在先天性心臟病的矯治中,復雜性先天性心臟病(先心病)的右室流出道重建一直是難點和重點[1-2]。除補片外,使用帶瓣管道重建右室流出道是最常見的手術方法。然而,目前常用的帶瓣管道材料如同種帶瓣管道和牛頸靜脈管道存在容易鈣化、感染、來源受限等局限性而遠不能滿足臨床需求。因膨體聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,ePTEE)具有良好的生物兼容性及其微孔結構,國外有中心在20世紀末21世紀初率先使用其構建人工肺動脈單葉瓣,并逐漸發展為后來的雙葉瓣及三葉瓣技術[3-5]。隨著長期隨訪結果的驗證,越來越多國際心臟中心也陸續開展基于ePTEE重建右室流出道相關手術[6-7]。但大多數縫制步驟相對繁瑣、耗時長,可能不利于該項技術的進一步推廣。基于上述技術的基礎,我們中心改進、簡化人工肺動脈雙葉瓣的縫制技術從而降低測量、裁剪及縫合的難度。本研究旨在探討評估該項改良技術用于重建右室流出道的療效,為其推廣應用積累經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
連續選取2021年4月—2022年2月我院采用人工肺動脈雙葉瓣重建右室流出道的復雜先心病患者。
1.2 手術方法
1.2.1 人工肺動脈雙葉瓣縫制
人工肺動脈雙葉瓣縫制工作均在術中完成。根據患者年齡、體重,必要時術前根據患者CT圖像測量肺動脈分叉處直徑,選擇合適尺寸的Gore-tex血管,將其內面向外翻轉。計算人工肺動脈二葉瓣的寬度和高度:寬度=Gore-tex血管直徑×3.14/2,高度=寬度×0.9。采用0.1 mm厚度的ePTEE膜,將其對折兩次后,裁剪出目的尺寸的人工二葉瓣膜(圖1a)。使用6–0 Prolene縫線,將瓣膜連續縫合于Gore-tex血管內壁(圖1b),在瓣葉交界處和頂點處進行加固。將帶瓣管道再次翻轉,調整雙葉瓣膜形態使其對合良好(圖1c)。

a:基于0.1 mm膨體聚四氟乙烯膜裁剪人工肺動脈雙葉瓣;b:雙葉瓣連續縫于翻轉后的Gore-tex人工血管內壁;c:再次翻轉帶瓣管道后調整雙葉瓣膜對合良好
1.2.2 右室流出道重建
所有患者在全身麻醉、中低溫體外循環下進行。在完成心內其他畸形矯治后再行右室流出道重建。心內其他畸形矯治情況見表1。進行右室流出道重建時,先拆除既往的補片或管道,后采用4–0或者5–0 Prolene縫線,將帶瓣管道遠端與肺動脈行端端吻合,避免管道扭曲及成角。另將近端修剪成風帆狀,匹配右室流出道切口,再行近端吻合。

1.2.3 術后管理及隨訪
所有患者術后常規使用阿司匹林(3~5 mg/kg)抗栓治療半年。于術后1個月、3個月、6個月及1年門診復診隨訪,根據患者情況制定個體化檢查治療計劃。主要評估患者心功能狀態及人工瓣膜功能狀態(圖2)。采用超聲心動圖用于評估人工瓣膜是否發生狹窄及其程度、是否反流及其程度、有無血栓附著、以及右心功能的指標包括右房內徑、右室內徑和三尖瓣反流面積。采用心電圖監測患者QRS波長。瓣膜功能不全定義為人工肺動脈雙葉瓣發生中度以上的反流或者跨瓣壓差超過50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。

a:術前超聲提示重度肺動脈瓣反流;b:術后隨訪超聲提示人工肺動脈雙葉瓣功能良好
1.3 統計學分析
數據統計分析和繪圖采用SPSS 26.0和R 4.1.3版本進行。正態分布的計量資料用均數±標準差(±s)表示,計數資料用例數表示。組間比較采用t檢驗和Wilcoxon檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。
1.4 倫理審查
本研究已通過廣東省人民醫院(廣東省醫學科學院)醫學研究倫理委員會審查,審查編號:粵醫科倫理2019338H(R2)號。
2 結果
共納入17例患者,其中男10例、女7例,平均年齡為18.18歲,平均體重為40.94 kg;見表1。
采用ePTEE縫制人工肺動脈雙葉瓣重建右室流出道手術適應證包括:(1)法洛四聯癥術后有癥狀的肺動脈瓣反流或無癥狀但出現中-重度反流、QRS波時限160~180 m/s、右室舒張末期容積指數>150~170 L/m2等共10例,其中1例法洛四聯癥患者同時合并有三尖瓣下移畸形;(2)肺動脈瓣狹窄合并房間隔缺損術后出現明顯癥狀伴中度肺動脈瓣反流,共2例;(3)肺動脈閉鎖合并室間隔缺損行主肺分流/肺動脈單一化術后再干預共3例,包括重度肺動脈瓣反流1例、重度肺動脈瓣反流伴重度肺動脈瓣狹窄1例及中度肺動脈瓣反流伴重度肺動脈瓣狹窄1例;(4)右室雙出口合并肺動脈瓣狹窄外院多次術后出現生物帶瓣材料真菌感染及中度肺動脈瓣反流1例;(5)完全性大動脈轉位合并室間隔缺損術后出現重度肺動脈瓣反流和重度肺動脈瓣狹窄1例。
2.1 圍術期結果
體外循環轉機時間和阻斷時間分別為(247.56±80.90)min和(125.67±48.20)min。無術中死亡發生。17例患者中共16例使用帶瓣管道進行右室流出道重建,管道尺寸為18~24 mm。術后住ICU時間為(7.78±8.00)d,呼吸機輔助時間為(57.67±109.72)min。無患者需要機械循環支持和發生住院期間死亡;見表2。

2.2 術后隨訪情況
在平均12.89個月的隨訪時間里,僅有1例患者發生瓣膜功能不全。沒有發生肺動脈瓣反流加重、肺動脈瓣狹窄、血栓形成、再干預及死亡。肺動脈瓣的流速為(2.31±0.59)m/s,跨瓣壓差為(17.55±6.45)mm Hg;見表3。

右室流出道重建術后及隨訪過程中肺動脈瓣反流程度較術前均得到明顯改善(P<0.05)。患者術后的右房內徑(P=0.012)、右室內徑(P=0.008)及三尖瓣反流面積(P=0.005)較術前顯著減小,QRS波長無顯著變化(P>0.05)。隨訪過程中患者的右房內徑較術前也顯著減少(P=0.025),QRS波長、右室內徑及三尖瓣反流面積則無顯著變化(P>0.05);見表4。

3 討論
本研究描述我們中心基于0.1 mm ePTEE改良縫制人工肺動脈雙葉瓣進行右室流出道重建的技術,共納入17例患者,平均隨訪時間約1年,旨在總結探討該項技術的可行性、安全性及有效性。
在復雜性先心病的矯治中,相當一部分患者需要進行右室流出道重建。在歐美,采用同種帶瓣管道重建肺動脈瓣及右室流出道是常用的方法,但隨訪過程其會逐漸發生鈣化并喪失功能,患者不得不面臨再次更換管道再次重建的窘境[8-9]。在東亞,因同種帶瓣管道來源受限,早期采用心包縫制血管,可一定程度上解決患者問題。但是心包管道缺乏瓣膜,術后不可避免會造成右心功能受損[10]。近年來生物帶瓣管道也逐漸在國內使用,并有新的產品尚在臨床試驗,但效果不佳。 對比之下,日本學者Yamagishi等[3]另辟蹊徑,率先采用0.6 mm ePTEE構建人工肺動脈瓣行右室流出道重建,并對此開展系列研究。該技術也由一開始的使用0.6 mm的單瓣技術逐漸演變為使用0.1 mm的雙瓣和三瓣技術[11-12]。隨著其短期及長期隨訪結果的報道,越來越多的國際中心采用該種材料和技術[6,13-14]。然而,由于縫制步驟相對繁瑣,耗時相對長等局限性,該項技術的推廣普及一定程度上受到影響。因此,我們對此做了改進,其技術基礎是在美國佛羅里達大學醫院等中心已廣泛臨床采用的GOTX二葉瓣縫合重建肺動脈瓣技術[15]。其減少了測量、裁剪及縫合的難度,整個縫制過程約為20~25 min,不顯著延長手術的時間。其理論基礎是二是在正常人群中5%~10%的主動脈瓣為二葉瓣,多數人并不表現出瓣膜功能的不良,相對于主動脈的高壓,肺動脈是低壓系統,理論上二葉的肺動脈瓣足夠承受肺動脈產生的舒張壓力。的確,2018年Choi等[14]總結分析了12例基于0.1 mm ePTFE膜重建人工肺動脈二葉瓣的長期療效。在平均約88.0個月的隨訪時間里,沒有死亡病例發生。其1年和8年免于帶瓣管道功能不全發生率估計分別為100%和83.3%,證明了Gore-tex二葉瓣重建肺動脈瓣的耐久性和合理性。因此,我們中心改良后的手術技術是可行的,難度相對較低,更適合普及推廣,是解決缺乏肺動脈瓣膜先心病右室流出道重建的實用方法。
該項技術開展以來,已經成功運用于法洛四聯癥,肺動脈瓣閉鎖合并室間隔缺損、右室雙出口合并肺動脈瓣狹窄、完全性大動脈轉位合并室間隔缺損等多個病種。右室流出道重建后肺動脈瓣反流程度明顯減輕,右心負擔明顯減小。因此,可有效解決復雜性先心病肺動脈缺失或肺動脈瓣反流的現實技術難題。
17例患者中,無發生圍術期機械循環支持、住院期間死亡以及術后死亡病例。在平均12.89個月的隨訪時間里,僅有1例患者發生瓣膜功能不全。沒有發生肺動脈瓣狹窄病例,肺動脈瓣的流速為(2.31±0.59)m/s,跨瓣壓差為(17.55±6.45)mm Hg;沒有發生肺動脈瓣反流加重、肺動脈瓣狹窄、再干預病例[12]。其安全性得到驗證,這與之前研究結果一致。在短期隨訪期間內,Yoshida等早期探索性使用0.1 mm ePTEE材料縫制帶瓣管道重建右室流出道研究表明無手術死亡、再干預、帶瓣管道狹窄、瓣膜反流病例。在長期隨訪中,Miyazaki等[2]報道的5年、10年、15年的免于再干預率分別為96.5%、93.1%和87.9%,高于來自澳大利亞、美國的一項多中心研究[16]報道的肺動脈生物瓣的10年免于再更換率65%。此外,采用該技術進行右室流出道重建后,僅需服用阿司匹林抗栓治療半年后即可停藥,且并未有病例發生血栓形成,避免了機械瓣膜易血栓及抗凝過量的相關風險。因此,改項技術應用廣、安全性高。
本研究是一個小樣本量的短期探索總結,需要更大樣本量、更長時間的隨訪來驗證其該項技術的可行性、有效性及安全性,為其推廣積累經驗。另外,受限于心臟磁共振成像的臨床非常規使用,評價右心功能的指標有限,僅來自于心臟超聲。期望在接下來的患者隨訪過程中可以借助心臟磁共振成像實現對該類患者的右心功能的更精確評估。
綜上,基于0.1 mm ePTEE縫制人工肺動脈雙葉瓣重建右室流出道是目前國內缺乏同種帶瓣管道重建右室流出道的一種有效替代技術。其手術技術易于掌握,近期效果滿意,并發癥少,具有良好的推廣普及價值。其遠期臨床效果有待進一步研究確定。
在先天性心臟病的矯治中,復雜性先天性心臟病(先心病)的右室流出道重建一直是難點和重點[1-2]。除補片外,使用帶瓣管道重建右室流出道是最常見的手術方法。然而,目前常用的帶瓣管道材料如同種帶瓣管道和牛頸靜脈管道存在容易鈣化、感染、來源受限等局限性而遠不能滿足臨床需求。因膨體聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,ePTEE)具有良好的生物兼容性及其微孔結構,國外有中心在20世紀末21世紀初率先使用其構建人工肺動脈單葉瓣,并逐漸發展為后來的雙葉瓣及三葉瓣技術[3-5]。隨著長期隨訪結果的驗證,越來越多國際心臟中心也陸續開展基于ePTEE重建右室流出道相關手術[6-7]。但大多數縫制步驟相對繁瑣、耗時長,可能不利于該項技術的進一步推廣。基于上述技術的基礎,我們中心改進、簡化人工肺動脈雙葉瓣的縫制技術從而降低測量、裁剪及縫合的難度。本研究旨在探討評估該項改良技術用于重建右室流出道的療效,為其推廣應用積累經驗。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
連續選取2021年4月—2022年2月我院采用人工肺動脈雙葉瓣重建右室流出道的復雜先心病患者。
1.2 手術方法
1.2.1 人工肺動脈雙葉瓣縫制
人工肺動脈雙葉瓣縫制工作均在術中完成。根據患者年齡、體重,必要時術前根據患者CT圖像測量肺動脈分叉處直徑,選擇合適尺寸的Gore-tex血管,將其內面向外翻轉。計算人工肺動脈二葉瓣的寬度和高度:寬度=Gore-tex血管直徑×3.14/2,高度=寬度×0.9。采用0.1 mm厚度的ePTEE膜,將其對折兩次后,裁剪出目的尺寸的人工二葉瓣膜(圖1a)。使用6–0 Prolene縫線,將瓣膜連續縫合于Gore-tex血管內壁(圖1b),在瓣葉交界處和頂點處進行加固。將帶瓣管道再次翻轉,調整雙葉瓣膜形態使其對合良好(圖1c)。

a:基于0.1 mm膨體聚四氟乙烯膜裁剪人工肺動脈雙葉瓣;b:雙葉瓣連續縫于翻轉后的Gore-tex人工血管內壁;c:再次翻轉帶瓣管道后調整雙葉瓣膜對合良好
1.2.2 右室流出道重建
所有患者在全身麻醉、中低溫體外循環下進行。在完成心內其他畸形矯治后再行右室流出道重建。心內其他畸形矯治情況見表1。進行右室流出道重建時,先拆除既往的補片或管道,后采用4–0或者5–0 Prolene縫線,將帶瓣管道遠端與肺動脈行端端吻合,避免管道扭曲及成角。另將近端修剪成風帆狀,匹配右室流出道切口,再行近端吻合。

1.2.3 術后管理及隨訪
所有患者術后常規使用阿司匹林(3~5 mg/kg)抗栓治療半年。于術后1個月、3個月、6個月及1年門診復診隨訪,根據患者情況制定個體化檢查治療計劃。主要評估患者心功能狀態及人工瓣膜功能狀態(圖2)。采用超聲心動圖用于評估人工瓣膜是否發生狹窄及其程度、是否反流及其程度、有無血栓附著、以及右心功能的指標包括右房內徑、右室內徑和三尖瓣反流面積。采用心電圖監測患者QRS波長。瓣膜功能不全定義為人工肺動脈雙葉瓣發生中度以上的反流或者跨瓣壓差超過50 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。

a:術前超聲提示重度肺動脈瓣反流;b:術后隨訪超聲提示人工肺動脈雙葉瓣功能良好
1.3 統計學分析
數據統計分析和繪圖采用SPSS 26.0和R 4.1.3版本進行。正態分布的計量資料用均數±標準差(±s)表示,計數資料用例數表示。組間比較采用t檢驗和Wilcoxon檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。
1.4 倫理審查
本研究已通過廣東省人民醫院(廣東省醫學科學院)醫學研究倫理委員會審查,審查編號:粵醫科倫理2019338H(R2)號。
2 結果
共納入17例患者,其中男10例、女7例,平均年齡為18.18歲,平均體重為40.94 kg;見表1。
采用ePTEE縫制人工肺動脈雙葉瓣重建右室流出道手術適應證包括:(1)法洛四聯癥術后有癥狀的肺動脈瓣反流或無癥狀但出現中-重度反流、QRS波時限160~180 m/s、右室舒張末期容積指數>150~170 L/m2等共10例,其中1例法洛四聯癥患者同時合并有三尖瓣下移畸形;(2)肺動脈瓣狹窄合并房間隔缺損術后出現明顯癥狀伴中度肺動脈瓣反流,共2例;(3)肺動脈閉鎖合并室間隔缺損行主肺分流/肺動脈單一化術后再干預共3例,包括重度肺動脈瓣反流1例、重度肺動脈瓣反流伴重度肺動脈瓣狹窄1例及中度肺動脈瓣反流伴重度肺動脈瓣狹窄1例;(4)右室雙出口合并肺動脈瓣狹窄外院多次術后出現生物帶瓣材料真菌感染及中度肺動脈瓣反流1例;(5)完全性大動脈轉位合并室間隔缺損術后出現重度肺動脈瓣反流和重度肺動脈瓣狹窄1例。
2.1 圍術期結果
體外循環轉機時間和阻斷時間分別為(247.56±80.90)min和(125.67±48.20)min。無術中死亡發生。17例患者中共16例使用帶瓣管道進行右室流出道重建,管道尺寸為18~24 mm。術后住ICU時間為(7.78±8.00)d,呼吸機輔助時間為(57.67±109.72)min。無患者需要機械循環支持和發生住院期間死亡;見表2。

2.2 術后隨訪情況
在平均12.89個月的隨訪時間里,僅有1例患者發生瓣膜功能不全。沒有發生肺動脈瓣反流加重、肺動脈瓣狹窄、血栓形成、再干預及死亡。肺動脈瓣的流速為(2.31±0.59)m/s,跨瓣壓差為(17.55±6.45)mm Hg;見表3。

右室流出道重建術后及隨訪過程中肺動脈瓣反流程度較術前均得到明顯改善(P<0.05)。患者術后的右房內徑(P=0.012)、右室內徑(P=0.008)及三尖瓣反流面積(P=0.005)較術前顯著減小,QRS波長無顯著變化(P>0.05)。隨訪過程中患者的右房內徑較術前也顯著減少(P=0.025),QRS波長、右室內徑及三尖瓣反流面積則無顯著變化(P>0.05);見表4。

3 討論
本研究描述我們中心基于0.1 mm ePTEE改良縫制人工肺動脈雙葉瓣進行右室流出道重建的技術,共納入17例患者,平均隨訪時間約1年,旨在總結探討該項技術的可行性、安全性及有效性。
在復雜性先心病的矯治中,相當一部分患者需要進行右室流出道重建。在歐美,采用同種帶瓣管道重建肺動脈瓣及右室流出道是常用的方法,但隨訪過程其會逐漸發生鈣化并喪失功能,患者不得不面臨再次更換管道再次重建的窘境[8-9]。在東亞,因同種帶瓣管道來源受限,早期采用心包縫制血管,可一定程度上解決患者問題。但是心包管道缺乏瓣膜,術后不可避免會造成右心功能受損[10]。近年來生物帶瓣管道也逐漸在國內使用,并有新的產品尚在臨床試驗,但效果不佳。 對比之下,日本學者Yamagishi等[3]另辟蹊徑,率先采用0.6 mm ePTEE構建人工肺動脈瓣行右室流出道重建,并對此開展系列研究。該技術也由一開始的使用0.6 mm的單瓣技術逐漸演變為使用0.1 mm的雙瓣和三瓣技術[11-12]。隨著其短期及長期隨訪結果的報道,越來越多的國際中心采用該種材料和技術[6,13-14]。然而,由于縫制步驟相對繁瑣,耗時相對長等局限性,該項技術的推廣普及一定程度上受到影響。因此,我們對此做了改進,其技術基礎是在美國佛羅里達大學醫院等中心已廣泛臨床采用的GOTX二葉瓣縫合重建肺動脈瓣技術[15]。其減少了測量、裁剪及縫合的難度,整個縫制過程約為20~25 min,不顯著延長手術的時間。其理論基礎是二是在正常人群中5%~10%的主動脈瓣為二葉瓣,多數人并不表現出瓣膜功能的不良,相對于主動脈的高壓,肺動脈是低壓系統,理論上二葉的肺動脈瓣足夠承受肺動脈產生的舒張壓力。的確,2018年Choi等[14]總結分析了12例基于0.1 mm ePTFE膜重建人工肺動脈二葉瓣的長期療效。在平均約88.0個月的隨訪時間里,沒有死亡病例發生。其1年和8年免于帶瓣管道功能不全發生率估計分別為100%和83.3%,證明了Gore-tex二葉瓣重建肺動脈瓣的耐久性和合理性。因此,我們中心改良后的手術技術是可行的,難度相對較低,更適合普及推廣,是解決缺乏肺動脈瓣膜先心病右室流出道重建的實用方法。
該項技術開展以來,已經成功運用于法洛四聯癥,肺動脈瓣閉鎖合并室間隔缺損、右室雙出口合并肺動脈瓣狹窄、完全性大動脈轉位合并室間隔缺損等多個病種。右室流出道重建后肺動脈瓣反流程度明顯減輕,右心負擔明顯減小。因此,可有效解決復雜性先心病肺動脈缺失或肺動脈瓣反流的現實技術難題。
17例患者中,無發生圍術期機械循環支持、住院期間死亡以及術后死亡病例。在平均12.89個月的隨訪時間里,僅有1例患者發生瓣膜功能不全。沒有發生肺動脈瓣狹窄病例,肺動脈瓣的流速為(2.31±0.59)m/s,跨瓣壓差為(17.55±6.45)mm Hg;沒有發生肺動脈瓣反流加重、肺動脈瓣狹窄、再干預病例[12]。其安全性得到驗證,這與之前研究結果一致。在短期隨訪期間內,Yoshida等早期探索性使用0.1 mm ePTEE材料縫制帶瓣管道重建右室流出道研究表明無手術死亡、再干預、帶瓣管道狹窄、瓣膜反流病例。在長期隨訪中,Miyazaki等[2]報道的5年、10年、15年的免于再干預率分別為96.5%、93.1%和87.9%,高于來自澳大利亞、美國的一項多中心研究[16]報道的肺動脈生物瓣的10年免于再更換率65%。此外,采用該技術進行右室流出道重建后,僅需服用阿司匹林抗栓治療半年后即可停藥,且并未有病例發生血栓形成,避免了機械瓣膜易血栓及抗凝過量的相關風險。因此,改項技術應用廣、安全性高。
本研究是一個小樣本量的短期探索總結,需要更大樣本量、更長時間的隨訪來驗證其該項技術的可行性、有效性及安全性,為其推廣積累經驗。另外,受限于心臟磁共振成像的臨床非常規使用,評價右心功能的指標有限,僅來自于心臟超聲。期望在接下來的患者隨訪過程中可以借助心臟磁共振成像實現對該類患者的右心功能的更精確評估。
綜上,基于0.1 mm ePTEE縫制人工肺動脈雙葉瓣重建右室流出道是目前國內缺乏同種帶瓣管道重建右室流出道的一種有效替代技術。其手術技術易于掌握,近期效果滿意,并發癥少,具有良好的推廣普及價值。其遠期臨床效果有待進一步研究確定。