引用本文： 馬進峰, 張瑜, 尤春娟, 陳家華, 謝志強, 陳媛媛. CARVAR 技術在主動脈瓣膜及根部疾病的應用. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2016, 23(4): 377-379. doi: 10.7507/1007-4848.20160087 復制
在心臟瓣膜外科，主動脈瓣病變一直是瓣膜外科研究的重點[1-2]。目前，對于主動脈瓣膜及根部疾病的治療絕大部分都需要行機械瓣膜或生物瓣膜置換。置換后的瓣膜僅存留開放與關閉的功能，由于機械固定的原因，主動脈瓣環及根部結構喪失了隨心動周期擴張和收縮的功能，從而影響了左心室機械射血與充盈，導致了術后左心室功能進行性下降；同時，由于瓣口面積縮小、血流動力學異常及長期抗凝的原故，極易發生重要臟器栓塞事件[3]。綜合性的主動脈瓣膜及根部成形（CARVAR）技術是一種新的主動脈瓣膜及根部成形技術，主要包括瓣葉的置換、瓣環的縮小、竇管交界（STJ）的環縮固定、瓣交界縫合以及竇壁的成形，近似生理性的修復主動脈瓣膜及根部的結構，最大程度地保留主動脈瓣膜、主動脈根部及左心室的生理功能，它的發明者是韓國的宋明根教授。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析2012年7月至2015年7月106例主動脈瓣膜及根部疾病患者的臨床資料。其中，男72例、女34例，平均年齡57.3 （11～67） 歲。病變原因包括風濕性病變54例，退行性病變31例，二瓣化畸形11例，其它10例。106例患者中單純性主動脈瓣狹窄32例，單純性主動脈瓣關閉不全61例，主動脈瓣狹窄合并關閉不全13例。術前心功能分級（NYHA）：Ⅰ級7例，Ⅱ級44例，Ⅲ級36例，Ⅳ級19例。術前心臟彩超顯示心臟射血分數（EF）平均值：41% （17%～56%）。左心室舒張期末徑最大92 mm，主動脈根部內徑16～63 mm。
1.2 手術方法
手術在全身麻醉、中低溫體外循環下進行，正中開胸，上下腔靜脈及主動脈根部插管建立體外循環，誘顫后阻斷主動脈，在主動脈根部距右冠狀動脈開口上方約1 cm處橫形切開主動脈管壁，懸吊暴露，經左右冠狀動脈開口灌注含鉀冷血心臟停跳液，探查病變情況：如果主動脈根部直徑小于45 mm、內壁正常、瓣葉正常的可以直接行竇部的縮小、STJ的固定，瓣葉異常者同期行瓣葉置換。如果主動脈根部直徑大于50 mm、內壁損傷嚴重、瓣葉正常的則直接行竇的成形，瓣葉異常者同期行瓣葉的置換[4]。瓣葉的重建：手術的第一步是對主動脈根部各部分進行測量，確定STJ直徑，如果STJ直徑沒有擴大，則直接在切口處測量；如果STJ直徑擴大，則新的STJ直徑取決于瓣環的測量值，瓣環的測量以肌性環測量值為主，測量所得值即是新的STJ直徑。鈍性、銳性相結合去除病變的主動脈瓣膜，新的瓣葉材料為牛心包組織，經特制的模具裁剪出新的瓣葉，其上緣長度即為新的STJ直徑，高度被設計成上緣直徑的0.7倍。從瓣環的最底部開始，用5-0的Prolene縫合線采用連續重復縫合的辦法分別將三個新的瓣葉縫合至瓣交界頂端，在縫合過程中同時對擴大的主動脈瓣環進行環縮固定。STJ的固定：依據新的STJ直徑選擇與其尺寸相匹配的內外環對STJ段進行縫合固定，內環為不可擴張性的纖維環，外環為軟環。放置位置距冠狀動脈開口以上約0.5 cm處，18針4-0 Prolene縫合線采用夾心縫合的方法進行環縮固定。新的瓣葉交界使用5-0 Prolene縫合線采用“8”字縫合技術進行縫合關閉，以便使主動脈根部的張力能夠傳導至瓣葉的游離緣，從而在左心室舒張早期瓣葉能夠及時關閉，防止反流形成。竇壁的成形：竇壁成形技術尤其適于主動脈竇瘤、根部直徑擴張大于50 mm以及微小主動脈病例。該組病例中1例成年男性，主動脈根部擴張，直徑63 mm；1例成年女性，微小主動脈，主動脈內徑16 mm，竇部前后徑18 mm，EF值22%，均成功運用該技術得到解決，術后恢復效果好。
1.3 手術施行情況
97例因主動脈瓣膜病變合并瓣環的輕中度擴張患者行主動脈瓣葉置換、瓣環的縮小以及STJ固定，7例根部瘤行竇壁重建，2例微小主動脈；45例同期行二尖瓣修復，27例同期行三尖瓣成形，21例同期行冠狀動脈旁路移植術，18例同期行房顫射頻冷消融術。
2 結果
術中平均體外循環時間為（115.0±30.8）min，主動脈阻斷時間為(91.0±21.5）min，術后監護室停留時間為（32.0±7.0）h，平均住院時間9.8 d。術后無低心排血量綜合征發生，腎功能不全或衰竭2例，經連續腎臟替代療法治療后恢復。感染性心內膜炎1例，發生于術后4個月左右，二次急診行主動脈瓣機械瓣膜置換后痊愈出院。術后評估心功能恢復情況良好，2例術前心功能Ⅳ級、重度心功能衰竭患者術后恢復至Ⅱ級左右。術后2周左右經胸超聲測量EF平均值54%，主動脈瓣平均瓣口面積（2.2±0.8）cm2，主動脈瓣跨瓣壓差（11.2±2.3）mm Hg。主動脈瓣少量反流2例，因心功能無明顯異常故未做特殊處理。術后隨訪率100%，所有患者均在術后1、3、6、9、12、24個月進行隨訪，經胸超聲檢查主動脈瓣膜及根部結構未見明顯異常。
3 討論
在整個心動周期中，包括主動脈瓣葉、瓣環在內的根部結構都是動態活動的[5]，根部結構隨心動周期擴張和收縮的功能是左心室機械性射血和充盈機制的重要組成部分，根部結構的這種特性應該得到保護。機械瓣和生物瓣由于存在相對固定的瓣架結構而使主動脈根部喪失了這種動態活動性。CARVAR技術則完整地保留了主動脈瓣環、主動脈竇壁以及瓣間三角等具備收縮與擴張功能的結構基礎，確保了主動脈根部與左心室在運動上的同步性，這種同步性使得術后左心室的機械射血和充盈更加接近其生理性，避免了左心室的額外做功，加速了主動脈根部的生理再造及左室形態的解剖重塑，有利于左心室功能的改善[6-7]，我們認為這是CARVAR術后心功能恢復較快的主要原因。
主動脈瓣膜置換，尤其是主動脈瓣環較小的患者，術后會產生明顯的跨瓣壓差[8-10]。宋邦榮等[11]認為機械瓣或生物瓣置換術后產生高跨瓣壓差的原因主要和瓣膜不匹配以及較小的有效瓣口開放面積相關，較高的跨瓣壓差不但對于術后血流動力學及心室重構等產生不利影響[12]，而且會導致嚴重的腎功能不全[13]。CARVAR技術其新的STJ直徑一經確定，新的瓣葉尺寸、新的瓣環直徑隨之也會被確定，重建后的主動脈瓣開放面積近似接近正常，所以術后不存在瓣膜不匹配的問題。另一方面，成形后的平均瓣口開放面積2.2 cm2較置換后的平均瓣口開放面積1.6～1.8 cm2大[14-15]，這也有效降壓了術后跨瓣壓差，最常用的26 mm牛心包瓣葉其術后平均跨瓣壓差小于10 mm Hg [16]，較小的跨瓣壓差以及較大的有效瓣口開放面積，不但對于術后心功能的恢復有明顯的幫助作用，同時 避免了局部異常血流的發生，降低了血栓形成的風險，減少了對瓣葉的機械沖擊，有效地延長了瓣葉的使用壽命。
機械瓣置換術后需要終生口服藥物抗凝，由此引發的不能妊娠、出血、栓塞等問題也一直困擾著臨床醫生，而CARVAR術后只需口服抗凝藥物一個月，年輕女性患者術后1年即可以妊娠，相對于機械瓣膜置換，CARVAR技術在這方面表現出了絕對的優越性。對于該術式存在爭議最多的是牛心包瓣葉的使用壽命和手術時間過長問題。正如我們所知，生物瓣膜壽命有限[17]，根部結構的順應性膨脹可以分散瓣葉關閉時交界處的機械應力，減少瓣膜游離緣的張力，所以有更好的耐久性[18-19]。CARVAR技術因為生理性地保留了主動脈瓣膜及根部結構的完整性，所以理論上應該有更長的使用壽命。在本組病例的術后隨訪中，經胸超聲顯示牛心包瓣葉保持了良好的活動性。在宋明根教授的病例隨訪中，首位接受CARVAR技術治療的患者已健康存活17年，經胸超聲結果顯示瓣葉具有良好的活動性[3]。以往認為，心內操作過多會導致心肌缺血及體外循環時間延長、術后并發癥多、死亡率高[20]。本組病例平均循環時間（115.0±30.8）min，平均主動脈阻斷時間(91.0±21.5）min，因為新的牛心包瓣葉要采用連續重復縫合的方法予以重建，所以手術時間相對較長，但術后患者仍然得到了較快的恢復和明顯的心功能改善。
CARVAR技術是一個系統性的治療方法，幾乎涵蓋了主動脈瓣膜及主動脈根部所有疾病的治療，臨床運用以來取得了滿意的近中期治療效果，對于遠期的治療效果尚待進一步隨訪。
在心臟瓣膜外科，主動脈瓣病變一直是瓣膜外科研究的重點[1-2]。目前，對于主動脈瓣膜及根部疾病的治療絕大部分都需要行機械瓣膜或生物瓣膜置換。置換后的瓣膜僅存留開放與關閉的功能，由于機械固定的原因，主動脈瓣環及根部結構喪失了隨心動周期擴張和收縮的功能，從而影響了左心室機械射血與充盈，導致了術后左心室功能進行性下降；同時，由于瓣口面積縮小、血流動力學異常及長期抗凝的原故，極易發生重要臟器栓塞事件[3]。綜合性的主動脈瓣膜及根部成形（CARVAR）技術是一種新的主動脈瓣膜及根部成形技術，主要包括瓣葉的置換、瓣環的縮小、竇管交界（STJ）的環縮固定、瓣交界縫合以及竇壁的成形，近似生理性的修復主動脈瓣膜及根部的結構，最大程度地保留主動脈瓣膜、主動脈根部及左心室的生理功能，它的發明者是韓國的宋明根教授。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析2012年7月至2015年7月106例主動脈瓣膜及根部疾病患者的臨床資料。其中，男72例、女34例，平均年齡57.3 （11～67） 歲。病變原因包括風濕性病變54例，退行性病變31例，二瓣化畸形11例，其它10例。106例患者中單純性主動脈瓣狹窄32例，單純性主動脈瓣關閉不全61例，主動脈瓣狹窄合并關閉不全13例。術前心功能分級（NYHA）：Ⅰ級7例，Ⅱ級44例，Ⅲ級36例，Ⅳ級19例。術前心臟彩超顯示心臟射血分數（EF）平均值：41% （17%～56%）。左心室舒張期末徑最大92 mm，主動脈根部內徑16～63 mm。
1.2 手術方法
手術在全身麻醉、中低溫體外循環下進行，正中開胸，上下腔靜脈及主動脈根部插管建立體外循環，誘顫后阻斷主動脈，在主動脈根部距右冠狀動脈開口上方約1 cm處橫形切開主動脈管壁，懸吊暴露，經左右冠狀動脈開口灌注含鉀冷血心臟停跳液，探查病變情況：如果主動脈根部直徑小于45 mm、內壁正常、瓣葉正常的可以直接行竇部的縮小、STJ的固定，瓣葉異常者同期行瓣葉置換。如果主動脈根部直徑大于50 mm、內壁損傷嚴重、瓣葉正常的則直接行竇的成形，瓣葉異常者同期行瓣葉的置換[4]。瓣葉的重建：手術的第一步是對主動脈根部各部分進行測量，確定STJ直徑，如果STJ直徑沒有擴大，則直接在切口處測量；如果STJ直徑擴大，則新的STJ直徑取決于瓣環的測量值，瓣環的測量以肌性環測量值為主，測量所得值即是新的STJ直徑。鈍性、銳性相結合去除病變的主動脈瓣膜，新的瓣葉材料為牛心包組織，經特制的模具裁剪出新的瓣葉，其上緣長度即為新的STJ直徑，高度被設計成上緣直徑的0.7倍。從瓣環的最底部開始，用5-0的Prolene縫合線采用連續重復縫合的辦法分別將三個新的瓣葉縫合至瓣交界頂端，在縫合過程中同時對擴大的主動脈瓣環進行環縮固定。STJ的固定：依據新的STJ直徑選擇與其尺寸相匹配的內外環對STJ段進行縫合固定，內環為不可擴張性的纖維環，外環為軟環。放置位置距冠狀動脈開口以上約0.5 cm處，18針4-0 Prolene縫合線采用夾心縫合的方法進行環縮固定。新的瓣葉交界使用5-0 Prolene縫合線采用“8”字縫合技術進行縫合關閉，以便使主動脈根部的張力能夠傳導至瓣葉的游離緣，從而在左心室舒張早期瓣葉能夠及時關閉，防止反流形成。竇壁的成形：竇壁成形技術尤其適于主動脈竇瘤、根部直徑擴張大于50 mm以及微小主動脈病例。該組病例中1例成年男性，主動脈根部擴張，直徑63 mm；1例成年女性，微小主動脈，主動脈內徑16 mm，竇部前后徑18 mm，EF值22%，均成功運用該技術得到解決，術后恢復效果好。
1.3 手術施行情況
97例因主動脈瓣膜病變合并瓣環的輕中度擴張患者行主動脈瓣葉置換、瓣環的縮小以及STJ固定，7例根部瘤行竇壁重建，2例微小主動脈；45例同期行二尖瓣修復，27例同期行三尖瓣成形，21例同期行冠狀動脈旁路移植術，18例同期行房顫射頻冷消融術。
2 結果
術中平均體外循環時間為（115.0±30.8）min，主動脈阻斷時間為(91.0±21.5）min，術后監護室停留時間為（32.0±7.0）h，平均住院時間9.8 d。術后無低心排血量綜合征發生，腎功能不全或衰竭2例，經連續腎臟替代療法治療后恢復。感染性心內膜炎1例，發生于術后4個月左右，二次急診行主動脈瓣機械瓣膜置換后痊愈出院。術后評估心功能恢復情況良好，2例術前心功能Ⅳ級、重度心功能衰竭患者術后恢復至Ⅱ級左右。術后2周左右經胸超聲測量EF平均值54%，主動脈瓣平均瓣口面積（2.2±0.8）cm2，主動脈瓣跨瓣壓差（11.2±2.3）mm Hg。主動脈瓣少量反流2例，因心功能無明顯異常故未做特殊處理。術后隨訪率100%，所有患者均在術后1、3、6、9、12、24個月進行隨訪，經胸超聲檢查主動脈瓣膜及根部結構未見明顯異常。
3 討論
在整個心動周期中，包括主動脈瓣葉、瓣環在內的根部結構都是動態活動的[5]，根部結構隨心動周期擴張和收縮的功能是左心室機械性射血和充盈機制的重要組成部分，根部結構的這種特性應該得到保護。機械瓣和生物瓣由于存在相對固定的瓣架結構而使主動脈根部喪失了這種動態活動性。CARVAR技術則完整地保留了主動脈瓣環、主動脈竇壁以及瓣間三角等具備收縮與擴張功能的結構基礎，確保了主動脈根部與左心室在運動上的同步性，這種同步性使得術后左心室的機械射血和充盈更加接近其生理性，避免了左心室的額外做功，加速了主動脈根部的生理再造及左室形態的解剖重塑，有利于左心室功能的改善[6-7]，我們認為這是CARVAR術后心功能恢復較快的主要原因。
主動脈瓣膜置換，尤其是主動脈瓣環較小的患者，術后會產生明顯的跨瓣壓差[8-10]。宋邦榮等[11]認為機械瓣或生物瓣置換術后產生高跨瓣壓差的原因主要和瓣膜不匹配以及較小的有效瓣口開放面積相關，較高的跨瓣壓差不但對于術后血流動力學及心室重構等產生不利影響[12]，而且會導致嚴重的腎功能不全[13]。CARVAR技術其新的STJ直徑一經確定，新的瓣葉尺寸、新的瓣環直徑隨之也會被確定，重建后的主動脈瓣開放面積近似接近正常，所以術后不存在瓣膜不匹配的問題。另一方面，成形后的平均瓣口開放面積2.2 cm2較置換后的平均瓣口開放面積1.6～1.8 cm2大[14-15]，這也有效降壓了術后跨瓣壓差，最常用的26 mm牛心包瓣葉其術后平均跨瓣壓差小于10 mm Hg [16]，較小的跨瓣壓差以及較大的有效瓣口開放面積，不但對于術后心功能的恢復有明顯的幫助作用，同時 避免了局部異常血流的發生，降低了血栓形成的風險，減少了對瓣葉的機械沖擊，有效地延長了瓣葉的使用壽命。
機械瓣置換術后需要終生口服藥物抗凝，由此引發的不能妊娠、出血、栓塞等問題也一直困擾著臨床醫生，而CARVAR術后只需口服抗凝藥物一個月，年輕女性患者術后1年即可以妊娠，相對于機械瓣膜置換，CARVAR技術在這方面表現出了絕對的優越性。對于該術式存在爭議最多的是牛心包瓣葉的使用壽命和手術時間過長問題。正如我們所知，生物瓣膜壽命有限[17]，根部結構的順應性膨脹可以分散瓣葉關閉時交界處的機械應力，減少瓣膜游離緣的張力，所以有更好的耐久性[18-19]。CARVAR技術因為生理性地保留了主動脈瓣膜及根部結構的完整性，所以理論上應該有更長的使用壽命。在本組病例的術后隨訪中，經胸超聲顯示牛心包瓣葉保持了良好的活動性。在宋明根教授的病例隨訪中，首位接受CARVAR技術治療的患者已健康存活17年，經胸超聲結果顯示瓣葉具有良好的活動性[3]。以往認為，心內操作過多會導致心肌缺血及體外循環時間延長、術后并發癥多、死亡率高[20]。本組病例平均循環時間（115.0±30.8）min，平均主動脈阻斷時間(91.0±21.5）min，因為新的牛心包瓣葉要采用連續重復縫合的方法予以重建，所以手術時間相對較長，但術后患者仍然得到了較快的恢復和明顯的心功能改善。
CARVAR技術是一個系統性的治療方法，幾乎涵蓋了主動脈瓣膜及主動脈根部所有疾病的治療，臨床運用以來取得了滿意的近中期治療效果，對于遠期的治療效果尚待進一步隨訪。