心脏瓣膜病的发展史及手术方法

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 EF10kpa(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/m 2 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）； LVPSWS5mmHg 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 0.625%戊二醛缓冲液无压固定，支架应用 Elgiloy 合金钢丝架，富 有弹性，瓣架高度为 13mm，这在生物瓣中为最低高度；由于瓣口变浅，瓣叶开放完全，从而增加了有 效瓣口面积；该瓣的另一个特点是：三瓣叶在关闭静止状态时，留有一个小孔，这种设计虽然其静态 泄漏高于其他牛心包瓣，但可避免三瓣叶因密切接触，长期反复的摩擦状态而影响瓣叶的使用寿命。 1991 年推出的 Carpentier-Edwards 牛心包瓣 2700 型，仅用于主动脉瓣。该瓣经表面离子处理，乙醇及 福尔马林灭菌，有防钙化作用。 （3）Mitroflow 牛心包瓣：由加拿大 Mitrol Medical 公司生产。1984 年开始用于临床，为低剖面瓣架， 支架选用 Delrin，具有弹性，瓣架高 14.5mm。牛心包片经采集后，很短时间内用戊二醛在无压条件下固 定，根据瓣膜尺寸大小，选用不同厚度的心包片，应用整体心包片装瓣，以减少瓣叶片的缝线，并改良 了架角的固定方法。牛心包瓣直接缝合在支架的外侧，缝合缘有不透 X 线标志。瓣叶厚度随瓣号的增大 而增加，该瓣耐久性仍较差，认为多适用于老年人。 （4）Hancock 牛心包瓣：为 Medtronic 公司生产。1981 年应用于临床。瓣架采用聚丙烯注塑构成，富 有弹性，低瓣架，瓣架高 13.5mm,选用牛心包片较薄，0.390.02mm 并经 T6 防钙化处理。 （5）Sorin 牛心包瓣： 为意大利 Sorin Biomedica 公司生产。1976 年应用于临床。其主要特点是缝环涂 以低温热解碳。 （二）同种生物瓣 1. 新鲜同种瓣： 1956 年 Murry 报告用新鲜同种主动脉瓣，像 Hufnagel 用球瓣那样，移植于升主动脉， 治疗主动脉瓣关闭不全。同期，Kerwin 亦进行了同种主动脉瓣移植，6 年之后报告了 9 例的治疗经验。 1962 年 Duran 和 Gunning 首次报告，用同种主动脉作冠状动脉下的主动脉瓣置换；同年，Ross 报告了 第一例成功的同种瓣原位主动脉置换术；1972 年应用贮存倒转的同种肺动脉瓣进行二尖瓣置换；1984 年 Lao 报告用同种主动脉替换主动脉根部，治疗瓣膜性心内膜炎；自体瓣的使用起于 1967 年，至今应用 自体肺动脉瓣治疗主动脉瓣病变，尤其是心内膜炎病人，已获得广泛应用。近年来，用二尖瓣同种瓣， 更换三尖瓣及二尖瓣已逐渐见于报道，但由于乳头肌断裂而易引起的瓣膜衰坏，未能获得妥善解决，但 其原则及探索是正确的，终将获得成功。到 1991 年止全世界约 15000 只同种瓣植入体内，其中 50%应 用于 1962-1972 年间，10%应用于 1972-1985 年，40%为 1985-1991 年。一般认为，经冷冻保存的同种 瓣的寿命可达 15-20 年。 2. 自体阔筋膜瓣 用病人自体的阔筋膜制作成人工瓣膜可避免免疫学反应、消毒问题甚至可能存活瓣组织，但其技术复杂， 瓣叶易钙化或损毁使远期效果不好，故现已被放弃。 3. 同种硬脑膜瓣 将供体的硬脑膜片状取下，经消毒等处理后缝在包布的三足金属支架上形成三个瓣叶。由于硬脑膜纤维 比较结实，且血液动力学结果尚可，故曾被应用，但其材料来源困难，未能广泛应用。 对生物瓣的研制目前主要在二个方面进行：一是增强生物组织的强度，防老化，防钙化，延长使用寿命。 二是改进设计，扩大瓣口的有效面积，减小血流阻力。 对生物瓣的研制目前主要在二个方面进行：一是增强生物组织的强度，防老化，防钙化，延长使用寿命。 二是改进设计，扩大瓣口的有效面积，减小血流阻力。 第四章 影响疗效的因素 一. 影响早期与远期疗效的因素 （一）病人年龄：50 岁以上的病人常伴有心血管系统其他疾病，如动脉粥样硬化、冠状动脉病变等，术 后早期或晚期死亡率均增高。国外资料报告：60 岁以下病人二尖瓣置换术有 91%术后存活 5 年，而 60 岁以上者仅为 72%。 （二）术前病人的一般情况：主要为既往体质优劣及手术时的身体和营养状况。 （三）病程的长短：病程愈长瓣膜与心肌的病变愈严重，并且其他主要脏器也可能受累，心功能不全与 病程长者，对术后早期效果有一定影响，而且术后恢复较慢。 （四）心功能状况：心功能分级反映病人的病情严重程度与病期的早晚，是决定术后早期效果与远期预 后的重要指标。术前静息时 EF50%的病人，术后 5 年存活率为 89%；EF 为 40%-49%者 5 年存活率为 71%，而术前 EF40%者仅有 38%能在术后存活 5 年。主动脉瓣置换 5 年生存率，心功能级者为 85%，级为 73%，级为 33%。如术前 EF 低于正常或收缩末期左室容积增大，表示左室功能已有不 可逆性损害，则瓣膜置换术后易发生充血性心力衰竭，死亡的危险性极大。多瓣膜置换，3 年生存率，心 功能级为 70%，级为 30%。 （五）心功能对药物治疗的反映：术前对洋地黄敏感，剂量不易掌握，易发生洋地黄过量或中毒，或对 利尿剂反应较差的病人，术后心功能恢复较为困难，易发生严重低心排出量综合征，因此并发症增多， 影响疗效。 （六）风湿活动：传统的观点认为风湿活动期施行瓣膜置换术为禁忌症，但风湿热发作并发心衰的病例， 内科治疗无效时，为避免心功能继续恶化，仍应作换瓣手术，在风湿活动期施行手术的低心排出量综合 征发生率高达 23.52%，而静止期仅为 8%，心率紊乱也是术后常见的并发症之一。 （七）巨大左室：左室明显增大，左室舒张末径（LVEDD）70mm, 左室收缩末径（LVESD） 50mm,EF55%，短轴缩短率（FS）0.25 者其早期与晚期死亡率均高。以往对巨大心脏认识较为模糊， 实际上以左房增大为主的病人，施行左房折叠术等手术处理，解除对左室及支气管的压迫，可以获得满 意效果。近年来对左室严重增大的后果有了比较充分的认识。 （八）术前各重要脏器功能受累的程度：术前肝、肺、肾功能已有不全者术后效果将受影响，据上海长 海医院统计伴有肝功能障碍的病人行二尖瓣替换术，早期死亡率较肝功能正常者高，约为 6.52%。术前 伴肾功能不全者，行体外循环心脏直视手术后，并发症发生率为 53.48%，早期死亡率为 23.26%。 （九）首次手术与再次手术、择期手术与急诊手术：据 Mayo 医院的统计，第二次二尖瓣置换的手术死 亡率为 19.6%，第二次主动脉瓣置换的手术死亡率为 5.9%，其中又与心功能有关，心功能级以下者死 亡率较低，心功能级者死亡率高达 41%，择期计划手术者死亡率为 0，准备不充分的再次换瓣术为 20.3%，急症手术死亡率为 54.5%。 （十）单瓣或多瓣置换：单瓣置换术较多瓣置换术死亡率低。 （十一）瓣膜病变的类型与原因：在二尖瓣置换术中，二尖瓣关闭不全的疗效较狭窄为差，Kirklin 报道， 二尖瓣关闭不全病人手术死亡率为 5.3%，5 年生存率为 76%，二尖瓣狭窄的病人，手术死亡率为 2.4%，5 年生存率为 90.2%。在主动脉瓣置换术中，病变早期手术效果较好，晚期左心功能严重减退效 果极差。主动脉瓣关闭不全，如为马凡综合征、主动脉瘤、梅毒引起者手术危险性较大，术后存活率低。 在二尖瓣与主动脉瓣双瓣置换术中，以二尖瓣狭窄、主动脉瓣关闭不全型效果最好，两个瓣膜均为关闭 不全组预后较差，如为心内膜炎引起的瓣膜病变或人造瓣膜并发感染性心内膜炎者，手术效果差。 （十二）肺动脉高压：肺动脉高压如系后天性心脏病所致，并不是手术禁忌症，但该类病人术后早期并 发症与死亡率均高。Najafi 报道：轻-中度肺动脉高压的术后死亡率为 16%，重度高压则为 23%。上海长 海医院自 1981-1988 年间为合并严重肺动脉高压者（平均肺动脉压5.33kpa）94 例施行了二尖瓣置换术， 早期死亡率 6.38%，较同期无严重肺动脉高压者死亡率为高。 （十三）主动脉阻断时间的长短与心肌保护的优劣：主动脉阻断时间长，心肌缺血性损害较明显，影响 心功能的恢复，也是术后产生低心排出量综合征的主要原因之一，近年来上海长海医院采用持续经主动 脉根部作冠状动脉或冠状静脉窦逆行灌注心肌保护液效果良好。 （十四）心脏瓣膜病伴冠状动脉硬化性心脏病：伴发冠心病是影响瓣膜手术远期效果的重要因素。早在 1984 年 Czar 就报告，主动脉瓣手术和冠状动脉旁路移植术可安全地同时进行，10 年存活率接近作主动 脉瓣单瓣置换的存活率。而伴有冠心病未作搭桥术者，早期死亡率与晚期死亡率均大大增高。这一问题 目前已受到普遍重视。 二. 死亡原因 （一）早期死亡原因：早期死亡的主要原因是低心排出量综合征，此外，急性心力衰竭、心律紊乱、严 重肺动脉高压、呼吸衰竭、肾功能衰竭及肝脏功能衰竭也是比较常见的原因。 （二）晚期死亡原因：晚期死亡原因多为充血性心力衰竭，约占 37%，与抗凝治疗有关的并发症约占 16%， 极少数为机械瓣衰坏，主动脉瓣置换术后的心肌梗塞也是常见原因。 三. 疗效观察 （一）术后早期疗效的观察 术后早期疗效观察系指对术后 30 天内病人的症状、体征，与心脏和各重要器官在解剖学、血流动力学以 及功能方面改善的观察。 1.心功能的改变：换瓣术后早期，心肌收缩力改善，心脏指数升高，心搏出量增加，肺动脉压与左房压大 都明显降低。病史长、年龄较大的病人，由于肺血管的器质性改变，肺动脉压下降不显著，少数病人或 可高于正常。上海长海医院对 58 例二尖瓣置换病人，术中测定瓣膜置换前后的肺动脉压和左房压变化， 结果肺动脉压术后明显降低者占 65.15%；轻度降低者占 7.69%；无改变或升高者占 27.16%。左房压术 后明显降低者占 55.17%；轻度降低者占 31.63%；无改变或升高者占 13.03%。 2.主观症状改善：术后病人普遍感到呼吸困难减轻，胸部舒适能平卧，起床活动能平地快步行走或登楼梯 不感心慌或气急等。 3.周围循环改善：二尖瓣病变的病人，术后血流动力学改善，周身血液灌注良好，淤血明显减轻或消失， 表现口唇、面颊部皮肤色泽由暗紫色的二尖瓣面容转为红润，肝脏肿大明显的缩小，甚至在右季肋下不 能扪及，周围静脉压降为正常，颈浅静脉怒张减轻或消失，主动脉瓣病变的病人头昏或心绞痛消失。 （二）术后晚期或康复后的观察 心功能转级是瓣膜置换术后疗效观察最主要的标准，术后由于血流动力学的改善，一般可改善 1-3 级， 少数不变或恶化。影响心功能级别改善的主要因素为：1.术前心肌损害的程度；2. 选用瓣膜的有效口径； 3.术中心肌保护的优劣；4. 术后后续的强心、利尿治疗。 第五章 瓣膜成形术 第一节 二尖瓣成形术 一. 二尖瓣成形术发展概论 二尖瓣成形修复手术代表了心脏外科领域中的一项重要技术系列，它实际上是心脏二尖瓣外科的最早手 术形式。早在 1923 年 Cutler 和 Aevine 等就在二尖瓣疾病的病理研究基础上，企图以二尖瓣叶的部分切 除术治疗二尖瓣狭窄；40 年代末期 Harkol，Bailey 等成功地尝试了二尖瓣狭窄的手指扩张而开创了二尖 瓣狭窄闭式扩张术的历史，至 1959 年 Tubbs 发明了二尖瓣的扩张器而使闭式扩张术走向成熟。 50 年代 初期体外循环技术问世，二尖瓣直视交界切开术也随之出现。但因体外循环技术仍存在严重并发症，二 尖瓣狭窄外科治疗仍以闭式扩张术为主；在 70 年代初期体外循环技术趋于完善，二尖瓣直视交界切开术 便被普遍采用。对于二尖瓣关闭不全，50 年代初以前一直未能有较明确的矫正方法， 1957 年 Lillehei 首 先在体外循环下试用瓣环成形术矫正单纯二尖瓣关闭不全；1959 年 Merrendino 和 Mc Goon 等分别介绍 了切除和折叠梿枷段瓣叶矫正二尖瓣脱垂； 1963 年 Key 建议将梿枷段瓣缘腱索缝在邻近的乳头肌上； 1966 年 Wood 和 Sadvage 等描述了应用心包片增大瓣叶面积来改善瓣膜的闭合；1969 年 Rumel 应用 剥除二尖瓣叶上沉积的纤维层以改善增厚、钙化和僵硬的瓣叶活动度。在此期间 Wooler （1962）、 Reed（ 1965）、 Key （1978）等进一步改进了瓣环成形技术，为当前瓣膜综合成形术的发展提供了宝 贵的经验。但自 60 年代初出现了人工二尖瓣膜，由于二尖瓣人工瓣膜具有良好的矫正血流动力学异常的 作用，临床效果好，手术技术简捷规范易掌握，使得人们曾一度热衷于二尖瓣人工瓣膜置换术，而对二 尖瓣成形术兴趣明显下降。这一状态持续了约 20 余年，自 70 年代起，一些欧洲的学者，诸如法国的 Carpentier，西班牙的 Duran，英格兰的 Shore 等人，仍继续潜心于二尖瓣成形修复术的研究工作。特别 是 Carpentier，他对二尖瓣成形技术的研究，使这一技术真正开始形成较为系统的方法体系；他提出的 二尖瓣病变的分类及针对不同的二尖瓣病变而采用的相应处理技术已被世界各国的心脏外科学者们广范 承认和应用。（图） 二尖瓣病变分型 病变特点 二尖瓣成形方法 二尖瓣前后叶运 瓣下结构的融合 第二第三级腱索切除 动受限 腱索融合 腱索分离 腱索肥厚 腱索开窗术 乳头肌粘连 乳头肌劈开 交界融合 交界切开术 瓣尖短缩异常及 瓣尖延长或瓣叶补片 肥厚 扩大 瓣叶结节,瓣叶及 自体心包或人工材料瓣叶修补, 瓣环的局限钙化 瓣叶去薄, 瓣叶局部切除或钙化 结节切除. 二尖瓣前后叶运 腱索延长或断裂 腱索短缩术 动过度 局限性瓣叶切除加瓣叶成形 腱索转移术 自体或人工材料腱索置换术 乳头肌断裂或延长 乳头肌固定或再植术 瓣叶脱垂或膨隆 瓣环成形术 二尖瓣一叶运动 可能是 型病变的参照型病变的处理原则 过度而另一叶运 各种原因 动受限 二尖瓣叶运动 瓣环扩张,瓣尖不 瓣环成形, 瓣叶穿孔修补 正常 对合,瓣叶穿孔 长期的心脏二尖瓣外科各种治疗方法的临床实践和对二尖瓣人工瓣膜置换术临床效果及并发症的观 察，以及对二尖瓣叶及其瓣下结构与左心室功能关系的进一步认识，至 80 年代中后期人们开始重新考虑 二尖瓣成形修复术在二尖瓣外科手术治疗中的地位，并给予了新的评价。 对二尖瓣结构与功能的认识的深入促进了二尖瓣成形术的发展。二尖瓣成形术不仅免除了因人工瓣 膜置换而伴随的各项危险因素外，更重要的是二尖瓣成形术对于维持左心室的功能是有益的。影响左心 室功能的因素，以心脏本身而言包括如下方面：二尖瓣瓣叶及其瓣下结构维持的二尖瓣瓣环与左心室壁 之间连续性的完整，左心室壁的几何曲度形状，左心室壁收缩的序列性，左心室心肌的收缩功能，左心 室内的血流动力学状态和心脏的节律。 左心室等容收缩期时表现为心脏长轴的缩短和短轴的增加，使左心室侧壁向外膨出；这一改变是由 于心脏二尖瓣环与左心室壁之间连续性有二尖瓣瓣叶及拉下腱索乳头肌等装置的完整来保证的，其机理 和意义在于心脏收缩时，心室的兴奋首先到达心尖部和左心室后壁中部的乳头肌基底部，继而乳头肌的 收缩会牵拉二尖瓣瓣环产生朝向心尖部的下移运动，即产生心脏等容收缩期时的左心室长轴的短缩，此 长轴的短缩使得左心室侧壁的张力以及左心室整体的心肌纤维的长度增加，形成了左心室的最佳前负荷， 接 Frank-Starling 定律左心室便可以在心脏收缩期获得更大的收缩力和心搏量；另外，左心室收缩期时二 尖瓣乳头肌牵拉二尖瓣瓣环下移，亦可增加瓣环张力利于二尖瓣瓣叶闭合，使左心室内的血液能更直接 和更完全地被驱动流入主动脉内。相反，当左心室二尖瓣叶及瓣下结构的解剖被切除时，二尖瓣瓣环与 左心室壁的连续性丧失，心脏收缩期左心室内压升高，二尖瓣瓣环会向心房侧反向移动，大为减弱了左 心室形成最佳前负荷的能力且增加了能量的消耗。Lillihai 是第位通过二尖瓣人工瓣置换手术中保留后叶 及其瓣下结构而把这一概念应用于临床的，有效地防止了二尖瓣置换术后左心室破裂并发症的产生。不 秒动物实验及临床研究说明了维持二尖瓣叶及瓣下结构的正常解剖关系对保护左心室功能的重要性，所 以二尖瓣瓣下结构的保留趋向于成为二尖瓣膜外科改善手术后左心室功能的一项重要措施。 二尖瓣及其瓣下结构的完整性是维持左心室壁几何形态的重要因素，美国斯坦佛大学和萤光法研究 表明，在腱索完整时心脏等容收缩期心室的几何形态基本没有改变，而当二尖瓣瓣环至左心室乳头肌的 连续性破坏时，左心室的就激性会明显低下并伴有前侧壁和后侧壁乳头肌附着点附近的左心室壁在收缩 期的膨出，这一左心室几何形态的改变及心室壁节段运动的异常被认为可能是二尖瓣膜外科手术切断腱 索乳头肌后产生左心室收缩功能下降原因。Yagyu 等通过对左心室切段性收缩运动的计算机三维定性分 析观察到，左心室壁的收缩是一个自心尖部向心脏基底部的序列收缩运动，即心尖部的最大收缩要早于 心脏基底部；腱索切断后左心室各切段的收缩过程及高峰时限几乎是同时的，这将不利于左心室内血液 克服阻力进入主动脉。说明，维持二尖瓣的瓣下结构可较好地保护左心室收缩的序列性。另外，心脏舒 崐张末期二尖瓣叶的闭合运动是由于进入左心室的血流束所产生的蜗流所致，以往并崐不认为这一现象 与二尖瓣腱索的作用相关；而丙工研究证明，心脏舒张期的充盈血流，到达心尖部后散开并沿心室壁向 上冲至心脏基底部，此时正是因为二尖瓣腱索张力牵拉瓣叶后阻挡了血流，使左心室充盈血流在二尖瓣 瓣叶下方回转并再次冲向心尖部而形成涡流，涡流的功能使得二尖瓣叶在心脏舒张末期趋向闭合；也就 是说左心室内血液涡流的形成和心脏舒张末期二尖瓣闭合运动的现象只有在二尖瓣叶和腱索具有张力时 才能产生；而且左心室血液涡流的加强受左心室心尖部至基底部长轴的大小和心尖部曲度正常与否的影 响。二尖瓣及瓣下结构解剖形态的完整使心尖部正常曲度得到维持，左心室收缩期时心室长轴可迅速短 缩，左心室血液涡流的外周部分可直接进入主动脉，血液更易加速以获得更大的惯性克服压力阶差冲入 主动脉。另外一点，正常心脏收缩期时二尖瓣环向心尖部的下移运动，可引起心房被动性扩张，继而心 房内压进一步下降，进入心房的血流加速，而称之为心房容量的“心室收缩期空吸” 现象，结果是使心脏博 出量得以部分地增加；二尖瓣解剖结构的完整也维持了这一心室收缩期空吸作用，而有利于改善左心室 功能，由以上可见，二尖瓣成形术对心室内正常解剖关系的维持，从多方面有益于手术后左心室功能的 保护与改善。 近年来二尖瓣成形修复术的比例已明显增加；以美国 Cleveland 临床基金会统计为例，二尖瓣成形 术已从 80 年的 23%上升至 88 年的 68%，而在单纯二尖瓣关闭不全病例中 88%是通过二尖瓣成形术进 行治疗的，退行性变引起的二尖瓣损害，其二尖瓣成形术的比例达 88%。 二尖瓣成形术在技术和方法上也已不断成熟，在表所列的国外杂志七年报道的 5599 例二尖瓣成形术， 其围手术死亡率平均约 3.47%。 二尖瓣成形术在围术期死亡率，长远生存率均好于人工瓣膜置换术，手术后心内膜炎，抗凝不当产生 的出血或血栓栓塞，人工瓣膜功能异常等并发症亦明显减低，而且在经济上患者支出仅约为二尖瓣人工 瓣膜置换术的 1/3-1/2。 我国心脏瓣膜外科的二尖瓣成形修复手术无论从手术技术方法应用的种类，临床外科医生的经验以及 在二尖瓣瓣膜疾患外科治疗中所占的比例与国外一些国家仍存有一定的差距，但近年来国内已有不少学 者对二尖瓣成形修复术有了新的认识，1993 年第九届心脏外科专题研讨会对二尖瓣直视成形修复术的近 远期疗效已有了一些较为客观的评价，成为一项重要的议题之一，反映了我国二尖瓣成形术开展的基本 状态： 我国心脏外科二尖瓣成形修复手术尽管在全国二尖瓣外科手术中所占的比例粗略统计每年不足 10%， 而且各城市地区在技术水平以及对待二尖瓣成形手术的认识程度还存在着很大的差异，其中依我国国情 风湿性心脏二尖瓣疾患在心脏外科手术二尖瓣病因中仍占有较大比例也是重要因素之一；但在一些单位 二尖瓣手术的成形修复比例已达 50%以上。北京阜外医院二尖瓣直视成形手术大组病例的远期疗效表明 二尖瓣成形手术后五年，十年和二十年的存活率分别为 94.9%、89.7%和 70.2%，并且其非再手术率， 栓塞率等指标均表现出满意的临床效果，优于二尖瓣瓣膜置换手术，显示了二尖瓣直视成形手术良好的 前景。 二 二尖瓣成形术适应症 对于二尖瓣病变的外科处理，是成形修复还是采用人工瓣膜置换一直是每位临床心外医生所要面临的问 题。二尖瓣成形术适应症涉及到病变瓣膜病理改变程度、病因、心功能状态，外科医生瓣膜修复技巧运 用的熟练程度及判断能力等多方面因素，因而还不能形成先全确定不变的范围。简言之，在争取获得较 好的远期血流动力学效果，无严重并发症前提下，正确判断病变程度，外科医生自身经验和能力胜任情 况下应努力施行二尖瓣成形术。 依据临床实践经验多认为在下述情况应放弃二尖瓣成形修复意向： 1.二尖瓣各结构广泛纤维化及钙化，瓣下结构严重融合，二尖瓣前叶严重病变已形成活动度严重受限 和面积缩小。 2.二尖瓣膜已有既往手术史。 3.二尖瓣各结构严重病理变化已有 50%以上， 同时其他瓣叶需行人工瓣膜置换术。 4.术前有严重左心室功能损害或复杂心脏畸形，二尖瓣成形术不能在短时间内完成，可能导致体外循 环及心脏停搏时间明显延长。 5.心脏缺血性病变导致严重二尖瓣乳头肌功能异常。 6.术者不能较好制定二尖瓣成形修复效果而对远期血流动力学稳定有怀疑。 很明显，无论是二尖瓣成形术还是二尖瓣人工瓣膜置换均不是根本性治愈手术，而是一种长期姑息 治疗手段。基于此点，考虑二尖瓣人工瓣膜置换所伴随的诸如血栓栓塞、抗凝后出血、人工瓣膜毁损、 瓣周漏及心内膜炎等不良风险，二尖瓣成形术在瓣膜外科中的地位已更为重要，较好地运用超声心动图 对二尖瓣功能和病变的评断，适当掌握手术时机和正确施用成形手术技巧是相互并联的连带环节。超声 心动图在二尖瓣成形术的临床应用观察表明，其对于极可能二尖瓣成形的预计准确率约 95.8%可能居形 的预计值约 83%，判定瓣膜质理很差而难以成形的预升值为 93%，因此外科医生应熟悉超声心动图图像 和各检测值意义，认识不同二尖瓣病变表现，与超声心动图医生认真合作才能较好地积累二尖瓣成形术 经验和掌握适宜的成形术指征。另外，良好的二尖瓣术中显露和探查也是