微創主動脈瓣手術的研究進展

吳先球

過去的20 多年中,微創心臟外科(minimally invasive cardiac surgery,MICS)獲得了突飛猛進的發展,在世界范圍內被廣泛應用,它不同于50 余年來經典的心臟外科手術(如正中開胸、縱劈胸骨進行心外或采用體外循環的心臟瓣膜手術),而是采用小切口或借用各種特殊的手術器械進行某些心臟手術,其技術核心之一便是在保證病人手術安全的前提下,通過縮小手術切口達到減少或減輕手術對病人的肉體和精神方面的創傷。在主動脈瓣手術領域,避免胸骨正中切口或縮小胸骨劈開切口成為最早的實踐。1998 年,Cosgrove等[1]最早報道應用胸骨旁小切口進行主動脈瓣手術,1998 年,Gundry 等[2]報道使用胸骨上段切口進行主動脈瓣手術。此后經過20 多年的實踐,已經發展出了包括胸骨旁、部分胸骨劈開切口、胸腔鏡輔助小切口、機器人手術、經皮導管/經心尖導管置入等微創手術方式,這些手術方式對于主動脈瓣手術而言各有優缺點,手術適應范圍及禁忌證也不盡相同,本研究就微創主動脈瓣手術研究現狀進行綜述。

1 常用的微創主動脈瓣手術方式

1.1 胸骨上段小切口主動脈瓣手術 胸骨上段小切口最早由Gundry 等[2]于1998 年報道,研究者使用該入路完成了主動脈瓣置換、二尖瓣置換、再次主動脈瓣置換、主動脈根部置換,甚至部分主動脈弓重建等手術,結果表明,該手術方式可以取得較好的治療效果。胸骨上段小切口手術,其皮膚切口位于胸骨中線上段自胸骨角向下至第3 或第4 肋間。通常對于手術切口的長度目前并無特殊限制,多數情況下為5～8 cm;用電鋸自上而下縱行劈開胸骨至第3或第4肋間處向右側橫斷,使切口近似呈 “J”形。2015 年,Shehada等[3]報道,在術前基本情況相匹配條件下,胸骨上段小切口主動脈瓣手術在手術死亡率、長期生存率方面優于傳統正中切口手術,此外在用血量、呼吸機使用時間、術后呼吸功能等方面也均優于傳統正中切口手術。同時,由于胸骨上段小切口僅切開部分上段胸骨,胸骨縫合固定后穩定性好,且不經胸膜腔,對呼吸功能影響小,因此,此手術入路對于術前合并呼吸功能受損的病人也是一個不錯的選擇。

在國內,陳振強等[4-5]通過對胸骨上段小切口徑路和常規胸骨正中劈開徑路治療主動脈瓣膜病的療效和安全性進行比較,結果顯示,胸骨上段小切口徑路盡管體外循環及主動脈阻斷時間較常規胸骨正中劈開徑路延長,但病人術后住院時間、出血量、傷口疼痛程度均明顯優于傳統正中切口手術。此外,由于手術徑路方向和體外循環插管方式與常規胸骨正中切口基本相同,未增加體外循環插管和手術的難度,易于掌握,且如術中出現意外情況能延長切口,或改為常規胸骨正中切口,可及時處理;心臟顯露不滿意時,可向下延長切口獲得滿意的顯露,提高了手術的安全性,同時又不增加手術費用。

1.2 胸骨旁小切口主動脈瓣手術 胸骨旁小切口最早由Cosgrove 于1998 年用于主動脈瓣手術[1],優點是保持了胸骨的完整性,缺點是術后病人的疼痛感較強,有時需要結扎并離斷右側乳內動脈,而且部分瘦弱的病人將來可能出現胸骨旁的矛盾運動,另外有些病人(如肥胖、肋間隙過窄、胸腔過深或肌肉發達)則可能造成術野顯露困難,此外,由于胸骨旁切口僅能顯示部分升主動脈及上腔靜脈,在進行主動脈瓣手術操作時,必須采用外周插管的方式建立體外循環,因此,增加了外周血管并發癥的風險,對于存在外周血管粥樣硬化病變的病人并不適用。

1.3 胸腔鏡輔助主動脈瓣手術 20 世紀90 年代初,電視胸腔鏡(VAST)開始應用于心臟手術,隨著技術的發展,尤其是閉式體外循環技術的應用,即通過股動脈、股靜脈及頸靜脈穿刺插管,建立體外循環,實現升主動脈阻斷,主動脈根部灌注心臟停搏液以及心內引流等關鍵技術的發展和成熟,胸腔鏡輔助小切口心臟手術可以提供良好的視野,改善因切口長度縮短而損害的顯露效果,使最大限度縮短切口的長度成為可能。主動脈瓣手術領域,1997 年Benetti 等[6]首先報道了采用右前外側胸部切口進行主動脈瓣手術,此后,隨著胸腔鏡技術的加入,進一步將胸部切口長度縮短,同時由于胸腔鏡具有光源照明作用以及影像放大特點,手術精確度進一步提高。賈寶成等[7]采用胸腔鏡輔助右胸小切口行主動脈瓣置換術,取得良好治療效果。然而,因為主動脈切口縫合風險大,使用推結器打結技術要求高,所以,這種手術方式所使用的胸腔鏡,更多是作為照明光源使用,主要操作仍依賴于右前胸肋間小切口進行。

1.4 機器人輔助主動脈瓣手術 近年來,以Da Vinci為代表的機器人手術平臺,因其高清的3D 操作圖像、具備7 個自由度和震動消除功能的機械手臂、匙孔大小的手術切口等,使得手術操作更為穩定可靠,最大限度地減輕了組織的損傷。心臟外科作為最早應用機器人手術系統的專業之一,微創機器人手術在二尖瓣和冠狀動脈手術領域取得了長足的進步。在主動脈瓣外科領域,Folliguet 等[8]于2004 年首次報道了機器人主動脈瓣機械瓣置換手術,臨床預后良好。Balkhy 等[9]也報道了機器人下經升主動脈切口的主動脈瓣乳頭狀彈力纖維瘤切除手術過程,表明機器人下升主動脈切口進行主動脈瓣膜操作的可行性。然而,術中機器人對于兩側冠狀動脈開口及主動脈瓣結構的顯露、鈣化病灶的完整切除、常規主動脈瓣的縫合等操作均存在一定難度,而且每位病人瓣膜病變存在較大差異,導致操作可重復性差,此外,由于目前進入我國市場的第4代機器人,機械手臂缺乏力反饋,在縫合主動脈切口時,不能準確把握縫線縫合力度,切口出血風險大,這也限制了機器人在主動脈瓣手術中的應用。

1.5 經皮主動脈瓣置換或經心尖主動脈瓣置換術(transcatheter aortic valve implantation,TAVI) 隨著老齡人口的增加,老年退行性心臟瓣膜病變發病率逐漸增加。由于老年病人往往合并多種基礎疾病,體外循環手術風險增加,因此,不需要體外循環,通過導管或心尖實施主動脈瓣置換技術應運而生。自2002 年Cribier 等[10]首次實施人體TAVI 成功到現在,TAVI 技術得到快速發展與推廣。據統計,全球約有40 個國家和地區可開展此項技術,目前共開展TAVI 15 萬例。應用Edwards Sapien 瓣膜的相關機構對病人進行了研究,1 ～3 年的隨訪結果均證實了TAVI 的有效性及安全性。其他的多項研究也證明了TAVI 在退行性心臟瓣膜病中應用的可行性及有效性[11-13]。在國內,自2010 年10 月葛均波院士實施首例人體TAVI 以來,該技術逐步在國內推廣應用,預期前景廣闊,此后,國內學者Luo 等[14]也進一步發展了經心尖途徑的主動脈瓣植入,并取得了較好的臨床效果。

在技術發展早期,循證醫學證據顯示,TAVI 主要適用于不能手術和高危的病人。隨著瓣膜制作技術的發展,近期,兩個低風險研究,Evolut 及PARTNER3 結果[15-16]均顯示,TAVI 可應用于低外科手術風險病人,且能取得與外科手術相同的治療效果,同時由于TAVI手術創傷更小,因此,該項技術存在更大優勢,這也促使美國食品藥品監督管理局(FDA)在2019 年8 月正式批準將TAVI 適應證擴展到嚴重主動脈瓣狹窄的外科手術低危人群。至此,TAVI 的適應證已經涵蓋整個風險范圍,包括不適合手術的病人,處于高風險或中等風險的病人以及低風險病人。然而,不容忽視的是,TAVI 仍然有著技術上無法解決的難題或禁忌證,包括主動脈根部解剖特征不匹配(竇高、竇寬和冠狀動脈口與瓣環的距離值過低、瓣環形狀極度偏心等)、瓣膜不規則或嚴重鈣化、主動脈瓣重度反流等,這些仍是TAVI治療的絕對或相對禁忌證,此外,由于近期FDA 已批準將該技術應用于低風險病人,那么首先需要解決的就是瓣膜的耐久性問題,這有待于更長時間的隨訪和考證,這也將決定TAVI 是否能夠用于更為年輕病人。

2 微創主動脈瓣手術技術展望

隨著生活水平的不斷提高,風濕性心臟瓣膜病發病率呈下降趨勢,而老齡化所帶來的老年退行性瓣膜病變病人將成為瓣膜病的主要人群,主動脈瓣病變將成為影響老年病人的主要瓣膜疾病。體外循環技術及心肌保護水平的提高、外科技術的精益求精和圍術期處理手段的日漸成熟完善,主動脈瓣手術治療水平進一步提高。另一方面,由于老年病人往往合并多種基礎疾病,傳統手術方式所帶來的損傷,將可能導致病人術后恢復慢、并發癥發生率增加、住院時間延長等,這就迫使心臟外科手術不斷向微創化方向發展,但是,必須清醒地認識到,不管是部分胸骨劈開主動脈瓣手術,還是以TAVI 為代表的微創介入治療技術,微創化的首要原則是在保證病人安全并達到滿意治療效果的同時,盡可能地減少手術切口、體外循環等損傷,只有遵循此原則,才能不斷推動微創主動脈瓣手術技術的不斷發展和完善。