先天性心脏病介入治疗的瞻望

1、 述评 先天性心脏病介入治疗的瞻望韩玲 介入性心脏病学的理念起始于二十世纪 50年 代 , 但形成介入心脏病学则始于 70年代 Gruntzig 的 经皮球囊血管成形术 、 Porstmann 动脉导管栓塞术 、 K ing 和 Rashkind 的房间隔缺损封堵术及 G ianturco 的血管栓塞术 。 20世纪 80年代 Palmaz 及合作者 发展了 Dotter 的构思 , 开始了球囊扩张金属支架治 疗血管狭窄的研究 。上世纪 90年代是新的介入治 疗装置发明 、 制作最多的时期 。 经过临床试用 , 一些 装置已经停止使用 , 一些经改进后仍在临床上应用 。 目 前 应 用 最 广

2、 , 临 床 效 果 及 安 全 性 最 好 的 是 Amplatzer 间隔封堵器 。进入 21世纪以来 , 一方面 对已经开展较多的先天性心脏病介入治疗方法及装 置仍在研究 , 进一步提高其安全性 , 减少并发症 , 如 血管支架治疗主动脉狭窄 、 肺动脉分支狭窄 、 膜周部 室间隔缺损封堵技术等 ; 另一方面是经皮人工瓣膜 导管置换术及复杂先心病的介入治疗 。 有学者预测 在未来的 20年内 , 非冠状动脉心血管疾病的介入治 疗会有突破性的进展 1,2。一 、 经皮人工瓣膜置换术11经皮肺动脉瓣置换术 :一些先天性心脏病患 儿需要自右室到肺动脉的带瓣外管道的外科治疗 , 如 法洛四联症合

3、并肺动脉闭锁、 永存动脉干、 大动脉转 位、 右室双出口等。 R oss 术式治疗主动脉瓣狭窄 , 需 要用自体的肺动脉瓣替换病变的主动脉瓣 , 肺动脉处 放置一个同种异体的瓣膜。 这些手术后的患者均存 在随时间的延长 , 外管道及瓣膜钙化 , 右室流出道出 现再狭窄或关闭不全的问题。 既便是法洛四联症的 单纯右室流出道补片术后或先天性肺动脉瓣异常的 患儿也存在同样问题。 这些患者在其成长过程中 , 大 多因肺动脉瓣再狭窄或 (和 关闭不全需再次手术 , 而 二次手术后能否维持终生不再行手术治疗又很难预 料。 因此一些学者进行了这方面介入治疗的研究。 早期采用在右室流出道放置支架治疗术后再狭窄

4、 , 延 迟再次外科手术的时间 , 虽是一种有效的介入方法并 已用于临床 , 但可能引致严重的肺动脉返流 , 增加右 心室的容量负荷 , 最终引致右室功能不全 , 心律失常 , 甚至猝死。 虽然右室功能不全发生的时间与患者的 肺动脉高压、 肺动脉远端的狭窄及右心室肥大相关 , 但仍然使临床应用受到了限制 3。英国 Bonhoeffer 等设计的带瓣覆膜支架是将一 个直径 18mm 的戊二醛处理过的牛颈静脉瓣缝到 覆膜的球囊扩张金属支架上 , 经过一系列严格的动 物试验后 ,Bonhoeffer/NuMed 肺动脉瓣被允许用于 临床 。 据 2002年的报道已为 10例患者放置了此种 肺动脉瓣

5、3, 其中 7例儿童 、 3例成人 , 最小体重 24kg 。 其中 1例外科右室流出道补片 , 其余均为右 室至肺动脉外通道手术 。介入治疗中使用 18F 20F 鞘管 , 全部放置 18mm 直径的瓣膜支架 , 技术 成功率为 100%。 术后均未出现右室 -肺动脉外管 道狭窄或关闭不全 , 短期观察 (1年之内 , 部分解决 了肺动脉狭窄 , 全部解决了关闭不全 。在 2004年 6月中旬在德国法兰克福召开的第 7届国际先心病及 非冠状动脉介入治疗研讨会上 ,Bonhoeffer 等报道 58例近期成功率 100%, 但中远期结果反映此种介 入方法仍存在一些问题需要解决 。 如该装置中的

6、瓣 膜直径 18mm , 对直径稍大的右室流出道外管道尚 可应用 ; 如果管道直径超过 22mm , 置入的瓣膜可 能出现关闭不全 , 因此受到原始外科手术时外管道 大小及患者体重的限制 。 如果外科手术置入已狭窄 的外管道不能用球囊充分扩张开 , 也会影响瓣膜的 适度张开 。 由于瓣膜的材料是牛颈静脉瓣 , 其长期 功能也有待观察 。此项技术中所用鞘管较粗 , 因此 患者体重限制在 24kg 以上 。另外此组有 12例因 残余狭窄 (2例 、 支架移位 (3例 、 心内膜炎 (4例 、 支架断裂 (1例 、 胸骨压迫 (1例 、 因患儿成长致再 狭窄 (1例 最终取出了支架 。 目前他们仍在

7、传递装 置的改进 、 支架放置后的稳定性等方面进行积极的 研究 。 近年美国 Ruiz 小组已研制出一种新的 、 大小 可选择性的无支架肺动脉瓣 , 已用 8F 鞘给 10只猪 送入直径 17mm 的肺动脉瓣 , 均取得成功 ,6个月 后观察瓣膜无移位 , 且无血栓形成 。这种瓣膜是用 18作者单位 :100029首都医科大学附属北京安贞医院小儿心脏科两片三角形小肠粘膜下组织固定在一个平的 、 方形 的带倒钩的架子上 。 这种完全人工的瓣膜有多种型 号 , 具备可回收性 、 可选择性 、 输送鞘管小 、 瓣膜寿命 长的优点 2。 2004年的第 7届国际先心病及非冠 状动脉介入治疗研讨会 ,

8、对带瓣支架治疗术后右室 流出道狭窄的方法 , 给与了很高的评价 , 但强调了适 应证的选择以及与心外科医师密切合作的重要性 。 目前 , 虽然人工肺动脉瓣膜外科置换仍是首要的选 择方法 , 但经导管肺动脉瓣置换术的临床成绩翻开 了先心病介入治疗新的一页 。2. 经皮主动脉瓣置换术 :无论主动脉瓣关闭不 全还是狭窄 , 最终都需外科手术换瓣治疗 。尤其儿 童时期的主动脉瓣狭窄行手术瓣膜切开及导管球囊 扩张治疗 , 均存在残留主动脉瓣返流的风险 。如果 返流严重 , 反而加速了左心功能不全 , 需提早行外科 换瓣手术 。 因此经导管置换主动脉瓣 , 将给患者带 来巨大的利益 。 由于经皮主动脉瓣置

9、换存在着较肺 动脉瓣置换更困难的问题 , 即置入的装置不能阻碍 冠状动脉血流 , 不能影响二尖瓣的功能 , 所置入的主 动脉瓣需承受较肺动脉瓣更高的舒张压 , 因此这项 工作也更具有挑战性 。 1992年丹麦 Anderson 等 4首次报道经皮主动脉瓣置换技术 , 随后曾有应用球 瓣和人工半月瓣置入的报道 。 近来也有将牛瓣及心 包瓣放置到升主动脉及降主动脉的研究 。 2002年 德国 Lutter 等 5将猪主动脉瓣固定在一个支架上 , 在 14只猪的肾上动脉或髂动脉切口 , 经 22F 鞘管送 入升主动脉或降主动脉 。 其中 11例支架放置成功 , 2例失败 ,1例死亡 。 并观察到瓣膜

10、可以很好地承受 主动脉较高的舒张压 , 且无狭窄及关闭不全 。但如 果进入临床还需有低碎削率的可视性主动脉瓣切除 技术及滤网装置 , 以避免血栓栓塞 。 Boudjemline 等 6曾将经皮置入的肺动脉瓣装置用于主动脉瓣 的置换 , 但由于可能引致冠状动脉入口阻塞或影响 二尖瓣功能 , 成功率很低 。 为了避免这些问题 , 他在 原有的人工肺动脉瓣装置的支架外固定了一个短的 自膨胀的镍钛合金支架 , 置于瓣膜水平但不与瓣缝 合 , 直径 25mm , 当两个支架张开时 , 其间的空隙留 给原始主动脉瓣 。外支架上设 3个标记 , 与内支架 下端预留的为冠状动脉灌注的空隙相对应 。 一旦这 3

11、个标记固定在患者自身的主动脉瓣上 , 可以随意 调整其置入瓣膜的位置 , 避免遮盖冠状动脉的开口 。 他们用这种装置成功地放置在 4只羊的主动脉瓣位 置 , 未出现冠状动脉口梗阻 、 移位 , 也未影响二尖瓣 功能 。 另 4只羊采用无定位系统的带瓣支架均失 败 ,1例冠状动脉口梗阻 ,1例影响二尖瓣功能 ,1例 位置移位 ,1例出现瓣周漏 。这种装置的优点是患 者自体的主动脉瓣可被用来作被置入瓣的定位 , 避 免冠状动脉的阻塞 。 但仍需进一步研究瓣膜长期置 入的承受力 , 大小的可选择性以及如何避免血栓形 成等问题 。2004年法国 Cribier 等 7报道采用他们设计 的 , 用马心包

12、制作的 3个瓣叶缝置在球囊扩张支架 上的装置 , 为 18例平均年龄 (78±10 岁 (5791岁 的终末期主动脉钙化 , 又无外科瓣置换条件的患 者 , 施行了经导管主动脉瓣置换术 。 11例采用前向 经房间隔穿刺后至左心房 -左心室 -主动脉的途 径 , 除 1例瓣移位外其余全部放置成功 。 7例逆向 经升主动脉至左心室的途径 ,3例技术失败 , 其中 1例改用前向法后成功 。技术成功率 89%(16/18例 。 成功病例中无一例残余狭窄及冠状动脉阻塞 , 心功能均有不同程度的好转 。 5例中 、 重度主动脉 瓣周返流 ,3例因介入治疗死亡 ,10例术后 15个 月死于非心血管

13、疾病 。 虽然这是一项临床前期的研 究 , 仍存在鞘管过粗 (24F 、 瓣周漏等问题 , 但还是 为经导管主动脉瓣置换的临床应用提供了宝贵的经 验 。二 、 复杂先心病介入治疗11经皮肺动脉环扎术 :外科肺动脉环扎术的目 的是限制肺血流 , 早期应用广泛 。由于深低温停循 环的临床应用及心外科手术技术的发展 , 目前肺动 脉环扎术仅限于大分流的肌部室间隔缺损 , 复杂先 心病伴肺动脉高压 , 如无肺动脉狭窄的右心室双出 口 、 单心室等 。 由于肺动脉环扎术可能造成肺动脉 永久狭窄 , 使根治手术时难度增加 , 且有二次开胸的 损伤 , 因此介入性限制肺血流的技术一直是研究的 重要内容 。

14、近 20年来主要是对经开胸在肺动脉上 放置一个可调节的环扎装置的研究 , 如螺旋调节 、 套 圈调节等 , 但收效甚微 , 均未被临床承认 。 2001年 报道的动物试验 , 开胸后于肺动脉上放置一个带导 管的环形球囊 , 导管的另一端固定于胸外 , 经导管的 尾端可注入或抽出盐水以调节对肺动脉环扎的程 度 , 易于应用 , 但尚未见临床报道 8。单纯经皮肺动脉环扎术最成功的是近年 A G A 公司特制的自膨胀 、 易回收 、 中央穿孔的镍钛合金装 置 , 外形为一圆柱形 。 美国 Boucek 等曾放置肺动脉 分支内 , 限制等待心脏移植的左心发育不良患儿的 2 0 8肺血流 , 并取得临床

15、成功 。另外 , Ruiz 等研制的新 型降落伞支架和覆膜圆锥形支架尚在进行动物试 验 , 可以完全或部分阻断血管内血流 , 将来有望用于 肺动脉分支 , 主动脉 2肺动脉侧支 , 动 2静脉瘘 , 血管 瘤甚至肿瘤动脉栓塞的治疗 。21单心室的介入治疗 :目前单心室的外科手术 仍沿用 Fortan 术式的原理 , 即将体静脉的血直接引 入肺动脉 , 单一的心室只完成左心室的功能 。单心 室中最复杂 、 最严重的是左心发育不良综合征 , Norwood 手术及心脏移植是目前可选择的方法 。 Norwood 手术设计分 3个步骤 :I 期为将主肺动脉 近远端处切断 , 将近端主肺动脉与细小的升主

16、动脉 纵行切开相对缝合成一支与右心室连接的无梗阻的 主动脉根部 , 将远端肺动脉切口处缝合 , 用一个 G ore 2Tex 血管做体 2肺循环分流 。 II 期手术可在 I 期后 1218个月做半 Fontan 手术 (Hemi 2Fontan , 即连接上腔静脉与右肺动脉 , 闭合上腔静脉与右房 的连接 。 6个月后完成 III 期 , 即全 Fontan 术 (全腔 静脉吻合术 , 或为避免术后低心排在双心房间的屏 蔽上开窗 , 称开窗的 Fontan (Fenestration Fontan 。 如果开窗为直径 4mm 的单孔 , 将来可能需采用介 入方法关闭 , 如为多个 2mm &

17、#215;3mm 的小孔 , 将来 有可能自然闭合 。外科手术需多次开胸 , 且死亡率 很高 。 将外科手术与介入治疗相结合减少手术次 数 , 并达到相同的效果 , 始终是儿科心脏介入医生研 究的方向 。 1996年德国 Hausdorf 小组为左心发育 不全综合征的 8例患儿 , 在 Norwood 前两期手术 后 , 第 3期采用介入方法 , 以一覆膜支架连接下腔静 脉及上腔静脉 , 完成了完整的 Norwood 手术 , 随访 4 14个月无并发症发生亦无死亡病例 。 2002年美 国 Cheatham 等 采 用 NuMed 公 司 的 穿 刺 针 引 导 NuMed ePTFE 覆膜

18、 CP 支架 , 为 5例患儿成功地连 接起下腔静脉与右肺动脉 , 完全可以替代 Fontan 手 术中的下腔静脉至肺动脉的右心房内的通道 , 使介 入性 Fontan 手术出现了新的曙光 2。 2004年 4月 中华儿科杂志 、 中华医学杂志英文版编辑委员会主 办的我国首届国际先天性心脏病介入研讨会上 , Cheatham 介绍了单纯介入方法治疗左心发育不良 综合征 。 第一步包括 Rashkind 房间隔造孔及自肺 动脉至未闭动脉导管内置入一个带侧孔的覆膜支 架 , 侧孔对着左右肺动脉 , 既保证主动脉血流 , 又可 以限制肺动脉分支血流 。 第二步为经皮 G lenn 分流 术 , 即经

19、导管完成上腔静脉与右肺动脉的连接 , 同时 完全或部分地封闭肺动脉对其分支的供血 。 最后一 步用一个覆膜支架连接下腔静脉及肺动脉 , 完成 Fontan 手术 。采用单纯介入治疗或内外科结合的 方法可以使左心发育不良综合征的患儿减少手术创 伤 , 减少因多次体外循环手术导致的神经系统的损 伤 , 提高生存率 。保持左心发育不良综合征患儿 PDA 的开放 , 是 挽救其生命的第一步 。许多年来 , 国外儿科心内科 医师曾试用多种支架 , 如 Palmaz 支架 、 JoMed 支架 、 A G A 钛镍合金自膨胀支架等放置在动脉导管处 , 替 代前列腺素 E 保持其开放 。作为 Norwood

20、 手术或 心脏移植的桥梁阶段 , 仍不失为一种有效的姑息方 法 。三 、 射频穿孔术先心病需心腔之间 、 血管之间制造交通的情况 是很多的 。 如病变血管的再通 、 肌性房间隔造孔 、 闭 锁的肺动脉瓣或主动脉瓣打孔后以便球囊扩张 。 传 统的方法是使用特硬的钢丝或穿隔穿刺针完成 , 但 此种方法易用力过猛 , 可使组织变形 , 对附近的心脏 结构造成损伤 。激光导管用于心血管疾病的治疗或射频电流导 管用于心血管疾病的治疗已是成熟的技术 。 激光打 孔治疗新生儿肺动脉瓣闭锁已有成功的报道 。 射频 电流因更能准确聚焦能量 , 因此较激光技术更安全 , 应用范围也更广泛 。 目前应用的射频穿孔系

21、统能提 供一个短暂的 (13秒 爆发性的高能输出功率 (57W , 可以最大限度地前向穿孔而对周围组织 的创伤最小 。 另外 , 由于是高频的 , 因此射频电流不 刺激神经及心肌组织 。不同强度的射频电流 , 引致 组织凝固 , 蛋白破坏 , 组织干燥或气化等结果 。 与射 频消融不同的是 , 射频穿孔所需的电流足以使组织 气化 9。 Baylis Medical 公司生产的射频穿孔设备 已被广泛地应用于左心发育不良综合征的房间隔造 孔及室间隔连续的肺动脉瓣闭锁 10,11。一组 10例 伴室间隔缺损的右室流出道闭锁的新生儿 , 采用射 频穿孔技术 ,7例成功地建立了右室到主肺动脉的 肌性流出

22、道 2。目前射频技术已建立起规范的方 法 , 并有扩大适应证的趋势 , 如完全左肺动脉起始部 闭锁 、 外周股动脉血管重建 、 瓣下肌性或膜性狭窄 , 甚至主动脉弓断离的介入治疗 2。四 、 胎儿先心病的介入治疗由于近 20年胎儿心脏超声技术的发展 , 使胎儿 先心病介入治疗成为可能 。一些研究证明 , 左心室 38发育不良与胎儿早期主动脉瓣狭窄有关 ; 右心室发 育不良与肺动脉瓣狭窄有关 。 如果妊娠早期解除了 半月瓣狭窄 , 可能促进胎儿中晚期相关心室腔的发 育 , 有可能生后保持双心室循环 , 避免只能按单心室 的解剖结构进行手术治疗 。近十几年来 , 胎儿先心 病介入治疗虽然进展缓慢

23、, 但仍取得了宝贵的经验 。 目前临床应用的是腹壁直接穿刺法 , 即穿刺针 经母亲腹壁 子宫壁 胎儿胸壁 胎儿心室壁进入 相关心室 , 在超声引导下 , 沿导引钢丝进入主动脉或 肺动脉 , 再行球囊扩张 。 总结 19891997年世界报 道的 12例主动脉瓣狭窄胎儿球囊扩张成形术 , 技术 成功 7例 , 但随诊最终仅 2例存活 12。近年来波士 顿儿童医院在胎儿主动脉瓣狭窄的球囊扩张方面作 了很多临床研究工作 , 技术成功率较高 , 至少有 1例 生后无主动脉瓣狭窄 , 而且左心室发育良好 。英国 也有胎儿肺动脉瓣狭窄球囊扩张技术成功的报道 。 如果左心室发育不良与胎儿时的房间隔交通不足有

24、 关 , 还可采用介入的方法行胎儿房间隔球囊造口术 。 即使增多的心房水平右向左分流未能促进胎儿左心 室的发育 , 至少胎儿房间隔球囊造口术的成功 , 也可 以降低左心发育不良综合征患儿生后的病死率 。 胎儿先心病介入治疗方法仍在不断改进 。 直接 穿刺法简单 、 易行 , 但存在着严重的并发症 , 如胎儿 血胸 , 心包积血 , 心 动 过 缓 及 胎 儿 死 亡 等 。英 国 K ohl 等研究的胎儿在食管超声指导下 , 经胎儿镜脐 带切开送入鞘管进行的逆行升主动脉球囊扩张成形 术已获得动物试验的成功 13。全世界开展胎儿先 心病介入治疗的医疗单位极少 , 有待进一步总结经 验 。 这是一

25、项极具挑战性的工作 , 需要一组具有高 度责任感的 、 高水平的儿科心内科医师 、 产科医师 、 超声心动图医师 、 心血管介入医师 、 心外科医师 、 麻 醉医师 、 重症监护医师等的共同努力 , 才有可能完 成 。五 、 室间隔缺损的介入治疗虽然房间隔缺损 (ASD 封堵术已收到很好的效 果 , 一些医学中心已考虑将其作为具备适应证的 ASD 的首选治疗 。自上个世纪 80年代 , 不断有 Cardio SEAL 、 StarFL EX 及 Amplatzer 封堵器成功 关闭肌部室间隔缺损的报道 。 美国芝加哥大学儿童 心血管病中心报道 , 最小用于 315kg 的新生儿 。随 之 ,

26、膜周室间隔缺损的介入治疗便成为临床研究的 重点 。 两年前推出的 Amplatzer 膜有部室缺不对称 双面伞 , 我国现已广泛应用 。 由于是在肌部 VSD 封 堵器的基础上设计的 , 并改进了传送装置 , 因此 , 临 床应用的安全性 、 有效性方面表现了很强的优势 , 技 术成功率在 95%以上 。 少数严重并发症的发生 , 如 溶血 、 度房室传导阻滞 、 相邻瓣膜关闭不全甚至死 亡等 , 仍提醒介入医师对膜周部室间隔缺损的介入 治疗还需进行规范化的训练及严格的 、 科学的 、 长期 的临床研究 。 随着病例的增多 , 对如何减少溶血及 相邻瓣膜关闭不全的问题已有不少可借鉴的经验 ,

27、但最令临床医师不安的是传导阻滞 , 因为存在不可 预知性 , 少数完全性左束支传导阻滞及 度房室传 导阻滞具有不可逆性 。 虽然尚无远期出现新的严重 传导阻滞及因传导阻滞而死亡的病例 , 但确实对患 者的生命构成了威胁 。如何选择适应证 , 如何进一 步改进封堵装置 , 使其对传导系统的损伤更小 , 使介 入性膜周部室间隔缺损封堵治疗效果更完美 , 从而 使更多的先心病患者摆脱开胸 、 体外循环以及其他 外科手术的并发症 , 并能得到根治 , 尚有很多的研究 工作有待完成 。在心脏不停跳 、 无需体外循环的情况下 , 经右心 房壁穿刺送入房间隔封堵器堵闭房间隔缺损或经右 室游离壁穿刺送入室间隔

28、缺损封堵器堵闭肌部室缺 均有成功的报道 。尤其对心脏内缺损大的小婴儿 , 股动静脉较细 , 不宜使用粗大鞘管者 , 可以考虑此种 方法 。 即避免了体外循环的并发症及心肌损伤 , 又 可以避免介入治疗对周围血管的损伤 14。近年来先心病介入治疗已得到飞速发展 , 甚至 出现外科手术与介入治疗同在一个手术台配合进行 的局面 。 以往已成熟的动脉导管未闭 , 房间隔缺损 的封堵技术 , 其封堵装置仍在不断地进行研发 。大 血管内支架的设计 , 如何适用于各个年龄 , 如何解决 再狭窄问题 , 仍是研究的焦点 。随着科学技术的发 展 , 用于介入治疗装置中新材料 、 新设计的发现 , 必 然使先心病

29、的介入治疗更广泛的开展 。小儿心内 科 、 外科 ; 成人心内科 、 外科医师的联合 , 可使更多的 复杂先心病得以有效的治疗 。 先心病介入医师的责 任是重大的 , 对病人采用任何一种新的介入治疗方 法 , 首先考虑的应是患者的安全及适应证 。严格的 基本训练 , 科学严谨的作风 、 精湛的医疗技术以及规 范化治疗是任何一种新的介入方法成功的保证 。参 考 文 献1Rao PS 1K ern MJ 1Catheter based devices for the treatment of non 2 coronary cardiovascular disease in adults and c

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