羅明堯1, 3,舒暢1, 2,方坤1,於存濤1,錢向陽1,孫曉剛1
1. 中國醫學科學院 北京協和醫學院 國家心血管病中心 阜外醫院 心血管疾病國家重點實驗室(北京 100037)
2. 中南大學湘雅二醫院 血管外科(長沙 410008)
3. 雲南省阜外心血管病醫院 血管外科(昆明 650220)
通信作者:舒暢,
關鍵詞:主動脈弓;雜交手術;腔內修復術;開放手術;綜述
引用本文:羅明堯,舒暢,方坤,於存濤,錢向陽,孫曉剛.「HENDO」技術體系治療主動脈弓部疾病. 中國胸心血管外科臨床雜誌, 2020, 27(9). doi: 10.7507/1007-4848.202002088
摘要
主動脈弓部疾病包括主動脈弓部動脈瘤、假性動脈瘤、潰瘍、夾層和壁內血腫等,是主動脈疾病領域的研究熱點和治療難點之一。通過總結中國醫學科學院阜外醫院血管外科中心過去 5 年來的有關臨床數據,結合主動脈外科前沿發展的最新理論,筆者於 2019 年提出雜交技術(hybrid technique,H)、腔內修復術(endovascular repair,Endo)、開放式手術(open surgery,O)三種技術結合治療主動脈弓部病變的「HENDO」技術體系,倡導國內大型的主動脈疾病診療中心建立 HENDO 團隊及合作機制,消除外科醫生個人技術短板帶來的治療選擇偏倚,通過團隊分工協作,全面掌握上述三大主流技術群,從而為每例主動脈弓部疾病患者個體化選擇治療方案,達到提高生存率以及改善生活質量的目的。
正文
主動脈弓部疾病包括主動脈弓部動脈瘤、假性動脈瘤、潰瘍、夾層和壁內血腫等[1],多由於高血壓、動脈粥樣硬化、結締組織疾病、自身免疫性疾病、感染、外傷等因素導致。根據中國醫學科學院阜外醫院官方外科年報數據,2015~2019 年,主動脈弓部年度手術量佔據該院主動脈疾病手術總量的比例波動於 23.5%~30.1%,如 2019 年主動脈手術總量 1 519 例,其中主動脈弓部手術 450 例(29.6%),比例較大,為常見主動脈疾病類型。由於解剖位置複雜加上變異畸形等特殊性,主動脈弓部疾病的矯治難度較大,因此始終是主動脈疾病中的研究熱點和治療難點之一[2]。
通過總結中國醫學科學院阜外醫院過去 5 年來的臨床工作,結合主動脈外科前沿發展的最新理論和實踐,舒暢[3]於 2019 年提出雜交技術(hybrid technique,H)、腔內修復術(endovascular repair,Endo)、開放式手術(open surgery,O)三種技術結合來治療主動脈弓部病變,並且以提高生存率以及改善生活質量為目的的「HENDO」技術體系,倡導國內大型的主動脈疾病診療中心建立 HENDO 團隊及合作機制,消除外科醫生個人技術短板帶來的治療選擇偏倚,通過團隊分工協作,全面掌握上述三大主流技術群,從而為每例主動脈弓部疾病患者個體化選擇最佳治療方案。下面對三種技術群進行詳細闡述。
1 雜交技術
1.1 概述
雜交技術的內涵主要包括以下兩方面內容:一是同時採用外科和腔內手段聯合處理病灶,用不同的措施來處理病灶或分別處理不同部位的病灶,二者各施所長,相輔相成,以達到最佳效果;二是外科手段並不直接幹預病灶,作為輔助措施,為腔內操作創造便捷可行的路徑或條件,最終通過腔內技術和器材直接修復或隔絕病灶,治療疾病[4]。
主動脈弓部病變的傳統外科置換往往面臨體外循環和深低溫停循環帶來的內臟、凝血、神經系統併發症風險,尤其對於高齡、高危、合併症多的患者風險較大,死亡率高。而純腔內修復的錨定區不足,目前腔內分支重建(尤其是多分支重建)輔助技術的療效缺乏長期隨訪證據,還不適合全面推廣。因此,融合外科開放手術與微創腔內修復技術優勢的雜交技術,一方面通過外科手段獲得確切安全的錨定區,另一方面藉助腔內修復技術減小手術創傷或縮短手術時間,為複雜高危患者帶來一種新的治療選擇[5]。
根據雜交技術治療累及弓部主動脈病變的中國專家共識,雜交技術治療主動脈弓部疾病的術式分為 4 型。前 3 型為雜交全主動脈弓修復術:Hybrid Ⅰ型為非體外循環下升主動脈-頭臂血管搭橋,結合主動脈全弓覆膜支架腔內修復術,覆膜支架錨定於升主動脈 Z0 區;Hybrid Ⅱ型為體外循環下,升主動脈置換(處理或不處理主動脈根部)並頭臂血管去分支,結合主動脈全弓覆膜支架腔內修復術,覆膜支架錨定於人造血管;Hybrid Ⅲ型為深低溫停循環下,升主動脈(處理或不處理主動脈根部)及主動脈弓置換,可置入象鼻架,再藉助導絲導管技術評估或修復常規開放手術無法處理的降主動脈及遠端病變。Hybrid Ⅳ型為部分主動脈弓修復術,以覆膜支架覆蓋主動脈弓部分分支開口為特徵,即在非體外循環下,開胸行升主動脈-弓上一支或兩支動脈人工血管轉流(Ⅳa 型),或不開胸行頸部血管人工血管轉流(Ⅳb 型),結合部分主動脈弓覆膜支架腔內修復術[4]。雜交手術中,覆膜支架的植入方式多按照常規方式經股動脈逆行植入,特殊情況下也可經胸自人造血管灌注分支植入。
1.2 優勢
Hybrid Ⅰ、Ⅳ型主動脈弓修復術均在主動脈弓病變以外部位,通過相對低風險的旁路手術為腔內修復延長了錨定區,Hybrid Ⅱ型主動脈弓修復術則通過相對低風險的升主動脈置換手術,完全重建了可靠的錨定區,減少了對主動脈弓部游離顯露帶來的創傷及風險。此外,HybridⅠ、Ⅳ型主動脈弓修復術可以避免體外循環,Ⅱ型還可以避免深低溫停循環,減少了腎功能不全等相關併發症的發生[6]。阜外醫院一項大型單中心回顧性研究顯示,122 例行 Hybrid Ⅱ型主動脈弓修復術的患者,與 815 例行主動脈全弓置換加冷凍象鼻術的患者相比,術後死亡率和併發症發生率相對較低,但差異無統計學意義(9.2% vs. 17.4%,P=0.073,15.6% vs. 25.7%,P=0.066),雜交組肝功能不全(20.2% vs. 33.9%,P=0.022)、腎功能不全(22.9% vs. 38.5%,P=0.013)和截癱(0% vs. 6.4%,P=0.014)的發生率均顯著較低[7]。也有研究[8]發現雜交手術與傳統開放式主動脈弓置換手術相比,體外循環時間縮短,術後總體併發症率無顯著差異,不排除與樣本量有關。
Hybrid Ⅲ型主動脈弓修復術仍需在深低溫停循環下進行,沒有實質性降低傳統開放手術的創傷和技術難度,但它彌補了傳統外科手術的局限,針對開放手術後遠端未能解決的嚴重問題,通過腔內操作進一步封堵遠端大破口、處理臟器和肢體急性缺血等,降低再次幹預概率、遠端併發症發生率和手術死亡率[4]。
1.3 風險
Hybrid Ⅰ型主動脈弓修復術存在逆撕、吻合口假性動脈瘤等風險,Ⅱ型則存在體外循環相關併發症風險,Ⅲ型存在體外循環和深低溫停循環風險。Ⅳa 型與Ⅰ型風險類似。上述各型術式均需要開胸,劈開胸骨的創傷帶來的心理恐懼和主觀不適值得關注。體外循環也可能導致血液有形成分破壞、內臟功能損傷、凝血功能損傷、酸鹼失衡等。但此類患者原本是需要接受傳統開放手術的,採取 Hybrid 術式還是相對減小了風險,需正確看待。Ⅳb 型不開胸,但存在解剖外旁路人工血管閉塞風險及術後頸部不適感。
另值得一提的是,由於升主動脈固有的隨心臟跳動而舒縮晃動,將覆膜支架錨定於 Z0 區自體主動脈的各種術式(包括 Hybrid Ⅰ、Ⅳa 型和純腔內三分支重建術式),均可能存在更高的包括逆撕在內的嚴重併發症風險,Gandet 等[9]報導此類雜交手術逆撕 A 型夾層比例達 23%(錨定於 Z0 區)和 15.8%(錨定於 Z1 區)。因此,在更為理想的升主動脈腔內移植物問世以前,適應證需要嚴格掌握。
2 腔內修復術
2.1 概述
主動脈弓部疾病腔內修復的關鍵在於採取覆膜支架隔絕病變的同時,利用微創輔助技術保留或重建錨定區內的重要分支動脈,具有創傷小、恢復快的特點。當今主流的輔助技術包括平行支架技術(又稱煙囪技術)、開窗(開槽)技術、分支支架技術等[10-12]。
平行支架技術最早報導於 2003 年,用於錨定區不足的腹主動脈瘤的腎動脈重建[13],隨後用於主動脈弓部。根據平行支架的數量和位置,分為單煙囪技術、雙煙囪技術、三煙囪技術、潛望鏡技術(逆向煙囪技術)等[10]。開窗技術則是部分去除弓部三分支血管處覆膜的技術,利用主動脈覆膜支架開窗部分的孔隙保留分支動脈血流,利用剩餘覆膜部分隔絕病變,包括預開窗(體外開窗)和原位開窗(體內開窗)兩類[11, 14]。分支支架則是利用帶分支的一體化覆膜支架,修復病變,重建分支,因其複雜的結構和釋放步驟帶來的難度及風險,國際諸多品牌經多年研究仍有未上市產品,如有學者報告了泰爾茂雙內分支覆膜支架產品(Terumo Aortic,Glasgow,United Kingdom)多中心臨床試驗結果,認為學習曲線增加死亡率,建議限用於外科手術高危的患者[15]。國內目前已有上海微創公司的 Castor 支架可供臨床使用[12]。
2.2 優勢
與開放手術、雜交手術相比,腔內修復術重建弓部分支具有微創、手術時間短、術後恢復快的整體優勢[11]。平行支架技術利用市面已有產品實施手術,不存在法律風險;適用於急診手術及部分解剖條件特殊的弓部修復手術,尤其是常規腔內修復手術中誤蓋重要分支動脈時的補救;度過學習曲線後操作簡便快捷,手術時間短。一般行相應的數個外周動脈切口即可完成手術[16]。
預開窗技術操作簡便,但手術結局取決於術者對病例的選擇和操作經驗。如果覆膜支架具有透視下可以辨識的標記結構,開窗後不需縫製特殊標記,將大大縮短手術時間。如舒暢等[11]建立的覆膜支架特定自身顯影標誌物引導下的體外開窗技術,採用國產 Ankura 覆膜支架,以加強筋為中線開窗,結合覆膜近端「8」字顯影點,透視下可準確判斷開窗部位,不需另縫顯影標記,因此,體外釋放支架、開窗、重裝入輸送系統僅需數分鐘,幾乎不延長手術時間,術前首次造影和術畢末次造影之間平均僅需 22.8 min。如需縫製標記物,則將延長一定的手術時間。經驗豐富的醫生,對解剖條件不複雜的病例,一個股動脈小切口甚至穿刺點即可完成造影、主動脈支架植入、經股動脈選入開窗、導入橋接支架重建分支血流等整個手術操作,達到微創理念的極致[17-18]。
原位開窗技術採用覆膜支架直接覆蓋分支動脈後,以穿刺針或雷射、射頻裝置經分支動脈遠端逆行進入,抵達覆膜支架後打孔進入主動脈管腔,釋放橋接支架以重建分支,最大優勢是避免了預開窗技術存在的對位不良風險,且對於病灶、破口靠近分支動脈的患者,較預開窗有更小的內漏風險[15]。
分支支架技術是理論上符合解剖的最佳設計,由於是一體化設計,主體與分支支架之間無縫銜接,若病例選擇得當將很少有Ⅰ、Ⅲ型內漏風險[19-21]。
2.3 風險
平行支架技術採用兩枚或多枚支架並行排列,其間必然存在縫隙,因而存在固有的內漏風險,文獻報導單煙囪技術內漏率一般為 11% 左右[22],雙煙囪技術可能更高[23]。發生內漏的患者部分可以逐步自愈,但再幹預率顯著增加。此外,由於平行支架口徑較小,為保證通暢率,一般需要抗血小板,但若合併內漏,將會遇到兩難局面。
由於目前尚無上市的胸主動脈定製開窗支架,預開窗技術目前僅限於外科醫生在術中利用工具對覆膜支架手工開窗。若不經醫院醫務部門備案或倫理委員會批准,將面臨法律風險。其次,預開窗最大風險在於對位不準,開窗部位不能保留分支動脈,導致手術失敗,同時增加Ⅲ型內漏風險,因此術者經驗、解剖適宜的病例選擇及失敗後的應急預案均十分重要。支架結構受損,遠期耐久性值得關注[11, 16]。
原位開窗技術常用機械針刺和雷射打孔兩種方式建立孔隙,然後輔以球囊擴張,使孔隙逐步擴大至 6~8 mm,再植入橋接支架,理論上存在穿破動脈大出血、局部產生氣泡或微粒導致栓塞等風險,此外由於球囊擴張開窗形狀不可控,若產生裂紋,可能增加內漏風險。有體外研究顯示不同材質的覆膜,採取機械針刺和雷射打孔後結局不一,機械開窗方式覆膜受損可能相對較小,但都會對移植物產生不同程度的損傷,因此,原位開窗技術同樣存在開窗部位內漏的風險[24]。
分支支架產品由於設計工藝和釋放過程複雜等原因,有著較多的併發症風險,包括腦血管意外,支架釋放過程欠順暢,鎖骨下動脈寬大時近端錨定區脫入分支動脈造成形態不佳,支架主體與分支相對位置欠佳致分支狹窄閉塞等。弓部解剖條件複雜可能是該術式的技術瓶頸[19]。
3 開放手術
3.1 概述
主動脈弓部疾病的開放手術為傳統術式,歷史最為悠久,關於弓部的外科操作報導可追溯到 1947 年[25],而關於主動脈弓人工血管置換術的報導則至少可追溯至 1954 年[26]。目前臨床常用術式主要包括全主動脈弓置換術、次全主動脈弓置換術、部分主動脈弓置換術、主動脈弓成形術等,根據病變累及的部位和範圍不同靈活選用。隨著腔內微創技術的發展以及傳統手術巨大創傷的弊端,使其面臨一定的挑戰,但傳統手術遠期效果良好,且不斷改良,如小切口主動脈弓部手術的開展[27],目前仍然是主動脈弓部疾病的主要治療方式[28]。
3.2 優勢
開放手術的優勢在於直視下手術,可完全切除主動脈病灶,並對受累分支動脈予以完全解剖重建,手術效果徹底而持久。
密西根大學心血管外科 Patel 等[29]於 1993~2009 年間實施 721 例弓部手術(包括部分弓置換、次全弓置換、全弓置換、冰凍象鼻手術),平均隨訪 52.6 個月,30 d 死亡率 5%,腦梗死率 4.7%,永久透析率 1.9%,遠期生存率與病種相關,其中 Stanford A 型夾層 10 年生存率為 58.0%±0.4%,非 Stanford A 型夾層 10 年生存率則為 69.1%±0.4%。日本神戶大學 Ikeno 等[30]報導了 1999~2016 年間 655 例採用四分支人造血管行全弓置換的患者,手術死亡率 5.2%,永久性神經系統併發症 3.7%,平均隨訪 5 年,隨訪數據顯示 5 年生存率 73.1%±1.9%,10 年生存率 54.8%±2.7%。義大利博洛尼亞大學 Di Eusanio 等[31]報導了 1997~2012 年間,240 例 Stanford A 型夾層的治療結局,其中 53 例(22.1%)接受全弓置換術,187 例(77.9%)接受了更為保守的單純升主動脈置換、部分弓置換或次全弓置換,隨訪顯示全弓置換組和相對保守術式組住院死亡率相仿(24.1% vs. 22.6%),7 年生存率相仿(52.1%±0.9% vs. 57.2%±4.2%),7 年免除再幹預率相仿(71.6%±1.3% vs. 85.4%±3.9%),與美國德州醫學中心 Rice 等[32]的研究結果類似。
3.3 風險
主動脈弓部開放手術主要風險在於手術創傷較大、需要使用體外循環甚至深低溫停循環。劈開胸骨的巨大創傷帶來的心理恐懼和術後疼痛、呼吸受限等主觀不適值得關注,切口和胸骨感染也可能導致反覆手術清創、縱隔感染甚至進一步擴散帶來的生命危險。體外循環所致的風險包括血液有形成分破壞、內臟功能損傷、凝血功能損傷、酸鹼失衡等。深低溫停循環則比體外循環帶來的內臟、神經和凝血系統併發症更多。體外循環和深低溫停循環時間越長,手術後出現併發症的風險和死亡率越高[29]。
楊勇等[33]對 139 例主動脈弓置換術後患者進行統計,發現術後發生急性腎損傷 48 例(34.53%),其中連續性腎臟替代治療 17 例(12.23%),主動脈弓置換術後急性腎損傷是手術死亡的危險因素。針對目前國內常用的全弓置換+支架象鼻手術,有 Meta 分析顯示,術後早期死亡率為 9.2%,腦梗死率為 4.8%,脊髓損傷發生率為 3.5%,1 年以上的中長期隨訪總體死亡率為 13.0%,再幹預率 9.6%[34]。
綜上所述,HENDO 技術體系涵蓋的雜交技術(H)、腔內修復術(Endo)和開放式手術(O)三大技術群在主動脈弓部疾病的治療實踐中各有所長,又各有不足。沒有哪一種技術能夠完美攻克所有的主動脈弓部疾病,並給患者帶來最大獲益。通過建立技術全面的醫生團隊和分工協作機制,有效避免醫生個人技術短板帶來的治療選擇偏倚,三種技術可以相得益彰,並在不同主動脈弓部病變患者中找到自己的合適位置。因此,普及 HENDO 理念,建立 HENDO 團隊,在全面掌握雜交、腔內和外科三大技術群的基礎上,根據患者個體特徵和患病情況選擇適合的主動脈弓部修復手術方案,才能最大限度地提升患者生存率以及改善生活質量。
利益衝突:無。
作者貢獻:舒暢提出並推廣 HENDO 概念,實施手術;羅明堯參與 HENDO 概念提煉,實施手術,撰寫文稿;方坤參與 HENDO 概念提煉,實施手術,為文稿撰寫提建議;於存濤實施手術,文稿修改指導;錢向陽實施手術,文稿修改指導;孫曉剛實施手術,修改文稿。