背景
长节段先天性气管和气管支气管狭窄是一种罕见的先天性气道异常，其分叉形态多样。本研究旨在分析具有不同分叉形态的长节段先天性气管和气管支气管狭窄中滑片气管成形术的表现和预后。
方法
对1995年3月至2023年2月期间接受滑片气管成形术治疗长节段先天性气管和气管支气管狭窄的患者进行了回顾性分析。术前根据大奥蒙德街儿童医院的形态学分类对气道形态进行解剖分型。分析并比较术前、术中、术后及随访期间的参数，并结合具有不同分叉形态的长节段先天性气管和气管支气管狭窄进行比较。
结果
共210例患者因长节段先天性气管和气管支气管狭窄接受滑片气管成形术。手术时的中位年龄为6个月（3至15个月），体重中位数为6.4千克（4.2至8.7千克）。40%（85例）患者存在异常分叉，其中以气管支气管分叉形态最常见。24%（50例）患者的狭窄延伸至一个或多个支气管。具有隆突三分支形态的患者因严重气道狭窄而早期就诊，其中60%需要通气支持，35%需要体外膜肺氧合（ECMO）作为滑片气管成形术的过渡支持。这类患者术后通气时间较长（P = 0.006）。具有三分支分叉形态的患者死亡率较高（23%），支架需求率亦较高（35%）。
结论
滑片气管成形术仍是治疗长节段先天性气管和气管支气管狭窄的标准手术，即使面临不同的分叉形态。术前明确气管分叉形态和狭窄范围有助于制定手术策略，从而改善预后。
背景
长节段先天性气管狭窄是一种罕见的气管病变，表现为气管的完全环形狭窄，且狭窄长度可变，可延伸至一个或多个支气管。其临床表现多样，从无症状到危及生命的严重气道狭窄不等，后者可能需要通过体外膜肺氧合（ECMO）支持作为手术的过渡。滑行气管成形术仍然是治疗长节段先天性气管狭窄的金标准手术。尽管已有许多研究探讨了滑行气管成形术治疗长节段先天性气管狭窄的疗效，但比较不同气管分叉形态及伴发支气管狭窄的预后研究仍较少。
不同研究团队曾尝试根据解剖结构、相关病变和临床表现对长节段先天性气管狭窄进行分类，以便理解其多样化临床表现和预后的原因。Cantrell 和 Guild 于1964年首次根据狭窄范围将先天性气管狭窄分为三类。I型为长节段狭窄，大部分或整个气管狭窄；II型为漏斗状狭窄，影响气管的可变长度和部位；III型为短节段狭窄，常见于异常的右上叶支气管下方。异常支气管最常见于节段性狭窄类型。1994年，Hoffer 等根据气管狭窄长度及相关病变将长节段先天性气管狭窄分为三类：I类为短节段狭窄；II类为长节段狭窄伴除肺部或心血管畸形外的异常；III类为伴肺部或心血管畸形的任何狭窄。该分类具有预后价值，其中I类组的死亡率最低（8%），而II类和III类分别为45%和79%。
2003年，Antón-Pacheco 等基于临床表现将长节段先天性气管狭窄分为三组：I组为轻度狭窄，无完全环形，且无症状；II组为中度狭窄，伴完全环形且有症状但无呼吸困难；III组为严重狭窄，伴完全环形和严重症状。此外，根据是否存在相关异常，进一步分为A和B亚组。上述所有分类均未考虑支气管狭窄。
2008年，我们团队提出了一种新的分类方法，描述了不同气管支气管分叉形态与狭窄部位及长度的关系。所有形态学变异分为四种主要类型，具体根据气管支气管分叉形态分类，并根据狭窄段的远端范围将其分为先天性气管狭窄（CTS）或先天性气管支气管狭窄（CTBS）。I型为正常气管支气管分叉形态，气管在隆突处分为左、右主支气管；II型为存在气管右上叶支气管，其起源于气管侧面，至少高于隆突5毫米；III型为隆突三分支，气管分为三个支气管；IV型为单侧右肺或左肺，气管主要延续为单侧主支气管，对侧支气管缺失或严重发育不良（图1A-D）。
本文旨在研究具有不同分叉形态及伴发支气管狭窄的长节段先天性气管狭窄中滑行气管成形术后的临床表现和疗效。本研究亦更新了我们团队在2012年基于相似形态学分类发表的84例病例研究。
患者与方法
我们回顾性分析了1995年3月至2023年2月期间所有因长节段先天性气管狭窄接受滑行气管成形术的儿童患者。我们根据上述大奥蒙德街儿童医院气管分叉形态学分类模型，对所有长节段先天性气管狭窄患者进行分类，并分析其伴发支气管狭窄情况。术前、术中、术后参数及随访结果在不同气管分叉形态之间进行比较。
术前形态学通过包括CT或MRI扫描、光学相干断层扫描（OCT）、支气管造影、支气管镜检查、多学科讨论及术中发现的影像学资料定义。
气管软化和支气管软化定义为在双平面支气管造影和支气管镜检查中气管和主支气管腔动态塌陷超过50%。
分析术前及术中参数如手术年龄和体重、术前气道支持、ECMO需求、相关心脏及非心脏病变、体外循环使用等。除1例术前已存在ECMO支持的患者外，其余患者均经胸骨正中切口，在体外循环下接受滑行气管成形术。伴发心脏病变根据复杂性决定同期或分期修复。
对于正常分叉、隆突三分支和单肺形态的患者采用标准滑行气管成形术。对气管支气管患者采用斜滑行气管成形术。我们更倾向于后壁连续缝合，前壁间断缝合，使用5.0或6.0的聚二氧环己酮（PDS）。在滑行气管成形术后发生裂开的病例中，使用带蒂心包瓣进行修复手术。
在长节段先天性气管支气管狭窄中，滑行气管成形术通过将气管远端切口延伸至狭窄的支气管侧完成。对于同时累及两侧支气管的狭窄病例，将滑行气管成形术延伸至环数较少的支气管，而另一侧支气管的完全环形狭窄通过切除/端端吻合或带蒂心包瓣支气管成形术处理。
分析术后参数包括通气时间、ICU停留时间、术后软化、气道扩张球囊治疗需求、支架植入及死亡率等。随访参数包括随访时间及随访期间的死亡率等。
结果
从1995年3月至2023年4月，共有210例患者接受了滑行气管成形术治疗长节段先天性气管狭窄及气管支气管狭窄。最常见的分支结构是气管分叉，占125例（59.5%），其次是气管支56例（26.7%），以及隆突三分支17例（8.1%）。单肺支气管分支结构见于12例患者（5.7%）。其中，50例（24%）患者伴有长节段气管狭窄合并支气管狭窄扩展至一个（n=48）或多个支气管（n=1）（图1A-D）。
整个队列的手术中位年龄为6个月。相比长节段先天性气管狭窄（中位年龄：7个月（3, 17.8），p=0.04），长节段先天性气管支气管狭窄患者的手术年龄较早（中位年龄4.5个月）。三分支隆突解剖伴支气管狭窄的患者手术最早（3个月），而长节段先天性气管狭窄伴右侧气管支的患者手术时间较晚（9.5个月）。整个队列的手术中位体重为6.4公斤，三分支隆突解剖患者的手术中位体重为3公斤。
在整个队列中，44%（n=92）的患者需要术前通气支持，其中长节段先天性气管狭窄患者为42%（n=67），而长节段先天性气管支气管狭窄患者为50%（n=25）。单肺解剖（n=8）和三分支隆突解剖（n=10）患者的术前通气需求较高，而气管支组中仅有18例需要通气支持。五例三分支隆突组患者在术前需要通过ECMO桥接至手术，而整个队列中此需求共14例。
76%（n=159）患者伴有先天性心脏病变，其中以左肺动脉（LPA）吊带最为常见（n=71）。三分支解剖形态的患者心脏病变发生率最高（88%，n=15）。此外，43%（n=90）伴有非心脏先天性病变，单肺分支组的非心脏先天性病变发生率最高（91%，n=11）。最常见的非心脏病变为肛直肠和椎体异常。
针对不同的气管分支形态，滑行气管成形术是主要手术方法。正常气管、三分支隆突及单肺分支的长节段先天性气管狭窄患者接受标准滑行气管成形术（n=154）。气管支患者采用斜行滑行气管成形术（n=56）。
对于伴有支气管狭窄的患者（n=48），滑行气管成形术延伸至狭窄支气管的近端，切开受累支气管的完整环形软骨，包括右主支气管（n=26）、右中间支气管（n=9）、左主支气管（n=9）及右气管支（n=3）。其他手术方法包括使用心包补片的支气管成形术（n=2）和切除狭窄支气管段（n=1）。术后6例患者需要ECMO支持（5例静脉-动脉ECMO，1例静脉-静脉ECMO），其中3例在住院期间死亡。术后ECMO支持的中位持续时间为9天。
术后通气支持的中位持续时间为7天，重症监护室住院时间为11天。长节段先天性气管支气管狭窄患者的通气支持时间（9天）及重症监护室住院时间（14天）更长。单肺组患者的术后通气支持时间最长。50%（n=24）的长节段先天性气管支气管狭窄患者术后出现气道软化，长节段先天性气管狭窄组则为33%（n=69）。16%（n=15）气道软化患者需要植入支架。
尽管滑行气管成形术后仅有17.6%的患者需要支架植入，但三分支隆突解剖组需要支架的比例为35%（n=6），长节段先天性气管支气管狭窄组为22%。48%的患者术后需要气道球囊扩张，其中32%（n=67）需要两次以上扩张。不同分支形态之间气道扩张需求无显著差异。
术后并发症包括气管再狭窄（n=9，4%）、纵隔炎（n=21，10%）、乳糜胸（n=11，5%）、气胸（n=13，6%）、声带麻痹（n=6，3%）、膈肌麻痹（n=6，3%）及LPA狭窄（n=7，3%）。
五例患者术后需要气管切开，其中三例在术前已有气管切开。随访中，四例患者成功拔管。六例患者术后因吻合口裂开（n=4）及气管狭窄（n=2）需要二次手术干预。
中位随访时间为40个月（8.25,105.75）。滑行气管成形术后的总体生存率为90.5%（图2）。长节段先天性气管支气管狭窄组的死亡率为16%（n=8），高于长节段先天性气管狭窄组的7.5%（n=12）（p=0.07，图3A）。在所有分支组中，三分支隆突组（23%）和单肺组（20%）的死亡风险最高，而气管支组的生存率最好（3.5%，图3B）。
评论
长段先天性气管狭窄是一种罕见的气道疾病，表现为气道分支发育和狭窄程度的变化。气管支气管、气管三分支和桥接支气管是大气管发育期间出现的发育异常。不同支气管发育分支形态的发病机制仍然存在争议。关于先天性支气管异常的主要胚胎发生假说有减少理论、迁移理论和选择理论。减少理论假设一种包含现存哺乳动物支气管分布所有组成部分的基本原始模式，最终的解剖结构是原始分布部分或多部分收缩甚至抑制的结果。迁移理论假设存在一个双侧对称的低动脉支气管计划，具有固定数量的分支，附加生长物有可能从原始位置移动或迁移到新的气管或支气管起源点。选择理论认为支气管异常是由形态发生的局部干扰引起的。通常，支气管在支气管间质的诱导作用下继续分芽，如果将活跃的支气管间质移植到气管上，也可诱导气管分芽。
气管支气管
我们队列中最常见的支气管发育异常是气管支气管，表现为桥接支气管的节段性狭窄。气管支气管的存在本身不是风险因素，因为大多数情况下不出现需要通气或体外膜氧合（ECMO）支持的严重气道狭窄。在所有气管分支中，气管支气管是一种较为有利的解剖结构，因为其手术后结果较好，包括较短的通气时间和住院时间，且术后再干预的次数较少，包括气囊扩张和支架植入。这也与较低的死亡率相关。斜滑气管成形术为这种支气管发育异常提供了良好的修复。
分叉三分支
这种形态在10%的长段先天性气管狭窄患者中出现。患有分叉三分支的长段先天性气管狭窄儿童在出生后不久，由于气管在所有支气管的近端狭窄，容易出现严重的气道狭窄。由于黏膜水肿、血块或因操作或感染引起的分泌物导致的直径进一步缩小，气道不耐受，并可能需要ECMO支持作为手术桥接。因此，出生后立即出现严重气道狭窄的长段先天性气管狭窄患者，应考虑分叉三分支解剖。标准的滑动气管成形术可以提供很好的修复。滑动气管成形术后，这类支气管发育异常通常需要较长时间的通气和长期的ICU住院时间，因为支气管几何形态发生变化。因此，这类患者可能需要反复气囊扩张，有时还需要支气管支架植入。分叉三分支的存在增加了长段先天性气管狭窄患者在接受滑动气管成形术后的再干预和死亡风险。因此，应尽早意识到并能够诊断这种情况。应尽快提供干预，最好在专业中心进行。
单肺支气管
这是我们队列中最少见的支气管发育异常。这些患者仅有一个主支气管，或者一个主支气管和一个发育不良的支气管和肺。这类患者在术前和术后管理中具有挑战性。由于多种因素，包括纵隔移位、伴随的心脏和非心脏先天性病变以及有限的呼吸储备，他们的病情迅速恶化。在手术前，他们通常需要侵入性通气或偶尔需要ECMO支持。虽然标准的滑动气管成形术手术效果较好，但通常需要分期矫正以使纵隔集中。治疗这些患者的决定通常受到挑战，因为他们在术前和术后的长期ICU管理可能带来较高的发病率。
相关支气管狭窄
约25%的长段先天性气管狭窄患者伴有完全性支气管环的支气管狭窄。约50%的患者伴有非心脏性病变。由于气道狭窄严重，他们通常较早就需要手术治疗。我们观察到，患有长段先天性气管支气管狭窄的患者比患有长段先天性气管狭窄的患者死亡率更高。此外，长段先天性气管支气管狭窄患者通常需要较长时间的通气、ICU住院、术后气道扩张和支架植入。这可能是因为滑动气管成形术延伸至支气管后，术后马拉西亚的增加。由于长段先天性气管支气管狭窄影响术后结果，光学相干断层扫描（OCT）已成为常规的术前检查，在支气管镜检查时用于检查支气管中是否有完全性环形结构。
支气管狭窄也可以通过滑动气管支气管成形术进行治疗。狭窄的支气管通过滑动进入气管下段。气囊扩张和支架植入是治疗支气管狭窄的其他选择。
滑动气管成形术后长段先天性气管狭窄的生存率自该技术引入以来有所增加。总体死亡率一直保持在28%左右，直到最近，在经验丰富的中心死亡率为9-10%。这可以归因于医疗服务中心的集中化，这提高了外科经验，加强了术后护理，并形成了经验丰富的多学科团队来应对术后并发症。
多项研究聚焦于预测滑动气管成形术后结果的参数。术前通气是滑动气管成形术后再干预的独立风险因素。Manning等人还报告称，年龄与死亡率增加有关，而Su Ryeun等人进一步报告称，10个月以下和24个月以上的患者死亡率较高。
更多患有长段先天性气管狭窄并伴有分叉三分支或单肺气管等罕见支气管发育异常的患者和研究，是预测支气管发育异常作为滑动气管成形术后生存结果独立因素所必需的。
结论
长段先天性气管狭窄表现为多种异常的气管发育分支，约25%的狭窄扩展至支气管。患有分叉三分支的长段先天性气管狭窄患者，在生命早期表现为严重气道狭窄，需要在滑动气管成形术之前接受通气和ECMO支持。所有类型的气管分支发育异常中，心脏病变通常与长段先天性气管狭窄相关，非心脏性病变最常见于单肺气管解剖结构。滑动气管成形术仍然是治疗长段先天性气管狭窄和长段先天性气管支气管狭窄的金标准手术方案，适用于所有不同气管发育分支类型。异常支气管解剖结构与长段先天性气管支气管狭窄患者术后马拉西亚相关，导致需要较长时间的通气和ICU住院。分叉三分支解剖结构增加了滑动气管成形术后非手术干预和死亡的风险，因为手术后涉及所有支气管的几何形态变化。识别气管发育分支的形态及狭窄程度有助于早期转诊至专业中心进行干预并更好地管理术后。
局限性
本文说明了气道发育分支和狭窄段的形态变化，但未考虑术前支气管软化和气管软化的存在，这可能对结果产生较大影响。可能需要通过如计算流体动力学等广泛研究来分析术前的分段软化，并据此对患者进行风险分层。本研究提供了早期和中期结果，因为我们在患者完全恢复气道症状后即出院，并接受可接受的术后气道内窥镜检查。随后的长期随访由转诊团队负责。
