主動脈弓原位開窗術的應用和進展

萬喬浩，張小明

(北京大學人民醫(yī)院血管外科，北京 100044)

主動脈弓部疾病主要包括動脈瘤和夾層，單獨的弓部疾病很少見，多由鄰近節(jié)段的主動脈病變累及弓部。目前主動脈弓部疾病的治療方式包括傳統(tǒng)開放手術、雜交手術和全腔內(nèi)修復術。專家共識推薦對于開放手術風險高的患者，弓部腔內(nèi)修復術是可行的選擇[1]。此外，術中意外覆蓋左鎖骨下動脈(left subclavian artery，LSA)的情況很常見。由于主動脈弓解剖復雜且變異多樣，重建弓上分支是腔內(nèi)修復術的挑戰(zhàn)。因此，原位開窗術(insitufenestration，ISF)應運而生。

1 原位開窗術的應用發(fā)展

接受胸主動脈腔內(nèi)修復術的患者中，26%～40%的病例為了獲得足夠距離的近端錨定區(qū)需要覆蓋LSA，但封堵LSA可能會引起脊髓缺血、上肢缺血、椎基底動脈缺血及腦卒中等并發(fā)癥，因此指南建議術中重建LSA[2]。2004年McWilliams等[3]首次經(jīng)鎖骨上切口采用針刺法進行ISF重建LSA。2009年Murphy等[4]首次應用2.3 mm Turbo Elite激光消融導管于1例鄰近LSA開口的創(chuàng)傷性胸主動脈橫斷的病例中進行ISF重建LSA。2015年Tse等[5]首次發(fā)布了應用0.035英寸PowerWire射頻導絲ISF重建LSA的報道。

目前ISF也逐步應用于左頸總動脈(left common carotid artery，LCCA)和無名動脈(innominate artery，IA)的重建。開放手術治療主動脈弓疾病多需深低溫停循環(huán)和體外循環(huán)的支持，手術創(chuàng)傷大，并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率較高。因此，對于高齡體弱、多種合并癥、解剖結(jié)構(gòu)不適宜開放手術的患者，腔內(nèi)修復術是更好的選擇。2009年Sonesson等[6]首次報道針刺ISF全腔內(nèi)主動脈弓修復術，在左側(cè)股動脈-雙側(cè)頸總動脈臨時轉(zhuǎn)流裝置的輔助下成功重建了LCCA和IA。在體外循環(huán)的支持下，Katada等[7]和Shang等[8]應用針刺ISF分別完成了6例和8例主動脈弓上三分支的重建。上述研究表明ISF成功率高，短中期效果滿意，但仍需長期隨訪數(shù)據(jù)來評估其效果。

2 原位開窗術的技術特點

主動脈弓腔內(nèi)修復術的支架包括定制開窗支架和分支支架，定制開窗支架耗時長、費用高，急診不適用，目前上市的分支支架主要適用于LSA的重建，同樣費用高。而ISF具有便捷、易操作、費用較低的優(yōu)點，可用于急診和緊急補救。ISF的目的在于隔絕主動脈病變的同時保留弓上三分支的血流，其操作步驟分為主體支架窗口建立、擴大窗口及植入橋接支架。

2.1 窗口建立

窗口建立的方式分兩大類：機械方法和物理方法。機械方法指針刺開窗，其針具包括導絲和空心針。McWilliams等[3]使用 0.018英寸導絲的硬頭端開窗，Sonesson等[6]使用Mediplast公司的20 cm長20 G穿刺針進行了LCCA和IA開窗，Manning等[9]使用預先彎制的22 G腰穿針配合改良的經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)穿刺鞘完成了LSA開窗，Tan等[10]使用重返真腔導管進行了LSA開窗。

目前LSA開窗的路徑主要是經(jīng)左鎖骨上切口暴露LSA逆行穿刺和經(jīng)左肱動脈逆行穿刺。由于開放手術出血與感染風險相對較高，耗時長，增加了卒中、膈神經(jīng)和胸導管損傷的風險，而術中常規(guī)需要經(jīng)左側(cè)肱動脈置入刻度豬尾導管測量主動脈的直徑，因此優(yōu)先選擇經(jīng)左肱動脈逆穿行LSA開窗。多數(shù)LSA從主動脈弓發(fā)出的角度較銳并走行迂曲，難以獲得滿意的穿刺角度，可導致主體支架移位、損傷血管等后果。研究表明針具以垂直于主體支架的角度進行穿刺開窗的質(zhì)量最高并且可以降低損傷血管的風險[11]。此外，由于LSA的直徑比針具的直徑大很多，穿刺時針具不穩(wěn)定可產(chǎn)生偏移、回縮和損傷血管等。為了解決上述問題，預先置入左側(cè)肱動脈-股動脈牽引導絲并聯(lián)合可調(diào)彎鞘和順應性球囊輔助固定針具的方法已實施并取得一定效果。國產(chǎn)的可調(diào)穿刺裝置結(jié)合可調(diào)彎鞘，將穿刺針調(diào)節(jié)至垂直主體支架的方向，其尖端有一個順應性球囊，可協(xié)助針尖固定于LSA中心，并有3個可調(diào)穿刺深度級別，其臨床效果滿意[12]。Bai等[13]發(fā)表了關于腔內(nèi)可調(diào)控破膜系統(tǒng)臨床應用的中期隨訪結(jié)果，技術成功率高且效果滿意。

針刺開窗技術需要合適的穿刺角度結(jié)合適宜的力量才能穿透靶點，這種力量有時難以控制并可能會損傷血管，在靶血管過度扭曲和發(fā)出角度較銳的病例中限制了其使用，而激光和射頻開窗更具優(yōu)勢。激光和射頻開窗屬于物理方法，二者的原理是利用熱能作用于靶點而蒸發(fā)或融化織物材料而創(chuàng)建窗口。激光和射頻不需要依靠直接機械力進行穿刺開窗，其能量的釋放受機器開關的控制，較針刺更不易損傷血管。研究表明射頻探針穿透滌綸織物支架較容易，但要穿透膨體聚四氟乙烯覆膜支架較困難，而激光對上述兩種材料均有良好的穿透性能[5,14]。此外，工作狀態(tài)的射頻探針與金屬支架接觸時可能出現(xiàn)短路現(xiàn)象[5]。目前臨床應用射頻探針原位開窗的經(jīng)驗不足，其針對不同支架的最優(yōu)能量設定尚需探索。

最早用于ISF的激光是準分子激光，一種脈沖式氣體激光器發(fā)射紫外波段激光。Murphy等[4]應用308 nm波長Turbo Elite激光消融導管，Sonesson等[14]應用0.9 mm Turbo Elite激光消融導管進行LSA開窗均取得滿意效果。Jayet等[15]報道了多種支架在針刺開窗和激光開窗后的生物力學改變，形態(tài)分析示激光開窗的窗口呈圓形和燒灼狀邊緣，而針刺開窗將織物線推擠到一側(cè)，張力試驗示激光開窗相較針刺開窗更易降低支架機械強度。由于激光與組織相互作用取決于所吸收激光能量的類型和吸收能量的材料，為了減少激光能量對血管壁的損害，理想的激光輻射波應該被支架覆膜材料吸收，而不被血管壁吸收，因此二極管激光器逐漸用于臨床。二極管激光器是一種可以直接將電能轉(zhuǎn)換為波長范圍從紅外線到紫外線光波的半導體裝置。Qin等[16]報道二極管激光裝置LASEmaR?1500用于ISF快速有效且安全，810 nm波長激光在血紅蛋白中吸收快，在血液中的穿透深度為0.3 mm，故其對血管壁的熱損傷極小。Li等[17]報道了國產(chǎn)二極管激光裝置靜脈曲張激光治療儀用于ISF的早中期效果，也證實了其安全有效。

2.2 擴大窗口

窗口建立后需將其孔徑擴大才能置入分支支架，目前擴大窗口的方法是使用球囊擴張，主要包括切割球囊和非順應性球囊。初始窗口建立后，需要足夠支撐力的導絲和適宜孔徑的窗口才能使球囊導管順利通過。早期Manning等[9]報道先用22 G穿刺針刺入移植物，再用18 G穿刺針將孔擴大。隨著穿刺器具的發(fā)展，目前一般能直接建立有效的孔徑。由于織物結(jié)構(gòu)緊密，或金屬支架剛好位于分支血管開口處，因此需要足夠壓力強度的球囊才能取得滿意的窗口直徑。切割球囊充盈時，其上的顯微外科刀片可將孔周邊的纖維切斷利于擴張。非順應性球囊以其出色的耐高壓能力將孔徑撐大。臨床中關于球囊的選擇包括單用切割球囊、單用非順應性球囊及聯(lián)合應用這兩種球囊。也有先用半順應性球囊再用非順應性球囊的報道[12]。Lin等[18]報道了切割球囊和非順應性球囊用于不同支架的開窗效果體外試驗，結(jié)果顯示雖然切割球囊所開窗口面積更大(除了Talent支架)且更圓，但其對織物破壞的程度也更大，更易導致窗口周圍的織物結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，增加了內(nèi)漏的風險，甚至其切斷的纖維會造成血流遠端的栓塞。有研究顯示，使用準分子激光開窗，非順應性球囊的直徑不建議超過8 mm，以免造成織物嚴重撕裂[19]。不同開窗方式情況下，不同移植物的適宜開窗面積還需要更多的試驗來獲得。

2.3 植入橋接支架

橋接支架在保證弓上分支通暢的同時，還可維持主體支架的穩(wěn)定性，降低移位和內(nèi)漏的風險。橋接支架包括金屬裸支架和覆膜支架，其中覆膜支架最為常用。國內(nèi)常用的覆膜支架包括戈爾的肝素涂層血管內(nèi)覆膜支架系統(tǒng)和巴德的血管覆膜支架，血管彎曲選用前者，血管較直選用后者[17]。研究報道示，當病變沒有累及弓上分支，近端錨定區(qū)位于正常血管壁的情況下，金屬裸支架用于重建分支動脈是安全的，不會增加內(nèi)漏的風險[20]。Shang等[8]報道靶血管直徑太大時也可以植入金屬裸支架。當橋接覆膜支架與主體支架連接部出現(xiàn)狹窄時可以植入金屬裸支架擴張狹窄，還可以在橋接覆膜支架內(nèi)植入金屬裸支架以加固窗口的穩(wěn)定性[12]。為了減少內(nèi)漏和移位的發(fā)生，橋接支架近端應進入主體支架腔內(nèi)，但具體進入的長度尚無統(tǒng)一標準。有報道LSA支架進入主體支架腔內(nèi)0.5～1.0 cm[8]、LCCA支架進入主體支架腔內(nèi)0.5 cm[20]、IA支架進入主體支架腔內(nèi)2 cm[21]。橋接支架遠端的位置以不封堵重要分支血管為宜，如重建LSA時支架遠端不覆蓋左椎動脈開口，重建IA時支架遠端不封堵右鎖骨下動脈等。

3 原位開窗術的輔助技術

3.1 提高窗口質(zhì)量

無論使用哪種開窗方式，保持開窗工具垂直作用于主動脈移植物是最安全且最有效的途徑。弓上分支血管走行扭曲和發(fā)出角度銳利等病例中，很難確保開窗工具垂直于織物，可能降低窗口質(zhì)量，甚至損傷血管及周圍臟器。2014年Hongo等[21]設計了“烏賊捕捉”技術來解決這個問題。此技術的主要過程是先對折一根0.014英寸細導絲，再將導絲折疊端穿過導管后經(jīng)靶血管逆行進入主動脈腔內(nèi)形成一個線圈，然后在圈內(nèi)釋放主體支架，最后將開窗工具經(jīng)靶血管逆行到達織物開窗部位，同時適度拉緊細導絲并完成開窗。該技術有助于開窗工具與移植物之間保持穩(wěn)定和垂直角度，從而提高窗口質(zhì)量并降低并發(fā)癥的發(fā)生。該技術的弊端在于：(1)拉緊細導絲尾端的力量要適宜，力量太小達不到滿意效果，力量過大會導致支架移位；(2)當主動脈存在附壁血栓或斑塊時，操作導絲進入線圈可能導致血栓或斑塊脫落引起栓塞并發(fā)癥。Mulorz等[22]認為在“烏賊捕捉”技術中導引導絲選入線圈的過程，有時操作困難、耗時并增加栓塞的風險，因此改良了此技術。術者在1例主動脈穿透性潰瘍患者的激光ISF腔內(nèi)修復術過程中，首先經(jīng)左側(cè)股動脈進入一根親水涂層導絲并從左側(cè)腋動脈穿出，再在體外將線圈導管套緊導絲經(jīng)LSA進入主動脈內(nèi)，然后將導絲推送至升主動脈并被替換成超硬導絲，其余步驟同“烏賊捕捉”技術，手術過程操作順利，術后未出現(xiàn)并發(fā)癥。隨著ISF越來越普及，輔助技術的應用對于確保手術的成功與安全非常重要。

3.2 建立臨時轉(zhuǎn)流

主動脈弓的解剖形態(tài)復雜且有多種變異，顱腦的血流全部由主動脈弓上分支血管供應，而腦組織耐缺血的時間較短，因此有效維持腦血流至關重要。目前ISF重建LSA不需要額外的腦血流保護措施，但ISF重建LCCA和IA時，一般需要提前建立臨時轉(zhuǎn)流或體外循環(huán)來維持腦血流。Sonesson等[6]首次在股-雙頸動脈臨時轉(zhuǎn)流的支持下完成了全主動脈弓腔內(nèi)修復術，成功重建了LCCA和IA。股-頸動脈體外臨時轉(zhuǎn)流的建立需要在頸部做切口暴露頸動脈，由于圍術期抗凝和抗血小板治療，且頸部切口不適宜加壓包扎，因此術后切口出血的風險較大甚至可能導致窒息。因此，有學者提出了臨時腔內(nèi)轉(zhuǎn)流(temporary endovascular shunt，TES)技術[23]，1例位于胸主動脈2區(qū)的假性動脈瘤患者需要應用ISF重建LCCA和LSA，術者應用TES技術恢復了主體支架釋放后LCCA和左側(cè)椎動脈供血，從而維持了顱腦足夠的血供。對于0區(qū)和1區(qū)病變的患者行ISF，一般需要在體外循環(huán)的支持下重建三分支。

4 總 結(jié)

原位開窗術在造影直視下操作，定位準確，可迅速完成開窗重建分支血管，內(nèi)漏發(fā)生率低，可重復性強，是當前腔內(nèi)修復術的研究熱點。其核心在于有效窗口的建立，主體支架釋放后會覆蓋弓上分支的開口，完全阻斷分支血流，若不能迅速建立有效的窗口，將會導致腦缺血事件的發(fā)生。主動脈弓原位開窗術的發(fā)展方向是研發(fā)設計更安全、易操作的開窗器具和易定位且穩(wěn)定的支架移植物。