PrashanthVallabhajosyula,WilsonY.Szeto,NimeshDesai,CarolineKomlo,JosephE.Bavaria
DivisionofCardiovascularSurgery,UniversityofPennsylvaniaHealthSystem,Philadelphia,Pennsylvania,USACorrespondenceto:PrashanthVallabhajosyula,MD,MS,AssistantProfessorofSurgery.DivisionofCardiovascularSurgery,Silverstein6,HospitaloftheUniversityofPennsylvania,SpruceStreet,Philadelphia,PA,USA.
1引言
主动脉弓动脉瘤的治疗仍充满挑战(1-6)。术中及术后患者的护理相当复杂,因此循环的管理策略以及神经系统的保护必须要进行仔细规划。在过去的20年中,尽管开放手术技术已经明显改善了手术结果(6),但术后神经系统以及心血管系统的并发症仍然是导致较高发病率跟死亡率的主要原因(4,5)。在传统的修复手术当中,那些暴露于高风险因素例如高龄和高并发症系数的患者,这些是的的确确存在的(5)。胸主动脉血管内修复技术为那些复杂的主动脉弓血管瘤尤其高风险的患者提供了手术选择(5)。将传统的手术技术与腔内技术相结合,杂交主动脉弓修复术将会极大程度上消除或者显著简化和缩短主动脉弓的重建时间,因此也限制了循环停搏和脑缺血的时间(7-9)。主动脉弓杂交手术包含两个主要原则:1大血管的高效脱支从而减少体外循环、夹闭主动脉和心脏停搏的时间;2为TEVAR创造近端及远端位点。胸主动脉腔内修复技术的手术组件可以被开放性手术或者接下来一段时间内行逆行入路手术中持续使用。杂交手术尤其适用于不能耐受长时间交叉钳夹和心脏停搏时间的有显著并发症的老年患者。
鉴于主动脉弓的个体解剖变异,杂交手术的技术可能有所不同。因此杂交手术被分为三型,即I、II和III型(1-3)。对主动脉腔内修复技术所需要的操作位点在I、II和III型有很大的变化范围。类似的,对每种类型的循环管理策略也越来越复杂。本报告着眼于II型,即这种类型是主动脉弓和升主动脉动脉瘤,但是降主动脉是正常的,杂交修复手术成为其外科治疗选择。因此,II型杂交修复大血管脱支的升主动脉(近端位点用于主动脉腔内修复术)的重建,常常伴随着顺行或者逆行主动脉腔内修复术。
用于主动脉弓动脉瘤的主动脉弓杂交修复术的概念是最近由我们的团队在拓展了用于复杂的DeBakeyI型主动脉夹层的治疗的基础上提出的(10)。对于有灌注不良综合征、真腔的假性狭窄或者动态生物瓣的存在的主动脉夹层的患者,我们认为II型主动脉弓杂交修复手术方法,即对A型主动脉夹层通过横断主动脉弓或者行全弓置换,接着通过顺行降主动脉腔内支架植入,从而建立或稳定真腔血流。
2术前注意事项
除了标准的心脏直视手术,可能考虑行主动脉弓杂交修复手术的患者应该对其进行能否耐受支架植入评估。这包括胸腹部以及骨盆的计算机断层扫描成像,还有整条主动脉和双侧髂动脉的三维重建图像。在我们中心,我们对所有的主动脉弓杂交手术病例行M2S(M2S,新汉普)三维重建。充分地掌握近端和远端的结合区以及髂部的入路是至关重要的。为了达到良好的封堵在近端及远端的操作区至少要有2cm的操作区。值得注意的是,不主张过度的远端植入,因为它会增加脊髓缺血的风险。先前行腹主动脉瘤修复或者具有较长的胸部着陆区的患者,强烈建议预防性脊髓缺血保护措施。这些方法包括术中神经监测和使用腰部穿刺观察脑脊液。在手术室应仔细观察患者的感觉或运动诱发电位。手术计划应与麻醉师与灌注师协调配合。这些手术应在具有先进的实时成像技术的手术室进行。
3手术操作技术
3.1主动脉腔内修复术的近端入口区域以及杂交修复术的分类方案
这种分类方案对血管重建的近端和远端位点的范围和手术当中适当的循环管理策略进行评估。杂交手术的概念涵括了从近端术区到0区的范围,这些大血管的脱支对保持脑灌注是必要的(图1)。通常,主动脉腔内修复术是将支架植入到近端的Z2或者Z3区。植位于Z3区,与左锁骨下动脉分支处距离较远,适合降主动脉中段动脉瘤疾病或者B型主动脉夹层。但是对于近心端的降主动脉瘤,应在Z2区植入,并且必须覆盖左锁骨下动脉的起始部。这可能就需要构建左颈总动脉与左锁骨下动脉旁路。那些主要的左侧椎动脉、左上肢缺血,或者左乳内动脉到冠状动脉左前降支移植术的患者,必须建立LCCAtoLSCA旁路。在这些情况下,我们在支架植入手术前2~4天建立旁路循环。杂交弓的概念基本上是TEVAR近端植入区域分类的拓展,不同的是,支架定位于Z0区。
图1近端锚定区(0-4)。
主动脉弓的解剖以及主动脉腔内修复的区域规定了杂交修复的类型(图2A)。在这些分类中,孤立的主动脉弓动脉瘤,在近端Z0区及远端Z3或者Z4区有足够的区域,因此I型主动脉弓杂交手术,大血管脱支后从Z0区植入,接着行顺行或者延迟逆行TEVAR。对没有合适的近端Z0,但有足够的远端Z3或者Z4植入区的主动脉弓动脉瘤,II型主动脉弓杂交修复术适合用于这种情况(图2B)。因此,开胸手术不仅涉及大血管的脱支,还包括为重建升主动脉创造合适的近端Z0植入区。因此,II型主动脉弓杂交手术为了近端的植入区的重建必须要一段时间的心脏停搏。更复杂的主动脉疾病如巨型主动脉综合征则需要III型主动脉弓修复手术(图2C)。在这种情况下,不存在所谓的近端或者远端切入点。因此,涉及有大血管的总弓置换的开胸手术就更常见,可同时或者稍后行胸降主动脉TEVAR。鉴于III型修复的范围比较广泛,强烈建议行腰椎置管来保证脊髓灌注。这篇文献将着重于介绍II型主动脉弓修复手术。
图2主动脉弓的解剖以及主动脉腔内修复的区域规定了杂交修复的类型。I型主动脉弓杂交手术,大血管脱支后从Z0区植入,接着行顺行或者延迟逆行TEVAR。对没有合适的近端Z0,但有足够的远端Z3或者Z4植入区的主动脉弓动脉瘤,II型主动脉弓杂交修复术适合用于这种情况。重建升主动脉创造合适的近端Z0植入区。更复杂的主动脉疾病如巨型主动脉综合征则需要采用III型主动脉弓修复手术。
3.2II型主动脉弓杂交手术
如图3所示经典的动脉瘤要求行II型杂交主动脉弓修复术的方法。以其最简单的形式,杂交修复这种类型的动脉瘤包含通过大血管脱支升主动脉置换创造近端Z0植入区,然后行主动脉腔内修复术。因此,开放性手术涉及大血管脱支和Z0区重建。近端拓展还可能需要主动脉根部或者主动脉瓣的修复或者替换。必须注意到升主动脉不一定非得是主动脉瘤才具备外科替换的指征,即它的直径不必要5.5cm。如果降主动脉的直径3.7cm,我们倾向于使用II型主动脉弓杂交修复手术来修补主动脉瘤。根据我们的早期经验,Z0区在直径3.7cm的升主动脉的近端植入带膜支架,将会增加逆行A型主动脉夹层的风险。因此,对这些患者我们进行升主动脉置换。不同于I型修复,II型修复不需要心脏停搏和体外循环,而只是重建时需要一小段时间的心脏停搏,附带中等或者更深的低温脑灌注策略。所有这些技术的全面掌握是有价值的,因为优化的循环管理策略可应用于患者的解剖和共存性疾病的状态。
图3典型的动脉瘤要求行II型杂交主动脉弓修复术,需要通过升主动脉置换建造一个适宜的近端Z0植入区,然后行主动脉腔内修复术。脉综合征则需要采用III型主动脉弓修复手术。
所有这些患者都有体外循环。动脉插管通过升主动脉或者右腋窝切口通过腋动脉插管。后者是在停循环状态下需要保证大脑的顺行灌注的情况下使用的。如果在心脏停搏期间,引流大脑的回心血液,右心房插管可用于静脉引流,然后上腔静脉也插管并连接到静脉引流,同时用套圈套住上腔静脉。在心脏停搏期间通过上腔静脉插管为选择性的逆行脑灌注建立独立的逆行脑灌注系统。大部分Z0区的血管重建以及近端主动脉根部的工作都可以通过适当位置的主动脉夹闭完成。如果患者需要主动脉根部或者瓣膜置换,首先应当将主动脉交叉钳放到主动脉的远端。如果不需要动主动脉根部,一个主体支架带有四个小分支的支架被吻合到主动脉的窦管交界处。四个分支支架置放在窦管交界处之上是至关重要的,以至于使主动脉修复术的置换区达到最优状态。这可以在体外循环的低温状态完成。一旦冷却至所需要的温度,心脏停搏,支架近端吻合到近端主动脉弓,开放的远端横向与主动脉弓缝合。患者重新恢复体外循环并且和从左锁骨下动脉开始的大血管脱支是分开进行的。在与主动脉弓横断吻合时,不必要施行侵入性的吻合,因为它将会被支架覆盖。
在术前进行评估时,如果担心用胸骨正中切的方法不容易暴露由于主动脉瘤的原因导致侧向移位的左锁骨下动脉,提早进行颈动脉与锁骨下动脉旁路也是一种选择(图4)。这样还可以减少体外循环和心脏停搏时间,并且有助于高风险因素的患者。在杂交手术修复的前2~4d这个步骤可以实行。在主动脉弓处的近端左锁骨下动脉被植入的支架覆盖。或者,可以在杂交弓修复术过程中结扎或者盘绕于血管内以防止II型内漏。在一些情况下,如果没有颈动脉与锁骨下动脉旁路可能就要封闭左锁骨下动脉,支架也足以封闭缺口防止II型内漏。在这种情况下,密切随访患者以防发生左臂缺血,必要时可建立颈动脉与左锁骨下动脉旁路。
图4颈动脉—锁骨下动脉旁路。
3.3II型杂交术脱支后逆行脑灌注策略
这对需要忍受深低温心脏停搏的患者来说不失为一种好的策略,有备用的右腋动脉解剖,不需要长时间的心脏停搏。它避免了为了顺行脑灌注而单独行右侧腋动脉切开术。对于短时间的心脏停搏(20min),我们主要将这种策略用于II型修补术(图5)。操作的过程如下:心脏被暴露在心包之外。在右心耳处用直角插管行上腔静脉插管。圈套在上腔静脉上缠绕用于以后脑灌注的控制。升主动脉插管,患者降温至深低温心脏停搏,通过右上肺静脉置管到左心室排气。在冷却期间,冷却升主动脉被重建,大血管被游离。主动脉远端交叉夹闭,心脏停搏,用带有4支分支的支架置换升主动脉然后在窦管交界处之上水平处的近端行主动脉吻合术(图5)。行升主动脉置换时,记住支架的分支位于交接水平上方右侧约十点钟方向。这优化了近端锚定区,并且是支架分支位于替换的主动脉的一侧,远离胸骨。如果需要,近端主动脉根部的任何问题在这段时期均可以处理。一旦患者冷却到脑电图开始沉默的时候,DHCA开始,上腔静脉被解开,连接在心脏停搏线上的上腔静脉导管使得脑灌注开始。通常情况下,当中心静脉压30mmHg时,脑灌注得以保障。此时开始缝合,在与主动脉弓横断吻合时,不必要施行侵入性的吻合,因为它将会被支架覆盖。
图5完成主动脉远端吻合后,分别在结扎分支血管的近端后,完成主动脉分支血管的吻合,首先是左锁骨下动脉,然后是左颈总动脉,最后是无名动脉的吻合。
远端主动脉吻合一完成,支架分支的第4支可用于动脉插管,患者开始恢复体外循环。RCP停止,上腔静脉上的套管被移除,上腔静脉插管再次被用于静脉引流。开始复温,分别吻合每支大血管,并在各自的近端结扎(图5)。先吻合左锁骨下动脉,其次是左颈总动脉然后是无名动脉。大血管脱支一完成,只要复温完成患者就可以脱离体外循环。
植入支架的分支用于体外循环插管的第4分支现在用于替代TEVAR的保护层,用于顺行展开(图6)。鉴于这种原因,第4分支应该至少10mm长促进保护层的替换并且使得支架置放更容易。内置支架的近端锚定区尽量优化使得近端封堵在支架位点的上方。支架移植物在升主动脉主体支架的近端程度可以被荧光检查法或者触诊确定。或者,胸主动脉腔内修复术的程序组件可以在稍后的时间进行,旨在使用逆行股动脉的方法。如果这样的话,有必要在第4分支处放置不透射线的标记物使腔内修复术达到最优。一旦覆膜支架置放完成,猪尾巴导管通过第4分支的指引到达升主动脉支架处,通过主动脉弓造影来确信近端跟远端是否封堵确切。或者,猪尾巴导管也可以以逆行的方式从股动脉或者借助第二插管进入保护层,从而毗邻支架。如果有I型内漏,支架可以张开。如果远端锚定区有IB型内漏,这可能需要额外的支架通过顺行或者逆行的方式置放于降主动脉处。一旦此步骤完成,支架分支的第4支就被结扎固定(图7)。
图6用于体外循环动脉插管的第四支分支人工血管,目前用于TEVAR鞘顺行植入的定位。
图7手术完成后,结扎主动脉第4支分支人工血管。
如果患者有左锁骨下动脉闭塞,可以冒着脊髓缺血或者肾脏灌注不全的高风险置换他们,若紧接着行开放手术行顺行胸主动脉腔内修复术并不理想。在这种情况下,通过逆行的延迟性的胸主动脉腔内修复术方法可能更适合于恢复期患者。必须意识到与这种方法相关的发病率与死亡率。对于II型主动脉弓杂交病例,医院调养,到术后1~2周后,可施行经股动脉的逆行胸主动脉腔内修复术。最近的,支架刚好落在分支支架的远端。远端锚定区在Z3或者Z4区。广泛的覆盖应该能减少截瘫的风险,但关键是为了达到良好的封堵必须要覆盖至少2cm的非主动脉瘤区域。通常情况下,需要两支支架以达到II型修复的长度。
3.4顺行性脑灌注策略
这种策略对于不能耐受深低温心脏停跳的患者以及预计大于20分钟的长时间心脏停跳的患者是理想的。为了实现ACP,主要是通过左锁骨下动脉切口暴露右侧腋动脉,以及近端夹闭无名动脉。首先暴露右侧腋动脉(图8A),然后实行胸骨正中切口以及暴露大血管。接着,给予患者IU的肝素(70U/kg),将8~10mm的支架吻合到右侧腋动脉(图8B)。对患者行全身肝素化处理,通过腋动脉支架行动脉插管。动脉走形与Y型通气相连接,一条与右侧腋动脉连接作为主动脉分支支架的插管用。通过右心房插管用于静脉回流且置放行左心室排气。患者被降温到24°C~28°C的适中低温,主要是依据外科医生的操作而定,在这段时间主要完成近端主动脉的操作。主动脉被交叉夹闭,心脏停搏,主动脉横断略高于窦管交界处水平。使用带四分支的支架同时吻合近端主动脉。一旦患者被冷却至理想体温,心脏开始停跳,通过右侧腋动脉行脑顺行灌注,同时用软钳或者套管收紧无名动脉。远端主动脉作为主动脉弓的横断进行吻合。体外循环重新开始以增加腋动脉和释放套圈后的动脉血流。然后通过结扎近端血管分别行大血管结扎,同时完成支架分支的吻合(图9)。
图8(A)实现顺行性脑灌注,通过锁骨下切口分离暴露右侧腋动脉。(B)单位肝素化后(70U/kg)和一个8mm或10mm吻合腋动脉的直接搭桥。
图9可通过腋动脉插管和释放阻断钳来增加动脉灌注以重建体外循环。结扎各分支血管近端完成主要分支血管的端端吻合。
另一方面,如果在体外循环下左锁骨下动脉与左颈总动脉的吻合难以完成,可在确保脑灌注的情况下行心脏停跳缝合。接着,为了完成无名动脉的吻合,用于插管的动脉系统的第二管道线通过脱支支架的第4分支保证系统灌注,然后近端无名动脉被结扎,分支吻合完成。如果患者复温了,体外循环可能就要在这个点结束,支架的第4支被用于顺行支架的置放。另一种情况,如果患者未完成复温,或者心脏需要更长时间的灌注来提升心脏功能,患者可能需要行腋动脉体外循环,可能改行通过第4分支经内镜顺行置放术。
另一种方法是通过暴露右腋动脉在无名动脉的中央部直接插管行ACP。这种新颖的技术已经被我们团体的一些外科医生所采纳,早期的结果还是令人满意的。这种方法显著简化了手术操作步骤。右心房和升主动脉插管行体外循环。患者被冷却到24°C~28°C,在此期间近端主动脉上的操作步骤已完成,无名行冠脉灌注线水平。循环停止,无名动脉解脱结扎,ACP是通过无名动脉根部的主动脉插管开始的。一旦主动脉弓的横向吻合完成,通过支架的第4分支的体外循环重新开始,无名动脉插管合并套管被移除。剩下的手术操作步骤基本同上所述。这项技术简化和减少了总的切口和体外循环时间,提供了在适度低温条件下的ACP的优势,并且避免了腋动脉暴露及相关的并发症。
3.5II型杂交手术治疗复杂DeBakeyI型主动脉夹层
标准治疗DeBakeyI型和II型主动脉夹层的方法,不涉及主动脉根部和主动脉弓的撕裂位置,包含升主动脉和横向半弓置换,同时进行主动脉瓣重置。在有降主动脉与腹主动脉合并存在裂口活瓣的DeBakeyI型主动脉夹层,可见急性B型主动脉夹层的并发症,例如内脏或者下肢的灌注不全综合征和真腔的假性狭窄。在这类患者中,我们拓展了在治疗复杂的DeBakeyI型主动脉夹层的II型主动脉弓杂交修复术的概念。在施行标准的升主动脉置换术时,应量身定做横断半弓以便使主动脉弓重建像半岛技术一样施行。在施行远端吻合之前,在心脏停跳的情况下,以顺行的方式将带膜支架植入到远端主动脉弓或者近端胸降主动脉的真腔(图10)。支架轻轻张开,以使真腔膨胀和稳定同时假腔闭塞。当支架置放后开始行横向吻合,沿着主动脉弓的曲线方向缝合,包括缝合支架的远端以及直性支架的近端。通过这种方法,接近三分之二或者四分之三的主动脉弓被切除,仅仅留有涉及主要大血管的主动脉弓的一部分。此外,通过这种技术将支架的近端锚定区固定在直性支架的横切半主动脉弓上。
图10对于DeBakeyI型夹层,完成远端主动脉吻合之前,在停循环及顺行灌注的情况下,将一人工血管支架植入到主动脉弓血管远端/胸降主动脉近端的真腔内。
3.6术后管理
主动脉杂交术后的护理围绕两个主要观念:1血流动力学稳定,保证足够的器官灌注;2脊髓的保护。显然,这两种概念在整体上是相关的。平均动脉压力保持在80~90mmHg,最高可达到90~mmHg,因为在降主动脉有更广泛的支架覆盖。术前腰椎穿刺至关重要,尤其是支架覆盖低于胸6水平或者患者先前有进行腹主动脉修复术的情况下。鞘内压力应维持在10~12mmHg。
4总结
主动脉弓杂交手术的操作要求娴熟的开放手术及血管内操作技术。这尤其与日益老龄化同时具有较高发病率的人群密切相关。未来,因为血管内技术仍在不断发展,对使用完全血管内平台治疗主动脉弓疾病的手术方法提出越来越多的要求。主动脉外科联合内科操作技术被更好地掌握并且被仔细地应用于合适的群体,这有助于对所有的治疗模式进行评估,同时为特定的患者制定理想的治疗方案。
5致谢
声明:作者宣称没有利益冲突。
译者:董晓强;
审校:孙育欣
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