主動脈瓣環擴大術的研究進展

孔強強，馬寧，羅鴻，喬晨暉

（鄭州大學第一附屬醫院 心血管外科，河南 鄭州 450052）

常見的主動脈瓣病變有各種原因（如先天畸形、發育不全、脫垂、感染等）引起的主動脈瓣狹窄（aortic stenosis,AS）和關閉不全（aortic insufficiency,AI），主動脈瓣置換術（aortic valve replacement,AVR）是治療該類疾病的有效方法，目的在于解除左室流出道梗阻和恢復瓣膜功能，技術已十分成熟，但是部分患者由于自身瓣環過小，在常規單純實施AVR 時，只能植入小號瓣膜，不能滿足患者自身需要，導致術后較高的跨瓣壓差，出現人工心臟瓣膜-患者不匹配（prosthesis-patient mismatch,PPM）現象［1］，進而導致左室流出道梗阻，心室肥厚等并發癥，降低患者生活質量，增加心源性死亡率，術后療效差［2-3］。為解決該問題，出現了相應擴大瓣環的技術，從NICKS 等［4］第一次提出瓣環擴大術以來，相繼出現了多種擴環方法及改良技術，其中常見的有后入路Manouguian 法［5］、Nu?ez 法［6］（即改良Manouguian 法）、前入路Konno-Rastan［7-8］法、聯合入路Yamaguchi's［9］雙側擴大法等。主動脈瓣環擴大術（aortic root enlargement,ARE）發展至今，取得了很好的應用和良好的術后效果，得到了越來越多學者的認可［10-12］。隨著科技進步，雖然新的人工瓣膜和免縫合瓣膜技術相繼出現，但是臨床上仍然會遇到上述特殊情況，所以，術者應該掌握ARE 技術，尤其是年輕一代醫生，以應對手術過程中出現的相應問題。ARE 技術除了在小主動脈瓣環和嚴重主動脈瓣狹窄的患者中得到了很好的應用和發展，現在主動脈根部相關疾病的治療方面也得到很好的應用，并取得滿意的臨床效果。

1 主動脈瓣環擴大術的適應癥

ARE 的主要適應癥是應用在小主動脈瓣環患者，目的在于植入更大號人工瓣膜，減小術后主動脈跨瓣壓差，降低發生PPM 的概率，改善患者生活質量。常規行AVR 術后，PPM 是術后常見并發癥，PIBAROT等［13］將有效瓣口面積指數（EOAI）小于0.85 cm2/m2作為發生PPM 的閾值，BLAIS 等［3］定義0.65 cm2/m2＜EOAI＜0.85 cm2/m2為中度PPM，EOAI＜0.65 cm2/m2為重度PPM。DAYAN 等［14］研究發現AVR 術后PPM 發生率為44%；WALTHER 等［15］稱術后發生中度PPM 概率為26.7%，發生重度PPM 概率為2.4%；MOON等［16］報道稱AVR 置換機械瓣后發生PPM 的概率為11%，置換生物瓣后PPM 發生率則高達51%。更重要的是，已有研究證明PPM 會嚴重影響術后左室功能和血流動力學，是AVR 術后遠期死亡率的獨立危險因素，并且PPM 會加速生物瓣膜的結構性退化，縮短使用年限，所以最大限度地減少PPM 的發生率至關重要［2,17-20］。ARE 的另一個適應證是左室流出道梗阻的患兒，Konno-Rastan 手術在過去是治療該部分患兒的有效方法［21］，由于自體肺動脈移植具有良好的生長潛力和血流動力學性能，并且避免了抗凝和減少了感染問題，在兒童患者中Ross-Konno 已取代Konno-Rastan 成為當今的首選手術；但是在老年患者和肺動脈瓣有病變的患者中Konno-Rastan 手術仍然廣泛適用。另外，隨著經導管主動脈瓣置換術（TAVR）的應用推廣，對于年齡大于65 周歲的老年主動脈瓣病變患者，采用置換生物瓣膜已成為指南，可以減少老年患者因術后抗凝治療帶來的出血及血栓問題，置換生物瓣膜時實施ARE，能夠為以后生物瓣膜衰敗后，實施經導管“瓣中瓣”植入術做準備［22-25］。除了以上提到的常見適應證之外，ARE技術的應用越來越廣泛，比如在多節段左室流出道梗阻和有主動脈或主動脈瓣手術史的患者中也可適用，有文獻報道了1 例先天性主動脈縮窄合并室間隔缺損的患者，已經有多次心臟手術史，效果不佳，并且出現了主動脈瓣水平下的梗阻及主動脈根部嚴重鈣化，綜合考量后采取了主動脈根部置換+Konno術，效果良好［26］。2020 年MATSUZAKI 等［27］首次報道了ARE 在人工瓣膜心內膜炎（prosthetic valve endocarditis,PVE）患者中的應用，PVE 患者瓣膜周圍組織粘連重，感染程度深，是AVR 術后嚴重的并發癥，死亡率高，手術治療難度大；徹底清除病變組織和重建受損瓣環是手術的關鍵，而ARE 可以為手術治療提供良好的視野和更大的操作面，徹底清除病變組織，補片重建瓣環后更換人工瓣膜，術后給予抗生素，隨訪效果良好，無復發［28］。ARE 已經被證實是安全有效的方法，隨著技術的不斷改進，在其他心臟疾病的治療中，同期需要實施ARE 的情況也越來越多。

2 具體手術方法

2.1 Nicks 法

1970 年NICKS 及其同事最早描述了該方法，常規胸骨正中切開，建立體外循環，在心臟停跳后，斜行主動脈切開，切口向后、向右延伸，從無冠瓣中點切開主動脈瓣環，進入“主動脈瓣-二尖瓣幕”，止于二尖瓣起始處，避免切開左心房。剔除病變瓣膜后，將人工瓣膜縫合到切開的主動脈瓣環上，切口采用單補片進行修補?？捎门Ｐ陌?、Gore-Tex 補片、戊二醛處理過的自體心包或者內襯有滌綸的心包，補片修剪成梭形，最寬處與主動脈瓣環保持一致，4-0 Prolene 線自切口最低處起針，連續均勻縫合，輕拉線，避免補片卷曲，瓣環擴大部位需用氈條加固［4］?？紤]到縫合之后心包因組織自動回縮和減小縫合張力，補片寬度要比需要拓展的寬度大，根據DAVID 等［29］的計算公式：補片寬度=π×△d+6～8 mm（注：△d為擴大后需要增加的瓣環直徑），即補片寬度是在預期需拓展寬度基礎上再增加6～8 mm，而張富恩等［22］研究采用的是在預期寬度之上增加4～6 mm，預后效果良好。MORI 等［30］報道稱應用Nicks 法，主動脈瓣環直徑平均增加3～4 mm，植入的人工瓣膜可以增加1 個標號以上。Nicks 法是第一個用來擴大主動脈瓣環的方法，操作簡單，學習曲線較短，同時也沒有切開左心房；但是與其他擴大瓣環的方法相比，Nicks 法對瓣環的擴大程度最小。趙國芳［31］提出一種改良Nicks 法，從無冠瓣中點切開主動脈瓣環進入纖維幕后，切口繼續向右延伸到右纖維三角交界處，類似“L”形，然后用長方形補片進行修補，達到比Nicks 法更好的擴環效果。

2.2 Manouguian 法

該方法是由MANOUGUIAN 等［5］在1979 年提出，操作要點是在心臟停跳后橫行切開主動脈，切口向后、向下延伸，穿過主動脈瓣環的左冠瓣和無冠瓣交界，延伸到二尖瓣前葉，同時切開左心房頂部。切口使用單個梭形補片進行修補，也是最低點起針，連續嚴密縫合，墊片加固，補片最寬處與主動脈瓣環水平。Manouguian 法對主動脈瓣環的擴大程度較Nicks 法更大，瓣環增加5～8 mm［30］。但是由于同時切開了左心房和二尖瓣前葉，需要對心房進行修補，術后有發生二尖瓣脫垂、主動脈-左房漏的可能［32-33］。此 后RITTENHOUSE 等［34］對修補方法進行改良，使用雙補片進行修補，另用一個單獨的三角形補片修補左心房，三角形底邊朝向主動脈根部。MOLINA［35］描述了另一種改良方法，使用一個三角形Gore-Tex 材料修補二尖瓣，底邊朝向瓣環，并高出瓣環水平幾毫米；另一個三角形滌綸補片修補主動脈，兩個補片的底邊在瓣環水平重疊；縫合時用氈條貼在左房壁加固，以防撕裂出血。此方法降低了二尖瓣關閉不全和主動脈根部出血的風險，隨訪13 年效果良好。

2.3 Nu?ez 法

1983 年NU?EZ 及其同事對Manouguian 法進行了改良，主動脈瓣環切口位置與Manouguian 法相同，都是穿過左冠瓣和無冠瓣的交界，不同之處在于Nuez 法在切開瓣環之前，先鈍性分離主動脈后根部的外膜和中膜，分開主動脈后根部與左心房。瓣環切口止于二尖瓣起始處，沒有打開左心房。先將人工瓣膜縫合到切開的主動脈瓣環上，采用單個梭形補片修補缺口，切口最低處起針，補片最寬處縫合在人工瓣膜上。由于補片縫合位置在二尖瓣前葉和主動脈瓣的纖維基上，相對比較牢固。該方法避免了對二尖瓣葉和左房的損傷，如果擴大程度不滿意還可以繼續向下切開，獲得更大切口［6］。CELIENTO 等［36］對53 例實施Nu?ez 術的患者都采用牛心包補片進行修補，牛心包既堅韌，不會隨著時間的推移而膨脹；又具有足夠的柔韌性方便進行縫合，可有效減少出血；住院死亡率為2%，最長隨訪時間為18 年，超聲心動圖和計算機斷層掃描結果顯示無嚴重PPM 發生，中度PPM 患者2 例，無晚期動脈瘤形成。

2.4 Konno-Rastan 法

即主動脈-心室成形術，由KONNO、RASTAN等人于1976 年描述。建立體外循環，心臟停跳后，先小心分離主動脈根部周圍脂肪組織，辨認出右冠脈開口，主動脈前方縱向切開，切口位于右冠脈開口左側4～5 mm，繼續向下延伸切開室間隔。另一弧形切口起源于主動脈瓣環水平，位于右室流出道前方，這兩個相交的切口可以充分打開主動脈根部和左室流出道。修補切口采用的是紡錘形雙層復合滌綸補片，將人工瓣膜縫合到切開的主動脈瓣環周圍后，補片從室間隔最低處開始縫合，中間最寬處與主動脈瓣環水平，縫合到人工瓣膜上形成新的瓣環，補片內層繼續向上縫合修補主動脈，外層則向前折疊覆蓋右室流出道，用來修補右室［7-8］。該方法可以最大限度地增加主動脈瓣環的直徑，主要用于消除兒童主動脈瓣下狹窄所致的左心室流出道梗阻［37］。但是該技術的難點是操作復雜，損傷大，容易出現術后出血，操作熟練的資深外科醫生可以有效避免對傳導系統、冠狀動脈及其分支、和肺動脈瓣的損傷，通過嚴密細致的縫合可以減少術后出血的發生。

2.5 Yamaguchi's 聯合入路雙側擴大法

1991 年YAMAGUCHI 等［9］對兩名小主動脈瓣環的兒童進行了主動脈瓣環的雙側擴大，該方法結合了Konno 和Nicks 法的切口。主動脈前方縱向切開，一切口類似于Konno 法，向左下延伸到左、右冠瓣結合處切開主動脈瓣環，但不同的是，該切口不進入室間隔和右室；另一切口向右下延伸，切開無冠瓣中點，但不進入二尖瓣前葉，與Nicks法的切口相同；兩切口為倒“Y”形。使用分叉形內墊有豬心包的補片進行修補，左側補片在最低處使用4～5 針帶氈片縫線固定到右心室壁和室間隔上緣，直到主動脈瓣環水平處；右側補片最低處使用1 根帶氈片縫線縫合到二尖瓣環的纖維起始處；然后采用常規縫合方法將其余部分補片縫合到切口邊緣。該方法可以植入比原瓣環大4 個瓣號的人工瓣膜，不會損害傳導系統和主要冠脈，也不會導致二尖瓣的扭曲和左心室功能不全。1997 年OKATI 等［38］描述了類似的方法，不同之處在于后入路切口位置不是無冠瓣中點，而是左、無冠瓣結合處，雙向擴大后主動脈瓣環直徑擴大了68%，隨訪31 個月后患者心功能為NYHA 分級Ⅰ級。后來PENG 等［39］描述了一種“H”形切口擴大瓣環技術，兩個獨立縱向切口，分別從左、無冠瓣交界處和左、右冠瓣交界處切開瓣環，前入路切口不進入室間隔，后入路切口少許進入二尖瓣前葉，主動脈根部上方橫行切口連接兩縱行切口。當僅進行后入路擴大瓣環時，植入的人工瓣膜位置往往向后傾斜，采用聯合入路擴大瓣環后，人工瓣膜植入位置可以更好的水平位于中心位置，更加符合血流動力學。

3 術后效果隨訪研究

對ARE 術后效果的研究也很多，大量文獻結果表明ARE 對患者有利，對ARE 持肯定態度。PENARANDA 等［40］報道了117 例實施ARE 的老年患者，預期PPM 的發生率從68%降低至20%，預期嚴重PPM 的發生率從32% 降至12%。YU等［41］支持這一觀點，除了證明實施ARE 能夠顯著降低重度PPM 的發生率外，還表示ARE 可改善患者術后心臟指數、降低包括充血性心力衰竭在內的遠期并發癥的發生率。Sá 等［42］對關于ARE的10 項研究，包含了各種后入路ARE 手術方法，但沒有前入路方法，如Konno-Rastan 術，對共13 174 例患者進行了Meta 分析，其中有2 819 例（21.4%）患者在行AVR 時，同期接受了ARE，另外10 355 例（78.6%）患者行AVR 時沒有進行ARE；前者與后者圍手術期死亡率的優勢比（）為1.506（95%CI：1.209～1.875,P＜0.001），這一數據看上去似乎對ARE 不利，但是當考慮到其他同期手術，包括二尖瓣置換（MVR）、冠狀動脈旁路移植術（CABG）等，調整數據后，差異無統計學意義（：1.625,95%CI：0.968～2.726,P=0.066），因此并不能證明圍手術期死亡率的增長是因為ARE 或是其他同期手術。另外這項Meta 分析中有一項研究證明，實施AVR 圍手術期死亡率只與美國紐約心臟病學會（NYHA）心功能分級、充血性心力衰竭和植入較小瓣膜有關，單獨實施ARE 并不會增加圍術期死亡率。此結果得到了YU 等［41］的支持，他們對9 項觀察性研究中8 561 名患者進行了Meta 分析，其中有2 570 例患者行AVR+ARE，另外5 991 例患者未行ARE，結果顯示ARE 除了會延長體外循環時間及主動脈阻斷時間外，并不會增加死亡率。ROCHA 等［43］報道了1 854 例ARE 患者，證明住院期間死亡率在統計學上無明顯差異，ARE 不會增加手術風險。COUTINHO 等［44］研究發現ARE 沒有延長患者住院時間。TAM 等［45］研究證明，與單獨實施AVR相比，AVR+ARE 既不影響早期死亡率，也不影響長期生存率，不會增加圍手術期心肌梗死、中風、完全性心臟傳導阻滯和因術后出血而再次手術的風險，同時也證明了ARE 沒有增加術后輸血的風險。國內相關研究同樣證明ARE 能使患者在術后獲得良好的血流動力學效果，是一種安全、有效的手術術式［46-49］。

4 小結與展望

綜上所述，ARE 可以明顯減少術后PPM 發生率，改善患者生活質量，大量文獻表明ARE 在小主動脈瓣環、左室流出道梗阻的患兒、TAVR、主動脈根部置換及相關手術中是安全有效的。術者在面對該類患者時，應該綜合考量患者實際情況，權衡利弊，決定是否實施ARE，對可以實施ARE的患者，根據需要擴大瓣環的程度和術者熟練程度，選擇合適的手術方法。另外術后效果與醫院手術量及術者熟練程度密切相關，如有需要，也可以將患者轉往更有經驗的醫院。每一種ARE 方法都有其獨特之處，能夠熟練掌握和理解它們則可以更好地為臨床工作中面對的不同情況提供經驗。

目前對于ARE 的研究中大多數文獻是基于單中心研究，樣本量小，有很大的局限性，缺少對不同ARE 技術之間單獨進行比較的隨機對照試驗?，F有的Meta 分析除了固有的局限性之外，更多地受到選擇偏差、發表偏差、治療偏差、混雜因素的限制，這些都會對結果產生一定的影響。因此，需要建立一個更大的數據庫，特別是通過多中心研究來增加數據的普適性，將重點放在單個ARE 技術和各種術式的比較研究上，對每種ARE 技術臨床效果之間進行更徹底的比較和分析。另外，現在對ARE 研究主要是觀察性研究，在以后的工作中需要添加一些盲目性和隨機性，以減少偏移，只有大型的隨機對照試驗才能幫助臨床醫生做出適合選擇，讓醫生在技術選擇上能夠有據可依。