心脏瓣膜病的发展史及手术方法.doc

心脏瓣膜病的发展史及手术方法发表者：许春雷8185人已访问心脏瓣膜病的发展史及手术方法第一章瓣膜历史一.体外循环前时代的心脏瓣膜手术心脏瓣膜手术的第一次尝试是在1913年7月13日由Theodore Tuffier 进行的。Tuffier试图用他的手指将升主动脉壁压陷以够到狭窄的主动脉瓣从而达到扩张的目的。传说他的手术获得了成功，而且他的病人顺利恢复出院。 1923年5月20日，Eliott Cutler 应用一种特殊的瓣膜刀为一个12岁的小女孩施行了二尖瓣狭窄交界切开术并获得了成功。不幸的是，此后Cutler 的病人中很多死亡，不久他放弃了这种术式。1925年，一位名叫Suttar的英国医生通过用手指撕裂交界的办法，成功地为一名年轻女性病人施行了二尖瓣交界切开术。但此后他没有再做这种手术。1954年Hufnagel 在Surgery上发表了一篇论文，报道了从1952年12月开始为23位主动脉瓣关闭不全的病人施行人造球笼瓣替换主动脉术。在前10例病人中有4例死亡，后13例中2例死亡。Hufnagel将球笼瓣用多点固定环固定在主动脉上以确保人工瓣膜不脱落。该术式是在体外循环和将人造瓣膜缝在主动脉瓣环位置上的方法出现之前，唯一的治疗主动脉瓣关闭不全的外科术式。图1 最早用外科手术治疗多瓣膜疾病的是Trace等人。1952年5月2日Trace先为一名24岁的女性病人行二尖瓣交界切开术，由于病人右房严重扩大，术后恢复不好，遂于2周后又行三尖瓣交界切开术，术后病人恢复良好，并且术后一年随访仍保持良好。 Brofman 于1953年行二尖瓣和三尖瓣交界切开术。Likoff等1955年发表了74例主动脉瓣和二尖瓣交界切开术及术后2年随访情况的论文。Lillehei是第一位报道在体外循环下行多瓣膜损伤修复术的人。他于1956年5月23日成功地为一位52岁患有二尖瓣狭窄和主动脉瓣狭窄并关闭不全的男性病人行二尖瓣交界切开术和主动脉瓣成型术。Borman1973年10月为一个所有四瓣膜狭窄的12岁以色列小女孩行四瓣膜交界切开术。二.体外循环时代的心脏瓣膜手术直视下心脏瓣膜修复术及置换术是在人工心肺机出现之后才发展起来的。第一例成功的主动脉瓣置换术是由Dwight Harken和他的同事们实施的，他用一个球笼瓣置换病人的病变主动脉瓣，并将其安放在冠状动脉窦下的位置。Harken的1960年的报道中所描述的许多技术与我们今天的主动脉瓣置换技术有很多相似之处。同一年，Starr和Edwards成功地用他们自己设计的球笼瓣实施了二尖瓣置换术。到1967年，大约移植了2000个Starr-Edwards球笼瓣，这种瓣膜成为了当时所有其他人工机械瓣的参照标准。图2 1964年，Starr和同事们报道了13例多瓣膜置换术，其中一个病人在1963年2月21日进行了主动脉瓣、二尖瓣和三尖瓣置换术。Cartwright等于1961年11月1日用他们自己设计的球笼瓣成功地实施了第一例主动脉瓣和二尖瓣置换术。Knott-Craig等成功地为一名类癌患者实行了四瓣膜置换术。 60年代，Binet开始研究组织瓣，1964年Duran和Gunning在英格兰用异种猪主动脉瓣为一位病人行主动脉瓣置换术。用甲醛固定的异种瓣早期效果是好的，但几年后由于组织退化和钙化，这些异种瓣开始衰毁。Carpentier和同事们用戊二醛固定异种猪主动脉瓣，并将瓣膜固定在支架上，从而出现了生物瓣。Carpentier-Edwarts猪瓣和Angell-Shiley生物瓣变得流行开来，并移植给了大量的病人。随着体外循环技术的发展，能够在直视下直接接触到病变的瓣膜，第一次使得二尖瓣关闭不全的外科治疗成为可能。二尖瓣成型术是由Wooler 、Reed和Kaye等提出来的， Carpentier和Duran在前者的基础上发展出二尖瓣人工瓣环成型术。70年代，很少有人涉足瓣膜修复术。慢慢地，随着技术的进步和临床的验证，二尖瓣成型术经受住了时间的考验。Carpentier在这一领域中处于领先地位。他强调了仔细分析瓣膜病理分型的重要性，并详细描述了几种瓣膜修复技术及良好的近期和远期效果。 从1966到1968年，在海洛因成瘾者中爆发了一次感染性心内膜炎的小流行，病人死于难以控制的革兰氏阴性菌感染，通常是铜绿假单胞菌感染。长期的抗生素治疗加上三尖瓣置换的死亡率是100%。从1970年开始Arbulu为55名病人进行了手术，其中他切去了53名病人的三尖瓣而没有置换人工瓣膜，另外2名病人他还切去了肺动脉瓣而没有置换，25年后，这些病人的实际生存率是61%。三.我国瓣膜外科发展史 1954年2月，兰锡纯首先在国内施行二尖瓣狭窄闭式交界分离术成功，标志着我国心脏外科由心外手术进入心内闭式手术阶段，推动了心脏外科的迅速。1957年3月，石美鑫等改用右胸切口经房间沟作二尖瓣狭窄分离术，对伴有心房纤颤及左房血栓、左心耳过小或再次手术的病人有一定的优越性。1960年12月，顾恺时与上海手术器械厂协作制成二尖瓣扩张器，并首先施行了经左心室途径作二尖瓣狭窄扩张术，提高了分离术的效果，并在全国获得了迅速的推广和普及。 从1963年开始，上海第二军医大学和上海医疗器械研究所、上海硅橡胶制品研究所协作，研制国产球笼型心脏瓣膜，并于1965年6月蔡用之首先在国内施行二尖瓣替换术成功，开创了我国人造心脏瓣膜研制与临床应用的历史，扩大了心脏瓣膜病的手术治疗范围，促进了我国瓣膜外科的发展。1976年5月，郭加强、朱晓东等研制成用戊二醛处理的牛心包生物瓣膜，并首先用于替换主动脉瓣成功。1977年，罗征祥、方大维等研制成异种猪主动脉瓣，并应用于临床，推动了生物瓣膜在我国的进展。1978年，蔡用之与上海医疗器械研究所和兰州碳素厂合作，研制成国产侧倾碟形瓣膜，经临床应用与鉴定，在国内推广应用。在此基础上，又与兰州有关单位协作，在瓣架结构及加工工艺等方面进行了较大的改进，制成改良型侧倾碟瓣（简称C-L瓣），并大批生产，供全国应用，解决了国产机械瓣长期供不应求的局面。1985年5月，朱晓东等与航天部703所共同研制成钩孔型斜碟式机械瓣膜，首先在北京阜外医院临床应用，并在全国推广。1987年7月，肖明弟等应用抗生素灭菌与液氮冷藏保存同种主动脉瓣与肺动脉瓣，保留瓣叶和动脉壁的活性，用于重检心室流出道及瓣膜的功能，以及复杂先天性心脏瓣膜病的矫正手术。1992年，罗征祥报告研制成St.Vincents机械瓣膜，经临床应用，性能良好。1992年11月，田子朴等研制成双叶机械瓣，临床应用10例，早期效果良好。标志着我国生物瓣膜与机械瓣膜的发展，推动了我国瓣膜外科的进步与普及。 关于瓣膜成型术，在我国也逐步开展起来，应用涤纶软环，可塑性金属环、Carpentier环及弹性金属环施行二尖瓣关闭不全成型者，均有报告。1984年以来，庄士才等对161例二尖瓣病变施行综合性修复术，对瓣环扩大应用软质环环缩术，最长随访7年，效果良好。1987年以来，刘维永等应用研制的可塑性人工瓣环，施行二尖瓣关闭不全成型术90例，取得了良好的手术效果。1992年5月，张新来等报告风湿性二尖瓣成型术80例，采用特制的瓣膜刀，削薄增厚的瓣叶，剔除钙斑，恢复瓣叶的活动度，纠正瓣下结构的病变，其中80%的病人应用改良Carpentier环进行综合成型术，术后早期疗效良好。第二章瓣膜病手术指征一.二尖瓣病变的手术指征（一）二尖瓣狭窄 二尖瓣狭窄可分为先天性及后天性两大类，后天性二尖瓣狭窄在我国几乎全是由风湿热引起的，在风湿性心脏病中，二尖瓣受到侵犯发生率达65%-90%，单纯二尖瓣狭窄约占25%。1.先天性二尖瓣狭窄手术指征 先天性二尖瓣狭窄可分为三型；型：狭窄位于瓣环及瓣叶；型狭窄位于腱索平面，称降落伞型二尖瓣；型狭窄位于乳头肌平面，腱索缩短相互融合，与粗大的乳头肌相连接。 先天性心脏瓣膜病尽可能用内科治疗，维护心功能，控制心衰，待病儿长大后再手术。但对心衰反复发作，难以控制者，瓣膜手术则可为病儿提供生存机会。频发的充血性心力衰竭是先天性二尖瓣狭窄的最常见手术指征，原则上型狭窄可先试作二尖瓣球囊扩张或直视成型术，直视成型术效果不理想者（如二尖瓣桥）选择瓣膜置换。型及型狭窄，在直视下尽可能作成型手术，成型失败者作瓣膜置换手术。2.后天性二尖瓣狭窄手术指征（1）二尖瓣狭窄病人，在稍有负荷的情况下，即有症状加重，意味 着心功能代偿已处于临界状态，应该予以手术，以阻止病情的 发展。（2） 心房纤颤 心房纤颤在二尖瓣混合病变（狭窄合并关闭不全）发生率最高，其次是二尖瓣狭窄病人，二尖瓣关闭不全病人较低。心房纤颤给病人带来几个严重问题：心房纤颤使左房收缩功能丧失，导致心排量降低20%-25%左右；房颤的出现，使临床症状恶化，尤其在房颤发生早期，快速心率可以引发肺水肿；房颤增加了发生左房血栓及栓塞的机会，与窦性心率相比约递增7倍。在临床可见多发性房早出现往往是房颤发生的先兆，适时进行手术治疗，可以避免房颤的发生及有关并发症的出现。（3） 栓塞合并症 在二尖瓣狭窄病人中发生率较高，是二尖瓣关闭不全病人的4倍。故二尖瓣狭窄病人有左房血栓或有栓塞病史者，应该手术，即使无症状。（4） 肺动脉高压 大部分肺动脉高压的病人，术后虽然不能立即恢复至正常，但能逐步下降，其程度取决于肺血管病变。手术必须于肺血管严重病变之前进行。尚有一部分二尖瓣狭窄病人，伴严重肺动脉高压，从未经历过肺静脉高压的症状，却存在肺动脉高压的体征和右心室肥厚，静息时存在低心排出量，这样的病人，即使无症状，也应该手术。3.手术方式的选择（1）经皮房间隔穿刺二尖瓣球囊扩张术：一般单纯二尖瓣狭窄的病 人，瓣膜无钙化、无明显的瓣下病变及二尖瓣关闭不全、瓣膜 的活动度良好，尤其是有响亮的第一心音和二尖瓣的开瓣音 时，有指征进行二尖瓣球囊扩张术。但左心房有血栓者不宜采 用此种方法。（2）二尖瓣分离术：包括闭式二尖瓣分离术和直视分离术。其手术指征为：单纯的二尖瓣狭窄没有瓣膜的钙化、重度的瓣下病变和明显的二尖瓣关闭不全。（3）二尖瓣置换术的指征：体检显示没有开瓣音和响亮的第一心音；存在二尖瓣关闭不全；超声心动图提示存在二尖瓣钙化，瓣叶或瓣下结构的斑痕、纤维化和增厚；年纪大伴有房颤，有过体循环栓塞的病人；二尖瓣分离术后发生的再狭窄。（二）二尖瓣关闭不全 二尖瓣关闭不全最为常见的病因是风湿性心脏病，二尖瓣脱垂及乳头肌功能不全，心内膜炎等。在我国，任何年龄组仍以风心病为主，但非风心病的病人亦逐年增多。先天性二尖瓣关闭不全多见于合并房室管畸形等。 二尖瓣关闭不全可分为器质性、功能性两类。功能性二尖瓣关闭不全多为轻至中度，很少有重度，在原发病得到纠治后，绝大多数可自行消退，但重度二尖瓣关闭不全者，则需行二尖瓣成型术，不必做换瓣手术；器质性二尖瓣关闭不全者则应根据病因、病变程度而选择瓣膜成型术或瓣膜置换手术。一般的手术指征原则为：1. 无症状的中度二尖瓣关闭不全病人，符合以下任何一种情况即应手术：(1)心功能有减退存在，EF50mm，LVEDD70mm；(3)活动受限，活动后肺嵌压出现异常升高；(4)静止状态下肺动脉高压；(5)心房纤颤。2. 有症状出现，不论正常或异常心功能，应予手术。当EF0.3，是否手术，应视病人具体情况个别处理。3. 无症状，反流量中度严重的病人，心腔大小LVESD50mm，LVEDD70mm，EF，FS正常，应该每6个月随访一次，一旦出现异常情况，应进行手术治疗。二.主动脉瓣病变的手术指征（一）主动脉瓣狭窄 主动脉瓣狭窄分为先天性及后天性两种。先天性主动脉瓣狭窄约占主动脉瓣狭窄病人中的2/3，以二叶瓣畸形为多见，占成人主动脉瓣狭窄的50%以上。后天性则以风湿性主动脉瓣狭窄为多见，占整个主动脉瓣置换病人的30%-40%。年龄60岁以上，则以退行性主动脉瓣狭窄为多见。1.先天性主动脉瓣狭窄的手术指征（1） 婴幼儿主动脉瓣狭窄病人，瓣口面积10kpa(75mmHg)，称为重度狭窄，应该予以急诊手术，作瓣叶交界切开术。否则极易发生心力衰竭与猝死。（2） 轻度或中度狭窄，出现下列情况应该手术。临床上反复出现昏厥或心绞痛者；有运动性心悸、气短，心电图有左心肥厚和劳损，胸骨右缘第二肋间扪及收缩期震颤，测量主动脉瓣压力阶差6.7kpa(50mmHg)；瓣膜钙化或细菌性心内膜炎，合并关闭不全者。2.后天性主动脉瓣狭窄的手术指征（1） 当有效瓣口面积6.7kpa(50mmHg)，不论有否症状，左心功能是否受损，应予手术。（2） 主动脉瓣狭窄病人检查确立以下情况，应限期手术。因瓣口严重狭窄，跨瓣压力阶差10kpa(75mmHg)；发生左心衰竭；频繁出现晕厥、心绞痛等症状。因为上述情况，病人容易猝死。（3） 中等度瓣口狭窄 心电图示左室进行性肥厚劳损，超声检查证明心室壁肥厚进行性加重，应该进行手术治疗。（4） 主动脉瓣狭窄病人合并瓣叶钙化，关闭不全或心内膜炎，应及时手术。（5） 左心肥厚劳损，并伴肺静脉高压，左室收缩功能以出现减退者，应予手术。（6） 因其他瓣膜手术，即使轻度主动脉瓣狭窄或瓣也有病理性损害，主动脉瓣亦应予手术。（二）主动脉瓣关闭不全主动脉瓣关闭不全的病因主要为两大类：1.瓣膜病变为主：风湿病为最常见，非风湿病中有心内膜炎、二 叶瓣、VSD伴瓣叶脱垂等。2.主动脉病变：如马凡综合征、梅毒、主动脉炎、夹层动脉瘤、 Valsalva窦瘤破裂等。 在发展中国家，风湿病最为常见；而在发达国家，以主动脉病变为主，占因主动脉瓣关闭不全进行AVR手术的50%，而风湿病仅占25%。3. 主动脉瓣关闭不全的手术指征:（1）有症状主动脉瓣关闭不全，病人出现呼吸困难，劳力性疲倦、心绞痛、胸痛等症状，是绝对手术指征。但对于LVESD LVESD60mm，EF90ml/m2的病人，必须慎重决定。（2）无症状主动脉瓣关闭不全，有如下指标应该予以手术：LVESD接近55mm（超声检查）； LVPSWS80.0kpa(600mmHg) （超声检查）； LVPSWS30.1kpa(235mmHg) （超声检查）； FS接近25%（超声检查）； EF接近50%（超声检查）； 出现活动后气短。（3）无症状主动脉瓣关闭不全，检查并未达到上述指标，如何处理。一般主张，LVESD50-54mm，应每半年随访一次，LVESD45-49mm，则每年随访一次，5mmHg或三尖瓣瓣口面积75岁为98.0%2.0%。随访15年，与瓣膜有关的死亡未发生率为81.8%3.5%。（2）Intact猪瓣：Medtronic公司生产。1984年应用于临床，Intact猪瓣的主要特点是瓣叶在无张力的条件下，用戊二醛固定，使固定后的瓣叶保持正常的解剖外形和组织结构，正常的瓣叶厚度，瓣叶内弹力纤维结构保持致密及波浪式排列而未被拉直，在瓣叶活动时富于良好的弹性及瓣叶间结合，从而增加了生物组织的耐久性。这种生物瓣支架用乙酰聚合物制成，用dacron织物覆盖；生物组织采用阳离子染色，以抗钙化处理，Intact瓣的二尖瓣型号为1705，其支架高度较主动脉瓣为低。但主动脉缝环直径小，开口面积一样。该瓣已植入人体12500只左右，Barratt-Boyer报告临床应用结果，随访6年，其瓣膜结构衰坏未发生率为99%，提示有优良好的耐久性。（3）Carpentier-Edwards猪主动脉瓣由Baxter Healthcare Corporasthesis, Edwards CVS Division 生产。是目前世界范围内使用最多的生物瓣。1976年开始用于临床，1982年又有改进后的瓣环上猪瓣问世，即环上型猪瓣。环上型猪瓣瓣口较浅，呈敞开状，这样不仅增加了瓣膜有效口径，缩短伸向心室面瓣口脚，明显降低跨瓣压差，与标准Carpentier-Edwards 猪瓣比较血流动力学性能更好，开口面积增大20-30%。Jamieson等报告1167例病人应用环上型猪瓣，随访4年仅2只瓣发生结构衰坏，瓣膜有关合并症未发生率4年为85.9%1.7%，早期结果优良，一般认为其预计寿命可达15-20年。（4）Edwards无支架猪瓣：由Baxter Edward公司生产。1992年应用于临床。该瓣类似同种瓣，切下带瓣猪主动脉导管，流出口高出三个联合部的部分主动脉壁切断，便于移植，在两个冠状动脉开口部切去部分主动脉壁，成一个窗口，其内侧周围衬一层dacron补垫，在宿主的冠状动脉开口在窗口内贴近后，便于缝合，并加强牢度；沿着流入口瓣环位有一dacron编织成的缝圈固定，便于植入缝瓣；生物组织在0.26kpa(2mmHg)压力下用0.625%戊二醛醋酸缓冲液固定，该瓣型号为2500，可用的大小尺寸号有17-29mm共7种。（5）Biolmplant猪瓣：由St.Jude medical公司生产。1978年开始临床使用。其主要特点是：猪瓣的选择非常严格，取材后8小时内即用低于0.53kpa(4mmHg)的戊二醛低压固定，强调保留猪瓣的自然结构及形态，保持瓣膜原有的弹性及应力分布，瓣架由delrin模压而成，瓣架座环为对称性扇形低瓣架，宽而膨起的袖式缝环，当瓣落座时，可以满足环上、环内或环下的各种位置，尤其对不规则或严重钙化的瓣环更为适用。该瓣已临床应用13年以上，而未做改型，此在生物瓣中亦属少见。2.牛心包瓣取6-18个月小牛的心包片，清除附着的结缔组织，经Hanks液漂洗及戊二醛液浸泡等处理后镶在有3个瓣脚的钛合金瓣架上制成一个三叶瓣。一般认为，牛心包瓣的血流动力学及耐久性优于猪瓣，然而，牛心包瓣不为天然结构，长期处于非对称性循环交变应力的作用下，应力的多次交替重复后，瓣叶容易发生疲劳破坏，尤其在三个脚间的心包组织。由于缝针贯穿心包组织，破坏了材料的一致性，极易产生疲老损害而致撕裂。尤其是硬质瓣架，加重了这些损害。因此，新一代的牛心包瓣的支架全部改为弹性架，瓣架为低剖面，改善了血流动力学性能。其代表瓣是Lonescu-Shiley瓣，此外还有Carpenyier-Edwards牛心包瓣和北京BN牛心包瓣等。（1）Ioneseu-shiley牛心包瓣：由Shiley公司生产。1971年开始用于临床的标准型，因耐久性差，目前已停用。1981年用于临床的低瓣架型，体外测试证明和标准型牛心包瓣相比，跨瓣压差减低10%-43%，有效瓣口面积增加10%-32%。但是非常不幸，这种瓣植入人体后，几乎半数病人发生瓣叶从其基部发生撕裂，故于1987年停止生产。另一种型牛心包瓣开始临床使用。（2）Carpentier-Edwards牛心包瓣：此瓣由Baxter Edwards CVS Division公司生产。1980年已用于临床，它是目前唯一通过美国FDA并在美国临床使用的牛心包瓣，其瓣架材料以设计类似Carpentier-Edwards猪瓣。该瓣的特点是，应用0.