慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤杂交手术进展
赵纪春,王家嵘
四川大学华西医院普外科血管外科病房(成都 610041)
引用本文:赵纪春, 王家嵘. 慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤杂交手术进展. 中国普外基础与临床杂志, 2024, 31(6): 645-648. doi: 10.7507/1007-9424.202405088
作者简介
赵纪春,教授/主任医师,博士研究生导师,四川大学华西医院血管外科主任。学术任职:中国老年医学学会第二届理事会常务理事暨周围血管疾病管理分会会长、中国医师协会血管外科医师分会副会长暨血管与肿瘤学组组长、中国研究型医院腹膜后与盆底疾病专业委员会副主任委员、国家心血管病专业委员会血管外科专业委员会副主任委员、中华医学会肿瘤学分会腹膜后肿瘤专业委员会委员、中华医学会血管外科学组委员、亚太血管学术联盟副理事长、中国医疗保健国际交流促进会糖尿病足分会副会长及软组织肿瘤分会委员。四川省学术和技术带头人,四川省医师协会血管外科医师分会会长、四川省医学会血管外科学组组长,《中国普外基础与临床杂志》副主编,《中国血管外科杂志(电子版)》副主编,《中华血管外科杂志》第二届编辑委员会副总编,《血管与腔内血管外科杂志》副主编。在血管外科疾病诊断以及手术和微创腔内血管治疗方面尤其在腹主动脉瘤外科和腔内修复,外科和腔内杂交技术治疗胸腹主动脉瘤和夹层,复杂颈动脉体瘤外科治疗,累及大血管的腹膜后肿瘤切除以及肝移植动脉重建方面具有丰富的临床经验。先后获得国家、教育部和四川省科研项目以及华西医院新技术基金资助和多个国际多中心临床研究项目。近年以第一作者和通讯作者发表论文186篇,其中SCI收录75篇。获四川省科技进步成果一等奖3项,二等奖1项。
慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤通常由慢性B型主动脉夹层进展而来,是胸腹主动脉瘤中一种特殊的亚型,在需要手术治疗的胸腹主动脉瘤中占30%~40%[1]。慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤的病因主要包括高血压、遗传性胸主动脉疾病、动脉粥样硬化、外伤等。以Marfan综合征为代表的遗传性胸主动脉疾病是导致年龄小于50岁中青年慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤的主要原因[2],而高血压是引发中老年患者急性夹层和慢性期夹层进展至动脉瘤形成的最重要的风险因素[3]。慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤的危害主要源于夹层的进展及其相关并发症,如主动脉破裂引发失血性休克,血流动力学异常导致内脏器官缺血及血栓栓塞等并发症,严重威胁患者的生命。因此,合适的手术干预对于降低慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤的危害至关重要,笔者将重点讨论杂交手术的发展历程和技术相关优化。
1 慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤杂交手术发展历程
慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤杂交手术指的是利用人工血管或自体血管通过解剖外路径逆向重建内脏动脉,并联合近端胸腹主动脉腔内覆膜支架植入完成胸腹主动脉瘤腔内修复隔绝。世界上第1例杂交手术最早是在1999年由美国的Quiñones-Baldrich等[4]报道,患者是一62岁老年男性,既往曾行破裂腹主动脉瘤开放修复术,因为累及腹腔干动脉、肠系膜上动脉及双肾动脉的Ⅳ型胸腹主动脉瘤再次就诊。Quiñones-Baldrich手术团队选择腹部正中切口,以原有的分叉型人工血管右侧髂支作为内脏动脉解剖外重建的入流血管,采用自制四分叉人工血管顺序和双肾动脉、肠系膜上动脉及腹腔干动脉完成搭桥,再经股动脉于胸主动脉放置1枚覆膜支架隔绝近端胸腹主动脉瘤。相比与传统的胸腹联合切口全开放修复术,杂交手术的优势在于避免开胸及单肺通气,大幅度缩短了主动脉阻断时间,缓解术中内脏对缺血耐受时长[5-7]。
理论上,杂交手术具有上述优点应比开放手术效果更佳,然而在早期实践中,杂交手术的临床应用与推广同样充满了困难。对于缺少经验和手术量较少的中心,杂交手术后的严重并发症率和死亡率仍然较高,导致许多中心主要将其作为无法行开放手术患者的替代治疗选择[8]。2012年,Moulakakis等[9]发表了1篇纳入了14项研究的胸腹主动脉瘤杂交手术的meta分析,研究包含了528例患者,结果发现杂交术后死亡率高达14.3%,脊髓缺血并发症率为7.0%,肠系膜缺血为4.5%,永久性肾功能衰竭为7.0%。在实际临床实践中,杂交手术的内脏动脉重建是影响手术成败的重要因素,也是限制主刀医生学习曲线的最重要因素。有文献[8, 10]指出,杂交手术后的肠道缺血和肾功能损伤是一个值得关注的问题,发生率从17%~40%不等,与主刀医生术中内脏动脉重建策略有极大关系。关于这一点,Chiesa等[11]报道称,肠系膜上动脉旁路移植物的严重弯曲是这些缺血并发症的重要影响因素,而这往往与外科医生术中桥血管的空间摆放位置及吻合角度息息相关。
2 基于血流动力学的杂交手术内脏动脉重建策略优化
前文提到内脏动脉重建对于杂交手术患者中远期预后的影响,随着近年来血流动力学分析在血管外科领域的应用,杂交手术术中内脏动脉重建策略也有了显著改进。笔者所在华西医院血管外科中心与四川大学郑庭辉教授组成的医工结合团队针对杂交手术后主动脉及内脏动脉血流重分布、内脏动脉吻合角度分析及基于血流动力学的术中规划进行了深入研究[12-15]。首先在流体模型选择方面,笔者所在研究团队发现在逆向重建区域中,无论是在牛顿流体还是非牛顿流体黏度模型下,吻合口区域内均可观察到紊流和不利的壁面剪应力分布。尽管非牛顿性血液模型对流动模式和压降影响微乎其微,但在脉动流条件下,局部标准螺旋度和壁面剪应力分布的定量和定性均具有显著差异。在考虑了非牛顿性血液黏度后,不利的壁面剪切力指标分布与杂交术后患者随访情况更加匹配。总之,使用牛顿性血液模型是获得稳态流条件下流场的一种合理近似模拟。若要研究脉动流条件下逆行重建桥血管的血液动力学参数,非牛顿性模型可能更为适用[13]。
由于杂交手术术中对内脏动脉重建改变了原有生理性解剖结构,因此这种方法在应用初期仍然存在争议。笔者研究团队通过数值模拟来研究逆向重建对腹主动脉血液动力学的影响,结果表明入流血管的选择对血液动力学性能有很大影响[14]。当入流血管来自腹主动脉远端时,内脏动脉区的灌注是充足的,但双侧髂总动脉血流通量显著减少,并且在腹主动脉远端存在复杂的紊流场,需要远期随访关注是否存在瘤样扩张风险。当入流血管来自单侧髂总动脉时,腹主动脉并未受到低壁面剪应力或紊流的困扰,但内脏动脉区的灌注可减少40%,同时入流髂总动脉和移植物主体处出现了低壁面剪应力和低流速流场,可能增加移植物狭窄和入流髂总动脉瘤样扩张的风险。
在具体角度选择方面,笔者所在研究团[15]队还利用血流动力学分析探索了主体桥血管与入流血管之间45°、60° 和90° 3种吻合角度的差异,结果发现,尽管较小的吻合角度可能会降低髂总动脉的通畅率,但它可以改善心脏周期内的脏器灌注;更重要的是,具有最小吻合角的入流血管在吻合区域拥有最小的低时间平均壁面剪应力、高振荡剪切指数和相对停留时间,而更大的吻合角可能会在移植物主干引入更多不利的壁面剪应力。此外,在上述3种角度模型的移植物主干的近端观察到了螺旋流模式,这种流动形态的存在可以改善局部流场环境并提升远期预后,进一步证实了杂交手术的内脏动脉逆向重建从理论上是科学可行的。
3 同期与分期杂交手术选择
对于胸腹主动脉瘤而言,无论是传统开放修复术,还是全腔内覆膜支架修复术,术后脊髓缺血始终是一个不可回避的话题,特别是对于瘤体累及范围较广的Ⅱ型胸腹主动脉瘤。Etz等[16]在回顾分析有主动脉瘤手术史的再发胸腹主动脉瘤患者时发现,此类患者脊髓缺血风险显著低于同期行胸腹主动脉瘤杂交手术的患者,但由于该研究中分期间隔时间长达5年,因此对实际临床操作指导意义有限。笔者所在研究团队[17]针对这一问题,开展了一项系统评价和meta分析,在总结了37项杂交手术相关研究后,结果发现同期杂交和分期杂交手术相比,脊髓缺血事件及永久截瘫风险无显著差异;但由于分期杂交手术后30 d死亡率、不良心血管事件风险和肠道并发症风险更低,同时两者中远期结果相似,因此分期杂交手术可能对于破裂风险可控的胸腹主动脉瘤患者来说是更好的选择。
4 总结
总体而言,慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤的杂交手术相比于传统开放修复术,在避免开胸缩小创口的同时缩短了主动脉阻断时间,内脏动脉重建时间更加充裕。基于血流动力学角度辅助优化可改善术后远期效果,此外分期杂交手术可降低术后30 d死亡率、不良心血管事件风险和肠道并发症风险。但需要注意的是,逆向重建内脏动脉仍具有较高的技术难度,存在较长的学习曲线,需要主刀医生接受长时间的训练。在经验丰富的血管外科中心,杂交手术或可成为慢性胸腹主动脉夹层动脉瘤的治疗优选。
重要声明和参考文献略。
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