急性A型主动脉夹层是一种致命性疾病,其治疗最首要的就是立即手术、抢救生命。由于主动脉根部结构在根部功能的重要地位,对根部的处理是A型主动脉夹层手术的关键。1968年至今,A型主动脉夹层手术技术快速发展,患者预后极大改善,尤其是近些年,各种根部处理方式不断涌现。本文将对急性A型主动脉夹层手术中主动脉根部的处理方式作一综述。
主动脉夹层是一种凶险的疾病,病死率极高,其特征是主动脉内膜撕裂、血流灌入假腔压迫真腔血流,影响各器官血供。根据夹层破口的位置,1965年Debakey等[1]提出了De Bakey分型,继而在1970年,Stanford大学提出了Stanford分型[2]并广泛应用至今,在Stanford分型中,以累及升主动脉的急性A型夹层(acute type A aortic dissection,ATAAD)最为凶险。作为一种急重症,ATAAD没有有效的内科保守治疗手段,外科手术仍然是治疗的金标准。如不及时干预,ATAAD患者死亡率每小时增加1%~2%[3]。主动脉根部在ATAAD中常常受累,主动脉根部的重要作用与其复杂结构相关,根部的所有结构互相依存,发挥着重要的血流动力学作用。但如一部分受到疾病或手术处理的影响发生异常,其他部分会随之逐渐衰败失效[4-5]。所以妥善处理主动脉根部的病变是手术能否成功、能否减少术后并发症的关键。然而目前尚无对主动脉根部处理方式的共识。在ATAAD手术中,到底是选择对根部处理更加激进的全主动脉根部置换,还是选择相对保守的保留主动脉瓣的根部置换,亦或在患者主瓣尚未明显受累、根部状态良好时选择较为简单的主动脉根部修复,依然存在争议。主动脉根部处理公认的原则一般包括:(1)尽量切除夹层并闭合假腔止血;(2)纠正可能合并的主动脉瓣关闭不全(aortic regurgitation,AR)并预防AR的发生;(3)保护冠状动脉(冠脉);(4)恢复受累主瓣的正常功能,恢复正常血流。而Coselli等[6]则认为,最好避免在ATAAD中进行带瓣管道的置换。毋庸置疑的原则是,夹层手术的首要目的是抢救患者生命。对于首次手术程度,有研究[7]支持首次有限手术与首次全面手术的预后是相似的。对于ATAAD患者,首次手术的准确处理对达成良好预后很重要,除非患者有主动脉根部病变,否则可能并不需要对根部进行过度处理[8]。在目前手术技术不断发展的情况下,这既给ATAAD患者更多的手术选择余地,也可能会干扰到对根部受损程度难以简单判断的患者的手术决策。进入21世纪,出现了一些新的根部处理方式,包括对Bentall和David术的改良和一些新手术方式的出现,以及根部修复技术的进展。心胸外科手术技术的进步推动了ATAAD患者的手术管理变化。Parikh等[9]对急性主动脉夹层国际注册(IRAAD)中近20年的ATAAD患者手术数据进行分析发现,IRAAD中夹层手术策略的改变: 1996~2016年间的1732例患者分为三梯队,更多的使用保留主动脉瓣的根部置换手术(valve-sparing aortic root replacement,VSRR)、生物假体、顺行性灌注、低温停循环。本文旨在总结目前应用于ATAAD手术中根部处理方式的研究进展。
1 主动脉根部解剖
主动脉根部是一个复杂、功能统一的复合结构,对主动脉根部解剖的精确把握是手术成功的基础,此处做简要介绍。主动脉根部约2~3 cm长,包含了从基底环(basal ring,BR)亦或者左室-主动脉交界(ventricular- arterial junction,VAJ)到窦管交界(sino-tublar junction,STJ)的全部结构:主动脉瓣、主动脉窦、左右冠脉开口[10]。主动脉瓣环是一个重要的概念,因为解剖意义上的瓣环是王冠状的环形纤维环,富含弹性纤维的强韧纤维环足以支持人工瓣膜的固定。VAJ则是一个更加广泛的概念,包括了王冠状的纤维瓣环、瓣叶间三角和联合部[11]。主动脉窦部的管壁略微向外彭出,在心动周期主动脉瓣开放射血前即发生膨隆,血液在此产生涡流并降低对瓣叶的剪切应力[12-13],同时窦部的形状有助于避免或降低湍流的发生而稳定冠脉血流[14]。对于主动脉瓣,有效对合高度(effective height,eH),是根部修复合并主动脉瓣修复时需要进行考虑的重要参数[15]。本文将按照主动脉根部修复手术和主动脉根部置换手术两个大类进行根部处理方式的介绍。
2 主动脉根部修复术
主动脉根部修复技术由来以久,其核心在于不过度对较为完好的根部进行处理,尽量减小损伤,是比VSRR手术更加保守的处理方式。在主动脉根部修复领域,自1955年De Bakey等[16]提出直接缝合法以来,出现了多种修复方法,在此进行简要介绍。
生物胶水直接粘合的方法出现非常早,最早进入应用的是GRF胶水,但是后续研究[17]发现GRF胶水的使用与主动脉管壁的坏死有关,会引起动脉瘤的发生,导致再手术。1991年纤维蛋白胶水(Fibrin胶水)进入应用,优点是没有组织毒性,但是缺点在于其粘性小于GRF胶水和1997年纳入应用的Bio Glue生物胶水。Bio Glue胶水也有一定的组织毒性,但是小于GRF胶水,且粘性大于Fibrin胶水[18]。目前,生物胶水主要与其他根部处理技术结合使用,较少单独应用生物胶水进行假腔粘合。
在冠脉以上根部的处理方式中,最常见的是三明治技术,即使用补片毡片、人工管道等对根部冠脉以上的主动脉管壁进行内外缝合加固。三明治技术的发展,主要也是更换材料和结合其他处理方法如外膜内翻法。从双补片三明治法[19]到外膜内翻+外膜毡片的改良三明治法[20],甚至出现了“意式千层(Millefeuille)”法[21]。但不论如何改变,主要目的还是在于更好地加固冠脉以上的主动脉管壁,避免出血、再发夹层和主动脉瘤。
同样基于恢复根部结构的理念,2001年Bavaria等[22]提出了新中层(neo-media)技术,即使用垫片对假腔填充然后缝闭。而后又有基于垫片修复的新内膜重建[23]。除外冠脉上处理技术外,目前也出现了对全根部的各种加强方法,如鼓楼医院提出的双层夹克包裹法[24]、吉林大学的内外管道片补强[25],在这些新的处理技术中,目前应用与报道较多的属2005年Hess等[26]提出的Florida Sleeve法。
3 主动脉根部置换术
根据对瓣膜的处理方式,主动脉根部置换手术包括切除主动脉瓣的带瓣复合管道主动脉根部置换(Bentall手术)[27]和VSRR。后者有两种经典术式,一是Yacoub手术,完全切除根部除瓣膜以外的结构,游离冠脉,修剪人工管道成剥开的三瓣橘子皮样,沿着瓣膜边缘缝合,最后移植冠脉,主要目的是模仿主动脉根部正常的窦部结构[28]。另一种是经典的David手术,同样是完全切除根部,只保留瓣膜[29],但是David术将瓣膜完全包裹在直筒血管中,瓣膜悬吊其中,人工管道固定在根部,冠脉移植在人工血管上。
3.1 Bentall术及其变种
1968年Bentall和de Bono[27]发明了Bentall手术,即在游离冠脉、完整切除主动脉根部后移植人工带瓣管道,将冠脉再植到人工管道上。这种彻底的方式提供了非常好的预后结果。Mookhoek等[30]的一项纳入46项研究、7629例患者的Meta分析显示,Bentall手术的早期死亡率约为6%,后期死亡率约为2.02%(1.77%~2.31%),根部相关的再手术率约为0.46%(0.36%~0.59%),出血概率约为0.46%(0.36%~0.59%),血栓发生率约为0.77%(0.60%~1.00%),瓣膜相关事件发生率约为2.66%(2.17%~3.24%)。而根据美国克利夫兰中心的数据[31],10年因为瓣膜导致的再手术率甚至为0%。
Bentall手术经过数十年的发展,出现了许多改进,其发展过程也是心外科医生对主动脉根部治疗不断深入理解的过程,在其后出现的VSRR手术也是为了克服Bentall手术固有缺陷而努力尝试的结果。在衍生出其他变种之外,随着材料学技术的进步,出现了生物Bentall术(Bio-Bentall)的尝试,即结合生物瓣膜与人工管道,避免了机械瓣膜终身口服抗凝药带来的一系列问题。但是Bio-Bentall的应用依然有根本的客观障碍,即生物瓣是会衰败的,目前的生物瓣预期寿命约为10~15年,在Bethancourt的报道中,接受Bio-Bentall的患者10年生存率约为92.7%,<50岁的患者提高至约97.4%;但10年瓣膜相关再干预事件累计发生率为10.6%,<50岁的患者升高至约17.8%[32]。这一现象也与别的生物瓣膜相关文献[33-34]报道结果一致。
Bentall术虽然没有了原生瓣膜衰败反流的风险,但是机械瓣膜带来的口服抗凝药导致的血栓及出血风险,一旦发生会严重影响患者的预后,甚至致命。且人工瓣膜也会成为细菌的附着点,增加心内膜炎发生的概率。虽然Bio-Bentall避免了机械瓣管道的终身口服抗凝药物的缺陷,改善了患者的生活质量,但是对年轻患者,仍然需要谨慎决策。
作为最经典的处理方式,Bentall术随着技术改进和材料学的进步也在不断优化,其优点与缺点都很明显,完整切除根部结构替换为人工管道和瓣膜,使患者无保留瓣膜术式的原生瓣膜病变并因此再手术的风险,可后续的持续服药和检测也对患者的依从性有一定的要求,并且对预后的影响极大。但其在ATAAD处理中的地位目前仍然是无可替代的。而且,现在已经出现了Mini-Bentall[35]和Endo-Bentall[36]的尝试,通过小切口或腔内治疗的方式减小手术创伤[35-36]。随着手术技术的进步和材料学的发展,Bentall必然会在未来获得更理想的疗效。
3.2 保留主动脉瓣的根部置换术
3.2.1 Yacoub术
诞生于1982年的Yacoub术被誉为最符合根部自然血流动力学特征的处理方式[37-38],其使用的人工管道重塑了根部形态。但是,在原版Yacoub术中,除重塑外未做更多处理,瓣环部未做限制,导致术后常发生根部扩张,甚至二次手术。而且,Yacoub手术也有其特殊的难点,重塑手术需要手动将人工管道修剪为窦部形状与瓣膜纤维环缝到一起,这就对术者的技术水平有所考验,且最后还需进行冠脉移植。在21世纪早期,Yacoub手术对ATAAD的治疗效果尚有争议,患者预后可能欠佳,其主要并发症为根部扩张导致的主动脉瓣反流和出血[39-40]。
Yacoub术的优势也是比较明显的,随着心外科手术技术的发展和对主动脉根部功能体理解的加深,Schäfers团队[41-44]报道了28年来一系列的Yacoub手术结果,整体预后令人满意,而且对于ATAAD的治疗,似乎也没有明显的缺陷[45]。报道中较好的瓣膜耐久性和较低的死亡率与再手术率是基于Schäfers对重塑手术适用人群的严格把握,在其2021年的报道[46]中,重塑组患者的整体年龄显著低于置换组。而年龄与ATAAD手术预后结果密切相关[47-48]。重塑技术要求术者对主动脉根部各结构之间的功能关系有深入理解,才能够在重塑手术中尽量完美地重建窦部。为了解决重塑手术发生根部扩张的重要原因即未限制根部,有医师结合主动脉瓣成形环技术与重塑技术,在重塑后的根部进行瓣环成形,限制根部。目前文献[49]报道其效果良好,但还需更多的临床报道与证据证明两种技术结合的有效性。Schäfers团队[50-51]对于缝合成形技术与重塑技术的结合也初步取得了一定的临床结果,但是没有发现两种技术的结合能够降低再手术率。虽然结合此种成形能够增加瓣膜修复的效果,但是对长期整体耐久性有无影响还需要更多的数据支持。因此,考虑到Yacoub术存在的争议,对于ATAAD患者选用重塑术需要进行全面审慎评估。
3.2.2 David术
David术由David等[29]提出,经过30年的发展,已经开发出多种改良术式。David手术的意义主要在于,保留完整瓣膜的同时使用人工管道将整个主动脉根部包裹其中。相比Bentall术,David术避免了因人工瓣膜置换带来的长期口服抗凝药的风险,改善了患者的生活质量;相比Yacoub手术,David术同样保留了主动脉瓣,完全将主动脉根部限制在人工管道里,避免了Yacoub手术“开放式”处理的最主要问题,即较高的根部扩张率与其带来的主动脉瓣反流风险的增加。David手术最初主要用来处理主动脉瘤,随着技术的发展和临床结果的报道,也逐步应用于ATAAD。在近年的报道中,David手术的早期死亡率仅1%,总体生存率95%,15年主瓣相关再手术豁免率达92.5%[52],在Beckmann等[53]的报道中,死亡率3.8%。在David等[54]的后续报道中第20年累计全因死亡率24.8%[95%CI(18.1%,34.1%)]。同时,相比Bentall手术,David手术由于没有人工瓣膜的置换,后续发生感染性心内膜炎的概率也要更小[53]。
同样作为保留主瓣的手术方式,David术也面临着与重塑手术类似的困境:保留下来的自然主动脉瓣的耐久性问题——主动脉瓣反流与其导致的再手术[55],同时也有研究[54]报道再植手术与更高的瓣膜相关再手术率相关。多项研究[52-53,56-58]发现,再植手术后反流的危险因素包括:术前反流>2级、瓣环扩张、年龄、eH。其可能机制包括:(1)David手术一般是使用不带窦的直筒人工血管替换瓦式窦,而如前所述,血流动力学实验证明了窦部在主动脉瓣开合过程与维持主动脉瓣功能中的重要作用:主动脉窦部在射血前即发生膨隆,使得主瓣在开放时不会拍打到主动脉管壁;同时,窦部空间的存在使得血流在此形成涡流,降低了关闭时血流对主动脉瓣的冲击,使主动脉瓣膜得以维持良好耐久性。直筒血管置换后的窦部没有自然窦部的功能,会导致主动脉瓣在开启时拍打坚硬的人工血管壁,同时瓣膜闭合时更高的血流冲击都会导致瓣叶的缓慢损伤[59]。在De Paulis等[60]的报道中,直筒和带窦管道的结果都很好,说明主动脉瓣可能有相当的适应余量去应对这种改变,但最终还是会导致瓣叶脱垂,发生关闭不全。(2)有研究[61]发现,特氟龙毡片或许也会导致瓣叶的慢性腐蚀损伤。(3)在主动脉瓣悬吊对合时,对eH把握不佳会导致术后反流的增加[62]。
目前对于David手术在ATAAD的应用,依然还有一些难点。David手术的难度较大,游离根部,悬吊修复主动脉瓣,游离冠脉并再植,每一步都是对术者的考验。高难度意味着手术时间、体外循环时间和主动脉阻断时间的延长,虽然在高流量大中心的报道[63-64]中再植手术与Bentall术的预后结果相当,然而在抢救患者生命为首要原则的ATAAD的治疗中,时间长也意味着风险更高,选择再植手术,就需要术者对手术技术熟练掌握,对患者情况如整体生命体征、根部受损情况、根部扩大情况、瓣膜受损情况、有无结缔组织病等进行充分评估。
4 弗罗里达袖套法
由于前述David术应用的一些困难,2005年Hess提出了Florida Sleeve技术(袖套法),最初用于动脉瘤的治疗,在Hess等[65]的持续报道后,2013年Heo等[66]报道了其改良的袖套法在ATAAD的应用,袖套法相比传统David手术更加简单易行,无需进行冠脉的游离和再植,无需对主动脉窦进行完整切除,缝合也更加方便,可以缩短手术与体外循环时间。同时,相比传统的冠脉上的处理方式,袖套法又类似David手术,对主动脉根部进行了限制,防止扩张。
在Alhussaini等[67]的报道中,袖套法治疗ATAAD的早期术后死亡率约为8.3%,且患者术前有肾衰竭和心肌梗死;中位随访时间46(0.3~146)个月,随访过程中只有1例患者需要进行再手术,随访心脏彩色超声也提示,左心室舒张末期直径下降;全组中位生存时间143.4个月,生存率85.2%±8%。这与Andabili等[68]的报道结果一致。同时,在Holubec等[69]的倾向性评分匹配研究发现,袖套法与Daivd术患者的早期和长期预后相似。袖套法进入临床应用的时间较短,目前在动脉瘤和夹层中的应用显示其预后结果良好,但是需要注意的是,作为VSRR技术的一种,其应用同样有严格的适应证,需要根据根部直径、各窦部受累情况和冠脉情况,进行综合考虑。
5 其他
心脏外科手术在不断朝着个体化、微创化发展,但是由于ATAAD的疾病特点,目前主流的手术方式依然是开胸手术。虽然主动脉瘤患者的个体化治疗出现了个体化主动脉根部外支撑技术[70],但是由于3D打印人工血管需较长时间的术前准备,目前也难以用于ATAAD的治疗。
6 总结与展望
主动脉根部处理方式在几十年间不断精进,ATAAD患者的预后得到了长足改善,手术时间、手术死亡率在数十年来不断降低,尤其是近年来更有新的改良和尝试出现,也取得了较为理想的早期效果,手术技术的快速进步也使得ATAAD患者术后的生活质量不断提高。
但是由于ATAAD本身的特点,难以实行随机对照研究,因此绝大多数为回顾性报道,对根部的处理方式尚无确切的循证证据支持。目前,对于ATAAD的根部处理,除外明确的Bentall指征和David指征外,许多处理方式主要还是根据各中心的习惯选择,每个中心也有自己较为常用的技巧,在不断的技术尝试与改进中推进根部处理方式的发展。
利益冲突:无。
作者贡献:王祥宇负责文献搜集、整理、分析,初稿撰写与初步修改;张成鑫负责论文审阅与修改。
主动脉夹层是一种凶险的疾病,病死率极高,其特征是主动脉内膜撕裂、血流灌入假腔压迫真腔血流,影响各器官血供。根据夹层破口的位置,1965年Debakey等[1]提出了De Bakey分型,继而在1970年,Stanford大学提出了Stanford分型[2]并广泛应用至今,在Stanford分型中,以累及升主动脉的急性A型夹层(acute type A aortic dissection,ATAAD)最为凶险。作为一种急重症,ATAAD没有有效的内科保守治疗手段,外科手术仍然是治疗的金标准。如不及时干预,ATAAD患者死亡率每小时增加1%~2%[3]。主动脉根部在ATAAD中常常受累,主动脉根部的重要作用与其复杂结构相关,根部的所有结构互相依存,发挥着重要的血流动力学作用。但如一部分受到疾病或手术处理的影响发生异常,其他部分会随之逐渐衰败失效[4-5]。所以妥善处理主动脉根部的病变是手术能否成功、能否减少术后并发症的关键。然而目前尚无对主动脉根部处理方式的共识。在ATAAD手术中,到底是选择对根部处理更加激进的全主动脉根部置换,还是选择相对保守的保留主动脉瓣的根部置换,亦或在患者主瓣尚未明显受累、根部状态良好时选择较为简单的主动脉根部修复,依然存在争议。主动脉根部处理公认的原则一般包括:(1)尽量切除夹层并闭合假腔止血;(2)纠正可能合并的主动脉瓣关闭不全(aortic regurgitation,AR)并预防AR的发生;(3)保护冠状动脉(冠脉);(4)恢复受累主瓣的正常功能,恢复正常血流。而Coselli等[6]则认为,最好避免在ATAAD中进行带瓣管道的置换。毋庸置疑的原则是,夹层手术的首要目的是抢救患者生命。对于首次手术程度,有研究[7]支持首次有限手术与首次全面手术的预后是相似的。对于ATAAD患者,首次手术的准确处理对达成良好预后很重要,除非患者有主动脉根部病变,否则可能并不需要对根部进行过度处理[8]。在目前手术技术不断发展的情况下,这既给ATAAD患者更多的手术选择余地,也可能会干扰到对根部受损程度难以简单判断的患者的手术决策。进入21世纪,出现了一些新的根部处理方式,包括对Bentall和David术的改良和一些新手术方式的出现,以及根部修复技术的进展。心胸外科手术技术的进步推动了ATAAD患者的手术管理变化。Parikh等[9]对急性主动脉夹层国际注册(IRAAD)中近20年的ATAAD患者手术数据进行分析发现,IRAAD中夹层手术策略的改变: 1996~2016年间的1732例患者分为三梯队,更多的使用保留主动脉瓣的根部置换手术(valve-sparing aortic root replacement,VSRR)、生物假体、顺行性灌注、低温停循环。本文旨在总结目前应用于ATAAD手术中根部处理方式的研究进展。
1 主动脉根部解剖
主动脉根部是一个复杂、功能统一的复合结构,对主动脉根部解剖的精确把握是手术成功的基础,此处做简要介绍。主动脉根部约2~3 cm长,包含了从基底环(basal ring,BR)亦或者左室-主动脉交界(ventricular- arterial junction,VAJ)到窦管交界(sino-tublar junction,STJ)的全部结构:主动脉瓣、主动脉窦、左右冠脉开口[10]。主动脉瓣环是一个重要的概念,因为解剖意义上的瓣环是王冠状的环形纤维环,富含弹性纤维的强韧纤维环足以支持人工瓣膜的固定。VAJ则是一个更加广泛的概念,包括了王冠状的纤维瓣环、瓣叶间三角和联合部[11]。主动脉窦部的管壁略微向外彭出,在心动周期主动脉瓣开放射血前即发生膨隆,血液在此产生涡流并降低对瓣叶的剪切应力[12-13],同时窦部的形状有助于避免或降低湍流的发生而稳定冠脉血流[14]。对于主动脉瓣,有效对合高度(effective height,eH),是根部修复合并主动脉瓣修复时需要进行考虑的重要参数[15]。本文将按照主动脉根部修复手术和主动脉根部置换手术两个大类进行根部处理方式的介绍。
2 主动脉根部修复术
主动脉根部修复技术由来以久,其核心在于不过度对较为完好的根部进行处理,尽量减小损伤,是比VSRR手术更加保守的处理方式。在主动脉根部修复领域,自1955年De Bakey等[16]提出直接缝合法以来,出现了多种修复方法,在此进行简要介绍。
生物胶水直接粘合的方法出现非常早,最早进入应用的是GRF胶水,但是后续研究[17]发现GRF胶水的使用与主动脉管壁的坏死有关,会引起动脉瘤的发生,导致再手术。1991年纤维蛋白胶水(Fibrin胶水)进入应用,优点是没有组织毒性,但是缺点在于其粘性小于GRF胶水和1997年纳入应用的Bio Glue生物胶水。Bio Glue胶水也有一定的组织毒性,但是小于GRF胶水,且粘性大于Fibrin胶水[18]。目前,生物胶水主要与其他根部处理技术结合使用,较少单独应用生物胶水进行假腔粘合。
在冠脉以上根部的处理方式中,最常见的是三明治技术,即使用补片毡片、人工管道等对根部冠脉以上的主动脉管壁进行内外缝合加固。三明治技术的发展,主要也是更换材料和结合其他处理方法如外膜内翻法。从双补片三明治法[19]到外膜内翻+外膜毡片的改良三明治法[20],甚至出现了“意式千层(Millefeuille)”法[21]。但不论如何改变,主要目的还是在于更好地加固冠脉以上的主动脉管壁,避免出血、再发夹层和主动脉瘤。
同样基于恢复根部结构的理念,2001年Bavaria等[22]提出了新中层(neo-media)技术,即使用垫片对假腔填充然后缝闭。而后又有基于垫片修复的新内膜重建[23]。除外冠脉上处理技术外,目前也出现了对全根部的各种加强方法,如鼓楼医院提出的双层夹克包裹法[24]、吉林大学的内外管道片补强[25],在这些新的处理技术中,目前应用与报道较多的属2005年Hess等[26]提出的Florida Sleeve法。
3 主动脉根部置换术
根据对瓣膜的处理方式,主动脉根部置换手术包括切除主动脉瓣的带瓣复合管道主动脉根部置换(Bentall手术)[27]和VSRR。后者有两种经典术式,一是Yacoub手术,完全切除根部除瓣膜以外的结构,游离冠脉,修剪人工管道成剥开的三瓣橘子皮样,沿着瓣膜边缘缝合,最后移植冠脉,主要目的是模仿主动脉根部正常的窦部结构[28]。另一种是经典的David手术,同样是完全切除根部,只保留瓣膜[29],但是David术将瓣膜完全包裹在直筒血管中,瓣膜悬吊其中,人工管道固定在根部,冠脉移植在人工血管上。
3.1 Bentall术及其变种
1968年Bentall和de Bono[27]发明了Bentall手术,即在游离冠脉、完整切除主动脉根部后移植人工带瓣管道,将冠脉再植到人工管道上。这种彻底的方式提供了非常好的预后结果。Mookhoek等[30]的一项纳入46项研究、7629例患者的Meta分析显示,Bentall手术的早期死亡率约为6%,后期死亡率约为2.02%(1.77%~2.31%),根部相关的再手术率约为0.46%(0.36%~0.59%),出血概率约为0.46%(0.36%~0.59%),血栓发生率约为0.77%(0.60%~1.00%),瓣膜相关事件发生率约为2.66%(2.17%~3.24%)。而根据美国克利夫兰中心的数据[31],10年因为瓣膜导致的再手术率甚至为0%。
Bentall手术经过数十年的发展,出现了许多改进,其发展过程也是心外科医生对主动脉根部治疗不断深入理解的过程,在其后出现的VSRR手术也是为了克服Bentall手术固有缺陷而努力尝试的结果。在衍生出其他变种之外,随着材料学技术的进步,出现了生物Bentall术(Bio-Bentall)的尝试,即结合生物瓣膜与人工管道,避免了机械瓣膜终身口服抗凝药带来的一系列问题。但是Bio-Bentall的应用依然有根本的客观障碍,即生物瓣是会衰败的,目前的生物瓣预期寿命约为10~15年,在Bethancourt的报道中,接受Bio-Bentall的患者10年生存率约为92.7%,<50岁的患者提高至约97.4%;但10年瓣膜相关再干预事件累计发生率为10.6%,<50岁的患者升高至约17.8%[32]。这一现象也与别的生物瓣膜相关文献[33-34]报道结果一致。
Bentall术虽然没有了原生瓣膜衰败反流的风险,但是机械瓣膜带来的口服抗凝药导致的血栓及出血风险,一旦发生会严重影响患者的预后,甚至致命。且人工瓣膜也会成为细菌的附着点,增加心内膜炎发生的概率。虽然Bio-Bentall避免了机械瓣管道的终身口服抗凝药物的缺陷,改善了患者的生活质量,但是对年轻患者,仍然需要谨慎决策。
作为最经典的处理方式,Bentall术随着技术改进和材料学的进步也在不断优化,其优点与缺点都很明显,完整切除根部结构替换为人工管道和瓣膜,使患者无保留瓣膜术式的原生瓣膜病变并因此再手术的风险,可后续的持续服药和检测也对患者的依从性有一定的要求,并且对预后的影响极大。但其在ATAAD处理中的地位目前仍然是无可替代的。而且,现在已经出现了Mini-Bentall[35]和Endo-Bentall[36]的尝试,通过小切口或腔内治疗的方式减小手术创伤[35-36]。随着手术技术的进步和材料学的发展,Bentall必然会在未来获得更理想的疗效。
3.2 保留主动脉瓣的根部置换术
3.2.1 Yacoub术
诞生于1982年的Yacoub术被誉为最符合根部自然血流动力学特征的处理方式[37-38],其使用的人工管道重塑了根部形态。但是,在原版Yacoub术中,除重塑外未做更多处理,瓣环部未做限制,导致术后常发生根部扩张,甚至二次手术。而且,Yacoub手术也有其特殊的难点,重塑手术需要手动将人工管道修剪为窦部形状与瓣膜纤维环缝到一起,这就对术者的技术水平有所考验,且最后还需进行冠脉移植。在21世纪早期,Yacoub手术对ATAAD的治疗效果尚有争议,患者预后可能欠佳,其主要并发症为根部扩张导致的主动脉瓣反流和出血[39-40]。
Yacoub术的优势也是比较明显的,随着心外科手术技术的发展和对主动脉根部功能体理解的加深,Schäfers团队[41-44]报道了28年来一系列的Yacoub手术结果,整体预后令人满意,而且对于ATAAD的治疗,似乎也没有明显的缺陷[45]。报道中较好的瓣膜耐久性和较低的死亡率与再手术率是基于Schäfers对重塑手术适用人群的严格把握,在其2021年的报道[46]中,重塑组患者的整体年龄显著低于置换组。而年龄与ATAAD手术预后结果密切相关[47-48]。重塑技术要求术者对主动脉根部各结构之间的功能关系有深入理解,才能够在重塑手术中尽量完美地重建窦部。为了解决重塑手术发生根部扩张的重要原因即未限制根部,有医师结合主动脉瓣成形环技术与重塑技术,在重塑后的根部进行瓣环成形,限制根部。目前文献[49]报道其效果良好,但还需更多的临床报道与证据证明两种技术结合的有效性。Schäfers团队[50-51]对于缝合成形技术与重塑技术的结合也初步取得了一定的临床结果,但是没有发现两种技术的结合能够降低再手术率。虽然结合此种成形能够增加瓣膜修复的效果,但是对长期整体耐久性有无影响还需要更多的数据支持。因此,考虑到Yacoub术存在的争议,对于ATAAD患者选用重塑术需要进行全面审慎评估。
3.2.2 David术
David术由David等[29]提出,经过30年的发展,已经开发出多种改良术式。David手术的意义主要在于,保留完整瓣膜的同时使用人工管道将整个主动脉根部包裹其中。相比Bentall术,David术避免了因人工瓣膜置换带来的长期口服抗凝药的风险,改善了患者的生活质量;相比Yacoub手术,David术同样保留了主动脉瓣,完全将主动脉根部限制在人工管道里,避免了Yacoub手术“开放式”处理的最主要问题,即较高的根部扩张率与其带来的主动脉瓣反流风险的增加。David手术最初主要用来处理主动脉瘤,随着技术的发展和临床结果的报道,也逐步应用于ATAAD。在近年的报道中,David手术的早期死亡率仅1%,总体生存率95%,15年主瓣相关再手术豁免率达92.5%[52],在Beckmann等[53]的报道中,死亡率3.8%。在David等[54]的后续报道中第20年累计全因死亡率24.8%[95%CI(18.1%,34.1%)]。同时,相比Bentall手术,David手术由于没有人工瓣膜的置换,后续发生感染性心内膜炎的概率也要更小[53]。
同样作为保留主瓣的手术方式,David术也面临着与重塑手术类似的困境:保留下来的自然主动脉瓣的耐久性问题——主动脉瓣反流与其导致的再手术[55],同时也有研究[54]报道再植手术与更高的瓣膜相关再手术率相关。多项研究[52-53,56-58]发现,再植手术后反流的危险因素包括:术前反流>2级、瓣环扩张、年龄、eH。其可能机制包括:(1)David手术一般是使用不带窦的直筒人工血管替换瓦式窦,而如前所述,血流动力学实验证明了窦部在主动脉瓣开合过程与维持主动脉瓣功能中的重要作用:主动脉窦部在射血前即发生膨隆,使得主瓣在开放时不会拍打到主动脉管壁;同时,窦部空间的存在使得血流在此形成涡流,降低了关闭时血流对主动脉瓣的冲击,使主动脉瓣膜得以维持良好耐久性。直筒血管置换后的窦部没有自然窦部的功能,会导致主动脉瓣在开启时拍打坚硬的人工血管壁,同时瓣膜闭合时更高的血流冲击都会导致瓣叶的缓慢损伤[59]。在De Paulis等[60]的报道中,直筒和带窦管道的结果都很好,说明主动脉瓣可能有相当的适应余量去应对这种改变,但最终还是会导致瓣叶脱垂,发生关闭不全。(2)有研究[61]发现,特氟龙毡片或许也会导致瓣叶的慢性腐蚀损伤。(3)在主动脉瓣悬吊对合时,对eH把握不佳会导致术后反流的增加[62]。
目前对于David手术在ATAAD的应用,依然还有一些难点。David手术的难度较大,游离根部,悬吊修复主动脉瓣,游离冠脉并再植,每一步都是对术者的考验。高难度意味着手术时间、体外循环时间和主动脉阻断时间的延长,虽然在高流量大中心的报道[63-64]中再植手术与Bentall术的预后结果相当,然而在抢救患者生命为首要原则的ATAAD的治疗中,时间长也意味着风险更高,选择再植手术,就需要术者对手术技术熟练掌握,对患者情况如整体生命体征、根部受损情况、根部扩大情况、瓣膜受损情况、有无结缔组织病等进行充分评估。
4 弗罗里达袖套法
由于前述David术应用的一些困难,2005年Hess提出了Florida Sleeve技术(袖套法),最初用于动脉瘤的治疗,在Hess等[65]的持续报道后,2013年Heo等[66]报道了其改良的袖套法在ATAAD的应用,袖套法相比传统David手术更加简单易行,无需进行冠脉的游离和再植,无需对主动脉窦进行完整切除,缝合也更加方便,可以缩短手术与体外循环时间。同时,相比传统的冠脉上的处理方式,袖套法又类似David手术,对主动脉根部进行了限制,防止扩张。
在Alhussaini等[67]的报道中,袖套法治疗ATAAD的早期术后死亡率约为8.3%,且患者术前有肾衰竭和心肌梗死;中位随访时间46(0.3~146)个月,随访过程中只有1例患者需要进行再手术,随访心脏彩色超声也提示,左心室舒张末期直径下降;全组中位生存时间143.4个月,生存率85.2%±8%。这与Andabili等[68]的报道结果一致。同时,在Holubec等[69]的倾向性评分匹配研究发现,袖套法与Daivd术患者的早期和长期预后相似。袖套法进入临床应用的时间较短,目前在动脉瘤和夹层中的应用显示其预后结果良好,但是需要注意的是,作为VSRR技术的一种,其应用同样有严格的适应证,需要根据根部直径、各窦部受累情况和冠脉情况,进行综合考虑。
5 其他
心脏外科手术在不断朝着个体化、微创化发展,但是由于ATAAD的疾病特点,目前主流的手术方式依然是开胸手术。虽然主动脉瘤患者的个体化治疗出现了个体化主动脉根部外支撑技术[70],但是由于3D打印人工血管需较长时间的术前准备,目前也难以用于ATAAD的治疗。
6 总结与展望
主动脉根部处理方式在几十年间不断精进,ATAAD患者的预后得到了长足改善,手术时间、手术死亡率在数十年来不断降低,尤其是近年来更有新的改良和尝试出现,也取得了较为理想的早期效果,手术技术的快速进步也使得ATAAD患者术后的生活质量不断提高。
但是由于ATAAD本身的特点,难以实行随机对照研究,因此绝大多数为回顾性报道,对根部的处理方式尚无确切的循证证据支持。目前,对于ATAAD的根部处理,除外明确的Bentall指征和David指征外,许多处理方式主要还是根据各中心的习惯选择,每个中心也有自己较为常用的技巧,在不断的技术尝试与改进中推进根部处理方式的发展。
利益冲突:无。
作者贡献:王祥宇负责文献搜集、整理、分析,初稿撰写与初步修改;张成鑫负责论文审阅与修改。