主动脉瓣环扩大术的研究进展

孔强强，马宁，罗鸿，乔晨晖

（郑州大学第一附属医院 心血管外科，河南 郑州 450052）

常见的主动脉瓣病变有各种原因（如先天畸形、发育不全、脱垂、感染等）引起的主动脉瓣狭窄（aortic stenosis,AS）和关闭不全（aortic insufficiency,AI），主动脉瓣置换术（aortic valve replacement,AVR）是治疗该类疾病的有效方法，目的在于解除左室流出道梗阻和恢复瓣膜功能，技术已十分成熟，但是部分患者由于自身瓣环过小，在常规单纯实施AVR 时，只能植入小号瓣膜，不能满足患者自身需要，导致术后较高的跨瓣压差，出现人工心脏瓣膜-患者不匹配（prosthesis-patient mismatch,PPM）现象［1］，进而导致左室流出道梗阻，心室肥厚等并发症，降低患者生活质量，增加心源性死亡率，术后疗效差［2-3］。为解决该问题，出现了相应扩大瓣环的技术，从NICKS 等［4］第一次提出瓣环扩大术以来，相继出现了多种扩环方法及改良技术，其中常见的有后入路Manouguian 法［5］、Nuñez 法［6］（即改良Manouguian 法）、前入路Konno-Rastan［7-8］法、联合入路Yamaguchi's［9］双侧扩大法等。主动脉瓣环扩大术（aortic root enlargement,ARE）发展至今，取得了很好的应用和良好的术后效果，得到了越来越多学者的认可［10-12］。随着科技进步，虽然新的人工瓣膜和免缝合瓣膜技术相继出现，但是临床上仍然会遇到上述特殊情况，所以，术者应该掌握ARE 技术，尤其是年轻一代医生，以应对手术过程中出现的相应问题。ARE 技术除了在小主动脉瓣环和严重主动脉瓣狭窄的患者中得到了很好的应用和发展，现在主动脉根部相关疾病的治疗方面也得到很好的应用，并取得满意的临床效果。

1 主动脉瓣环扩大术的适应症

ARE 的主要适应症是应用在小主动脉瓣环患者，目的在于植入更大号人工瓣膜，减小术后主动脉跨瓣压差，降低发生PPM 的概率，改善患者生活质量。常规行AVR 术后，PPM 是术后常见并发症，PIBAROT等［13］将有效瓣口面积指数（EOAI）小于0.85 cm2/m2作为发生PPM 的阈值，BLAIS 等［3］定义0.65 cm2/m2＜EOAI＜0.85 cm2/m2为中度PPM，EOAI＜0.65 cm2/m2为重度PPM。DAYAN 等［14］研究发现AVR 术后PPM 发生率为44%；WALTHER 等［15］称术后发生中度PPM 概率为26.7%，发生重度PPM 概率为2.4%；MOON等［16］报道称AVR 置换机械瓣后发生PPM 的概率为11%，置换生物瓣后PPM 发生率则高达51%。更重要的是，已有研究证明PPM 会严重影响术后左室功能和血流动力学，是AVR 术后远期死亡率的独立危险因素，并且PPM 会加速生物瓣膜的结构性退化，缩短使用年限，所以最大限度地减少PPM 的发生率至关重要［2,17-20］。ARE 的另一个适应证是左室流出道梗阻的患儿，Konno-Rastan 手术在过去是治疗该部分患儿的有效方法［21］，由于自体肺动脉移植具有良好的生长潜力和血流动力学性能，并且避免了抗凝和减少了感染问题，在儿童患者中Ross-Konno 已取代Konno-Rastan 成为当今的首选手术；但是在老年患者和肺动脉瓣有病变的患者中Konno-Rastan 手术仍然广泛适用。另外，随着经导管主动脉瓣置换术（TAVR）的应用推广，对于年龄大于65 周岁的老年主动脉瓣病变患者，采用置换生物瓣膜已成为指南，可以减少老年患者因术后抗凝治疗带来的出血及血栓问题，置换生物瓣膜时实施ARE，能够为以后生物瓣膜衰败后，实施经导管“瓣中瓣”植入术做准备［22-25］。除了以上提到的常见适应证之外，ARE技术的应用越来越广泛，比如在多节段左室流出道梗阻和有主动脉或主动脉瓣手术史的患者中也可适用，有文献报道了1 例先天性主动脉缩窄合并室间隔缺损的患者，已经有多次心脏手术史，效果不佳，并且出现了主动脉瓣水平下的梗阻及主动脉根部严重钙化，综合考量后采取了主动脉根部置换+Konno术，效果良好［26］。2020 年MATSUZAKI 等［27］首次报道了ARE 在人工瓣膜心内膜炎（prosthetic valve endocarditis,PVE）患者中的应用，PVE 患者瓣膜周围组织粘连重，感染程度深，是AVR 术后严重的并发症，死亡率高，手术治疗难度大；彻底清除病变组织和重建受损瓣环是手术的关键，而ARE 可以为手术治疗提供良好的视野和更大的操作面，彻底清除病变组织，补片重建瓣环后更换人工瓣膜，术后给予抗生素，随访效果良好，无复发［28］。ARE 已经被证实是安全有效的方法，随着技术的不断改进，在其他心脏疾病的治疗中，同期需要实施ARE 的情况也越来越多。

2 具体手术方法

2.1 Nicks 法

1970 年NICKS 及其同事最早描述了该方法，常规胸骨正中切开，建立体外循环，在心脏停跳后，斜行主动脉切开，切口向后、向右延伸，从无冠瓣中点切开主动脉瓣环，进入“主动脉瓣-二尖瓣幕”，止于二尖瓣起始处，避免切开左心房。剔除病变瓣膜后，将人工瓣膜缝合到切开的主动脉瓣环上，切口采用单补片进行修补。可用牛心包、Gore-Tex 补片、戊二醛处理过的自体心包或者内衬有涤纶的心包，补片修剪成梭形，最宽处与主动脉瓣环保持一致，4-0 Prolene 线自切口最低处起针，连续均匀缝合，轻拉线，避免补片卷曲，瓣环扩大部位需用毡条加固［4］。考虑到缝合之后心包因组织自动回缩和减小缝合张力，补片宽度要比需要拓展的宽度大，根据DAVID 等［29］的计算公式：补片宽度=π×△d+6～8 mm（注：△d为扩大后需要增加的瓣环直径），即补片宽度是在预期需拓展宽度基础上再增加6～8 mm，而张富恩等［22］研究采用的是在预期宽度之上增加4～6 mm，预后效果良好。MORI 等［30］报道称应用Nicks 法，主动脉瓣环直径平均增加3～4 mm，植入的人工瓣膜可以增加1 个标号以上。Nicks 法是第一个用来扩大主动脉瓣环的方法，操作简单，学习曲线较短，同时也没有切开左心房；但是与其他扩大瓣环的方法相比，Nicks 法对瓣环的扩大程度最小。赵国芳［31］提出一种改良Nicks 法，从无冠瓣中点切开主动脉瓣环进入纤维幕后，切口继续向右延伸到右纤维三角交界处，类似“L”形，然后用长方形补片进行修补，达到比Nicks 法更好的扩环效果。

2.2 Manouguian 法

该方法是由MANOUGUIAN 等［5］在1979 年提出，操作要点是在心脏停跳后横行切开主动脉，切口向后、向下延伸，穿过主动脉瓣环的左冠瓣和无冠瓣交界，延伸到二尖瓣前叶，同时切开左心房顶部。切口使用单个梭形补片进行修补，也是最低点起针，连续严密缝合，垫片加固，补片最宽处与主动脉瓣环水平。Manouguian 法对主动脉瓣环的扩大程度较Nicks 法更大，瓣环增加5～8 mm［30］。但是由于同时切开了左心房和二尖瓣前叶，需要对心房进行修补，术后有发生二尖瓣脱垂、主动脉-左房漏的可能［32-33］。此 后RITTENHOUSE 等［34］对修补方法进行改良，使用双补片进行修补，另用一个单独的三角形补片修补左心房，三角形底边朝向主动脉根部。MOLINA［35］描述了另一种改良方法，使用一个三角形Gore-Tex 材料修补二尖瓣，底边朝向瓣环，并高出瓣环水平几毫米；另一个三角形涤纶补片修补主动脉，两个补片的底边在瓣环水平重叠；缝合时用毡条贴在左房壁加固，以防撕裂出血。此方法降低了二尖瓣关闭不全和主动脉根部出血的风险，随访13 年效果良好。

2.3 Nuñez 法

1983 年NUÑEZ 及其同事对Manouguian 法进行了改良，主动脉瓣环切口位置与Manouguian 法相同，都是穿过左冠瓣和无冠瓣的交界，不同之处在于Nuez 法在切开瓣环之前，先钝性分离主动脉后根部的外膜和中膜，分开主动脉后根部与左心房。瓣环切口止于二尖瓣起始处，没有打开左心房。先将人工瓣膜缝合到切开的主动脉瓣环上，采用单个梭形补片修补缺口，切口最低处起针，补片最宽处缝合在人工瓣膜上。由于补片缝合位置在二尖瓣前叶和主动脉瓣的纤维基上，相对比较牢固。该方法避免了对二尖瓣叶和左房的损伤，如果扩大程度不满意还可以继续向下切开，获得更大切口［6］。CELIENTO 等［36］对53 例实施Nuñez 术的患者都采用牛心包补片进行修补，牛心包既坚韧，不会随着时间的推移而膨胀；又具有足够的柔韧性方便进行缝合，可有效减少出血；住院死亡率为2%，最长随访时间为18 年，超声心动图和计算机断层扫描结果显示无严重PPM 发生，中度PPM 患者2 例，无晚期动脉瘤形成。

2.4 Konno-Rastan 法

即主动脉-心室成形术，由KONNO、RASTAN等人于1976 年描述。建立体外循环，心脏停跳后，先小心分离主动脉根部周围脂肪组织，辨认出右冠脉开口，主动脉前方纵向切开，切口位于右冠脉开口左侧4～5 mm，继续向下延伸切开室间隔。另一弧形切口起源于主动脉瓣环水平，位于右室流出道前方，这两个相交的切口可以充分打开主动脉根部和左室流出道。修补切口采用的是纺锤形双层复合涤纶补片，将人工瓣膜缝合到切开的主动脉瓣环周围后，补片从室间隔最低处开始缝合，中间最宽处与主动脉瓣环水平，缝合到人工瓣膜上形成新的瓣环，补片内层继续向上缝合修补主动脉，外层则向前折叠覆盖右室流出道，用来修补右室［7-8］。该方法可以最大限度地增加主动脉瓣环的直径，主要用于消除儿童主动脉瓣下狭窄所致的左心室流出道梗阻［37］。但是该技术的难点是操作复杂，损伤大，容易出现术后出血，操作熟练的资深外科医生可以有效避免对传导系统、冠状动脉及其分支、和肺动脉瓣的损伤，通过严密细致的缝合可以减少术后出血的发生。

2.5 Yamaguchi's 联合入路双侧扩大法

1991 年YAMAGUCHI 等［9］对两名小主动脉瓣环的儿童进行了主动脉瓣环的双侧扩大，该方法结合了Konno 和Nicks 法的切口。主动脉前方纵向切开，一切口类似于Konno 法，向左下延伸到左、右冠瓣结合处切开主动脉瓣环，但不同的是，该切口不进入室间隔和右室；另一切口向右下延伸，切开无冠瓣中点，但不进入二尖瓣前叶，与Nicks法的切口相同；两切口为倒“Y”形。使用分叉形内垫有猪心包的补片进行修补，左侧补片在最低处使用4～5 针带毡片缝线固定到右心室壁和室间隔上缘，直到主动脉瓣环水平处；右侧补片最低处使用1 根带毡片缝线缝合到二尖瓣环的纤维起始处；然后采用常规缝合方法将其余部分补片缝合到切口边缘。该方法可以植入比原瓣环大4 个瓣号的人工瓣膜，不会损害传导系统和主要冠脉，也不会导致二尖瓣的扭曲和左心室功能不全。1997 年OKATI 等［38］描述了类似的方法，不同之处在于后入路切口位置不是无冠瓣中点，而是左、无冠瓣结合处，双向扩大后主动脉瓣环直径扩大了68%，随访31 个月后患者心功能为NYHA 分级Ⅰ级。后来PENG 等［39］描述了一种“H”形切口扩大瓣环技术，两个独立纵向切口，分别从左、无冠瓣交界处和左、右冠瓣交界处切开瓣环，前入路切口不进入室间隔，后入路切口少许进入二尖瓣前叶，主动脉根部上方横行切口连接两纵行切口。当仅进行后入路扩大瓣环时，植入的人工瓣膜位置往往向后倾斜，采用联合入路扩大瓣环后，人工瓣膜植入位置可以更好的水平位于中心位置，更加符合血流动力学。

3 术后效果随访研究

对ARE 术后效果的研究也很多，大量文献结果表明ARE 对患者有利，对ARE 持肯定态度。PENARANDA 等［40］报道了117 例实施ARE 的老年患者，预期PPM 的发生率从68%降低至20%，预期严重PPM 的发生率从32% 降至12%。YU等［41］支持这一观点，除了证明实施ARE 能够显著降低重度PPM 的发生率外，还表示ARE 可改善患者术后心脏指数、降低包括充血性心力衰竭在内的远期并发症的发生率。SÁ 等［42］对关于ARE的10 项研究，包含了各种后入路ARE 手术方法，但没有前入路方法，如Konno-Rastan 术，对共13 174 例患者进行了Meta 分析，其中有2 819 例（21.4%）患者在行AVR 时，同期接受了ARE，另外10 355 例（78.6%）患者行AVR 时没有进行ARE；前者与后者围手术期死亡率的优势比（）为1.506（95%CI：1.209～1.875,P＜0.001），这一数据看上去似乎对ARE 不利，但是当考虑到其他同期手术，包括二尖瓣置换（MVR）、冠状动脉旁路移植术（CABG）等，调整数据后，差异无统计学意义（：1.625,95%CI：0.968～2.726,P=0.066），因此并不能证明围手术期死亡率的增长是因为ARE 或是其他同期手术。另外这项Meta 分析中有一项研究证明，实施AVR 围手术期死亡率只与美国纽约心脏病学会（NYHA）心功能分级、充血性心力衰竭和植入较小瓣膜有关，单独实施ARE 并不会增加围术期死亡率。此结果得到了YU 等［41］的支持，他们对9 项观察性研究中8 561 名患者进行了Meta 分析，其中有2 570 例患者行AVR+ARE，另外5 991 例患者未行ARE，结果显示ARE 除了会延长体外循环时间及主动脉阻断时间外，并不会增加死亡率。ROCHA 等［43］报道了1 854 例ARE 患者，证明住院期间死亡率在统计学上无明显差异，ARE 不会增加手术风险。COUTINHO 等［44］研究发现ARE 没有延长患者住院时间。TAM 等［45］研究证明，与单独实施AVR相比，AVR+ARE 既不影响早期死亡率，也不影响长期生存率，不会增加围手术期心肌梗死、中风、完全性心脏传导阻滞和因术后出血而再次手术的风险，同时也证明了ARE 没有增加术后输血的风险。国内相关研究同样证明ARE 能使患者在术后获得良好的血流动力学效果，是一种安全、有效的手术术式［46-49］。

4 小结与展望

综上所述，ARE 可以明显减少术后PPM 发生率，改善患者生活质量，大量文献表明ARE 在小主动脉瓣环、左室流出道梗阻的患儿、TAVR、主动脉根部置换及相关手术中是安全有效的。术者在面对该类患者时，应该综合考量患者实际情况，权衡利弊，决定是否实施ARE，对可以实施ARE的患者，根据需要扩大瓣环的程度和术者熟练程度，选择合适的手术方法。另外术后效果与医院手术量及术者熟练程度密切相关，如有需要，也可以将患者转往更有经验的医院。每一种ARE 方法都有其独特之处，能够熟练掌握和理解它们则可以更好地为临床工作中面对的不同情况提供经验。

目前对于ARE 的研究中大多数文献是基于单中心研究，样本量小，有很大的局限性，缺少对不同ARE 技术之间单独进行比较的随机对照试验。现有的Meta 分析除了固有的局限性之外，更多地受到选择偏差、发表偏差、治疗偏差、混杂因素的限制，这些都会对结果产生一定的影响。因此，需要建立一个更大的数据库，特别是通过多中心研究来增加数据的普适性，将重点放在单个ARE 技术和各种术式的比较研究上，对每种ARE 技术临床效果之间进行更彻底的比较和分析。另外，现在对ARE 研究主要是观察性研究，在以后的工作中需要添加一些盲目性和随机性，以减少偏移，只有大型的随机对照试验才能帮助临床医生做出适合选择，让医生在技术选择上能够有据可依。