ePTEE)具有良好的生物兼容性及其微孔结构,国外有中心在20世纪末21世纪初率先使用其构建人工肺动脉单叶瓣,并逐渐发展为后来的双叶瓣及三叶瓣技术[3-5]。随着长期随访结果的验证,越来越多国际心脏中心也陆续开展基于ePTEE重建右室流出道相关手术[6-7]。但大多数缝制步骤相对繁琐、耗时长,可能不利于该项技术的进一步推广。基于上述技术的基础,我们中心改进、简化人工肺动脉双叶瓣的缝制技术从而降低测量、裁剪及缝合的难度。本研究旨在探讨评估该项改良技术用于重建右室流出道的疗效,为其推广应用积累经验。
1 资料与方法
1.1 临床资料
连续选取2021年4月—2022年2月我院采用人工肺动脉双叶瓣重建右室流出道的复杂先心病患者。
1.2 手术方法
1.2.1 人工肺动脉双叶瓣缝制
人工肺动脉双叶瓣缝制工作均在术中完成。根据患者年龄、体重,必要时术前根据患者CT图像测量肺动脉分叉处直径,选择合适尺寸的Gore-tex血管,将其内面向外翻转。计算人工肺动脉二叶瓣的宽度和高度:宽度=Gore-tex血管直径×3.14/2,高度=宽度×0.9。采用0.1 mm厚度的ePTEE膜,将其对折两次后,裁剪出目的尺寸的人工二叶瓣膜(图1a)。使用6–0 Prolene缝线,将瓣膜连续缝合于Gore-tex血管内壁(图1b),在瓣叶交界处和顶点处进行加固。将带瓣管道再次翻转,调整双叶瓣膜形态使其对合良好(图1c)。

a:基于0.1 mm膨体聚四氟乙烯膜裁剪人工肺动脉双叶瓣;b:双叶瓣连续缝于翻转后的Gore-tex人工血管内壁;c:再次翻转带瓣管道后调整双叶瓣膜对合良好
1.2.2 右室流出道重建
所有患者在全身麻醉、中低温体外循环下进行。在完成心内其他畸形矫治后再行右室流出道重建。心内其他畸形矫治情况见表1。进行右室流出道重建时,先拆除既往的补片或管道,后采用4–0或者5–0 Prolene缝线,将带瓣管道远端与肺动脉行端端吻合,避免管道扭曲及成角。另将近端修剪成风帆状,匹配右室流出道切口,再行近端吻合。

1.2.3 术后管理及随访
所有患者术后常规使用阿司匹林(3~5 mg/kg)抗栓治疗半年。于术后1个月、3个月、6个月及1年门诊复诊随访,根据患者情况制定个体化检查治疗计划。主要评估患者心功能状态及人工瓣膜功能状态(图2)。采用超声心动图用于评估人工瓣膜是否发生狭窄及其程度、是否反流及其程度、有无血栓附着、以及右心功能的指标包括右房内径、右室内径和三尖瓣反流面积。采用心电图监测患者QRS波长。瓣膜功能不全定义为人工肺动脉双叶瓣发生中度以上的反流或者跨瓣压差超过50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。

a:术前超声提示重度肺动脉瓣反流;b:术后随访超声提示人工肺动脉双叶瓣功能良好
1.3 统计学分析
数据统计分析和绘图采用SPSS 26.0和R 4.1.3版本进行。正态分布的计量资料用均数±标准差(±s)表示,计数资料用例数表示。组间比较采用t检验和Wilcoxon检验。P≤0.05为差异有统计学意义。
1.4 伦理审查
本研究已通过广东省人民医院(广东省医学科学院)医学研究伦理委员会审查,审查编号:粤医科伦理2019338H(R2)号。
2 结果
共纳入17例患者,其中男10例、女7例,平均年龄为18.18岁,平均体重为40.94 kg;见表1。
采用ePTEE缝制人工肺动脉双叶瓣重建右室流出道手术适应证包括:(1)法洛四联症术后有症状的肺动脉瓣反流或无症状但出现中-重度反流、QRS波时限160~180 m/s、右室舒张末期容积指数>150~170 L/m2等共10例,其中1例法洛四联症患者同时合并有三尖瓣下移畸形;(2)肺动脉瓣狭窄合并房间隔缺损术后出现明显症状伴中度肺动脉瓣反流,共2例;(3)肺动脉闭锁合并室间隔缺损行主肺分流/肺动脉单一化术后再干预共3例,包括重度肺动脉瓣反流1例、重度肺动脉瓣反流伴重度肺动脉瓣狭窄1例及中度肺动脉瓣反流伴重度肺动脉瓣狭窄1例;(4)右室双出口合并肺动脉瓣狭窄外院多次术后出现生物带瓣材料真菌感染及中度肺动脉瓣反流1例;(5)完全性大动脉转位合并室间隔缺损术后出现重度肺动脉瓣反流和重度肺动脉瓣狭窄1例。
2.1 围术期结果
体外循环转机时间和阻断时间分别为(247.56±80.90)min和(125.67±48.20)min。无术中死亡发生。17例患者中共16例使用带瓣管道进行右室流出道重建,管道尺寸为18~24 mm。术后住ICU时间为(7.78±8.00)d,呼吸机辅助时间为(57.67±109.72)min。无患者需要机械循环支持和发生住院期间死亡;见表2。

2.2 术后随访情况
在平均12.89个月的随访时间里,仅有1例患者发生瓣膜功能不全。没有发生肺动脉瓣反流加重、肺动脉瓣狭窄、血栓形成、再干预及死亡。肺动脉瓣的流速为(2.31±0.59)m/s,跨瓣压差为(17.55±6.45)mm Hg;见表3。

右室流出道重建术后及随访过程中肺动脉瓣反流程度较术前均得到明显改善(P<0.05)。患者术后的右房内径(P=0.012)、右室内径(P=0.008)及三尖瓣反流面积(P=0.005)较术前显著减小,QRS波长无显著变化(P>0.05)。随访过程中患者的右房内径较术前也显著减少(P=0.025),QRS波长、右室内径及三尖瓣反流面积则无显著变化(P>0.05);见表4。

3 讨论
本研究描述我们中心基于0.1 mm ePTEE改良缝制人工肺动脉双叶瓣进行右室流出道重建的技术,共纳入17例患者,平均随访时间约1年,旨在总结探讨该项技术的可行性、安全性及有效性。
在复杂性先心病的矫治中,相当一部分患者需要进行右室流出道重建。在欧美,采用同种带瓣管道重建肺动脉瓣及右室流出道是常用的方法,但随访过程其会逐渐发生钙化并丧失功能,患者不得不面临再次更换管道再次重建的窘境[8-9]。在东亚,因同种带瓣管道来源受限,早期采用心包缝制血管,可一定程度上解决患者问题。但是心包管道缺乏瓣膜,术后不可避免会造成右心功能受损[10]。近年来生物带瓣管道也逐渐在国内使用,并有新的产品尚在临床试验,但效果不佳。 对比之下,日本学者Yamagishi等[3]另辟蹊径,率先采用0.6 mm ePTEE构建人工肺动脉瓣行右室流出道重建,并对此开展系列研究。该技术也由一开始的使用0.6 mm的单瓣技术逐渐演变为使用0.1 mm的双瓣和三瓣技术[11-12]。随着其短期及长期随访结果的报道,越来越多的国际中心采用该种材料和技术[6,13-14]。然而,由于缝制步骤相对繁琐,耗时相对长等局限性,该项技术的推广普及一定程度上受到影响。因此,我们对此做了改进,其技术基础是在美国佛罗里达大学医院等中心已广泛临床采用的GOTX二叶瓣缝合重建肺动脉瓣技术[15]。其减少了测量、裁剪及缝合的难度,整个缝制过程约为20~25 min,不显著延长手术的时间。其理论基础是二是在正常人群中5%~10%的主动脉瓣为二叶瓣,多数人并不表现出瓣膜功能的不良,相对于主动脉的高压,肺动脉是低压系统,理论上二叶的肺动脉瓣足够承受肺动脉产生的舒张压力。的确,2018年Choi等[14]总结分析了12例基于0.1 mm ePTFE膜重建人工肺动脉二叶瓣的长期疗效。在平均约88.0个月的随访时间里,没有死亡病例发生。其1年和8年免于带瓣管道功能不全发生率估计分别为100%和83.3%,证明了Gore-tex二叶瓣重建肺动脉瓣的耐久性和合理性。因此,我们中心改良后的手术技术是可行的,难度相对较低,更适合普及推广,是解决缺乏肺动脉瓣膜先心病右室流出道重建的实用方法。
该项技术开展以来,已经成功运用于法洛四联症,肺动脉瓣闭锁合并室间隔缺损、右室双出口合并肺动脉瓣狭窄、完全性大动脉转位合并室间隔缺损等多个病种。右室流出道重建后肺动脉瓣反流程度明显减轻,右心负担明显减小。因此,可有效解决复杂性先心病肺动脉缺失或肺动脉瓣反流的现实技术难题。
17例患者中,无发生围术期机械循环支持、住院期间死亡以及术后死亡病例。在平均12.89个月的随访时间里,仅有1例患者发生瓣膜功能不全。没有发生肺动脉瓣狭窄病例,肺动脉瓣的流速为(2.31±0.59)m/s,跨瓣压差为(17.55±6.45)mm Hg;没有发生肺动脉瓣反流加重、肺动脉瓣狭窄、再干预病例[12]。其安全性得到验证,这与之前研究结果一致。在短期随访期间内,Yoshida等早期探索性使用0.1 mm ePTEE材料缝制带瓣管道重建右室流出道研究表明无手术死亡、再干预、带瓣管道狭窄、瓣膜反流病例。在长期随访中,Miyazaki等[2]报道的5年、10年、15年的免于再干预率分别为96.5%、93.1%和87.9%,高于来自澳大利亚、美国的一项多中心研究[16]报道的肺动脉生物瓣的10年免于再更换率65%。此外,采用该技术进行右室流出道重建后,仅需服用阿司匹林抗栓治疗半年后即可停药,且并未有病例发生血栓形成,避免了机械瓣膜易血栓及抗凝过量的相关风险。因此,改项技术应用广、安全性高。
本研究是一个小样本量的短期探索总结,需要更大样本量、更长时间的随访来验证其该项技术的可行性、有效性及安全性,为其推广积累经验。另外,受限于心脏磁共振成像的临床非常规使用,评价右心功能的指标有限,仅来自于心脏超声。期望在接下来的患者随访过程中可以借助心脏磁共振成像实现对该类患者的右心功能的更精确评估。
综上,基于0.1 mm ePTEE缝制人工肺动脉双叶瓣重建右室流出道是目前国内缺乏同种带瓣管道重建右室流出道的一种有效替代技术。其手术技术易于掌握,近期效果满意,并发症少,具有良好的推广普及价值。其远期临床效果有待进一步研究确定。