如何开展自体肺动脉瓣移植术
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
自体肺动脉瓣移植术，又称为Ross手术。英国著名的医学家Ross在1967年首先报道了该手术治疗主动脉瓣病变的效果患者术后恢复良好。但由于该手术比较复杂，当时的体外循环技术较落后，加之众多专家对一些问题认识不足，因此，该技术未能得到及时推广。1991年Ross报道了Ross手术20年的随防结果，显示该手术有良好远期结果(生存率达80%以上)，随着人们对机械瓣、同种异体瓣及生物瓣缺陷认识的增加，广大心外科医师逐渐认可了该手术。至此，Ross手术在全世界内得到了大力推广。世界Ross手术登记中心资料显示，全世界已有近5000例患者接受了该手术，总手术死亡率为3.8%。Ross教授认为，Ross手术具有很好的应用前景。国内目前有极少数大医院开展此手术。为了在我国推广该手术，现将Ross手术的临床应用与相关基础研究介绍如下。
一、Ross手术的解剖基础
正常主动脉瓣由主动脉瓣环、3个半月瓣、3个瓣膜交界及冠状窦构成，与肺动脉瓣形状相似，二者具有相同胚胎起源，且瓣环径十分接近(95%患者相差在3 mm以内)，除二者所承受压力及主动脉壁厚度、瓣环构成不同外，其他方面均十分相似(表1)，此为Ross手术的解剖基础。
, http://www.100md.com
二、术前准备
基本与常规主动脉瓣置换术相同，但需明确肺动脉瓣情况。病人必须肺动脉瓣功能良好，无狭窄或关闭不全，主、肺动脉瓣环径相差≤5 mm等。
三、手术适应证
1.各种原因引起的主动脉瓣中重度病变包括狭窄并/或关闭不全，左室明显肥厚或增大；
2.自身肺动脉瓣功能良好，无狭窄或关闭不全；
3.主、肺动脉瓣环径相差≤5 mm；
4.年龄11～50岁，可放宽到3天～79岁。
5.合并冠心病、房室间隔缺损者，可考虑同期手术；
6.合并其他瓣膜病变，但无需人工瓣膜置换术者；
, 百拇医药
7.局限于主动脉瓣病变的心内膜炎患者；
8.主动脉瓣人工瓣膜置换术后人工瓣膜心内膜炎、瓣膜功能失常者；
9.运动员或其他不能耐受抗凝治疗者。
四、手术禁忌证
1.Marfan综合征和系统性红斑狼疮患者，因肺动脉可同时存在病变而不考虑该手术。
2.各种原因所致肺动脉瓣病变引起狭窄或关闭不全者。
3.中度以上原发性或继发性肺动脉高压患者。
4.需同期行二尖瓣或三尖瓣人工瓣膜置换术者属相对禁忌证。
5.其他原因引起的不能耐受较长时间体外循环者。
, 百拇医药
五、手术方式
Ross手术分三步进行：(1)采取自体肺动脉瓣；(2)切除病变的主动脉瓣并将自体肺动脉瓣移植到主动脉瓣位；(3)重建右室流出道。
1.自体肺动脉瓣的采取(图1)：建好体外循环，于体外转流、心脏跳动下横行切开肺动脉分叉前壁，检查肺动脉瓣情况。若瓣膜良好，即延长切口，将肺动脉横断。然后，在右室流出道前壁肺动脉瓣环下方约4
mm处切开右室壁，并向两侧及后方延伸，将肺动脉瓣及肺动脉根部完全切除。修整好肺动脉瓣，将其置于心包腔或右心室腔内保存。在摘取肺动脉瓣的过程中，要特别注意保护其周围的冠状动脉分支。Geen认为，右冠状动脉距切口较远，故与手术关系不大，而左冠状动脉主干的第一段紧靠肺动脉后走行，在发出回旋支后，其前降支环绕肺动脉根部，走行于肺动脉外侧约2～3 mm处的脂肪组织内，因此较容易损伤。另外，左前降支的第一、二间隔支在肺动脉后外侧壁发出，距肺动脉后瓣叶1～6 mm处穿入室间隔，术中切记保护之，若损伤此血管，将影响传导束左右束支起始部的血供，可能引起束支传导阻滞，因此，很多学者都强调对该分支的保护。
, 百拇医药
2.主动脉瓣置换：Ross手术的主动脉瓣置换方法大致可分为3种：
冠状动脉口下瓣膜置换术；主动脉根部置换术；主动脉内柱形瓣膜置换术。
屹冠状动脉口下瓣膜置换术是一种原位主动脉瓣置换术，也是Ross首先使用的方法。具体方法为：将自体肺动脉瓣下缘缝于主动脉瓣环，上缘缝于主动脉壁，使左、右冠状动脉入口位于自身肺动脉瓣叶附着缘的上方相当于瓣窦的位置。具体方法有多种。Ross在缝瓣之前不修剪自体肺动脉壁，先于自体肺动脉瓣环与主动脉瓣环之间置间断缝线，保证瓣窦与冠状动脉口对位良好，落瓣打结后，将位于左、右冠状动脉窦处的肺动脉壁剪除，保留无冠窦处肺动脉壁，连续缝合瓣膜上缘，最后关闭主动脉切口。这种操作较为简便。
亿主动脉根部置换术(图2、3、4、5)，自从1974年主动脉根部置换术应用于Ross手术后，该术式至今已为大多数专家接受，作为常规方法应用于临床。具体方法是：将主动脉瓣及主动脉根部切除，于左、右冠状动脉口周围保留部分主动脉壁以利于吻合。将肺动脉瓣近端的心肌组织缝于左室流出道口，在相当于左、右冠状动脉窦位置的肺动脉壁上作2个圆形切口，与两侧的冠状动脉分别进行吻合，肺动脉端与主动脉近端直接吻合。Bohm 等报道了225例Ross手术，均采用该术式，术后中期随防效果良好。主动脉根部现多采用间断缝合方法，理由是术后主动脉瓣狭窄发生率极低，而连续缝合方法虽节省了部分手术时间，但存在术后主动脉瓣狭窄的危险。
, http://www.100md.com
由于冠状动脉下自体肺动脉置换不需要冠状动脉移植，故手术相对较为简单，在很长时间内，一直是主要的手术方式。但后来不少研究者认为，肺动脉瓣是一个功能整体，功能的正常发挥，不仅在于瓣叶结构的完整，而且也需要有瓣环及周围组织完整结构的维持。因此，他们主张进行肺动脉根部置换。主动脉根部置换虽有一定优点，却因为需要吻合2个冠状动脉而使手术难度增加，同时，手术中过多的吻合口增加了止血的难度。此外，这种手术后肺动脉瓣完整性是否能够长期保持尚不能肯定。因此，有学者提出了主动脉内的柱形瓣膜置换术。
役主动脉内柱形瓣膜置换术，方法与主动脉根部置换基本大致相同，只是保留了完整的主动脉壁，在肺动脉瓣及肺动脉远近两端吻合结束、冠状动脉移植完成后，闭合主动脉切口，使自体肺动脉瓣及肺动脉壁处于主动脉内。这种手术虽较复杂，但完整的主动脉壁可加固肺动脉瓣而有助于维持其完整性，另外，还可能有利于止血。Ekkins等比较了3种主动脉瓣置换方法，认为主动脉内柱形瓣膜置换术优于其他2种手术。
, http://www.100md.com 3.右室流出道重建术(图6、7)：右室流出道重建的方法比较一致，即将肺动脉替代物的远近两端分别与肺动脉残端和右室切口吻合，所不同的是替代物的来源，常用的替代物有同种异体带瓣肺动脉、异种带瓣主动脉，带瓣人工血管，以及自体阔筋膜带瓣管道、自体心包带瓣管道等。
六、术后自体肺动脉瓣的生理特性
根据瓣膜解剖，自体肺动脉瓣为无抗原性的自身活组织，与其他瓣膜相比为最理想的主动脉瓣膜替代品，但这有赖于其结构的完整性。不考虑手术自身对瓣膜可能造成的损坏，仅肺动脉瓣从低压的肺循环到高压的体循环后可能受到的损伤，就曾一度令人担忧。Gorczynski等对肺动脉瓣与主动脉瓣的生物力学特性进行了研究，结果表明，在肺动脉根部压力超过30 mmHg时，其瓣环扩张不明显。他们还发现，尽管肺动脉瓣较主动脉瓣菲薄，二者所能承受的撕伤拉力却基本相同，而肺动脉瓣的抗扩张强度反而是主动脉瓣的3倍。这项发现，为Ross手术提供了充分的理论依据。
, 百拇医药
肺动脉瓣移植后，组织暴露于含氧量高的动脉血环境中，而且可有滋养血管再生，因此，不但可以存活，而且可以随着机体的发育而生长。这种生长的特性是机械瓣和其他生物瓣不具备的，在对未成年患者进行主动脉瓣置换时，这种生长特性的意义就更为重要。
由于肺动脉瓣是自体组织，而重建左室流出道的替换物是自体或异体生物组织，因此，术后不需要抗凝，这样可以使患者的生活质量大为改观。这对难以按规定服用抗凝药物的儿童和育龄妇女以及无抗凝监测条件地区的患者，具有更重要意义。这种特性明显优于机械瓣。
此外，自体肺动脉瓣基本上不发生变性、钙化，这使因为主动脉瓣替换物受损而进行的再手术次数明显减少，与异种瓣、同种异体瓣相比，前者因受排斥反应影响而发生瓣膜变性、钙化、挛缩等病理改变所致瓣膜狭窄或同时合并关闭不全而行二次手术的可能性较低。对于青少年患者，由于机体排斥反应较强，肺动脉瓣替代物(如同种瓣、异种瓣)发生狭窄的可能性较高，但需再次手术几率与成年人相似；而对于60岁以上的老年人，同种瓣、异种瓣相对容易发生钙化，故一般不主张70岁以上的老年人做此手术，而选择生物瓣是可取的。
, http://www.100md.com
七、存在的问题及手术并发症
1.与自体肺动脉瓣相关的问题：就自体肺动脉瓣本身来说，尽管有很高的抗扩张强度，但在体循环高压下，短期内常常发生瓣环的扩张。由于这种扩张与生长无关，因此瓣叶并不随瓣环的扩张而增大，这必然影响瓣叶的对合，导致术后自体肺动脉瓣关闭不全。Ekkins等在出院前对患者进行超声检查，发现大部分患者有不同程度的自体肺动脉瓣关闭不全，少数患者甚至因为反流严重而不得不再手术。不过体循环压力过高不是导致主动脉瓣关闭不全的主要原因，因为大部分有轻度反流的患者并不因高压的持续而继续加重。技术因素是一个影响反流的重要因素。Matsuki等认为，技术性因素主要包括无冠瓣的脱垂及肺动脉瓣上、下缘缝线处组织的撕裂，他们报道的214例患者中，因此而再手术者有10例。Ekkins等报道的51例患者中也有2例因此而再手术。此外，手术方式对自体肺动脉瓣反流的发生也有直接关系，冠状动脉口下瓣膜置换术容易发生反流，而主动脉根部置换和主动脉内柱形瓣膜置换术很少发生，这可能与保留了瓣结构的完整性及采用主动脉根部加固技术有关。
, http://www.100md.com
主动脉瓣的原发病理改变也影响着术后反流的发生。主动脉瓣环直径越大，术后发生反流的可能性越大。主动脉二瓣畸形者术后较易发生主动脉瓣关闭不全。有研究者采用翻转缝合，不但可以增加瓣环处组织的体积，缩小环口，同时也可起到加固瓣环的作用。
此外，术后风湿病的存在可能影响自体肺动脉瓣结构。术前有风湿热的患者，术后一定要合理控制。
术后大出血曾是该手术围术期死亡的主要原因。随着手术技术的提高以及主动脉根部加固处理方法的广泛使用，术后大出血的并发症已明显减少，现今已不再是该手术的主要死亡原因。我们所做的32例患者术后仅1例发生大出血，二次手术再缝合后止血，发现出血原因为主动脉根部连续缝合线未拉紧，此点在主动脉根部连续缝合的病例中应引起重视。
2.肺动脉瓣替代物：Ross手术中肺动脉瓣替代物有多种多样。自体组织(如自体心包或阔筋膜)带瓣管道应是理想的替代物，但人工缝制技术很难达到生理要求；异体或异种替代物又有变性和钙化的危险，因此还有待于寻找更合理的替代物。不过，Ross手术并不因为右室流出道使用了不同替代物而明显影响疗效，与以同种异体或异种替代物进行的主动脉瓣置换术相比，其远期效果要好得多。这可能与二者存在的生理环境不同有关。多数专家认为，同种肺动脉瓣优于同种主动脉瓣，理由为前者的抗钙化和抗挛缩的能力强于后者。国际Ross手术登记中心资料显示，术后随访28年同种肺动脉瓣功能良好率达85%。另外，由于肺循环对肺动脉瓣的功能要求较主动脉瓣明显较低，术后即使出现肺动脉瓣轻中度(有时甚至重度)病变，但对患者心脏功能的影响有限。患者可无明显症状，不需要再手术，一旦右室流出道需要进行二次手术，手术风险要比主动脉根部的手术小很多，这一点也是主张Ross手术的依据之一。
, 百拇医药
另一个与右室流出道手术相关的问题是心内膜炎，这主要与使用异种或同种异体替代物有关，早年心内膜炎的发生率较高，而随着替代物保存技术的改进及抗生素的合理应用，现已很少发生。
八、临床效果
凡主动脉瓣病变严重的患者，若其肺动脉瓣结构良好，且二者瓣环径相匹配，均可行Ross手术，几乎无年龄限制。但考虑到手术的难度，有人认为并不一定所有患者均需用Ross手术。Randokph等的经验为：预计生存时间在20～30年的患者，首先考虑使用自体肺动脉瓣移植术；10～20年的患者，可使用异种生物瓣；对未成年患者，Ross手术应为首选。
Ross等报道了339例Ross手术患者。20年随访无症状生存率为80%；再次手术率为9.7%，主要原因是同种肺动脉瓣严重钙化致右室流出道重度狭窄而手术(相比之下，异种瓣及同种异体瓣以及生物瓣效果要差得多，20年的再手率达80%以上)。机械瓣术后20年生存率约为50%。北京安贞医院心外科李温斌、张健群等已完成了32例这种手术，无手术死亡。术后随访时间最长达10年的2例患者，至今主动脉瓣和同种肺动脉瓣均功能良好，心功能Ⅰ级，其他患者均生存良好。
九、结论
综上所述，由于Ross手术后自体肺动脉瓣存在活性、能生长、术后不需抗凝、不易变性和钙化、长期效果好等特性，加之目前临床上尚未找到一种更为有效的瓣膜替代方法，因此使用自体肺动脉瓣有很大的优越性，但是，临床实践中存在的具体问题如手术复杂、肺动脉瓣替代物功能失常等问题尚有待于进一步解决。, 百拇医药(首都医科大学附属北京安贞医院心外科 李温斌 自体肺动脉瓣移植术，又称为Ross手术。英国著名的医)