Potts分流術(shù)治療頑固性肺動(dòng)脈高壓:歷史與展望

劉鑫裴，苗 齊，劉劍州

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院心外科， 北京 100730

Potts分流術(shù)起源于1945年，在體外循環(huán)技術(shù)尚未廣泛應(yīng)用時(shí)用于先天性肺動(dòng)脈狹窄患兒頑固性缺氧的姑息治療。該術(shù)式通過創(chuàng)造肺-體分流，增加肺循環(huán)血流量，改善全身氧供，減輕體循環(huán)心室負(fù)荷，適用于各種原因?qū)е碌慕K末期肺動(dòng)脈高壓及右心衰竭的姑息治療。自21世紀(jì)初Potts分流術(shù)首次用于肺動(dòng)脈高壓治療以來，越來越多的研究表明，與傳統(tǒng)肺移植或心肺聯(lián)合移植相比，Potts分流術(shù)具有手術(shù)簡(jiǎn)單、早期存活率相當(dāng)，遠(yuǎn)期預(yù)后更好和醫(yī)療花費(fèi)更少的特點(diǎn)。而基于Potts分流的基本原理，近年來對(duì)手術(shù)入路和手術(shù)細(xì)節(jié)的改良創(chuàng)新有望使Potts分流術(shù)更加安全可控。本文以Potts分流術(shù)的發(fā)展歷史為線索，闡述該術(shù)式的優(yōu)勢(shì)、尚未解決的問題及未來發(fā)展方向。

1 Potts分流術(shù)的歷史

1.1 起源

1945年，Blalock和Taussig為改善先天性肺動(dòng)脈狹窄患兒的頑固性缺氧癥狀發(fā)明了左鎖骨下動(dòng)脈-肺動(dòng)脈分流術(shù)(Blalock-Taussig分流術(shù))。在體外循環(huán)技術(shù)成熟之前，Willis J. Potts和同事 Sidney Smith對(duì)Blalock-Taussig分流術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)明了首款主動(dòng)脈側(cè)壁阻斷鉗，并借助側(cè)壁阻斷技術(shù)完成了首例降主動(dòng)脈-肺動(dòng)脈吻合術(shù)，即Potts-Smith分流術(shù)[1]。傳統(tǒng)的Potts分流術(shù)為肺動(dòng)脈狹窄、肺少血患兒建立了左向右分流，保證了肺動(dòng)脈供血和全身供氧。

1.2 發(fā)展

肺動(dòng)脈高壓是先天性心臟及大血管發(fā)育畸形、肺血管病變、肺栓塞或特發(fā)性疾病導(dǎo)致的一系列以肺動(dòng)脈壓力升高為特點(diǎn)的疾病。隨著肺動(dòng)脈壓力進(jìn)行性升高，右心室無法耐受過高的后負(fù)荷，進(jìn)而出現(xiàn)進(jìn)行性加重的右心衰竭、低氧，最終導(dǎo)致患者死亡。以特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓為例，如不加以干預(yù)，患者確診后中位生存期不足3年[2]。21世紀(jì)以來，包括鳥苷酸環(huán)化酶受體激活劑、內(nèi)皮素受體拮抗劑、磷酸二酯酶- 5抑制劑以及前列腺素類似物的肺動(dòng)脈高壓靶向藥物治療取得了突破性進(jìn)展，但即使當(dāng)前最優(yōu)的三聯(lián)藥物療法治療頑固性肺動(dòng)脈高壓其預(yù)后仍不理想，3年總生存率約為55%。而當(dāng)藥物治療無法控制病情進(jìn)展并逐漸出現(xiàn)右心衰竭時(shí)，必須采取手術(shù)干預(yù)措施。傳統(tǒng)手術(shù)方式為肺移植或心肺聯(lián)合移植，而移植手術(shù)本身面臨著術(shù)后免疫排斥、移植肺功能衰竭等風(fēng)險(xiǎn)，加之器官供體短缺、配型困難導(dǎo)致的等待期病情進(jìn)展、死亡[3]，使得越來越多的醫(yī)生認(rèn)識(shí)到必須探索除肺移植外的其他手術(shù)方式。

1.2.1 初期肺移植替代術(shù)式：房間隔打孔術(shù)

首先出現(xiàn)的有望替代肺移植的術(shù)式是房間隔打孔術(shù)，該操作借助于介入下球囊擴(kuò)張技術(shù)，通常簡(jiǎn)便易行。1983年，Rich和Lam[4]嘗試應(yīng)用房間隔打孔術(shù)作為終末期肺動(dòng)脈高壓患者右心衰竭的姑息治療。血流動(dòng)力學(xué)上，房間隔打孔術(shù)期望通過心房水平的右向左分流緩解過高的右心室后負(fù)荷并改善左心室功能，其有效性依賴于終末期肺動(dòng)脈高壓患者常合并的三尖瓣反流；局限性在于較高的手術(shù)死亡率(術(shù)后1個(gè)月死亡率高達(dá)15%)和遠(yuǎn)期中樞神經(jīng)系統(tǒng)及冠狀動(dòng)脈缺氧。此外，約10%的患者可能發(fā)生自發(fā)性愈合而需二次手術(shù)。2009年，第四次世界肺動(dòng)脈高壓會(huì)議報(bào)告了2008年全年223例接受房間隔打孔術(shù)的成年終末期肺動(dòng)脈高壓患者的預(yù)后情況，手術(shù)早期死亡率為5%，術(shù)后平均生存期近5年。至此，房間隔打孔術(shù)逐漸成為終末期肺動(dòng)脈高壓患者為等待肺移植手術(shù)而接受的“橋梁”術(shù)式。

1.2.2 新的肺移植替代術(shù)式：Potts分流術(shù)

1999年，Cantor等[5]發(fā)現(xiàn)終末期肺動(dòng)脈高壓患者的預(yù)期生存期不足5年，而成人艾森曼格綜合征的中位生存期可長(zhǎng)達(dá)53年，基于此，Blanc等[6]于2004年為2例大動(dòng)脈轉(zhuǎn)位矯治術(shù)后的肺動(dòng)脈高壓患兒(4歲和14歲)實(shí)施了Potts分流術(shù)，此為Potts分流術(shù)治療肺動(dòng)脈高壓的首次嘗試。2例患兒手術(shù)過程順利，術(shù)后右心衰竭明顯緩解，美國(guó)紐約心臟病協(xié)會(huì)(New York Heart Disease Assocation，NYHA)心功能分級(jí)為2級(jí)。2012年，法國(guó)Baruteau等[1]報(bào)道一項(xiàng)多中心研究，用Potts 分流術(shù)替代肺移植治療兒童難治性肺動(dòng)脈高壓，并在2014年發(fā)表的補(bǔ)充研究[7]中指出，Potts分流術(shù)術(shù)后存活率高達(dá)84.2%，術(shù)后2～5 年的中期隨訪結(jié)果顯示患兒癥狀持續(xù)改善。自Baruteau發(fā)表Potts分流術(shù)治療兒童終末期肺動(dòng)脈高壓的首個(gè)多中心中遠(yuǎn)期預(yù)后研究結(jié)果以來，歐美發(fā)表多篇病例報(bào)告，支持Potts分流術(shù)作為肺移植的替代術(shù)式治療兒童終末期肺動(dòng)脈高壓。2021年，Lancaster等[8]報(bào)道了美國(guó)第一個(gè)較大樣本的單中心臨床研究，比較Potts分流術(shù)與肺移植治療兒童難治性肺動(dòng)脈高壓的中期預(yù)后。該研究中，23例術(shù)前右心室壓力高于體循環(huán)壓力的患兒接受了Potts分流術(shù)(其中3例經(jīng)未閉合的動(dòng)脈導(dǎo)管植入支架)，31例接受了肺移植。經(jīng)過1.8年的中位隨訪時(shí)間，Potts分流術(shù)組患者的術(shù)后存活率與肺移植組無顯著差異。目前發(fā)表的應(yīng)用Potts分流術(shù)治療肺動(dòng)脈高壓的案例以兒童為主，結(jié)果均支持Potts分流術(shù)作為肺移植的替代療法。2019年更新的兒科肺動(dòng)脈高壓診斷和治療共識(shí)聲明中，也將Potts分流術(shù)列為兒童特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓肺移植術(shù)前需考慮的姑息療法[9]。

1.2.3 Potts分流術(shù)的改良：導(dǎo)管分流法

傳統(tǒng)的Potts 分流術(shù)為直接吻合，適合左肺動(dòng)脈和降主動(dòng)脈解剖距離緊貼的幼兒患者，其優(yōu)點(diǎn)是手術(shù)操作簡(jiǎn)單。導(dǎo)管法則適于左肺動(dòng)脈和降主動(dòng)脈間有一定距離的兒童或成人患者，通常采用人工血管進(jìn)行吻合。而目前的觀點(diǎn)認(rèn)為，鑒于Potts分流術(shù)后患兒可能仍需接受肺移植，導(dǎo)管法為二期肺移植手術(shù)提供了方便，相比之下，直接吻合的Potts分流術(shù)則可能為二期肺移植手術(shù)帶來困難[10]。

2 Potts分流術(shù)的今天：方興未艾但仍不成熟

2.1 優(yōu)勢(shì)

Potts分流術(shù)用于肺動(dòng)脈高壓治療至今，取得了相當(dāng)可觀的療效。相較于傳統(tǒng)肺移植手術(shù)，Potts分流術(shù)方式簡(jiǎn)單，無須等待供體，術(shù)后早期存活率不劣于肺移植，術(shù)后無免疫排斥、感染、移植器官功能衰竭等高危并發(fā)癥，且能獲得中遠(yuǎn)期心肺功能的持續(xù)改善，可作為首選手術(shù)方式。另外，從衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度，術(shù)前三聯(lián)靶向藥物治療的患者在Potts分流術(shù)后均減停了靜脈前列腺素類似物，患者的藥物負(fù)荷亦可得到改善[7]。

2.2 亟待解決的技術(shù)難題

因Potts分流術(shù)開展時(shí)間尚短，病例數(shù)尚少，許多與該術(shù)式相關(guān)的細(xì)節(jié)問題仍需解決。

首先，Potts 分流術(shù)為姑息性手術(shù)，手術(shù)的目的是在不影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)氧供的前提下降低右心后負(fù)荷，緩解危及生命的右心衰竭。達(dá)到這一目的的關(guān)鍵之一是分流位置，Potts分流為肺動(dòng)脈(通常為左肺動(dòng)脈)至降主動(dòng)脈的分流，將分流選在此處可保證術(shù)后中樞神經(jīng)系統(tǒng)及上肢供血為氧合血，而腹腔臟器和下肢為混合血。解剖學(xué)上的個(gè)體差異使得具體的分流位置需結(jié)合多模態(tài)影像學(xué)評(píng)估進(jìn)行個(gè)體化設(shè)計(jì)。其中不僅應(yīng)考慮手術(shù)入路、顯露和操作的便捷性，還應(yīng)盡量避免循環(huán)恢復(fù)后的扭曲、彎折，保證分流有效。

此外，Potts分流術(shù)能否獲得理想預(yù)后還依賴于合理的分流量，若分流量過大，肺循環(huán)總血流量過低、體循環(huán)總血流量過高，將導(dǎo)致右心前負(fù)荷加重、整體氧合不足，以致出現(xiàn)術(shù)中或術(shù)后早期死亡；分流量過小則右心后負(fù)荷緩解不明顯，右心衰竭持續(xù)進(jìn)展，將導(dǎo)致中遠(yuǎn)期死亡。而影響術(shù)后實(shí)際分流量的主要因素為：(1)患者術(shù)前心功能及體-肺循環(huán)阻力，目前針對(duì)這方面最可靠的輔助檢查方式是右心導(dǎo)管；(2)手術(shù)設(shè)計(jì)分流的大小，這一變量是由手術(shù)團(tuán)隊(duì)決定的，需結(jié)合患者肺動(dòng)脈阻力(與體循環(huán)阻力的關(guān)系)、右心衰竭的嚴(yán)重程度、降主動(dòng)脈直徑等因素綜合考量。迄今為止，由于有限的樣本量和倫理問題，尚無研究討論如何根據(jù)以上因素設(shè)計(jì)Potts分流術(shù)的管徑，而是根據(jù)外科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇。理論上，在解救致命性右心衰竭所需的分流量(下限)和導(dǎo)致肺少血低氧、體循環(huán)負(fù)荷過重的分流量(上限)之間存在一個(gè)區(qū)間，手術(shù)設(shè)計(jì)的分流管徑使得最終分流量落在該區(qū)間內(nèi)時(shí)可以達(dá)到手術(shù)目的。術(shù)前肺動(dòng)脈阻力越大、右心衰竭越重的患者，這一區(qū)間越窄，而對(duì)某些嚴(yán)重的終末期肺動(dòng)脈高壓患者，這一區(qū)間甚至可能不存在。

第三，Potts分流術(shù)后早期達(dá)到預(yù)期目的的患者，隨著右心衰竭的緩解、肺血管阻力的下降，存在分流逆轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，分流逆轉(zhuǎn)將導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)惡化，雖然因分流持續(xù)存在，該變化最終可能達(dá)到平衡，但這樣的平衡并非最理想的結(jié)果。需開展更多的循證醫(yī)學(xué)研究，以解決上述問題。

3 Potts分流術(shù)的展望

3.1 有望用于治療各種原因?qū)е碌碾y治性肺動(dòng)脈高壓合并右心衰竭

近年來Potts分流術(shù)在終末期肺動(dòng)脈高壓手術(shù)治療領(lǐng)域熱度不減，所報(bào)道的病例以兒童特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓為主。關(guān)于患者年齡和病因是否影響Potts分流術(shù)的預(yù)后，目前尚缺乏足夠證據(jù)。既往個(gè)案報(bào)道[11]顯示，先天性心臟病肺動(dòng)脈高壓患者行Potts分流術(shù)術(shù)后一般情況均得到改善，心功能好轉(zhuǎn)。本中心亦有1例18歲患者，因室間隔缺損修補(bǔ)術(shù)后并發(fā)肺動(dòng)脈高壓、右心衰竭行Potts分流術(shù)，術(shù)后右心衰竭緩解，NYHA 心功能分級(jí)達(dá)2級(jí)，3個(gè)月后復(fù)查6 min步行距離達(dá)550 m。綜上，我們有理由相信時(shí)機(jī)合適的Potts分流術(shù)有望用于治療各種原因?qū)е碌碾y治性肺動(dòng)脈高壓合并右心衰竭。至今仍有觀點(diǎn)認(rèn)為年齡是Potts分流術(shù)的相對(duì)禁忌證，原因之一是成人左肺動(dòng)脈和降主動(dòng)脈間存在一定距離，需要人工血管吻合，吻合口的位置和人工血管的擺放將影響復(fù)跳后的血流動(dòng)力學(xué)，增加影響預(yù)后的不確定因素。此外，肺動(dòng)脈壓力較高患者術(shù)后遠(yuǎn)期肺動(dòng)脈壓力將可能低于體循環(huán)壓力，出現(xiàn)左向右分流，不利于右心功能的持續(xù)改善，這種效應(yīng)理論上對(duì)成人的影響更為明顯。事實(shí)上，就已發(fā)表的少數(shù)成人病例及本中心的診療經(jīng)驗(yàn)來看，全面評(píng)估術(shù)前心肺功能，合理設(shè)計(jì)分流通道，并采取單向帶瓣管道的術(shù)式可能將成人行Potts分流術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍內(nèi)，這一觀點(diǎn)尚待更多證據(jù)的支持。

3.2 介入Potts分流術(shù)：實(shí)現(xiàn)活瓣分流、可控分流

3.2.1 介入Potts分流術(shù)

關(guān)于介入Potts分流術(shù)的探索始于21世紀(jì)初。2010年，Sabi等[12]以豬為動(dòng)物模型嘗試不利用殘余的動(dòng)脈導(dǎo)管，而是經(jīng)降主動(dòng)脈-肺動(dòng)脈射頻打孔后植入冠狀動(dòng)脈支架建立分流。2013年，Esch等[13]在X線引導(dǎo)下用細(xì)針穿刺法為4例成人終末期肺動(dòng)脈高壓患者行介入Potts分流術(shù)，其中1例死于術(shù)中大出血，1例死于術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)并發(fā)癥。 2014年，Baruteau等[14]嘗試以自然分流為基礎(chǔ)開展介入Potts分流術(shù)，即在兒童尚未完全閉合的動(dòng)脈導(dǎo)管中植入裸金屬支架建立Potts分流。2017年，Boudjemline等[15]在雙平面X線引導(dǎo)下為8例兒童肺動(dòng)脈高壓患者行主、肺動(dòng)脈同時(shí)造影，自主動(dòng)脈側(cè)向左肺動(dòng)脈射頻打孔后快速通過導(dǎo)絲、鞘管，植入覆膜支架的介入Potts分流術(shù)。術(shù)后早期3例死亡，5例存活患兒術(shù)后癥狀明顯改善。目前介入Potts分流術(shù)存在術(shù)中急性血胸、心包填塞、左心室功能衰竭等風(fēng)險(xiǎn)。為減少X線介導(dǎo)穿刺出血的風(fēng)險(xiǎn)，2016年，Ratnayaka等[16]以豬為動(dòng)物模型使用實(shí)時(shí)核磁引導(dǎo)細(xì)針穿刺進(jìn)行了上腔靜脈-肺動(dòng)脈分流手術(shù)。未來，成熟的核磁介導(dǎo)技術(shù)有望提供優(yōu)于X線的手術(shù)條件，以避開重要組織結(jié)構(gòu)，降低危險(xiǎn)并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3.2.2 活瓣分流與可控分流

Potts分流術(shù)成功的關(guān)鍵在于分流大小的設(shè)計(jì)，Bareteau等[14]于2014年就曾對(duì)分流支架的直徑進(jìn)行了討論，認(rèn)為在目前證據(jù)不足的情況下，設(shè)計(jì)分流管直徑需考慮3個(gè)因素：(1)使主-肺動(dòng)脈壓力相等；(2)保證肺動(dòng)脈一定血流量；(3)避免下肢過度缺氧。另外，隨著術(shù)后血流動(dòng)力學(xué)的變化，Potts分流術(shù)后發(fā)生雙向分流甚至逆向分流是阻礙患者右心衰竭持續(xù)改善的另一個(gè)重要問題。2011年，Bui等[17]在大動(dòng)物模型中應(yīng)用聚四氟乙烯補(bǔ)片制作單向活瓣的方法完成了有效的左肺動(dòng)脈-降主動(dòng)脈活瓣分流手術(shù)。Baruteau于2014年、Lancaster于2020分別嘗試了導(dǎo)管活瓣分流的方法[7- 8]，術(shù)后活瓣導(dǎo)管通暢，成功避免了術(shù)后肺動(dòng)脈高壓緩解后的左向右分流。2019年，Rosenzweig將商品化的牛頸靜脈帶瓣管道縫入人工血管做成帶瓣血管，治療了5例青少年和成人(12～20歲)終末期肺動(dòng)脈高壓，術(shù)后患者均存活，且免于肺移植[18]。2020年，印度Garekar等[19]報(bào)告了1例用翻轉(zhuǎn)法手工縫制的單葉瓣單向人工血管建立的Potts分流術(shù)，術(shù)后結(jié)果滿意。隨著多種技術(shù)在Potts分流中的應(yīng)用，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)活瓣分流、可控分流，使Potts分流術(shù)的結(jié)局有望變得更加安全可控。

4 小結(jié)

Potts分流術(shù)歷久彌新，21世紀(jì)以來，其作為終末期肺動(dòng)脈高壓的新興姑息治療術(shù)式取得了較為滿意的效果，如早期死亡率不劣于肺移植和心肺聯(lián)合移植，遠(yuǎn)期心力衰竭癥狀改善明顯且無須大量免疫排斥藥物的支持，亦可一定程度上解決供體器官短缺的問題。但目前Potts分流術(shù)開展經(jīng)驗(yàn)尚少，存在實(shí)際分流量無法預(yù)期、中遠(yuǎn)期分流逆轉(zhuǎn)等問題，為解決這些問題，活瓣分流、介入分流等新技術(shù)正逐漸向臨床轉(zhuǎn)化。而雜交手術(shù)可通過管徑可變的支架設(shè)備、結(jié)合術(shù)中造影實(shí)現(xiàn)可控分流，相關(guān)研究的開展有望為Potts分流術(shù)的安全性提供證據(jù)支持，促進(jìn)其適應(yīng)證進(jìn)一步擴(kuò)展，在成人或體-肺壓力相等的特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓、先天性心臟病相關(guān)肺動(dòng)脈高壓合并右心衰竭的患者中廣泛開展，從而使更多患者受益。

作者貢獻(xiàn)：劉鑫裴負(fù)責(zé)查閱文獻(xiàn)、撰寫論文；苗齊負(fù)責(zé)選題設(shè)計(jì)、修訂、審核論文；劉劍州負(fù)責(zé)修訂論文。

利益沖突：無