唐前輝 陳靖 楊晗 覃曉
廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院血管外科(南寧 530021)
主動脈夾層(aortic dissection,AD)是指主動脈內(nèi)膜破裂,血液在壓力作用下經(jīng)內(nèi)膜破口進入血管壁中層,導致主動脈壁縱向分離,形成真假兩腔[1],其發(fā)病率為2.9~4/10 萬[2]。該病起病急,病死率高,院前病死率高達17.6%,發(fā)病后24 h 內(nèi)死亡占21.4%[3]。自1999年首例Stanford B 型夾層應用腔內(nèi)修復技術(endovascular aortic repair,EVAR)治療以來,主動脈夾層腔內(nèi)修復術已廣泛用于Stanford B 型夾層的治療。腔內(nèi)修復術改變了既往開胸、開腹等大創(chuàng)傷性治療主動脈疾病的現(xiàn)狀,且療效確切,創(chuàng)傷小,大大降低了患者長期死亡率[4]。腔內(nèi)修復術通過置入覆膜支架,將動脈內(nèi)膜破裂口隔絕,從而阻止血液經(jīng)破裂口進入假腔,達到治療目的。施行腔內(nèi)修復術時,要求近心端至少有1.5 cm 的正常血管作為支架的錨定區(qū)[1]。因此,對于累及重要分支動脈開口的復雜型Stanford B型主動脈夾層,腔內(nèi)修復術的使用受到限制。為解決這一問題,在經(jīng)過長期的探索、實踐之后,雜交手術、煙囪技術、開窗技術及分支支架技術現(xiàn)已應用于該類復雜主動脈夾層腔內(nèi)的治療??紤]目前主動脈夾層的治療方式多樣,結合各治療措施的優(yōu)勢及缺陷,現(xiàn)就主動脈夾層及各治療方式的血流動力學特點作一綜述,為復雜Stanford B 型主動脈夾層選擇合適的治療方式提供參考。
主動脈形態(tài)、主動脈壁彈性和血流動力學均可影響主動脈夾層的重塑和轉歸。主動脈整體呈“問號”狀,主動脈“問號”形狀的大小可影響胸主動脈腔內(nèi)修復術后假腔血栓化的程度,“問號”的程度越高,假腔形成完整血栓的可能性越?。?]。而破口的數(shù)量影響主動脈直徑變化,與主動脈直徑穩(wěn)定的患者相比,主動脈進行性擴張的患者破口數(shù)量更少[6]。主動脈壁彈性下降可導致假腔中部和遠端的直徑增加[7]。同時,假腔內(nèi)的射血分數(shù)也是主動脈擴張的獨立預測因子[8]。血流在第一破口分裂,分別進入真腔和假腔,真腔具有更高的血流速度,以及更低的逆流指數(shù),而假腔中的血流呈渦流[9]?;谡媲慌c假腔內(nèi)不同的血流動力學,在兩者之間存在壓力差,該壓力差沿主動脈從正到負分布,在夾層的某個位置,存在一個壓力差等于0 的平衡位置。支架置入后,促使這個平衡位置向遠端移動。若術后平衡位置移出夾層區(qū)域,該部分患者預后明顯改善,而平衡位置轉移到腹主動脈區(qū)域的患者,預后較差。支架置入后3個月平衡位置向遠端移動的幅度與隨后的真腔擴張和假腔血栓化相關[10]。綜上所述,主動脈夾層的發(fā)生、發(fā)展受多個因素的影響,而血流動力學因素在其中充當了很重要的作用。
雜交手術并不是完全的腔內(nèi)治療方式,而是將傳統(tǒng)開放手術與腔內(nèi)修復術結合,其優(yōu)勢在于減少了傳統(tǒng)開放手術的創(chuàng)傷,降低了手術并發(fā)癥。針對Stanford A 型主動脈夾層,張勇等[11]提出了將無冠竇補片應用于Standford A 型夾層根部成形手術中,效果顯著。針對Stanford B 型夾層,其原理主要是通過腔內(nèi)修復技術處理主動脈病變,再通過開放手術的方式重建重要的分支血管,該手術方法一方面延長了腔內(nèi)修復術的錨定區(qū),為支架處理夾層病變提供空間,一方面又保證了重要器官的血供。雜交手術相對于完全開放全弓置換手術,早期并發(fā)癥和早期死亡率均較低,分別為9.2%和15.6%,而完全開放手術早期并發(fā)癥和早期死亡率分別為17.4%和25.7%,并且雜交手術組的1、3、5年生存率均優(yōu)于完全開放手術組[12]。對于行主動脈腔內(nèi)修復術,聯(lián)合右腋動脈-左頸總動脈-左鎖骨下動脈轉流的患者,雖然手術后改變了弓上分支血流的原有形態(tài),但是并未影響頸動脈的血流動力學,因此未見有腦梗死、昏迷等嚴重神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥[13]。但是因為術中需阻斷部分顱腦的血供,因此術中需嚴密監(jiān)測,預防顱內(nèi)缺血的發(fā)生,目前結合4D-CTA 技術,可切實監(jiān)測頭頸的血液循環(huán),量化動脈、靜脈的血運時間[14]。
血流動力學研究表明,雜交手術后一年,假腔較前明顯縮小,主動脈弓曲率也有所減小,真腔的壓力隨時間延長,最終會接近假腔的壓力。然而,雜交手術后主動脈弓部變長,遠端腹主動脈直徑較術前擴大[15]。因此,雜交手術雖然可恢復真腔中的血流并促進主動脈的正向重塑,但是需要嚴格監(jiān)測主動脈弓及遠端腹主動脈的變化。雖然雜交手術較完全開放手術縮短了手術時間,降低了并發(fā)癥發(fā)生率,但是與全腔內(nèi)手術相比,操作仍較繁瑣,手術時間長。因此雜交手術的開展需選擇合適的患者,進行充分的術前評估,從而提高手術成功率,降低并發(fā)癥發(fā)生率。
煙囪技術指行主動脈腔內(nèi)修復術的同時,在分支動脈內(nèi)置入小型支架,且近心端伸入主動脈內(nèi),從而保留被主動脈支架覆蓋的重要分支血管,該技術最早于2003年由GREENBERG 等[16]提出。該技術有效解決了支架近端錨定區(qū)不足的問題,拓展了腔內(nèi)修復術在Stanford B 型夾層的應用,避免了開放重建重要分支血管的雜交手術風險。但是煙囪技術對支架要求較高,若支架不合適,有Ⅰ型內(nèi)漏及支架閉塞風險。據(jù)報道,對于保留左鎖骨下動脈的煙囪支架,Ia 型內(nèi)漏發(fā)生率可高達19%,支架閉塞發(fā)生率為2.5%[17]。內(nèi)漏的發(fā)生與煙囪的類型及近端撕裂口的位置相關,三煙囪技術比單煙囪技術和雙煙囪技術具有更高的即時內(nèi)漏發(fā)生率,且近端破口位于0 區(qū)的夾層即時內(nèi)漏發(fā)生率也更高。然而,并不是所有的內(nèi)漏都需要積極手術干預,隨訪發(fā)現(xiàn)約36.0%的內(nèi)漏可自行消失[18]。
針對煙囪支架的閉塞,術后煙囪支架內(nèi)管腔的減小以及流速的增加導致支架內(nèi)復雜的血流動力學和高的壁剪切應力,當管腔面積<14 mm2,收縮壓梯度>25 Pa/mm,收縮時血管壁剪切應力>45 Pa 時,將有可能導致煙囪支架的閉塞[19]。KOENRADES 等[20]發(fā)現(xiàn)在整個心動周期中,支架末端角度平均變化為(1.7± 0.8)°。雖然煙囪支架有限的偏轉角度降低了支架疲勞彎曲的風險,但煙囪支架末端的角度變化可能會引起晚期支架的閉塞或狹窄。一項針對煙囪支架置入前后腎動脈壓力梯度的研究表明,煙囪支架置入后的腎動脈壓力較置入前無明顯下降[21]。然而,在血流量方面,煙囪支架和開窗支架均可導致目標臟器的血流下降,但煙囪支架下降更明顯。煙囪支架可導致血流量減少43%~53%。而開窗支架的血流灌注減少15%。這一差異可能是因為煙囪支架的長度及扭曲導致的[22]。與原位開窗組相比,煙囪組的手術和透視時間更短,失血量更少,使用的造影劑量也更少[23]。煙囪技術有效保持了主動脈大支架的完整性,避免了對主體支架的人為改裝,并且有效縮短手術時間,但是由于在有限的空間內(nèi)重建分支血管,需要各支架之間具有很好的相容性,避免內(nèi)漏的發(fā)生,同時選擇合適的支架長度,避免支架扭曲,減少支架閉塞等相關并發(fā)癥的發(fā)生。
主動脈支架開窗技術目前包括體外預開窗及原位開窗兩類。體外預開窗是指在影像學精確測量的基礎上,在支架主體植入體內(nèi)之前對預計覆蓋分支血管開口的位置上提前將覆膜部分修剪掉,從而保障血液能經(jīng)修剪的破口,流入分支血管內(nèi)。原位開窗技術包括激光、穿刺針、射頻等技術在置入體內(nèi)的主體支架上開窗,隨后經(jīng)分支血管置入分支支架。原位開窗需要術者術中精準的定位與操作。為了提高開窗的精確度,3D 打印技術已應用于輔助開窗。與針刺開窗相比,使用射頻或激光開窗技術在窗口的最大面積、形狀方面無明顯差異,但是射頻或激光可產(chǎn)生移植物碎片及有毒物質,需進一步關注[24]。激光開窗的體外研究表明,分別使用6 mm 和8 mm 直徑的球囊擴張窗孔可提供最小的撕裂和精確的窗孔。直徑大于10 mm 的球囊增加了對覆膜支架的撕裂和破壞。另外體外試驗還發(fā)現(xiàn)在過濾的鹽水溶液中觀察到熔化的纖維殘余物[25],這些纖維殘余物在體內(nèi)是否會造成進一步的影響尚未見相關報道。
PIAZZA等[26]通過體外實驗表明,波長為810 nm的激光用于血管內(nèi)移植物織物的開窗安全、有效。為了更精確的開窗,CONDINO 等[27]開發(fā)了新型電磁可跟蹤儀器,為術中開窗裝置提供精確、有效的導航,并增加開窗操作的穩(wěn)定性。雖然原位開窗的手術成功率高達96.9%,且長期通暢率可達97%[28],但是依舊存在內(nèi)漏及支架閉塞的風險。對106 例接受開窗技術的患者進行隨訪,發(fā)現(xiàn)Ia型內(nèi)漏發(fā)生率為1%[29],但開窗治療的患者,有6%的患者發(fā)生卒中[30]。開窗技術面臨的內(nèi)漏問題,主要來源于開窗后窗孔邊緣不整齊、松散,在心動周期中壓力的變化引起移植物的疲勞,從而影響支架的穩(wěn)定性。為解決這一問題,一體化織物覆膜梯度化結構的設計理念被提出[31]。因此,為了降低內(nèi)漏的發(fā)生率,提高開窗的精確度,需要在覆膜支架的材料和輔助開窗技術上,不斷探索,結合最新的人工智能手段,開發(fā)新的技術途徑。
研究其血流動力學因素,發(fā)現(xiàn)開窗支架對主動脈血流動力學有明顯影響。分別在左頸總動脈和左鎖骨下動脈行開窗并置入支架后,左頸總動脈和左鎖骨下動脈的管壁壓力較前下降,并在左鎖骨下動脈支架內(nèi)外壁之間出現(xiàn)壓力差。血液流經(jīng)開窗支架周圍時會發(fā)生加速,并且在左鎖骨下動脈支架后方的主動脈弓處減速,這一改變導致該區(qū)域成為血栓形成的高發(fā)區(qū)域。因此,需要對接受開窗支架治療的患者密切隨訪[32]。開窗支架對血流動力學影響的大小與開窗支架進入主體支架的長度相關。三種體外模型中模擬分析不同的原位開窗策略,在開窗支架的突出長度為23.2 mm的模型中,在開窗支架表面發(fā)現(xiàn)壓力差,并觀察到支架周圍的血液加速現(xiàn)象。只有2.36%的血流分配給左鎖骨下動脈。開窗支架的突出長度減半的模型中,分配至左鎖骨下動脈的血供升高至4.01%。對于去除開窗支架的突出部分的模型,血供得到了進一步的改進,達到了6.14%[33]。原位開窗技術的難點在于穿刺破膜,而體外開窗技術的難點在于支架定位,因此,開窗技術要求操作者有熟練的手術技巧,且選擇適當?shù)闹Ъ茴愋图安牧?,適合有經(jīng)驗的大中心開展。
為了彌補上述技術的不足,降低手術風險,提高手術治愈率。臨床需要更方便、更安全的操作系統(tǒng)。多層裸支架的概念最早于2000年報道,BENNDORF 等[34]應用2 個裸支架重疊治療頸動脈夾層,術后造影提示假腔流速顯著減少,隨訪發(fā)現(xiàn)假腔消失,真腔血流不受影響。多層裸支架是有孔的支架系統(tǒng),相對于覆膜支架機械性的完全隔絕血流不同,多層裸支架用于治療動脈瘤、動脈夾層的機制是改變瘤腔或假腔內(nèi)血流動力學,誘導血栓形成,同時不影響重要分支血管的血流[35]。
在主動夾層的治療方面,2011年CHOCRON等[36]首次應用多層裸支架治療Stanford B 型主動脈夾層,術后3 個月隨訪發(fā)現(xiàn)假腔消失。同時他們指出多層裸支架置入后,支架外的血流速度較前下降90%,為假腔內(nèi)血栓形成提供了血流動力學基礎。SULTAN 等[37]報道應用多層裸支架治療主動脈夾層的手術成功率為97.4%,未見因手術失敗或動脈破裂致死亡患者,且無術后并發(fā)內(nèi)臟缺血或重要分支血管血栓形成患者。STEFANOV 等[38]分析接受多層裸支架治療患者的血流動力學及分支血管情況,發(fā)現(xiàn)真腔體積由(175.74 ± 98.83)cm3增加到(209.87 ± 128.79)cm3,假腔體積由(135.2 ±92.03)cm3下降到(123.19 ± 110.11)cm3,假腔壓力分別下降(6.23 ± 4.81)%和(3.84 ± 2.59)%,且頸動脈、腎上腺及腎臟的供血均較前增加,隨訪期間未見有夾層破裂、截癱等并發(fā)癥。但是在該報道中,并未見假腔完全閉塞的病例。COSTACHE等[39]通過計算流體力學分析了多層裸支架置入后真假腔的形態(tài)變化,發(fā)現(xiàn)術后真腔體積增大和假腔體積減小。在血流動力學方面,多層裸支架置入1年后,真腔的血流變?yōu)閷恿?,同時伴隨真腔壓力的下降,這為真腔的重塑提供了有力條件[40]?;谏鲜鲅芯繑?shù)據(jù),目前認為,多層裸支架在治療主動脈夾層方面,短期療效確切。但上述研究納入樣本量小,隨訪時間短,其在臨床廣泛、大量應用的證據(jù)仍不足。
因為多層裸支架在隔絕動脈瘤、夾層血流的同時,不影響重要分支血管的血流,有效解決了主動脈疾病在行腔內(nèi)修復術時,近端錨定區(qū)不足或累及重要分支血管的問題。但是多層裸支架置入后,誘導瘤腔內(nèi)血栓形成,并非機械性隔絕血流,因此,在多層裸支架置入術后的一段時間,仍有血流經(jīng)過支架間孔隙進入瘤腔導致動脈瘤破裂的風險。不僅SALVATI 等[41]報道多層裸支架置入后,動脈瘤體積進一步擴大并接受進一步治療的病例,而且KANKILI? 等[42]亦報道了1 例胸腹主動脈瘤患者,術后3年出現(xiàn)動脈瘤擴大,腎動脈閉塞。KE 等[43]提示,應用多層裸支架治療主動脈瘤,有12.6%的患者動脈瘤可持續(xù)增大,內(nèi)漏發(fā)生率為1.9%,分支血管的通暢率為98.4%。對于主動脈夾層,多層裸支架置入后,是否仍有血流經(jīng)過支架的空隙進入假腔,影響夾層的重塑,仍有待進一步的研究。
左鎖骨下動脈作為左側椎動脈和左上肢重要的供血血管,若左鎖骨下動脈被覆膜支架覆蓋,30 d 卒中發(fā)生率為8.2%,顯著高于左鎖骨下動脈血運重建的患者(0%),并且左鎖骨下動脈覆蓋后有11.5%的患者發(fā)生左上肢缺血[44]。因此保留左鎖骨下動脈顯得尤為重要。分支支架作為新型的支架材料用于治療Stanford B 型主動脈夾層,其手術成功率為97%,內(nèi)漏發(fā)生率為5%,分支部分的支架閉塞是導致手術失敗的主要原因。分支支架置入后隨訪一年內(nèi)病死率為5%,六年內(nèi)病死率為7%。并且在隨訪過程中,在支架的近端和遠端分別發(fā)現(xiàn)了新發(fā)的破口,并且術后分支支架閉塞的情況也存在[45]。對比煙囪技術,分支支架的分支閉塞及內(nèi)漏發(fā)生率更低,且更有利于胸主動脈夾層假腔的血栓化[46]。應用內(nèi)嵌式模塊化設計的WeFlow 分支支架是可用于重建弓上分支的另一款支架,該支架可能拓展腔內(nèi)治療的適應證,包括可能應用于Stanford A 型主動脈夾層。目前尚處于臨床研究階段。相對于煙囪技術、開窗技術的操作難度,分支支架優(yōu)于是成熟的支架系統(tǒng),操作更方便,操作流程也更規(guī)范化,同時對支架本身的改變也更低。同時,由于因分支支架的設計更貼近于臨床,符合主動脈及分支血管的血流動力學特點,因此有望成為未來復雜主動脈夾層有效治療手段。
綜上所述,復雜Stanford B 型主動脈夾層的全腔內(nèi)治療方式主要包括煙囪技術、開窗技術、多層裸支架技術及分支支架技術,各項技術在使用及患者選擇方面各有優(yōu)缺點,在臨床工作中可參考主動脈夾層及相關治療方式的血流動力學特征,結合患者的病情及醫(yī)療條件選擇合適的治療方式。同時,深入研究主動脈夾層的血流動力學特征,積極的將人工智能與臨床科研相結合,研發(fā)新型支架及材料,將有利于未來全腔內(nèi)治療技術的發(fā)展。