閉式體外循環(huán)下微創(chuàng)主動脈瓣膜置換術(shù)治療主動脈瓣病變療效觀察

楊 勇，魏東明，陳亞武

(空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院心血管外科，陜西 西安 710032)

主動脈瓣病變是常見的心血管疾病，其預(yù)后不良，嚴(yán)重影響患者健康[1]。傳統(tǒng)的胸骨正中切口主動脈瓣置換術(shù)(aortic valve replacement,AVR)被認(rèn)為是主動脈瓣疾病外科治療的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式，但其具有手術(shù)切口長、創(chuàng)傷大、瘢痕明顯、患者術(shù)后恢復(fù)慢等不足[2-3]。近年來，隨著心臟外科技術(shù)水平及體外循環(huán)插管的改進(jìn)，微創(chuàng)瓣膜外科得到了迅速發(fā)展。閉式體外循環(huán)下經(jīng)右胸微創(chuàng)切口直視下AVR是近年來開展的重要微創(chuàng)手術(shù)，其不僅可以達(dá)到傳統(tǒng)手術(shù)的治療效果，且有效解決了傳統(tǒng)手術(shù)創(chuàng)傷大、患者術(shù)后恢復(fù)慢等問題[4]。本研究對閉式體外循環(huán)下微創(chuàng)AVR與傳統(tǒng)的胸骨正中切口AVR治療主動脈瓣病變的臨床效果進(jìn)行比較，以期為臨床治療主動脈瓣病變提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2016年1月至2019年4月空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院心血管外科收治的主動脈瓣病變患者為研究對象。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合主動脈瓣病變診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，并經(jīng)超聲心動圖檢查確診；(2)年齡≤75歲；(3)紐約心臟學(xué)會(New York Heart Association,NYHA)心功能分級Ⅱ～Ⅳ級。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)升主動脈直徑>5.0 cm；(2)嚴(yán)重慢性阻塞性肺疾?。?3)周圍血管畸形或嚴(yán)重動脈粥樣硬化；(4)右胸部外傷、手術(shù)或嚴(yán)重感染史。本研究共納入主動脈瓣病變患者118例，按照手術(shù)方法將患者分為觀察組和對照組，每組59例。觀察組：男35例，女24例；年齡32～75(49.06±6.16)歲，體質(zhì)量指數(shù)17.2～28.9(23.05±2.03)kg·m-2，心胸比率0.5～0.8(0.63±0.06)，血細(xì)胞比容0.3～0.5(0.39±0.04)；NYHA分級：Ⅱ級16例，Ⅲ級29例，Ⅳ級14例；病變類型：主動脈瓣關(guān)閉不全32例，主動脈瓣狹窄14例，主動脈瓣狹窄伴關(guān)閉不全13例。對照組：男33例，女26例；年齡33～74(48.29±5.86)歲，體質(zhì)量指數(shù)17.5～28.5(22.82±1.90)kg·m-2，心胸比率0.5～0.8(0.65±0.07)，血細(xì)胞比容0.3～0.5(0.38±0.04)；NYHA分級：Ⅱ級15例，Ⅲ級31例，Ⅳ級13例；病變類型：主動脈瓣關(guān)閉不全30例，主動脈瓣狹窄15例，主動脈瓣狹窄伴關(guān)閉不全14例。2組患者的性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、心胸比率、NYHA分級、血細(xì)胞比容及病變類型等比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批，所有患者及家屬簽署知情承諾書。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 對照組采取傳統(tǒng)胸骨正中切口AVR?；颊呷∑脚P位，全身麻醉，取胸部正中切口；升主動脈插管、右心房插管建立體外循環(huán)，置入左心引流管，阻斷主動脈，切開主動脈，主動脈根部灌注心肌保護(hù)液，將病變瓣膜剪除；根據(jù)患者年齡及意愿選擇機械瓣或生物瓣，采用心臟超聲檢測主動脈瓣環(huán)直徑、瓣口大小而選擇相應(yīng)瓣膜替換，排氣，除顫復(fù)跳或自動復(fù)跳，并行循環(huán)后撤離呼吸機，置入心包及縱隔引流管，逐層關(guān)胸。

1.2.2 觀察組采取閉式體外循環(huán)下微創(chuàng)AVR。全身麻醉，行雙腔氣管插管，取仰臥位，右側(cè)墊高20°～30°，放置術(shù)中食管超聲探頭，體外除顫電極分別貼于肩胛骨后方與左腋前線第5肋間，包裹心臟；右胸骨旁做5～6 cm橫切口，左肺單側(cè)通氣，經(jīng)第3肋間進(jìn)胸，并將右胸廓內(nèi)動脈切斷縫扎，斷離第3肋軟骨；以微創(chuàng)撐開器將肋間隙適度撐開，暴露心包；于第3、6肋間腋前線處各戳1個長約1 cm微孔，前者置入Chitwood阻斷鉗、心包牽引線，后者置入心包牽引線、二氧化碳灌注管、左心房引流管，之后采用改良Seldinger法經(jīng)股動靜脈插管建立閉式體外循環(huán)。主動脈根部灌注心肌保護(hù)液，對于主動脈瓣關(guān)閉不全者，將升主動脈切開，直視下分別左、右冠狀動脈灌注心肌保護(hù)液；將病變瓣膜剪除，根據(jù)患者年齡及意愿選擇機械瓣或生物瓣，采用心臟超聲檢查主動脈瓣環(huán)直徑、瓣口大小，選擇相應(yīng)瓣膜替換；縫合主動脈切口(5-0 Prolene線)，主動脈根部及左心排氣，心臟復(fù)跳，撤離呼吸機，撤除體外循環(huán)。

1.3 觀察指標(biāo)(1)圍手術(shù)期指標(biāo)：包括體外循環(huán)時間、主動脈阻斷時間、術(shù)后12 h引流量、術(shù)后輔助呼吸時間、重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unite,ICU)住院時間、總住院時間。(2)血清學(xué)指標(biāo)：包括心臟損傷標(biāo)志物心肌肌鈣蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)、心型脂肪酸結(jié)合蛋白(heart muscle fatty acid-binding protein,H-FABP)、氨基末端腦利鈉肽前體(N-terminal pro brain natriuretic peptide,NT-proBNP)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)及應(yīng)激反應(yīng)指標(biāo)腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、晚期氧化蛋白產(chǎn)物(advanced oxidation protein products,AOPP)。分別于術(shù)前及術(shù)后第3、7天抽取患者空腹肘靜脈血5 mL，3 000 r·min-1離心5 min，取上層血清；采用雙向側(cè)流膠體金法檢測血清cTnT、H-FABP水平(試劑盒購自瑞萊生物工程深圳有限公司)，采用免疫熒光法檢測血清NT-proBNP水平(試劑盒購自瑞士生物技術(shù)有限公司)，采用速率法檢測血清CK-MB水平(試劑盒購自日本日立公司)，采用酶聯(lián)免疫吸附實驗檢測血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1水平(試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司)，采用放射免疫沉淀法檢測血清SOD、MDA、AOPP水平(試劑盒購自南京建成生物研究所)；均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行檢測。(3)左心室功能：分別于術(shù)前及術(shù)后第7、30天采用GE Vivid7心臟彩色超聲診斷儀(美國GE公司)測定患者左心室功能，包括左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic dimension,LVDD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic dimension,LVDS)、左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)。(4)并發(fā)癥：觀察2組患者術(shù)后深部切口感染、低心排血量綜合征、腦血管意外等并發(fā)癥發(fā)生情況。(5)生存狀況：2組患者術(shù)后隨訪1 a，統(tǒng)計患者1 a生存率。

2 結(jié)果

2.1 2組患者圍手術(shù)期情況比較結(jié)果見表1。觀察組患者體外循環(huán)時間和主動脈阻斷時間顯著長于對照組，術(shù)后12 h引流量顯著少于對照組，術(shù)后輔助呼吸時間、ICU住院時間和總住院時間顯著短于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表1 2組患者圍手術(shù)期指標(biāo)比較

2.2 2組患者手術(shù)前后血清心臟損傷標(biāo)志物水平比較結(jié)果見表2。術(shù)前2組患者血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；2組患者術(shù)后第3天血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平顯著高于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；2組患者術(shù)后第7天血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平顯著低于術(shù)后第3天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；術(shù)后第3、7天，觀察組患者血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表2 2組患者手術(shù)前后血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP及CK-MB水平比較

2.3 2組患者手術(shù)前后應(yīng)激反應(yīng)情況比較結(jié)果見表3。術(shù)前2組患者血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、SOD、MDA、AOPP水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；2組患者術(shù)后第3天血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、MDA、AOPP水平顯著高于術(shù)前，血清SOD水平顯著低于術(shù)前，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；2組患者術(shù)后第7天血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、MDA、AOPP水平顯著低于術(shù)后第3天，血清SOD水平顯著高于術(shù)后第3天，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；術(shù)后第3、7天，觀察組患者血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、MDA、AOPP水平顯著低于對照組，血清SOD水平顯著高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表3 2組患者手術(shù)前后血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、SOD、MDA、AOPP水平比較

2.4 2組患者手術(shù)前后左心室功能比較結(jié)果見表4。術(shù)前2組患者LVDD、LVDS、LVEF比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；2組患者術(shù)后第7、30天LVDD、LVDS顯著低于術(shù)前，LVEF顯著高于術(shù)前，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；2組患者術(shù)后第30天LVDD、LVDS顯著低于術(shù)后第7天，LVEF顯著高于術(shù)后第7天，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；術(shù)后第7天，觀察組患者LVDD、LVDS顯著低于對照組，LVEF顯著高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；術(shù)后第30天，2組患者LVDD、LVDS、LVEF比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表4 2組患者手術(shù)前后LVDD、LVDS及LVEF比較

2.5 2組患者術(shù)后并發(fā)癥比較觀察組患者術(shù)后發(fā)生短暫性腦缺血發(fā)作1例，低心排血量綜合征1例，并發(fā)癥發(fā)生率為3.39%(2/59)；對照組患者術(shù)后發(fā)生短暫性腦缺血發(fā)作2例，缺血性腦卒中1例，深部切口感染3例，低心排血量綜合征2例，并發(fā)癥發(fā)生率為13.56%(8/59)；觀察組患者并發(fā)癥發(fā)生率顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5.933，P<0.05)。

2.6 2組患者術(shù)后1 a生存率比較觀察組和對照組患者術(shù)后1 a生存率分別為98.18%(54/55)、94.44%(51/54)，2組患者術(shù)后1 a生存率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.076，P>0.05)。

3 討論

常規(guī)胸骨正中切口AVR已廣泛應(yīng)用于臨床，但需破壞胸骨，創(chuàng)傷大，出血多，術(shù)后可能并發(fā)胸骨裂開及感染，且切口較大，影響美觀，對患者身體、心理造成較大傷害[6-7]。隨著心臟外科手術(shù)技術(shù)的不斷發(fā)展及患者對生活質(zhì)量要求的不斷提高，國內(nèi)外學(xué)者開始采用各種微創(chuàng)手術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手術(shù)[8]。

直視微創(chuàng)AVR無需破壞胸骨結(jié)構(gòu)，創(chuàng)傷小、切口小、疼痛程度輕、術(shù)后康復(fù)快，且可達(dá)到常規(guī)手術(shù)的治療效果[9-10]。目前，微創(chuàng)AVR手術(shù)方式較多，而閉式體外循環(huán)下微創(chuàng)AVR選用右側(cè)胸骨旁第3肋間小切口入路，無需劈開胸骨，主動脈近端和根部顯露良好，手術(shù)操作更加便捷[11]。邱志兵等[12]研究表明，經(jīng)右胸微創(chuàng)切口手術(shù)治療主動脈瓣病變安全、可行，在可獲得與傳統(tǒng)手術(shù)相同效果的前提下，能夠減少血制品的使用，促進(jìn)患者術(shù)后恢復(fù)。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者體外循環(huán)時間和主動脈阻斷時間顯著長于對照組，這是因為微創(chuàng)切口較胸骨正中切口暴露空間小，術(shù)野暴露及操作受限，手術(shù)難度相對較高，且術(shù)者學(xué)習(xí)曲線也是不可忽略的原因。AVR術(shù)后持續(xù)引流達(dá)200 mL·h-1，且持續(xù)時間超過3 h，應(yīng)考慮活動性出血，需剖胸探查止血[13]。無論常規(guī)手術(shù)還是微創(chuàng)手術(shù)，關(guān)胸前充分止血均是重要環(huán)節(jié)，只要止血充分，一般微創(chuàng)手術(shù)術(shù)后引流量不會太多。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者術(shù)后12 h引流量顯著少于對照組，且術(shù)后輔助呼吸時間、ICU住院時間和總住院時間顯著短于對照組，且觀察組患者并發(fā)癥發(fā)生率顯著低于對照組。微創(chuàng)手術(shù)未完全破壞胸廓穩(wěn)定性，對胸骨及軟組織損傷相對較小，術(shù)后引流量少，可較早拔除引流管，且患者術(shù)后疼痛程度減輕，最大限度地減少了對患者呼吸、循環(huán)系統(tǒng)的影響，有利于盡早進(jìn)行術(shù)后一般活動，促進(jìn)術(shù)后恢復(fù)，降低并發(fā)癥發(fā)生率。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后第7、30天，2組患者LVDD、LVDS顯著降低，LVEF顯著升高；術(shù)后第7天，觀察組患者LVDD、LVDS顯著低于對照組，LVEF顯著高于對照組；提示2組患者術(shù)后主動脈瓣的異常血流動力學(xué)狀態(tài)被糾正，左心房血流改善，相應(yīng)壓力減小，左心房內(nèi)徑逐漸恢復(fù)正常，且微創(chuàng)AVR的效果更好。

體外循環(huán)下AVR中，非生理性血流灌注可使體內(nèi)多種炎癥細(xì)胞活化，產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子進(jìn)入血液循環(huán)，并進(jìn)一步介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的級聯(lián)放大[14]。TNF-α是由單核巨噬細(xì)胞合成與釋放的促炎因子，參與炎癥反應(yīng)級聯(lián)激活的各個環(huán)節(jié)，既介導(dǎo)多種炎癥細(xì)胞活化及招募，又直接導(dǎo)致多個組織發(fā)生炎癥損害[15]。ICAM-1可促進(jìn)炎癥細(xì)胞向炎癥部位黏附浸潤，進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)放大[16]。IL-1β具有直接致炎活性，可直接促進(jìn)炎癥反應(yīng)級聯(lián)激活[17]。同時，體外循環(huán)條件下，氧自由基(oxygen-derived free radicals,OFR)大量生成，其具有極強的氧化活性，通過介導(dǎo)氧化反應(yīng)攻擊細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)成分，引起蛋白質(zhì)及脂質(zhì)過氧化損傷，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，生成相應(yīng)產(chǎn)物MDA和AOPP[18]。SOD是重要的抗氧化酶，可通過催化還原反應(yīng)，清除自由基，而術(shù)中OFR過度生成會超出SOD所介導(dǎo)的還原反應(yīng)能力范圍，導(dǎo)致SOD被大量消耗，機體抗氧化能力減弱[19]。本研究結(jié)果顯示，2組患者術(shù)后第3天血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、MDA、AOPP水平顯著高于術(shù)前，血清SOD水平顯著低于術(shù)前，術(shù)后第7天逐漸恢復(fù)；術(shù)后第3、7天，觀察組患者血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、MDA、AOPP水平顯著低于對照組，血清SOD水平顯著高于對照組；提示體外循環(huán)下AVR創(chuàng)傷可引起機體出現(xiàn)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)，而微創(chuàng)手術(shù)可減輕炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)的程度，這與微創(chuàng)手術(shù)對機體造成的創(chuàng)傷較輕直接相關(guān)。

研究證實，心臟停搏、體外循環(huán)后可引起心肌再灌注損傷[20]，其發(fā)病機制與OFR大量生成、粒細(xì)胞浸潤、鈣超載、能量代謝障礙等有關(guān)[21]。cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB均為心肌損傷的重要標(biāo)志物。本研究結(jié)果顯示，2組患者術(shù)后第3天血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平顯著高于術(shù)前，術(shù)后第7天血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平顯著低于術(shù)后第3天，術(shù)后第3、7天，觀察組患者血清cTnT、NT-proBNP、H-FABP、CK-MB水平顯著低于對照組；提示微創(chuàng)AVR引起的心肌損害顯著輕于常規(guī)AVR，考慮與微創(chuàng)AVR引起的機體炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)程度較輕有關(guān)；同時，觀察組心肌損傷減輕也可能是患者術(shù)后早期左心室功能改善較好的機制之一。

綜上可知，閉式體外循環(huán)下微創(chuàng)AVR治療主動脈瓣病變安全有效，術(shù)后引流量減少，術(shù)后恢復(fù)較快，并可降低機體炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激反應(yīng)，減輕心臟損傷，改善術(shù)后早期左心室功能。但微創(chuàng)瓣膜手術(shù)要求術(shù)者必須有豐富的心外科手術(shù)經(jīng)驗與經(jīng)歷，手術(shù)操作精細(xì)、準(zhǔn)確、熟練，盡量避免意外損傷。