引用本文: 頓耀軍, 史藝, 郭宏偉, 魏波, 魏以楨, 錢向陽, 孫曉剛, 于存濤. 主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的手術策略和臨床結果. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2023, 30(1): 113-120. doi: 10.7507/1007-4848.202101019 復制
隨著手術技術、心肌保護和圍手術期治療手段的進步,主動脈根部置換術已經越來越成熟,并取得了較好的近期和遠期臨床結果[1-2]。隨著老齡化加劇,主動脈疾病發生率逐漸上升,心臟手術數量逐漸增多,越來越多患者需要接受二次主動脈根部置換術。但二次主動脈根部置換術與一次手術相比,不僅在技術上具有挑戰性,死亡率和并發癥發生率也相對較高[3]。
主動脈瓣置換術目前是心臟外科領域一項非常成熟的術式,臨床效果滿意,但會導致一些遠期并發癥,包括人工瓣膜功能障礙、人工瓣膜心內膜炎、人工瓣膜瓣周漏等[4-6]。主動脈瓣置換術后遠期也可能出現主動脈夾層、主動脈根部瘤或假性動脈瘤[7],常常需接受二次主動脈根部置換術[8]。而既往主動脈瓣置換術患者的主動脈瓣環結構與正常主動脈瓣環結構明顯不同,且主動脈瓣置換術會明顯改變血流動力學,影響主動脈壁應力分布,使得主動脈根部結構與正常患者不同[9]。此外,施行主動脈瓣置換術時的主動脈切口也影響主動脈壁的解剖結構。因此,既往主動脈瓣置換術后的二次主動脈根部置換術在二次手術中是一個獨特且具有挑戰性的亞群。但目前關于既往主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的臨床研究非常有限,本研究擬總結阜外醫院既往主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的臨床資料,描述手術策略,并分析早期和中期臨床結果。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析我院 2013 年 4 月—2020 年 1 月行主動脈根部置換術患者的臨床資料,選取既往行主動脈瓣置換術的患者,排除既往行主動脈根部或升主動脈、主動脈弓置換術的患者。共納入 75 例患者,其中男 54 例、女 21 例,年齡 25~82(56.4±12.7)歲。14 例患者行急診手術(入院 3 d 以內手術,急診手術組),61 例行限期手術(限期手術組),比較兩組患者的早期臨床結果和中期隨訪結果。
40 例(53.3%)患者于本院行既往主動脈瓣置換術,35 例(46.7%)于外院行主動脈瓣置換術;12 例(16.0%)置換了生物瓣,63 例(84.0%)置換了機械瓣。18 例患者主動脈瓣置換術同期完成其它心臟手術;見表 1。


1.2 二次根部置換術指征
二次根部置換術指征包括 38 例主動脈根部瘤、30 例主動脈夾層累及根部、2 例主動脈根部假性動脈瘤、2 例人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫和 3 例白塞病伴根部毀損;見圖 1。上述疾病均通過全主動脈計算機斷層掃描(computed tomography,CT)進行診斷。既往主動脈瓣置換術與二次根部置換術的間隔時間為 4.5 個月~24 年(8.4±5.5 )年。

PSRR:保留人工瓣膜的主動脈根部置換術;PVE:人工瓣膜心內膜炎
人工瓣膜功能障礙定義為中度或重度人工瓣膜狹窄[平均主動脈跨瓣壓差≥20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),有效瓣口面積≤0.9~1.1 cm2],和/或中度或重度人工瓣膜反流。本組患者中,17 例合并人工瓣膜功能障礙(12 例主動脈根部瘤、4 例主動脈夾層、1 例主動脈根部假性動脈瘤),13 例合并人工瓣膜瓣周漏(6 例主動脈根部瘤、1 例主動脈夾層、1 例主動脈根部假性動脈瘤、3 例人工瓣膜心內膜炎、2 例白塞病)。
1.3 手術策略
所有患者術前均行全主動脈 CT,以確定主動脈根部病變的性質、累及范圍及局部解剖。不同適應證患者的 CT 掃描見圖 2。CT 還可以評估主動脈、心臟與胸骨的關系。如果術前 CT 掃描顯示胸骨后方與心臟之間的間隙很小,可以在開胸前游離股動脈和股靜脈并建立外周體外循環。

a:主動脈根部瘤;b:主動脈夾層累及根部;c:主動脈根部假性動脈瘤
所有患者均選擇原胸骨切口入路。切開皮膚,取出胸骨鋼絲后,用搖擺鋸鋸開胸骨。仔細解剖主動脈、右心房周圍的粘連。對于此前接受左乳內動脈-前降支搭橋的患者,可以將左乳內動脈充分游離,阻斷升主動脈后用血管夾夾閉左乳內動脈。動脈插管部位可以選用升主動脈、股動脈、腋動脈,采用右心房或腔靜脈進行靜脈插管,然后開始體外循環。直腸溫度降至 30℃ 左右后,阻斷升主動脈。根據人工瓣膜是否反流,選擇經主動脈根部灌注或經冠狀動脈直視下灌注停跳液。心臟停止跳動后,進行主動脈根部置換術。切開升主動脈后,首先詳細檢查人工瓣膜;見圖 3。根據不同的適應證、主動脈病變類型及累及范圍、原人工瓣膜的功能,可以選擇不同的手術策略。

對于合并人工瓣膜功能障礙或人工瓣膜瓣周漏的患者,術中需移除原人工瓣膜,若人工瓣膜功能正常,則可以保留原人工瓣膜。對于植入生物瓣超過 8~10 年的患者,術中仔細評估瓣膜條件,若瓣葉鈣化嚴重,即使未達到人工瓣膜功能障礙的標準也可考慮移除原人工瓣膜。對于人工瓣膜功能正常,但人工瓣下因血管翳形成導致主動脈瓣下狹窄的患者,可以同期進行主動脈瓣下隔膜切除術。對于主動脈根部瘤、根部夾層和根部假性動脈瘤患者,若需移除原人工瓣膜,則選擇 Bentall 手術,若保留原人工瓣膜,則選擇保留人工瓣膜的主動脈根部置換術(prosthesis-sparing root replacement,PSRR)。行 PSRR 時,選擇 2-0 滌綸編織線間斷縫合或 3-0 Prolene 線連續縫合,將人工血管縫合于原人工瓣膜的瓣環上。對于人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫或白塞病伴根部毀損的患者,可以選擇 Bentall 手術或 Cabrol 手術。進行 Cabrol 手術時,先將人工血管近端與主動脈瓣環縫合,然后取 8 mm 人工血管,分別與2個冠狀動脈開口進行端端吻合,再將 8 mm 人工血管與主血管端側吻合,最后完成人工血管遠端吻合。此外,還需根據根部解剖情況和手術經驗,選擇鈕扣法吻合冠狀動脈或腔內吻合冠狀動脈及主動脈根部-右心房分流術。
對于既往使用大隱靜脈進行冠狀動脈旁路移植術的患者,將原近端吻合口帶周圍主動脈壁制作成一個紐扣,重新吻合到人工血管上。對于合并主動脈弓部病變(弓部瘤、弓部夾層),應同時行弓部手術。根據主動脈病變性質及受累部位、患者病情及主刀醫師的手術經驗,可選擇部分主動脈弓置換術、次全主動脈弓置換術、全主動脈弓置換術±支架象鼻技術,以及雜交全主動脈弓修復術。雜交全主動脈弓修復術無需使用低溫停循環,而所有接受次全主動脈弓或全主動脈弓置換術的患者,以及大部分接受部分主動脈弓置換的患者都需要低溫停循環。還有部分主動脈弓置換術的患者進行遠端吻合時未采用低溫停循環,術中使用2把阻斷鉗分別阻斷遠端主動脈弓及無名動脈,通過股動脈插管進行遠端灌注。若選擇低溫停循環,直腸溫度需降至 22~26℃,可經無名動脈或腋動脈(1 例經左側頸總動脈)行選擇性順行性腦灌注,流量為 5~10 mL/(kg·min)。
1.4 隨訪
隨訪資料通過電話或門診隨訪獲取,記錄隨訪期間的 CT 結果以及主動脈事件、并發癥和死亡。
主要終點是復合臨床終點,包括手術死亡、卒中、截癱和急性腎功能損傷需血液透析;次要終點為急性腎功能損傷。手術死亡定義為手術后 30 d 內或出院前死亡。急性腎功能損傷定義為術后血清肌酐與術前血清肌酐的比值>2,或需要血液透析的急性腎功能損傷。主動脈事件定義為主動脈相關死亡、主動脈相關再次手術干預、新發主動脈夾層以及無法解釋的猝死。
1.5 統計學分析
正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布的計量資料采用中位數(M)和范圍表示, 組間比較采用t 檢驗或 Wilcoxon 秩和檢驗。分類變量用頻數(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。采用單因素和多因素 logistic 回歸模型分析確定復合臨床終點、急性腎功能損傷的危險因素。采用 Kaplan-Meier 生存曲線和 log-rank 檢驗評估患者的生存率和免于主動脈事件發生率。所有統計分析采用 SPSS 21.0 軟件進行。P≤0.05 為差異有統計學意義。
1.6 倫理審查
本研究經中國醫學科學院阜外醫院倫理委員會審批通過,審批號:2021-1557。
2 結果
2.1 手術資料
1 例患者在開胸過程中發生動脈瘤破裂,緊急通過股動靜脈插管建立體外循環,降溫至 18℃ 進入深低溫停循環,然后開始進行手術操作。此外,2 例患者在停機后進行二次轉機,其中 1 例患者因二尖瓣中度反流而二次轉機行二尖瓣成形術,另 1 例主動脈根部假性動脈瘤患者完成 PSRR 手術后,因根部出血嚴重而再次轉機,拆除人工瓣膜及人工血管,并重新進行 Bentall 手術。
本組患者,30 例患者取出原人工瓣膜、45 例患者保留了原人工瓣膜。45 例患者行 PSRR、26 例患者行 Bentall 手術、4 例患者行 Cabrol 手術。26 例 Bentall 手術中,16 例使用機械瓣帶瓣管道、10 例使用手工組裝的生物瓣帶瓣管道。此外,1 例人工瓣膜心內膜炎患者和 3 例白塞病患者因嚴重感染或炎癥病變導致冠狀動脈開口糟脆,行 Cabrol 手術以減輕冠狀動脈吻合口張力;這 1 例人工瓣膜心內膜炎患者選擇同種帶瓣主動脈,3 例白塞病患者則采用了機械瓣帶瓣管道。全組患者中,只有 8 例患者在根部置換術使用了紐扣技術,包括 3 例 Bentall 手術和 5 例 PSRR。
急診手術組和限期手術組分別有 11 例和 25 例患者接受了額外手術(78.6% vs. 41.0%,P=0.011)。急診手術組體外循環時間長于限期手術組[(197.3±79.7)min vs. (154.1±60.5 min),P=0.044],兩組主動脈阻斷時間差異無統計學意義[(118.2±52.9)min vs. (101.3±37.2)min,P=0.206]。7 例急診手術患者和 14 例限期手術患者術中采用低溫停循環(50.0% vs. 23.0%,P=0.042)。選擇性腦灌注平均持續時間為(17.6±4.2)min;見表 2。


2.2 早期臨床結果
手術死亡率為 1.3%(1/75)。患者為 1 例 63 歲男性,因根部假性動脈瘤行 PSRR,術后因主動脈根部大出血而再次轉機,最終行 Bentall 手術。術后恢復順利,于術后 13 d 順利出院。出院 7 d 后,因不明原因猝死。
5 例患者出現了復合臨床終點,包括 1 例手術死亡、1 例卒中和 3 例急性腎功能損傷需血液透析。13 例患者發生急性腎功能損傷,21 例患者機械通氣時間延長(>48 h)。此外,3 例患者行二次開胸止血、3 例行氣管切開術、4 例出現肝功能障礙。在同一住院期間發生需植入永久性起搏器的房室傳導阻滯 1 例。術后結果見表 2。
所有患者最終都順利出院,其中 3 例患者出院后轉至另一醫院繼續治療肺部并發癥。還有 3 例患者出院后 1 個月內再次入院,再次入院的原因分別為胸部切口愈合不良、腹股溝切口愈合不良、大量心包積液。
通過單因素和多因素回歸分析,均未發現某項指標與復合臨床終點相關。單因素回歸分析發現低溫停循環與術后急性腎功能損傷相關(P=0.029),而急診手術與急性腎功能損傷不相關(P=0.739)。多因素回歸分析也提示低溫停循環是術后急性腎功能損傷的獨立危險因素(P=0.034);見表 3。

2.3 中期隨訪結果
74 例存活患者均得到有效隨訪,隨訪時間為 0.5~92.0(30.3±25.0)個月。隨訪期間發生 4 例死亡:1 例死于心力衰竭、1 例死于腦出血、另外 2 例為不明原因的猝死。1 年、3 年和 6 年生存率分別為 97.2%、91.4% 和 84.4%。2 例患者發生主動脈事件,均為不明原因的猝死,1 年、3 年和 6 年免于主動脈事件發生率分別為 98.7%、95.0% 和 87.7%。急診手術組和限期手術組患者生存率與免于主動脈事件發生率差異無統計學意義(log-rank,P=0.450,P=0.610);見圖 4。

a:急診手術組與限期手術組生存率;b:急診手術組與限期手術組免于主動脈事件發生率
隨訪過程中,1 例患者行永久性起搏器植入術,還有 1 例冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者因左主干病變接受 3 次經皮冠狀動脈介入治療。
3 討論
在接受二次主動脈根部置換術的患者中,最常見的初次手術類型為主動脈瓣置換術[10-13]。而且隨著主動脈瓣置換術手術數量的增加,越來越多患者會出現遠期并發癥[4-6],或者出現主動脈夾層、主動脈根部瘤或假性動脈瘤,從而需要接受二次主動脈根部置換術[8]。但目前關于主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的研究非常有限。我們的研究表明,在較大的主動脈外科中心,主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術可以安全順利地開展,并能取得較好的近期和中期臨床結果。
本研究中,二次主動脈根部置換術的適應證包括主動脈根部瘤、主動脈夾層累及根部、根部假性動脈瘤、人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫、白塞病伴根部毀損。此外,本組患者 17 例合并人工瓣膜功能障礙、13 例合并人工瓣膜瓣周漏。需要根據患者不同適應證、人工瓣膜的功能及主動脈病變特征,選擇最合適的手術策略。
主動脈根部瘤是本組患者中最常見的適應證(50.7%)。隨著年齡增長,有些患者主動脈瓣置換術后主動脈根部會進一步擴張,發展為主動脈根部瘤,尤其是合并主動脈瓣二瓣化的患者[9]。主動脈瓣置換術也會影響主動脈瓣血流動力學,改變主動脈壁應力分布,從而導致主動脈根部擴張。此外,許多患者在外院第一次行主動脈瓣置換術時已有主動脈根部擴張(45~55 mm),但考慮當地醫院主動脈手術經驗少、手術風險高,未同期進行主動脈根部置換術。主動脈夾層累及根部則是本組患者第二常見的適應證(40.0%)。據統計,主動脈瓣置換術后A型主動脈夾層的發生率為 0.2%~2.3%[14],且馬方綜合征患者主動脈瓣置換術后更容易發生主動脈夾層[15]。Tsutsumi 等[14]的研究則表明,主動脈瓣反流、高血壓、男性、升主動脈直徑≥45 mm 且主動脈壁脆弱或變薄是主動脈瓣置換術后發生 A 型主動脈夾層的危險因素。主動脈根部假性動脈瘤是主動脈瓣置換術后罕見但致命的并發癥,發生原因可能包括主動脈切口縫線撕裂、炎癥性疾病累及主動脈切口、感染等[16]。主動脈根部瘤、主動脈夾層累及根部及根部假性動脈瘤均需采用主動脈根部置換術。
人工瓣膜功能障礙是主動脈瓣置換術術后常見的并發癥,其發生原因包括:生物瓣結構性瓣膜衰敗、人工瓣血栓形成、瓣下血管翳等[17]。而主動脈瓣置換術后人工瓣膜瓣周漏的發生也并不少見,其發生率為 2%~17%[18],人工瓣膜瓣周漏的發生原因包括:感染、縫線撕開、瓣環鈣化、瓣環組織脆弱等[19]。單純人工瓣膜功能障礙或人工瓣膜瓣周漏可以通過二次主動脈瓣置換術或者介入人工瓣膜瓣周漏封堵來治療[17, 19-20],但若同時合并主動脈根部病變時,則只能選擇二次主動脈根部置換術。70 例主動脈根部瘤、主動脈夾層或根部假性動脈瘤患者中,17 例合并人工瓣膜功能障礙、8 例合并人工瓣膜瓣周漏,這些患者均行 Bentall 手術。此外,還有 5 例患者發生人工瓣膜瓣周漏的原因為感染性心內膜炎(2 例)和白塞病(3 例)。既往很多研究[11, 21]中,人工瓣膜心內膜炎也是二次主動脈根部置換術比較常見的適應證。當人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫時,根部破壞嚴重,感染可能累及主動脈竇壁或冠狀動脈開口,只能行主動脈根部置換術[22]。對于嚴重感染的患者,使用同種帶瓣管道可以降低術后再次感染的發生率[23],本組患者中 1 例人工瓣膜心內膜炎患者使用了同種帶瓣主動脈。對于白塞病合并主動脈瓣關閉不全的患者,主動脈瓣置換術后人工瓣膜瓣周漏的發生率非常高[24],且處理起來非常棘手,尤其是對于合并根部破壞嚴重的患者,對于這種情況,主動脈根部置換術是最合適的選擇[25-26]。
二次手術時,若需移除原人工瓣膜,則需要在脆弱的病變主動脈瓣環上進行操作,這可能會損傷鄰近的心臟結構[27],且移除人工瓣膜后主動脈瓣環結構可能不清晰,行根部置換術時沒有明確的縫合緣。因此,在進行二次主動脈根部置換時,對于沒有人工瓣膜功能障礙或人工瓣膜瓣周漏的患者應盡量保留原人工瓣膜。在本研究中,大多數患者(60.0%)行 PSRR。
隨著手術技術的進步,主動脈根部置換術也越來越成熟,但既往心臟手術后的二次主動脈根部置換術仍然存在著挑戰,死亡率達 3%~14.3%[21, 28-31]。而目前只有2項研究[21, 28]統計了主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的死亡率,且死亡率均為 14.1%。本研究中,術后早期死亡率僅 1.3%,遠低于既往研究結果。這可能是因為本組患者平均年齡較小、術前合并癥較少、左室功能好、合并冠狀動脈旁路移植術比例小。Esaki 等[28]的研究納入 280 例既往心臟手術或主動脈手術后行二次主動脈根部置換術的患者,結果發現慢性肺疾病、既往心肌梗死、同期行二尖瓣手術與術后早期死亡相關。Szeto 等[21]的研究納入 156 例既往主動脈瓣手術或近端主動脈手術后行二次主動脈根部置換術的患者,通過多因素回歸分析發現,年齡>75 歲、心功能分級(NYHA) 4 級、體外循環時間>300 min、術后二次開胸止血、術后腎功能衰竭與術后早期死亡相關。低溫停循環是主動脈手術尤其是弓部手術中常用的手段,它可以降低氧耗和組織代謝率,使機體能更好地耐受缺血,但低溫停循環也與腎動脈內皮功能障礙有關,可增加術后急性腎功能損傷的發生率[32]。本研究中,單因素和多因素回歸分析均發現,低溫停循環與術后急性腎功能損傷的發生密切相關。
由于主動脈瓣環結構與傳導束解剖位置接近,二次主動脈根部置換術后可能發生完全性房室傳導阻滯,其發生率為 4.1%~17.3%[10-11, 21, 23]。本研究中,只有 1 例(1.3%)患者出現了完全性房室傳導阻滯且安裝了永久起搏器。主要原因是本組患者 PSRR 比例較高(60.0%),PSRR 是將人工血管直接縫合在原人工瓣環的縫合緣上,該操作幾乎不會損傷傳導束。此外,本組患者為主動脈瓣置換術后二次根部置換術,其根部粘連情況較既往根部手術的患者粘連要輕,游離主動脈根部相對容易,損傷局部結構和傳導束的風險也相應降低。
本研究中期結果滿意,6 年生存率和免于主動脈事件發生率分別為 84.4% 和 87.7%,且急診手術不影響遠期生存率和免于主動脈事件發生率。而根據既往研究[21, 28-31],二次主動脈根部置換術后 5 年生存率為 71%~82.5%。Szeto 等[21]通過 Cox 回歸分析發現年齡>75 歲是二次主動脈根部置換術后遠期死亡的獨立危險因素,Esaki 等[28]通過 Cox 回歸分析則發現年齡、外周動脈疾病、急診手術和同期行二尖瓣手術與遠期死亡相關。
本研究存在著許多不足之處。本研究為回顧性研究,只入選了主動脈瓣置換術后發生主動脈根部病變的病例,未對主動脈瓣置換術后再發主動脈根部病變進行全面的危險因素評估。此外,因大多數患者初次主動脈瓣置換術在外院進行,未能全面收集主動脈瓣置換術前的基線資料,包括主動脈根部直徑、主動脈瓣置換術手術指征、是否為主動脈瓣二瓣化。本組患者死亡率低,未能有效分析術后死亡的危險因素。
利益沖突:無。
作者貢獻:頓耀軍負責數據收集與分析、論文設計和撰寫;史藝負責部分論文設計;郭宏偉、魏波、魏以楨、錢向陽、于存濤負責論文部分設計并完成部分手術;孫曉剛負責論文總體設計、修改,并完成部分手術。
隨著手術技術、心肌保護和圍手術期治療手段的進步,主動脈根部置換術已經越來越成熟,并取得了較好的近期和遠期臨床結果[1-2]。隨著老齡化加劇,主動脈疾病發生率逐漸上升,心臟手術數量逐漸增多,越來越多患者需要接受二次主動脈根部置換術。但二次主動脈根部置換術與一次手術相比,不僅在技術上具有挑戰性,死亡率和并發癥發生率也相對較高[3]。
主動脈瓣置換術目前是心臟外科領域一項非常成熟的術式,臨床效果滿意,但會導致一些遠期并發癥,包括人工瓣膜功能障礙、人工瓣膜心內膜炎、人工瓣膜瓣周漏等[4-6]。主動脈瓣置換術后遠期也可能出現主動脈夾層、主動脈根部瘤或假性動脈瘤[7],常常需接受二次主動脈根部置換術[8]。而既往主動脈瓣置換術患者的主動脈瓣環結構與正常主動脈瓣環結構明顯不同,且主動脈瓣置換術會明顯改變血流動力學,影響主動脈壁應力分布,使得主動脈根部結構與正常患者不同[9]。此外,施行主動脈瓣置換術時的主動脈切口也影響主動脈壁的解剖結構。因此,既往主動脈瓣置換術后的二次主動脈根部置換術在二次手術中是一個獨特且具有挑戰性的亞群。但目前關于既往主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的臨床研究非常有限,本研究擬總結阜外醫院既往主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的臨床資料,描述手術策略,并分析早期和中期臨床結果。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
回顧性分析我院 2013 年 4 月—2020 年 1 月行主動脈根部置換術患者的臨床資料,選取既往行主動脈瓣置換術的患者,排除既往行主動脈根部或升主動脈、主動脈弓置換術的患者。共納入 75 例患者,其中男 54 例、女 21 例,年齡 25~82(56.4±12.7)歲。14 例患者行急診手術(入院 3 d 以內手術,急診手術組),61 例行限期手術(限期手術組),比較兩組患者的早期臨床結果和中期隨訪結果。
40 例(53.3%)患者于本院行既往主動脈瓣置換術,35 例(46.7%)于外院行主動脈瓣置換術;12 例(16.0%)置換了生物瓣,63 例(84.0%)置換了機械瓣。18 例患者主動脈瓣置換術同期完成其它心臟手術;見表 1。


1.2 二次根部置換術指征
二次根部置換術指征包括 38 例主動脈根部瘤、30 例主動脈夾層累及根部、2 例主動脈根部假性動脈瘤、2 例人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫和 3 例白塞病伴根部毀損;見圖 1。上述疾病均通過全主動脈計算機斷層掃描(computed tomography,CT)進行診斷。既往主動脈瓣置換術與二次根部置換術的間隔時間為 4.5 個月~24 年(8.4±5.5 )年。

PSRR:保留人工瓣膜的主動脈根部置換術;PVE:人工瓣膜心內膜炎
人工瓣膜功能障礙定義為中度或重度人工瓣膜狹窄[平均主動脈跨瓣壓差≥20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),有效瓣口面積≤0.9~1.1 cm2],和/或中度或重度人工瓣膜反流。本組患者中,17 例合并人工瓣膜功能障礙(12 例主動脈根部瘤、4 例主動脈夾層、1 例主動脈根部假性動脈瘤),13 例合并人工瓣膜瓣周漏(6 例主動脈根部瘤、1 例主動脈夾層、1 例主動脈根部假性動脈瘤、3 例人工瓣膜心內膜炎、2 例白塞病)。
1.3 手術策略
所有患者術前均行全主動脈 CT,以確定主動脈根部病變的性質、累及范圍及局部解剖。不同適應證患者的 CT 掃描見圖 2。CT 還可以評估主動脈、心臟與胸骨的關系。如果術前 CT 掃描顯示胸骨后方與心臟之間的間隙很小,可以在開胸前游離股動脈和股靜脈并建立外周體外循環。

a:主動脈根部瘤;b:主動脈夾層累及根部;c:主動脈根部假性動脈瘤
所有患者均選擇原胸骨切口入路。切開皮膚,取出胸骨鋼絲后,用搖擺鋸鋸開胸骨。仔細解剖主動脈、右心房周圍的粘連。對于此前接受左乳內動脈-前降支搭橋的患者,可以將左乳內動脈充分游離,阻斷升主動脈后用血管夾夾閉左乳內動脈。動脈插管部位可以選用升主動脈、股動脈、腋動脈,采用右心房或腔靜脈進行靜脈插管,然后開始體外循環。直腸溫度降至 30℃ 左右后,阻斷升主動脈。根據人工瓣膜是否反流,選擇經主動脈根部灌注或經冠狀動脈直視下灌注停跳液。心臟停止跳動后,進行主動脈根部置換術。切開升主動脈后,首先詳細檢查人工瓣膜;見圖 3。根據不同的適應證、主動脈病變類型及累及范圍、原人工瓣膜的功能,可以選擇不同的手術策略。

對于合并人工瓣膜功能障礙或人工瓣膜瓣周漏的患者,術中需移除原人工瓣膜,若人工瓣膜功能正常,則可以保留原人工瓣膜。對于植入生物瓣超過 8~10 年的患者,術中仔細評估瓣膜條件,若瓣葉鈣化嚴重,即使未達到人工瓣膜功能障礙的標準也可考慮移除原人工瓣膜。對于人工瓣膜功能正常,但人工瓣下因血管翳形成導致主動脈瓣下狹窄的患者,可以同期進行主動脈瓣下隔膜切除術。對于主動脈根部瘤、根部夾層和根部假性動脈瘤患者,若需移除原人工瓣膜,則選擇 Bentall 手術,若保留原人工瓣膜,則選擇保留人工瓣膜的主動脈根部置換術(prosthesis-sparing root replacement,PSRR)。行 PSRR 時,選擇 2-0 滌綸編織線間斷縫合或 3-0 Prolene 線連續縫合,將人工血管縫合于原人工瓣膜的瓣環上。對于人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫或白塞病伴根部毀損的患者,可以選擇 Bentall 手術或 Cabrol 手術。進行 Cabrol 手術時,先將人工血管近端與主動脈瓣環縫合,然后取 8 mm 人工血管,分別與2個冠狀動脈開口進行端端吻合,再將 8 mm 人工血管與主血管端側吻合,最后完成人工血管遠端吻合。此外,還需根據根部解剖情況和手術經驗,選擇鈕扣法吻合冠狀動脈或腔內吻合冠狀動脈及主動脈根部-右心房分流術。
對于既往使用大隱靜脈進行冠狀動脈旁路移植術的患者,將原近端吻合口帶周圍主動脈壁制作成一個紐扣,重新吻合到人工血管上。對于合并主動脈弓部病變(弓部瘤、弓部夾層),應同時行弓部手術。根據主動脈病變性質及受累部位、患者病情及主刀醫師的手術經驗,可選擇部分主動脈弓置換術、次全主動脈弓置換術、全主動脈弓置換術±支架象鼻技術,以及雜交全主動脈弓修復術。雜交全主動脈弓修復術無需使用低溫停循環,而所有接受次全主動脈弓或全主動脈弓置換術的患者,以及大部分接受部分主動脈弓置換的患者都需要低溫停循環。還有部分主動脈弓置換術的患者進行遠端吻合時未采用低溫停循環,術中使用2把阻斷鉗分別阻斷遠端主動脈弓及無名動脈,通過股動脈插管進行遠端灌注。若選擇低溫停循環,直腸溫度需降至 22~26℃,可經無名動脈或腋動脈(1 例經左側頸總動脈)行選擇性順行性腦灌注,流量為 5~10 mL/(kg·min)。
1.4 隨訪
隨訪資料通過電話或門診隨訪獲取,記錄隨訪期間的 CT 結果以及主動脈事件、并發癥和死亡。
主要終點是復合臨床終點,包括手術死亡、卒中、截癱和急性腎功能損傷需血液透析;次要終點為急性腎功能損傷。手術死亡定義為手術后 30 d 內或出院前死亡。急性腎功能損傷定義為術后血清肌酐與術前血清肌酐的比值>2,或需要血液透析的急性腎功能損傷。主動脈事件定義為主動脈相關死亡、主動脈相關再次手術干預、新發主動脈夾層以及無法解釋的猝死。
1.5 統計學分析
正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,非正態分布的計量資料采用中位數(M)和范圍表示, 組間比較采用t 檢驗或 Wilcoxon 秩和檢驗。分類變量用頻數(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。采用單因素和多因素 logistic 回歸模型分析確定復合臨床終點、急性腎功能損傷的危險因素。采用 Kaplan-Meier 生存曲線和 log-rank 檢驗評估患者的生存率和免于主動脈事件發生率。所有統計分析采用 SPSS 21.0 軟件進行。P≤0.05 為差異有統計學意義。
1.6 倫理審查
本研究經中國醫學科學院阜外醫院倫理委員會審批通過,審批號:2021-1557。
2 結果
2.1 手術資料
1 例患者在開胸過程中發生動脈瘤破裂,緊急通過股動靜脈插管建立體外循環,降溫至 18℃ 進入深低溫停循環,然后開始進行手術操作。此外,2 例患者在停機后進行二次轉機,其中 1 例患者因二尖瓣中度反流而二次轉機行二尖瓣成形術,另 1 例主動脈根部假性動脈瘤患者完成 PSRR 手術后,因根部出血嚴重而再次轉機,拆除人工瓣膜及人工血管,并重新進行 Bentall 手術。
本組患者,30 例患者取出原人工瓣膜、45 例患者保留了原人工瓣膜。45 例患者行 PSRR、26 例患者行 Bentall 手術、4 例患者行 Cabrol 手術。26 例 Bentall 手術中,16 例使用機械瓣帶瓣管道、10 例使用手工組裝的生物瓣帶瓣管道。此外,1 例人工瓣膜心內膜炎患者和 3 例白塞病患者因嚴重感染或炎癥病變導致冠狀動脈開口糟脆,行 Cabrol 手術以減輕冠狀動脈吻合口張力;這 1 例人工瓣膜心內膜炎患者選擇同種帶瓣主動脈,3 例白塞病患者則采用了機械瓣帶瓣管道。全組患者中,只有 8 例患者在根部置換術使用了紐扣技術,包括 3 例 Bentall 手術和 5 例 PSRR。
急診手術組和限期手術組分別有 11 例和 25 例患者接受了額外手術(78.6% vs. 41.0%,P=0.011)。急診手術組體外循環時間長于限期手術組[(197.3±79.7)min vs. (154.1±60.5 min),P=0.044],兩組主動脈阻斷時間差異無統計學意義[(118.2±52.9)min vs. (101.3±37.2)min,P=0.206]。7 例急診手術患者和 14 例限期手術患者術中采用低溫停循環(50.0% vs. 23.0%,P=0.042)。選擇性腦灌注平均持續時間為(17.6±4.2)min;見表 2。


2.2 早期臨床結果
手術死亡率為 1.3%(1/75)。患者為 1 例 63 歲男性,因根部假性動脈瘤行 PSRR,術后因主動脈根部大出血而再次轉機,最終行 Bentall 手術。術后恢復順利,于術后 13 d 順利出院。出院 7 d 后,因不明原因猝死。
5 例患者出現了復合臨床終點,包括 1 例手術死亡、1 例卒中和 3 例急性腎功能損傷需血液透析。13 例患者發生急性腎功能損傷,21 例患者機械通氣時間延長(>48 h)。此外,3 例患者行二次開胸止血、3 例行氣管切開術、4 例出現肝功能障礙。在同一住院期間發生需植入永久性起搏器的房室傳導阻滯 1 例。術后結果見表 2。
所有患者最終都順利出院,其中 3 例患者出院后轉至另一醫院繼續治療肺部并發癥。還有 3 例患者出院后 1 個月內再次入院,再次入院的原因分別為胸部切口愈合不良、腹股溝切口愈合不良、大量心包積液。
通過單因素和多因素回歸分析,均未發現某項指標與復合臨床終點相關。單因素回歸分析發現低溫停循環與術后急性腎功能損傷相關(P=0.029),而急診手術與急性腎功能損傷不相關(P=0.739)。多因素回歸分析也提示低溫停循環是術后急性腎功能損傷的獨立危險因素(P=0.034);見表 3。

2.3 中期隨訪結果
74 例存活患者均得到有效隨訪,隨訪時間為 0.5~92.0(30.3±25.0)個月。隨訪期間發生 4 例死亡:1 例死于心力衰竭、1 例死于腦出血、另外 2 例為不明原因的猝死。1 年、3 年和 6 年生存率分別為 97.2%、91.4% 和 84.4%。2 例患者發生主動脈事件,均為不明原因的猝死,1 年、3 年和 6 年免于主動脈事件發生率分別為 98.7%、95.0% 和 87.7%。急診手術組和限期手術組患者生存率與免于主動脈事件發生率差異無統計學意義(log-rank,P=0.450,P=0.610);見圖 4。

a:急診手術組與限期手術組生存率;b:急診手術組與限期手術組免于主動脈事件發生率
隨訪過程中,1 例患者行永久性起搏器植入術,還有 1 例冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者因左主干病變接受 3 次經皮冠狀動脈介入治療。
3 討論
在接受二次主動脈根部置換術的患者中,最常見的初次手術類型為主動脈瓣置換術[10-13]。而且隨著主動脈瓣置換術手術數量的增加,越來越多患者會出現遠期并發癥[4-6],或者出現主動脈夾層、主動脈根部瘤或假性動脈瘤,從而需要接受二次主動脈根部置換術[8]。但目前關于主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的研究非常有限。我們的研究表明,在較大的主動脈外科中心,主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術可以安全順利地開展,并能取得較好的近期和中期臨床結果。
本研究中,二次主動脈根部置換術的適應證包括主動脈根部瘤、主動脈夾層累及根部、根部假性動脈瘤、人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫、白塞病伴根部毀損。此外,本組患者 17 例合并人工瓣膜功能障礙、13 例合并人工瓣膜瓣周漏。需要根據患者不同適應證、人工瓣膜的功能及主動脈病變特征,選擇最合適的手術策略。
主動脈根部瘤是本組患者中最常見的適應證(50.7%)。隨著年齡增長,有些患者主動脈瓣置換術后主動脈根部會進一步擴張,發展為主動脈根部瘤,尤其是合并主動脈瓣二瓣化的患者[9]。主動脈瓣置換術也會影響主動脈瓣血流動力學,改變主動脈壁應力分布,從而導致主動脈根部擴張。此外,許多患者在外院第一次行主動脈瓣置換術時已有主動脈根部擴張(45~55 mm),但考慮當地醫院主動脈手術經驗少、手術風險高,未同期進行主動脈根部置換術。主動脈夾層累及根部則是本組患者第二常見的適應證(40.0%)。據統計,主動脈瓣置換術后A型主動脈夾層的發生率為 0.2%~2.3%[14],且馬方綜合征患者主動脈瓣置換術后更容易發生主動脈夾層[15]。Tsutsumi 等[14]的研究則表明,主動脈瓣反流、高血壓、男性、升主動脈直徑≥45 mm 且主動脈壁脆弱或變薄是主動脈瓣置換術后發生 A 型主動脈夾層的危險因素。主動脈根部假性動脈瘤是主動脈瓣置換術后罕見但致命的并發癥,發生原因可能包括主動脈切口縫線撕裂、炎癥性疾病累及主動脈切口、感染等[16]。主動脈根部瘤、主動脈夾層累及根部及根部假性動脈瘤均需采用主動脈根部置換術。
人工瓣膜功能障礙是主動脈瓣置換術術后常見的并發癥,其發生原因包括:生物瓣結構性瓣膜衰敗、人工瓣血栓形成、瓣下血管翳等[17]。而主動脈瓣置換術后人工瓣膜瓣周漏的發生也并不少見,其發生率為 2%~17%[18],人工瓣膜瓣周漏的發生原因包括:感染、縫線撕開、瓣環鈣化、瓣環組織脆弱等[19]。單純人工瓣膜功能障礙或人工瓣膜瓣周漏可以通過二次主動脈瓣置換術或者介入人工瓣膜瓣周漏封堵來治療[17, 19-20],但若同時合并主動脈根部病變時,則只能選擇二次主動脈根部置換術。70 例主動脈根部瘤、主動脈夾層或根部假性動脈瘤患者中,17 例合并人工瓣膜功能障礙、8 例合并人工瓣膜瓣周漏,這些患者均行 Bentall 手術。此外,還有 5 例患者發生人工瓣膜瓣周漏的原因為感染性心內膜炎(2 例)和白塞病(3 例)。既往很多研究[11, 21]中,人工瓣膜心內膜炎也是二次主動脈根部置換術比較常見的適應證。當人工瓣膜心內膜炎合并根部膿腫時,根部破壞嚴重,感染可能累及主動脈竇壁或冠狀動脈開口,只能行主動脈根部置換術[22]。對于嚴重感染的患者,使用同種帶瓣管道可以降低術后再次感染的發生率[23],本組患者中 1 例人工瓣膜心內膜炎患者使用了同種帶瓣主動脈。對于白塞病合并主動脈瓣關閉不全的患者,主動脈瓣置換術后人工瓣膜瓣周漏的發生率非常高[24],且處理起來非常棘手,尤其是對于合并根部破壞嚴重的患者,對于這種情況,主動脈根部置換術是最合適的選擇[25-26]。
二次手術時,若需移除原人工瓣膜,則需要在脆弱的病變主動脈瓣環上進行操作,這可能會損傷鄰近的心臟結構[27],且移除人工瓣膜后主動脈瓣環結構可能不清晰,行根部置換術時沒有明確的縫合緣。因此,在進行二次主動脈根部置換時,對于沒有人工瓣膜功能障礙或人工瓣膜瓣周漏的患者應盡量保留原人工瓣膜。在本研究中,大多數患者(60.0%)行 PSRR。
隨著手術技術的進步,主動脈根部置換術也越來越成熟,但既往心臟手術后的二次主動脈根部置換術仍然存在著挑戰,死亡率達 3%~14.3%[21, 28-31]。而目前只有2項研究[21, 28]統計了主動脈瓣置換術后二次主動脈根部置換術的死亡率,且死亡率均為 14.1%。本研究中,術后早期死亡率僅 1.3%,遠低于既往研究結果。這可能是因為本組患者平均年齡較小、術前合并癥較少、左室功能好、合并冠狀動脈旁路移植術比例小。Esaki 等[28]的研究納入 280 例既往心臟手術或主動脈手術后行二次主動脈根部置換術的患者,結果發現慢性肺疾病、既往心肌梗死、同期行二尖瓣手術與術后早期死亡相關。Szeto 等[21]的研究納入 156 例既往主動脈瓣手術或近端主動脈手術后行二次主動脈根部置換術的患者,通過多因素回歸分析發現,年齡>75 歲、心功能分級(NYHA) 4 級、體外循環時間>300 min、術后二次開胸止血、術后腎功能衰竭與術后早期死亡相關。低溫停循環是主動脈手術尤其是弓部手術中常用的手段,它可以降低氧耗和組織代謝率,使機體能更好地耐受缺血,但低溫停循環也與腎動脈內皮功能障礙有關,可增加術后急性腎功能損傷的發生率[32]。本研究中,單因素和多因素回歸分析均發現,低溫停循環與術后急性腎功能損傷的發生密切相關。
由于主動脈瓣環結構與傳導束解剖位置接近,二次主動脈根部置換術后可能發生完全性房室傳導阻滯,其發生率為 4.1%~17.3%[10-11, 21, 23]。本研究中,只有 1 例(1.3%)患者出現了完全性房室傳導阻滯且安裝了永久起搏器。主要原因是本組患者 PSRR 比例較高(60.0%),PSRR 是將人工血管直接縫合在原人工瓣環的縫合緣上,該操作幾乎不會損傷傳導束。此外,本組患者為主動脈瓣置換術后二次根部置換術,其根部粘連情況較既往根部手術的患者粘連要輕,游離主動脈根部相對容易,損傷局部結構和傳導束的風險也相應降低。
本研究中期結果滿意,6 年生存率和免于主動脈事件發生率分別為 84.4% 和 87.7%,且急診手術不影響遠期生存率和免于主動脈事件發生率。而根據既往研究[21, 28-31],二次主動脈根部置換術后 5 年生存率為 71%~82.5%。Szeto 等[21]通過 Cox 回歸分析發現年齡>75 歲是二次主動脈根部置換術后遠期死亡的獨立危險因素,Esaki 等[28]通過 Cox 回歸分析則發現年齡、外周動脈疾病、急診手術和同期行二尖瓣手術與遠期死亡相關。
本研究存在著許多不足之處。本研究為回顧性研究,只入選了主動脈瓣置換術后發生主動脈根部病變的病例,未對主動脈瓣置換術后再發主動脈根部病變進行全面的危險因素評估。此外,因大多數患者初次主動脈瓣置換術在外院進行,未能全面收集主動脈瓣置換術前的基線資料,包括主動脈根部直徑、主動脈瓣置換術手術指征、是否為主動脈瓣二瓣化。本組患者死亡率低,未能有效分析術后死亡的危險因素。
利益沖突:無。
作者貢獻:頓耀軍負責數據收集與分析、論文設計和撰寫;史藝負責部分論文設計;郭宏偉、魏波、魏以楨、錢向陽、于存濤負責論文部分設計并完成部分手術;孫曉剛負責論文總體設計、修改,并完成部分手術。