保留主动脉瓣的根部替换术的研究进展.pdf
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1、第 44卷 第5期2023 年 9月Vol.44 No.5September 2023中山大学学报(医学科学版)JOURNAL OF SUN YATSEN UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCES)保留主动脉瓣的根部替换术的研究进展张帅,钱向阳(中国医学科学院/北京协和医学院/国家心血管病中心/阜外医院血管外科中心,北京 100037)摘要:随着外科技术的不断改进、医学工程学与材料学的发展,复合带瓣血管的根部置换术(Bentall手术)成为了主动脉根部病变的标准术式。作为Bentall手术的替代手段,保留主动脉瓣的根部替换术术后避免了终身抗凝和机械瓣膜的相关并发症,降低了血栓栓塞
2、、出血事件的发生率,其有利的血流动力学和潜在更低的心内膜炎风险,保证了术后持久的主动脉瓣功能,患者的生存质量大大提高。本文综述了保留主动脉瓣的根部替换术的适应症、标准化技术要点及其在不同患者中应用的远期结果。关键词:保留主动脉瓣的根部替换术;主动脉瓣再植入;根部重塑;复合带瓣血管;进展中图分类号:R654.2 文献标志码:A 文章编号:1672-3554(2023)05-0741-09DOI:10.13471/ki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2023.0504Research Progress in Valve-sparing Aortic Root Replac
3、ementZHANG Shuai,QIAN Xiang-yang(Department of Cardiovascular Surgery,Fuwai Hospital/National Center for Cardiovascular Diseases/Chinese Academy of Medical Sciences/Peking Union Medical College,Beijing 100037,China)Correspondence to:QIAN Xiang-yang;E-mail:Abstract:With continuous improvements in sur
4、gical techniques,medical engineering and material science,root replacement with composite valve graft(CVG)or Bentall procedure has become the standard procedure for aortic root lesions.As an alternative to the Bentall procedure,valve-sparing aortic root replacement(VSRR)avoids the complications asso
5、ciated with lifelong anticoagulation and mechanical valves;reduces the incidence of thromboembolic and bleeding events;and its favorable haemodynamics and potentially lower risk of endocarditis ensure durable postoperative aortic valve function and a much better quality of patient survival.This arti
6、cle reviews the indications for root replacement with preservation of the aortic valve,the key points of the standardized technique and its long-term results in different patients.Key words:valve-sparing aortic root replacement(VSRR);reimplantation;remodeling;composite valve graft(CVG);progressJ SUN
7、 Yatsen Univ(Med Sci),2023,44(5):741-7491968年,Bentall等1报道了一种复合带瓣血管的根部置换术(composite valve graft,CVG),后称为Bentall手术,应用于主动脉瓣功能不全合并主动脉根部瘤样扩张的外科治疗。随着外科技术的不断改进、医学工程学与材料学的发展,Bentall手术成为了主动脉根部病变的标准术式。作为Bentall手术的替代手段,保留主动脉瓣的根部替换术(valve-sparing aortic root replacement,VSRR)在进 综述 收稿日期:2023-01-28基金项目:中国医学科学院医学创
8、新基金(2020-I2M-C&T-A-011);北京市科学技术委员会-首都临床诊疗技术研究及转化应用基金(Z201100005520003)作者简介:张帅,第一作者,研究方向:主动脉瓣修复技术在主动脉瓣相关疾病中临床应用,E-mail:;钱向阳,通信作者,博士,主任医师,E-mail:第44卷中山大学学报(医学科学版)行解剖性主动脉根部重建的基础上,患者术后避免了终身抗凝和机械瓣膜的相关并发症,降低了血栓栓塞、出血事件的发生率,其更有利的血流动力学和潜在更低的心内膜炎风险,保证了术后持久的主动脉瓣功能2,患者的生存质量大大提高。本文将对VSRR的适应症、手术技术要点及其在不同患者中应用的远期结
9、果进行综述。1 保留主动脉瓣的根部替换术的历史1.1主动脉瓣修复手术的早期探索1955年,Taylor3率先开始应用主动脉根部环缩技术治疗主动脉瓣关闭不全。在盲视下,他用粗线绳通过食指探查引导,环缩主动脉根部基底,并通过舒张压的水平来评价手术效果。1958年,Garamella4在术中楔形切除了主动脉的无冠窦及无冠瓣,缝合瓣环及主动脉壁,以求将瓣膜由三瓣修成二瓣。1960 年,Harken5介绍了应用人工材料(Teflon及球笼瓣)置换部分或全部主动脉瓣,但是他尚未完全解决人工材料应用后的血栓及溶血问题。1962年,Spencer6在一例室缺合并右冠瓣脱垂的患者中,通过折叠游离缘的方式纠正了瓣
10、膜脱垂;自此,针对瓣叶脱垂的瓣叶折叠技术诞生。同年,Donald N.Ross应用同种主动脉瓣进行主动脉瓣置换术,1967年,应用自体肺瓣置换病变的主动脉瓣(ROSS手术)7。随着“主动脉上直径”(即窦管连接)和“主动脉下直径”(即心室主动脉连接)概念的提出,通过折叠缝合瓣叶交界之间的叶间三角基底部来限制主动脉基底(即Annulus),形成了主动脉根部功能解剖理论的雏形。1968年,Bentall1首次报道了应用球笼瓣与人工血管制作的带瓣管道治疗主动脉根部病变(Bentall手术)。最近,董念国团队8对主动脉瓣修复技术进行了系统性的归纳,强调了临床外科治疗主动脉瓣疾病的最新证据;郑哲团队9也总
11、结了主动脉瓣修复术前的多影像学评价。1.2保留主动脉瓣手术的发展1992年,Tirone David首次描述了主动脉瓣的再植技术(reimplantation)10,又称为David 手术。通过在人工血管中再植入主动脉瓣的方式,来治疗主动脉根部动脉瘤或升主动脉瘤伴主动脉窦扩张的患者。Sarsam和Yacoub于1993年发表了主动脉根部重塑手术(remodeling)11,又称为 David 或Yacoub手术,通过建立新的主动脉窦,来更好地恢复主动脉根部的动力。近年来,Lansac等12在根部重塑的基础上,使用一种特制的可膨胀环来对主动脉外环成形,在保留窦部生理性的同时限制了瓣环扩张,意图达
12、到最佳的根部几何形状和瓣膜动力学,从而改善重塑的长期效果,称之为瓣环下固定成形环的成形术,称为David 型手术。然而,这种方法的结果还需要进一步验证。在随后的临床实践中,David等又对主动脉瓣再植技术不断改进,通过重建主动脉窦的方式,发展出了David 型和型手术13-14。2 适应症与根部手术指征主动脉瓣的形态和质量是保留主动脉瓣的根部替换术的可行性最重要的预测因素15。当病变累及主动脉窦管交界和(或)主动脉窦而未累及瓣叶及瓣环时,主动脉瓣环及瓣叶扩张变形导致主动脉瓣关闭不全,此时我们可以通过VRSS手术置换主动脉窦管交界及主动脉窦,使主动脉瓣叶恢复正常的对合关系。当病变累积瓣叶和瓣环,
13、如瓣叶明显延长或脱垂,此时便不能实施保留主动脉瓣的根部替换术,而需要换瓣手术治疗。总之,若术前超声心动图检查发现主动脉瓣环无明显扩大、瓣叶无明显脱垂,且术中所见主动脉瓣叶柔软、无增厚,无病理性改变,则可应用保留主动脉瓣的根部替换术。2.1主动脉根部动脉瘤在大多数情况下,主动脉根部瘤的手术修复指征是由主动脉瘤根部的直径或根据主动脉瓣不全的指南推荐来确定的16,并且需要临床医生在考虑患者家族史和年龄等因素的基础上,对自然病史中并发症的风险与手术的预期风险进行权衡。根据2021年欧洲心脏病学会/欧洲心胸外科协会心脏瓣膜病管理指南17,我们在表1中总结了患者在不同状况下建议手术的主动脉直径。一般来说,
14、主动脉瓣直径 55 mm的患者,在没有手术禁忌的情况下,需要接受升主动脉瓣膜置换手术。在经验丰富的心脏中心,推荐对主动脉根部扩张且主动脉瓣运动正常的年轻患者进行保留主动脉瓣的根部替换18。主动脉二瓣化由于其特殊的解剖结742第5期张帅,等.保留主动脉瓣的根部替换术的研究进展构,当患者存在其他的危险因素或主动脉缩窄时,主动脉直径 50 mm即考虑手术。在马凡综合征患者中,主动脉直径 50 mm时建议进行主动脉手术。当马凡综合征患者和 TGFBR1/TGFBR2 突变患者19(如Loeys-Dietz综合征)存在其他危险因素时,最大主动脉直径 45 mm 甚至应该更早考虑手术。2.2急性A型主动脉
15、夹层涉及根部的急性主动脉夹层(acute type A aortic dissection,ATAAD)是最凶险的心脏大血管急症之一,在正常组织被严重破坏的急性主动脉夹层患者中,由于VSRR手术操作的复杂性,并不作为急性主动脉夹层的首选。近年来,涉及根部的急性主动脉夹层(ATAAD)患者在手术时,是否应该增加一个复杂的主动脉根部重建,以避免继发形成根部动脉瘤或夹层的风险存在争议。在一些经验丰富的心脏中心20,已经开始采用VSRR 与主动脉夹层修复同时进行的方式,对年轻患者、结缔组织病(如马凡氏综合征)患者和主动脉根部撕裂等患者进行干预,以减少未来高风险再干预的需要。成功 VSRR 的可行性实际
16、上取决于近端解剖的程度和主动脉瓣底部主动脉组织的质量。Kallenbach 等21对德国急性主动脉夹层登记的来自56个中心的3 382例因ATAAD接受心脏手术的患者数据进行了结果分析,证明了对于有经验的外科医生来说,保留瓣膜的根部替换术,对于选择的ATAAD患者具有良好的早期结局。Irimie等22报道了一组使用改良的成形技术接受了VSRR的急性主动脉夹层患者,他们的5年和12年的长期生存率分别为89%和69%。在12年时,所有患者均未接受主动脉再干预或者出现显著的主动脉瓣关闭不全。这项研究表明VSRR可以有效地防止主动脉夹层修补后的晚期主动脉并发症。另外,一项比较VSRR和Bentall手
17、术治疗ATAAD患者的系统综述和荟萃分析表明,VSRR可以在有经验的中心进行,具有良好的短期和长期结果23。3 保留主动脉瓣的根部替换术的主要类型保留主动脉瓣的根部替换术主要有两种手术途径:主动脉瓣再植(reimplantation)和主动脉根部重塑(remodeling)。3.1主动脉瓣再植1992年,David10首次描述的主动脉瓣的再植技术通过人工血管的固定,可以减小并稳定主动脉瓣环直径,确保了长期的耐久性。在急性A型主动表1主动脉根部或升主动脉瘤手术指征Table 1Indications for surgical intervention thresholds in patients
18、 with aortic root or ascending aortic aneurysm ConditionBAV without additional risk factors with additional risk factors2)or coarctationMarfan syndrome without additional risk factors with additional risk factors2)TGFBR1 or TGFBR2 mutation3)(e.g.LoeysDietz syndrome)Patients undergoing aortic valve s
19、urgery for another indicationAll patientsDiameter1)/mm55505045454555Class of recommendation-LOEa Ca-C-Ca Ca Ca Ca-CBAV:bicuspid aortic valve;LOE:level of evidence;1)As determined by electrocardiogram-gated computed tomography;2)Personal or family history of aortic dissection,severe aortic or mitral
20、regurgitation,desire for pregnancy,uncontrolled systemic arterial hypertension and/or aortic size increase more than 3 mm/year;3)A lower surgical threshold of 40mm can be considered for women with low body surface area,patients with TGFBR2 mutation or severe extra-aortic features.743第44卷中山大学学报(医学科学版
21、)脉夹层的患者中,再植入技术对主动脉壁的支撑效果和止血效果更好。但是,主动脉窦的缺失对瓣膜动力学有潜在的影响,主动脉瓣打开和关闭的速度相应会增加24,从而增加了瓣叶上的机械应力,可能会加速瓣叶的损伤。3.1.1David 型手术经过了三十余年的发展,Tirone David团队对其原创的根部再植技术不断丰富与完善,David型手术的流程日趋标准。手术步骤如下:建立体外循环和灌注心脏停跳液后,在窦管交界上方横断升主动脉,仔细检查主动脉瓣瓣叶的结构与功能,确保患者能够接受再植技术。将主动脉根部从周围结构中游离出来,直至主动脉瓣下平面,沿主动脉瓣环切除主动脉窦,留下 35 mm的主动脉窦附着在主动脉
22、瓣环和冠状动脉开口周围,将冠状动脉从主动脉根部分离。在左室流出道的主动脉瓣环最低点用 2-0或 3-0带垫片涤纶线从内向外作数针水平褥式缝合。使瓣环的左室肌部与流出道纤维部处在同一平面,在室间隔处则呈扇形。如果纤维部菲薄则应用带Teflon垫片缝线缝合。接下来,选择合适口径的人工血管,在其端做3个等距离的标记。在对应主动脉左右冠瓣三角标记的位置,剪下一个三角形的部分,将主动脉瓣重新植入其中。缝线先穿过左室流出道,再从内向外穿过移植血管,缝合时注意调整两者的距离。如果主动脉瓣环没有明显扩张,缝合位置应对称。如果主动脉瓣环显著扩张,应在沿室间隔肌部主动脉瓣环最低点周围靠近无冠瓣叶交界下方的三角形区
23、域行对称缝合,因为此区域是结缔组织病患者主动脉瓣环扩张的好发位置。在人工血管外打结,注意不要形成荷包缝合。先将移植血管剪成5 cm长并轻轻地向上提拉 3 个瓣叶交界,暂时用带小Teflon 垫片的 4-0 Prolene 线将其固定到人造血管上,不要打结。将3个交界全部悬吊在人工血管自对应的新建主动脉窦,人工血管远端与主动脉远端内,然后再次检查主动脉瓣叶、游离缘水平和它们对合的位置缝合检查交界下方的三角区域,确保其与人工血管大小相符,即三角的底边应小于术前。然后在主动脉瓣环水平由内向外入针,在残留的动脉壁水平自外向内入针,依次行间断缝合。缝合顺序是从瓣叶交界向主动脉瓣环最低点。在人工血管外打结
24、,将主动脉瓣环固定在人工血管上。最后,分别吻合左右冠状动脉开口重新植入人工血管中,检查主动脉瓣叶的对合情况,必要时应矫正瓣叶脱垂。应确保瓣叶对合位置远高于主动脉瓣环。并将重建的主动脉根部缝合到升主动脉。Tirone David回顾了所在中心1989年到2018年所有接受David 型手术的465例患者,平均随访时间(106)年(完成度98%)25。研究表明,David 型手术提供了极好的长期效果,但在术后需要长期的随访,需要注意术后主动脉瓣关闭不全的风险。随着时间的推移,主动脉瓣二瓣化患者可能会发展为主动脉狭窄。而患有结缔组织遗传病的患者有主动脉远端夹层的风险。3.1.2再植法的演变及改良手术
25、以David为首的术者们吸收了Yacoub手术方式的优点,对根部再植技术进行了改良,进行了一系列探索。这些改良术式的手术的操作和流程与David 型手术一致或近似,但重建窦管交界的方式各不相同。1993年,Ergin和Griepp26报道了与David I相近的技术,但其近端用带垫片的缝线缝合在主动脉窦内,而非David主张的瓣下,这种技术后来成为了主动脉根部袖式重建手术(“Florida Sleeve”手术)的一部分。1995年,Cochran27通过数学计算,将使人工血管近端修剪呈“正弦”样,三个“正弦波”最大高度 57 mm,这种修剪可模拟Valsalva窦结构。主动脉瓣交界仍缝合至血管
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