心血管外科技术发展前沿与未来趋势

时间:2025-09-25 15:46:03   热度:37.1℃   作者:网络

 摘  要

近几年,心血管外科领域革故鼎新、突飞猛进,多个方面取得了突破性进展,为患者的健康福祉带来了更多的希望和可能。新技术的层出不穷带来了新的机遇和希望,也带来了对过去理念的不断挑战。本文旨在全面概述近年,尤其是2023年以来心血管外科的最新进展,介绍心血管外科领域的前沿知识和技术,包括主动脉瓣疾病的终身管理、人工瓣膜领域、二尖瓣领域、肥厚型梗阻性心肌病治疗选择、心脏移植领域、左心室辅助领域、冠状动脉外科领域、慢性心力衰竭的心脏结构干预手段、主动脉夹层领域及心房颤动的外科综合治疗,并深入分析和探讨未来的发展方向,以期为广大心血管医生提供有益的参考和启示,共同推动我国心血管外科事业的不断前进。

正  文

近年来,心血管外科领域经历了深刻的变革和飞速的发展,取得了多项突破性进展,为患者的健康和福祉带来了更多的希望和可能性。正如每一个充满变革的时代,机遇与挑战总是并存。新技术的层出不穷带来了新的机遇和希望,同时也对过去的理念提出了挑战。本文旨在全面概述近年来尤其是2023年以来心血管外科的最新进展,介绍心血管外科领域的前沿知识和技术,并深入分析和探讨未来的发展方向。

1 主动脉瓣疾病的终身管理

经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)适应证覆盖全部高、中、低风险人群,乃至无症状人群[1]。TAVR技术不断成熟,安全性指标包括死亡、致残性卒中的数据已开始显露出优于外科主动脉瓣置换(surgical aortic valve replacement,SAVR)的趋势[2]。NOTION等研究[3-4]10年随访证实TAVR耐久性可能优于SAVR,经导管瓣中瓣(valve-in-valve,VIV)技术成熟也使得外科医生认可的生物瓣应用年龄不断下探[5-6]。年轻主动脉瓣病变患者(<65岁)在首次接受手术时实施TAVR还是SAVR?尽管从未在随机对照试验中验证,但临床实践中一直在推动TAVR在越来越年轻的患者中应用[7],低龄化即将成为必然。在预期寿命不断增长的人群中制定终身管理策略,对于在生命各个阶段实现主动脉瓣疾病治疗的最佳结果至关重要[8-10]。患者的终身管理需要考虑一系列问题,没有一种策略适合所有患者,最佳策略应根据患者选择、合并疾病进展、术者经验、根部解剖特征、设备技术特点进行个性化定制,全面的管理计划需持续到术后20年以上[11-16]。首次瓣膜类型选择几乎为后续治疗方案选择定下了基调,再次手术的风险和效果是主要考量因素,如何保持首次及后续历次手术人工瓣膜更优化的血流动力学,尤其是对小瓣环和假体-患者不匹配(prosthesis-patient mismatch,PPM)风险较大者,这些复杂问题及决策将在未来心脏团队术前讨论和患者沟通中变得更为普遍[17-21]。

目前广泛的临床研究已经得出较为明确的结论,包括:(1)PPM是加速瓣膜衰败、引起长期预后不良的显著危险因素,在任何情况下都不应容忍PPM,而环内瓣膜与PPM风险增加相关[22],因此小瓣环患者应该尽量避免使用环内瓣膜;现有研究[23]显示SAVR联合根部扩大术显著降低了PPM的风险,且与单纯SAVR手术相比近期和长期预后相当。近年来也出现了更为简化、安全的根部扩大方法[24],因此对初次手术患者实施必要的根部扩大术以适应未来VIV的需要(包括降低VIV后PPM发生率)可能会越来越受到重视。

当首次手术为SAVR时,第二次手术选择VIV还是redo-SAVR的对比研究[25]中,VIV近期死亡率、卒中和大出血风险更低(redo-SAVR围术期死亡率为3%~8%),VIV的PPM和小叶血栓风险更大,心力衰竭再住院率更高,尤其是使用球囊扩张瓣膜时。VIV相比redo-SAVR的早期获益在1.5年后交叉并显著减弱,整体上二者长期预后无明显差异[26]。因此,瓣口面积更大的自膨胀瓣膜是TAVR VIV的首选,而对于首次SAVR的瓣膜选择也有着潜在影响,19#、21#瓣膜使用将越来越少,尽可能大号的、支架可断裂的牛心包支架内瓣膜、限位可扩张干瓣、免缝合瓣等类型的使用率均可能上升,以尽可能提高耐久性。Edwards Perimount瓣膜术后20年瓣膜衰败风险为30%±3%,特定年龄组耐久性总体预测为19年,已被视为瓣膜耐久性的参照标准[11]。对于首次使用小号生物瓣的年轻SAVR患者,鉴于长期结局仍更推荐redo-SAVR。由于市面上大多数生物瓣使用的是支架内瓣膜,多数VIV冠状动脉(冠脉)风险不高,对于VIV冠脉风险较高者可考虑使用烟囱支架、瓣叶撕裂技术(bioprosthetic or native aortic scallop intentional laceration to prevent iatrogenic coronary artery obstruction,BASILICA),对于PPM风险较大者可考虑人工瓣环断裂技术,但长期安全性尚缺乏数据[27]。

(2)当首次手术为TAVR时,第二次手术选择TAVR-in-TAVR或者TAVR移除后SAVR。TAVR瓣膜由于更大的结构设计而存在植入后需移除的潜在终身风险,尤其是因为冠脉遮挡风险和冠脉介入通路无法保留。在国家注册登记数据库中显示,无法介入处理的大量瓣周漏、中重度PPM、感染性心内膜炎、不利的冠脉和窦部解剖结构、需进行其他心脏手术等因素导致不得不移除TAVR瓣膜(无法实施TAVR-in-TAVR)[13],而使用长支架自膨胀瓣膜可能面临更大的TAVR移除几率,且由于常需同时实施根部置换及其他手术,复杂且风险较大,30 d死亡率高达11%~20%,高于美国胸外科医师协会(Society of Thoracic Surgeons,STS)评分预测死亡率[17]。因此当评估TAVR 优先策略时,与TAVR移除和TAVR-in-TAVR相关的风险是重点考虑问题,TAVR类型选择、植入深度和最佳手术结果对于优化未来再次TAVR至关重要[9]。当长支架自膨胀TAVR出现衰败时TAVR-in-TAVR可能是最主要选择,应尽量避免在后期TAVR需移除风险较大的患者中初次手术选择长支架TAVR。

(3)TAVR-in-TAVR手术技术上较为安全,除非首次TAVR为小型号,一般较少发生PPM或残留高压力梯度,30 d死亡和心血管不良事件率较低,小叶血栓形成率可能相对较高,长期瓣膜功能和预后尚缺乏数据[13]。然而在临床实践中,45.5%自膨胀瓣膜患者存在窦部封闭和冠脉堵塞风险(在各自正常的植入深度时自膨环上瓣发生率明显高于球囊扩张瓣,高位植入虽降低传导阻滞风险、改善瓣周漏和PPM,但增加了再次手术时冠脉阻塞风险),而球囊扩张瓣膜TAVR-in-TAVR冠脉风险仅2.0%[28]。当TAVR瓣膜交界高于窦管交界且距离窦管交界<2 mm,则认为是窦部封闭和冠脉阻塞高风险[29],并可能因此无法实施TAVR-in-TAVR。冠脉保护选择十分有限,烟囱支架基本不可行,BASILICA操作难度也非常大,升级版的球囊辅助BASILICA、导管电外科瓣叶切除移除(CATHeter Electrosurgical Debulking and RemovAL,CATHEDRAL)技术或Leaflet Excision System瓣叶切除装置可能带来新的希望,外科直视下切除TAVR瓣叶后行VIV也是有效的,但应用仍十分有限[30]。因此,通过CT筛查出的窦管交界高度较低、直径较小、瓣中瓣后窦部封闭风险较大的患者,应避免使用长支架环上瓣,尽管其存在血流动力学和耐受性优势。

(4)TAVR人群中冠脉粥样硬化性心脏病患病率约为50%,TAVR术后约10%的患者在中位25个月随访后因急性冠脉综合征再入院,死亡率明显高于未曾行TAVR的患者,占37%的死亡原因[31]。TAVR后冠脉再介入不成功发生在7.7%的患者中[32],其中大多数使用的是Evolut瓣膜(环上、高位植入导致瓣膜交界高于冠脉开口和窦管交界),而TAVR-in-TAVR后,双层框架和高覆膜区更是限制了冠脉再介入的可能性。交界对齐越来越成为首次植入时考虑的重要问题,可能会影响瓣膜衰败速度,甚至影响到亚临床小叶血栓、瓣膜中心性反流的发生率[33]。小叶血栓尽管未证实与死亡或脑血管事件有关,但与瓣膜衰败密切相关[34]。

(5)约15%~30%的主动脉瓣患者同时存在显著二尖瓣反流或三尖瓣反流,TAVR术后目前仅观察到大约一半患者术后二、三尖瓣反流程度降低,无改善的患者严重影响了长期生存率[35],因此在年轻主动脉瓣患者中评估伴随瓣膜病的预期结局也至关重要。此外,主动脉根部扩张是否需外科手术的长期风险也是考虑的因素之一。

(6)年轻主动脉瓣患者多数都是二叶主动脉瓣,目前还缺乏关于这类患者的随机对照试验及耐久性数据,现有数据显示TAVR术后的瓣周漏、永久起搏器、小叶血栓发生率高于SAVR[36]。

(7)主动脉瓣终身管理(≥3次手术)策略的安全性和耐久性也有所不同,一般包括SAVR-SAVR-TAVR、SAVR-TAVR-TAVR、TAVR-SAVR-TAVR、TAVR-TAVR-TAVR 4种,由于患者主动脉根部解剖条件各不相同,首次手术选择可能会限制以后再干预选择,各种CT后处理及虚拟瓣膜植入可模拟主瓣置换后的解剖结构,CT模拟可以预测患者一生中是否可以接受多次TAVR手术,及首次手术适合哪种类型的TAVR和植入策略[15],对于不适合进行两次TAVR的患者推荐SAVR优先策略。

(8)最初的干预选择对患者整个寿命有重大影响。相比而言,SAVR优先的终身管理策略(SAVR-TAVR-TAVR)相对成熟,目前证据更支持年轻患者首次手术优先考虑SAVR[9]。具体到不同根部解剖的患者而言,有以下几种情况:① 对于瓣环较大、主动脉根部较大、没有长期冠脉遮挡风险的患者,选择TAVR-TAVR-TAVR似乎也合理,患者几乎终身免于开胸,TAVR优先策略更会被考虑用于具有这类解剖结构的患者;② 对于瓣环小、根部结构大的患者,使用限位可扩张SAVR同期行瓣环扩大术可为将来VIV、瓣中瓣中瓣(valve-in-valve-in-valve,VIViV)留有充足空间,如首次行自膨胀环上瓣TAVR以优化血流动力学,可能最终到第三次手术需要面临TAVR移除的问题;③ 对于瓣环大、根部结构小、冠脉高度足够的患者,需考虑短支架、环内瓣甚至相对低位释放,维持生物瓣交界或TAVR瓣膜交界不高于冠脉和窦管交界高度,以降低冠脉梗阻的发生率,否则在第二次及第三次手术中需要冠脉保护技术;④ 对于瓣环小、根部结构小、冠脉高度低的患者,首次选择TAVR手术或二次手术TAVR-in-SAVR均会面临较大的冠脉遮挡风险,年轻患者考虑SAVR-SAVR-TAVR可能才是最优解。

对Ross手术、AVNeo手术、根部扩大术和其他主动脉瓣成形技术的使用率可能会进一步提高,尤其在手术量大、有经验的中心,Ross手术的围术期和长期存活率已经非常理想,接近普通人群,高于机械瓣SAVR,更适合于<50岁患者[37-38]。

2 人工瓣膜领域

2023年瓣膜领域的新进展集中在新兴瓣膜和新材料方面,多项研究公布Sutureless Perceval免缝合瓣膜的长期数据。一项德国单中心研究[39]中,Perceval应用10年随访结果显示,547例患者中1.8%发生了人工瓣膜心内膜炎,19例患者接受了瓣膜再干预,平均无结构性瓣膜退变(structural valve degeneration,SVD)时间为 10.3年。一项意大利的单中心研究[40]中,1 157例患者植入Perceval瓣膜后平均5.6年内,共27例患者接受了手术再干预。一项比利时研究[41]中,Perceval应用长达15年随访数据显示,1 136例患者中出现心内膜炎19 例(1.7%),发生率为0.50%/患者年,重度SVD出现28例(2.5%),发生率为0.74%/患者年,再手术干预18例(1.6%),发生率0.48/患者年。总体上长期有效性与其他主流生物瓣相当。

INSPIRIS RESILIA主动脉干瓣已显示出卓越的临床结果,爱德华公司也在持续推进干瓣的商业化进程,二尖瓣位的MITRIS RESILIA于近期获得了欧盟安全认证。从多项数据上看,一项加拿大的单中心回顾性研究[42]显示,与MagnaEase相比,INSPIRIS组术后30个月内免于再入院率更高(94% vs. 86%,P=0.014),出院后、术后3个月、术后2年的跨瓣梯度均更低(P<0.001)。美国多中心的COMMENCE研究[43]随访显示,689例患者术后5年免于SVD和免于再干预率分别为100%和98.7%,5年时有效瓣口面积为(1.6±0.5)cm2,平均梯度为(11.5±6.0)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),疗效优异。COMMENCE研究5年结果和PARTNER 2A研究中的外科队列[44]比较结果显示,RESILIA的SVD相关的≥2级血流动力学瓣膜退化率(hemodynamic valve degeneration,HVD)更低(1.8% vs. 3.5%),在倾向性匹配队列中达到统计学优效(1.0% vs. 4.8%,P=0.03)。最新纳入15项研究、3 202例患者的Meta分析[45]显示,在平均随访5.3年后,使用INSPIRIS RESILIA与MagnaEase死亡率和卒中率差异无统计学意义。

高分子聚合物瓣膜作为瓣膜市场的前沿探索方向,具备良好的耐久性和生物兼容性,但临床试验数据仍然非常有限。Foldax Tria主动脉瓣膜目前完成了单臂早期可行性研究[46],共纳入15例受试者,随访1年中共出现1例考虑与瓣膜缝合环血栓有关的右冠脉栓塞,暂未出现心内膜炎或瓣膜功能障碍。Foldax也开始在印度开展人工二尖瓣的临床研究。上海以心医疗Polymer SIKELIA瓣膜的首次人体可行性研究共在国内3家中心完成了9例植入,并于2023 TCT(Transcatheter Cardiovascular Therapeutics)会议上公布了1个月随访结果[47],除1例患者出现重度反流实施VIV外,其余患者术后30 d瓣膜功能良好。此外,国内还有多家聚合物外科或介入瓣膜处在临床前阶段。

组织工程瓣膜方面,华中科技大学同济医学院附属协和医院董念国教授团队历时20余年成功实现全球原创瓣膜材料细胞化技术,通过生物化学交联技术体系获得生物力学性能优良的瓣膜材料,研发出国际首个新型细胞化瓣膜,植入体内后自体细胞会在瓣膜材料内部生长,具有组织重塑与修复能力,不易发生钙化衰败,并在2023年完成了7例患者肺动脉瓣位原位植入。术后半年复查彩色超声提示瓣膜功能良好,正电子发射计算机断层显像显示瓣膜表面细胞化程度良好。未来将有望实现生物材料由惰性置换向活性再生的根本性变革,推动全球生物瓣膜临床应用迭代更新。

传统机械瓣因其终身抗凝带来的副作用影响,应用比例在逐年降低,已经不再是瓣膜发展主流。瑞士Novostia公司研发了一款无需终身抗凝的新型机械瓣膜Triflo valve[48],这是一款由高性能生物相容材料制成的突破性机械瓣,采用独特的仿生理三叶瓣结构设计,具有低剪切应力和通过枢轴区域的湍流,不会产生高速回流射流,不会引发凝血反应,在保留出色的耐磨性和抗疲劳性基础上解决了机械瓣最大的血栓问题,已在几十头动物实验中证实术后1.5年无抗凝剂下没有发生阻塞性血栓形成。Triflo valve已于2023年12月完成首例患者植入并持续推进早期可行性研究,未来有望成为年轻患者的新选择。

二尖瓣领域

以二尖瓣缘对缘修复和经导管二尖瓣VIV/环中瓣为代表的二尖瓣技术彻底改变了二尖瓣外科的临床实践。对于退行性二尖瓣反流,尽管目前指南建议对高风险患者进行经导管缘对缘修复手术(transcatheter edge-to-edge repair,TEER),实际在中低风险患者中使用率也越来越高。目前,退行性二尖瓣反流(degenerative mitral regurgitation,DMR)患者进行外科二尖瓣修复(surgical mitral valve repair,SMVr)还是TEER的决定仅靠有限的数据和经验,自EVERESTⅡ研究后一直缺乏高质量的对比结果,且缺乏长期预后数据。在美国,2012—2019年期间每年二尖瓣手术总量没有明显变化,外科手术不论置换还是修复均有下降趋势,总体减少了1/3,取而代之的是TEER手术量快速增加,每年开展量已超过3 000例,累计超过15 000例,开展中心已超过400家[49]。美国国家临床登记处研究[50]对年龄、虚弱和合并症患者进行倾向性评分匹配,共筛选 4 532对DMR患者,TEER与SMVr术后3年生存率分别为65.9%和85.7%(P<0.001),心力衰竭再入院率分别为17.8%和11.2%(P<0.001),二尖瓣再介入率分别为6.1%和1.3%(P<0.001)。而在接受二尖瓣再次介入治疗(TEER、手术修复或手术置换)的匹配患者中,30 d死亡率在初始TEER组为8.6%,在初始SMVr组为6.6%(P=0.59)。最近几项对比TEER和SMVr的重磅随机对照研究已经启动:PRIMARY研究(NCT05051033)、MITRA-HR研究(NCT03271762)、REPAIR-MR(NCT04198870)。在TEER技术水平日益成熟的今天,这些随机试验评价其在高危、中危乃至低危患者中的真实疗效,对于未来二尖瓣领域的医疗决策至关重要。

对于生物二尖瓣衰败,再次二尖瓣置换术(surgical mitral valve replacement,SMVR)与经导管二尖瓣置换瓣中瓣植入术(transcatheter mitral valve replacement valve-in-valve,TMVR-VIV)的长期预后差异的证据也比较有限。纳入近10项研究的Meta分析[51]显示,TMVR-VIV有相对更低的院内死亡率,但与SMVR相比1年死亡率无差异。一项研究[52]使用美国医疗保险队列2016—2020年间的数据,共包括4 293例患者(redo-SMVR:64%,TMVR-VIV:36%),通过倾向性评分匹配分析,共纳入1 317对患者,TMVR-VIV与死亡和各种院内并发症发生率较低均有关,随访前6个月内TMVR-VIV发生主要心血管事件(包括全因死亡、心力衰竭再住院、卒中和再干预)风险较低[adjusted HR=0.75,95%CI(0.63,0.88),P<0.001],但6个月后风险较高[adjusted HR=1.28,95%CI(1.04,1.58),P=0.02],可能与TMVR-VIV组残余反流、更高的跨瓣梯度、三尖瓣反流旷置等有关。总体3年随访时二者结果均相似(44% vs. 44%),仅有二尖瓣再介入发生率TMVR-VIV组偏高[0.7% vs.1.6%,HR=2.51,95%CI(1.11,5.68),P=0.03]。另一项TMVR-VIV与SMVR对比的5年随访研究[53]显示,TMVR-VIV与早期死亡率降低有关(2.4% vs. 10.2%,P=0.04),但2年死亡率和5年死亡率更高(24.5% vs. 20.7%,49.9% vs. 34.0%),但样本量偏小(TMVR-VIV 组97例,SMVR组129例),且有明显基线不匹配的偏倚。

肥厚型梗阻性心肌病治疗选择—微创心肌旋切术及其潜在扩展

肥厚型梗阻性心肌病是一种常见的可导致猝死和心力衰竭的遗传性心肌病,据估算中国成人患者超过100万[54],传统治疗方式包括冠脉间隔支化学消融和外科经主动脉间隔切除手术。近年来除了肌节收缩蛋白的靶向抑制药物Mavacamten外,治疗肥厚型心肌病的新型介入治疗方式如雨后春笋般涌现,经皮心肌内室间隔消融(LIWEN procedure)、经股心肌内射频消融(DragonFire)、经右心室侧室间隔脉冲消融、经股心内膜射频消融、经冠脉射频消融、无创精准放射消融等,共同点是通过消融能量使得室间隔基底局部心肌坏死,尤其适用于潜伏性梗阻,但对于部分患者反而易引起短期内心肌水肿导致的梗阻加重,使得其应用仍有一定风险和限制。

由华中科技大学同济医学院附属同济医院魏翔教授团队开发的一种新型经心尖室间隔心肌旋切术(transapical beating-heart septal myectomy,TA-BSM)成功应用于临床,目前手术已经完成超过500例。2023年发表了其首次人体可行性研究[55]结果,47例患者器械成功率为97.9%,3个月随访有42例患者效果满意,左心室流出道梯度由术前86 mm Hg降至术后3个月时的19 mm Hg,共出现1例器械无关的死亡、1例延迟性室间隔穿孔、1例心尖撕裂、1例使用永久起搏器,近期疗效不劣于经主动脉间隔切除和酒精化学消融。随后发表的TA-BSM扩大样本的研究经验(120例)[56],提示潜伏性梗阻或静息性梗阻术后结果无差异。

除了切口更加微创、无需体外循环外,心肌旋切术的明显优势是可以实时超声和血流动力学评估间隔切除的充分性,尤其适用于小主动脉瓣环间隔暴露不佳的儿童肥厚型心肌病患者,或先前已经进行过主动脉瓣置换的残余梗阻患者,或术后复发性患者和不适合体外循环的孕妇患者[57-58],其创新性理念为多种临床情况开辟了一条新的治疗途径。由于装置易于到达中室间隔和心尖室间隔,可提供更长的切除范围,被认为是影响切除效果的重要因素,另一个额外优势包括肥厚型非梗阻性心肌病和心尖肥厚型心肌病患者也可能可以应用,目前正在进行相关探索并已经观察到令人鼓舞的治疗效果[59]。除心尖路径外,旋切装置同样可以术中经主动脉使用,甚至升级为经股动脉介入器械。此外,还有提出是否可尝试用于切除主动脉瓣下隔膜梗阻、右心室流出道肌肉梗阻等潜在应用场景[60]。

心脏移植领域

心脏移植仍然是提高终末期心力衰竭患者预后的金标准,国际心肺移植学会(ISHLT)最新报告[61]称,2005—2017年间接受心脏移植的成年受试者在1、3、5和10年的存活率分别为85.0%~90%、79.1%、73.9%和69%。器官共享联合网络(UNOS)和ISHLT报告[62]称,心脏移植成年接受者的中位生存期为13年。由于供需关系的巨大不平衡,扩大心脏捐赠者供体库显得至关重要,包括选择带有血液传染病丙肝的供体、器官捐献政策革新和公众科普(由选择加入向选择退出政策的转变、器官捐献与接受互惠政策、器官捐献受赠与法的约束而不仅是知情同意等)、拓展循环死亡后器官捐赠、基因编辑猪异种心脏移植的研究等[63-64]。

研究[65]显示,丙型肝炎病毒阳性供体心脏移植联合短疗程直接抗病毒疗法的近中期结果与丙型肝炎病毒阴性供体心脏移植相似,丙型肝炎病毒感染的治愈率为100%,没有与丙型肝炎病毒感染相关的死亡,ISHLT也发表声明[66]支持在征得患者知情同意后在有治疗经验的中心使用丙型肝炎病毒血症捐赠者的器官,主要风险在于短暂性丙型肝炎病毒血症带来的较高的急性细胞排斥反应(31%)和较低的短疗程直接抗病毒疗法不耐受率(<2%)[67-68]。

自2014年恢复循环死亡供体心脏移植以来,已实施超过500例心脏移植,先后在澳大利亚、英国、美国等数十个国家进行研究和应用。多项回顾性研究[69-71]显示,脑死亡和循环死亡供心移植的机械循环支持率和支持时间、住院时间、排斥反应发生率、30 d生存率、1年和5年生存率均无差异,短期内移植物功能障碍发生率并无显著升高。2023年美国胸外科协会(AATS)发布了循环死亡供心的成人心脏移植专家共识[72],以推动这一领域的规范发展。同时中国医师协会器官移植医师分会、中华医学会器官移植学分会也联合发布了《中国心脏死亡捐献器官评估与应用专家共识(2022版)》[73],以更科学、规范地指导循环死亡器官捐献的评估与应用。然而在真正普及前还需解决很多问题,包括循环死亡定义和评估标准、医学伦理问题、立法制定规则等。

随着基因编辑技术的进步,异种移植重新引起科学家的巨大兴趣。美国阿拉巴马大学使用CRISPR-Cas9技术创建了10基因编辑猪(敲除αGal、NeuGc、B4Gal 3种最常见异种免疫表位基因,敲除编码猪生长激素受体GHR基因以抑制移植物过度生长,插入两个人类基因CD46和CD55以上调其表达,抑制补体级联激活,插入人类编码内皮蛋白C受体和血栓调节蛋白的PROCR和THBD基因来控制凝血紊乱,插入白细胞表面抗原CD47和血红素加氧酶1基因以上调参与抗炎和免疫抑制途径的基因表达)[74],成功克服了超急性排斥反应屏障,但免疫抑制和急性排斥反应(移植后数周至数月)尚未全部解决,包括抗体介导的体液免疫和细胞免疫,同时还需要灭活或消除猪细胞中的人畜共患病原体(猪内源性逆转录病毒、猪巨细胞病毒等)。2022年1月在美国马里兰大学成功对1 例57岁患者进行了首例10-GE猪-人心脏异种移植[75],然而在第49天出现了严重舒张性心力衰竭,第56天心内膜心肌活检显示病理性抗体介导的排斥,40%的心肌细胞坏死,异种移植物最终出现了不可逆转的损伤并在第60天死亡,尸检结果显示与典型的异种移植排斥不符,同时检测到的猪巨细胞病毒推测可能对心脏移植产生破坏性影响[76]。在团队改良了感染的预防措施,并且尝试使用新的实验性抗体以阻断 CD154抗体介导的免疫排斥反应,2023年9月在1 例58岁晚期心脏病患者上实施了第2例猪心移植,不幸的是术后第40天仍然因为排斥反应而死亡[77]。异种心脏移植的研究仍然任重而道远。

另一方面,终末期心力衰竭常伴随肾或肝功能障碍,会对单纯心脏移植构成障碍,对迫切需要对心肾联合移植和心肝联合移植需求更加明显,适当分配这一稀缺资源至关重要,同时需要对其进行明确的指导。2023年美国心脏协会(American Heart Association,AHA)发布了科学声明[78]阐述心-肾和心-肝双器官移植的适应证、评估和结果,探讨肾和肝功能障碍的评估和对结局的潜在影响,并详细梳理了患者选择、围术期管理和伦理问题。

左心室辅助领域

随着第三代左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)治疗效果不断提升[79],以及适应证由中短期桥接移植向长期的迈进,中国已经进入LVAD时代,5种上市的心室辅助装置(重庆永仁心EVAHEART 1、EVA-Pulsa,苏州同心CH-VAD,天津航天泰心HeartCon,深圳核心Corheart 6)均在紧锣密鼓地推动商业化进程,全国已有85家医院完成超过500例植入,16家医院完成10例以上,且国产装置更好的体积、重量和性能也保障了临床的易用性和疗效,搏动性血流、流量自调节功能、生物相容性涂层等功能也更好地适应人体生理需求。2023年中国心室辅助装置专家共识委员会发布了《中国左心室辅助装置候选者术前评估与管理专家共识(2023年)》[80],四川省医疗卫生与健康促进会心脏重症与辅助支持专业委员会等发布了《左心室辅助装置植入全程管理专家共识(2023年)》[81],系统总结了 LVAD 的适应证与禁忌证、手术时机选择、术前评估、术前状态优化等最新认识及规范,以期指导临床对此新疗法的规范化应用,并在技术培训、围术期管理、质量控制、术后右心心力衰竭防治、康复训练和护理、心理支持、病例注册登记等方面仍有很多工作需要开展。同时借鉴近期发布的美国心力衰竭学会(Heart Failure Society of America,HFSA)关于持久机械循环支持患者医疗管理的专家共识声明[82]、欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology,ESC)心力衰竭协会/欧洲心律协会心力衰竭患者植入式装置治疗融合管理的临床共识声明[83]、持久性机械循环支持JACC科学声明[84]、ISHLT/HFSA急性机械循环支持指南[85]、ESC心力衰竭协会LVAD合并右心力衰竭的术前、术中和术后管理策略临床共识声明[86]、2023年ISHLT机械循环支持指南10年更新[87]等文件,推动我国LVAD行业平稳健康发展。

冠脉外科领域

2023年ACC/AHA 等6个学会联合发布了慢性冠脉疾病指南[88],遭到AATS和STS的强烈抗议,尤其反对对三支血管病变患者搭桥手术推荐级别的降低[89],他们认为这版指南与2021年指南一样没有将治疗推荐与现有最佳循证医学证据相结合。与此同时,近期先后发布了ESC/欧洲心胸外科协会(European Association for Cardio-Thoracic Surgery,EACTS)左主干冠脉疾病血运重建的指南建议[90]、EACTS/STS冠脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)导管选择的专家评价[91],重申CABG在左主干病变的首选地位和证据级别,以及对桥血管类型选择进行了系统阐述。CABG在复杂冠脉病变中逐年增多的临床证据也显示了其无可置疑的基石地位。近期的研究结果包括以下几个方面。

(1)左主干病变:最新Meta分析[92]综合了目前最大的4项随机对照研究(SYNTAX、PRECOMBAT、NOBLE和EXCEL),显示无论是否合并急性冠脉综合征状态,患者在冠脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)或CABG术后5年死亡率无显著差别,PCI术后再发心肌梗死和再次血运重建发生率高于CABG。然而另一项SWEDEHEART注册登记研究[93]的真实世界数据显示,在校正混杂因素后,PCI患者较CABG患者死亡风险更高、主要不良心脑血管事件(包括死亡、心肌梗死、卒中和新发血运重建)风险也更高。

(2)三支血管病变:FAME 3研究比较血流储备分数指导PCI与CABG的临床预后,1年随访结果PCI组主要终点(死亡、心肌梗死、卒中和再次血运重建的复合终点)发生率高于CABG组(10.6% vs. 6.9%)[94],3年随访结果依然如此(18.6% vs. 12.5%)[95],主要体现在死亡与卒中风险两组间无差异,而心肌梗死和再次血运重建风险PCI组更高。CABG总体优于PCI,并优于药物治疗。

(3)射血分数低下的缺血性心肌病:在此前STICH研究[95]中,CABG联合药物治疗较单纯药物治疗可进一步降低射血分数低下缺血性心力衰竭患者的远期死亡率,而REVIVED-BCIS2研究[96]中,PCI未能较单纯药物治疗进一步减少射血分数低下缺血性心力衰竭患者的死亡率和心力衰竭再住院率。迄今为止,尚无头对头比较CABG和PCI治疗缺血性心力衰竭的随机对照研究,STICH国际研究联盟正在开展。近期报道的以英格兰地区真实世界临床数据使用计算机技术比较CABG和PCI的模拟随机对照研究[97],在校正混杂因素后,CABG组较PCI组5年死亡和心力衰竭再住院复合终点发生率降低16.2%,确认CABG是治疗这类患者的首选策略。

(4)桥血管选择:CABG中至少选择1根动脉桥已被证实具有更大的生存获益,而左乳内-前降支桥基础上,其他桥血管类型的最佳选择一直缺少证据。RAPCO研究[98]是第一个证实桡动脉桥超远期临床结局优于右乳内或大隐静脉桥的随机对照试验,远期临床获益(主要心血管事件终点包括死亡、心肌梗死和再次血运重建)在术后5年内差距不明显,到术后15年差异有统计学意义(桡动脉 vs. 右乳内,P=0.04;桡动脉 vs. 大隐静脉,P=0.04);在接受1根动脉桥的基础上,不同术者对大隐静脉桥的使用数量习惯各异,一项美国的多中心研究[99]显示,保守组(使用1~2根静脉桥)与积极组(使用3~4根静脉桥)的15年长期生存率没有差异。

慢性心力衰竭的心脏结构干预手段

药物治疗一直以来都是慢性心力衰竭治疗的基石,对于终末期心力衰竭和无法控制的急性失代偿心力衰竭,短期或中长期机械辅助的循环替代治疗已成为临床诊疗共识。而对于尚未进入晚期的慢性心力衰竭,单纯药物治疗尚不能全部满足临床治疗需求,非药物/器械治疗前景仍十分广阔,一众从不同机制改善心力衰竭的非药物/器械手段如雨后春笋般不断涌现,本文主要关注结构干预疗法在当前临床实践中治疗心力衰竭的作用。

在外科治疗中,梅奥医院最新报道了一种心包切除术治疗射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)的早期临床研究(n=4)[100],这一手段是基于HFpEF的病理生理机制之一—左心室高充盈压部分由心包介导的心脏外在约束引起,运动时更为显著。初步结果显示,与术前心包完整时相比,即刻的容量负荷试验后肺毛细血管楔压(pulmonary capillary wedge pressure,PCWP)上升幅度明显下降[ΔPCWP (4±4)mm Hg vs.(9±2)mm Hg],且绝对值更低[(16±6)mm Hg vs.(21±4)mm Hg];在3个月和6个月随访时堪萨斯城心肌病问卷评分和峰值耗氧量较术前显著增加。该研究中所观察到的积极信号提示了这种非植入物理治疗方式的潜在有效性,笔者推测另一个可能的潜在机制:心室可通过直接与胸壁粘连而借助胸廓呼吸运动来改善室壁顺应性。需要继续关注更大样本量的随机对照研究。

AccuCinch是一种经导管左心室修复系统,使用一系列锚定点对左心室基底部进行环缩,其治疗机制是通过缩小左心室容积降低心肌壁应力,从而使左心室逆向重塑而改善心力衰竭。AccuCinch早在2016年即开始进行包括治疗二尖瓣反流、扩张性心肌病在内的一系列临床研究,并逐渐转移到以治疗射血分数降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)为主。对于先前参与研究的无二尖瓣反流>2+的HFrEF患者,2023年首次发表了1年随访结果[101],共51例患者接受了经导管左心室修复,仅1例因左心室瘢痕而中止手术,手术即刻显示左心室游离壁半径平均减少9.2 mm,12个月随访显示左心室舒张末期容积减少(33.6±34.8)mL,纽约心脏协会心功能分级、堪萨斯城心肌病问卷总分和6分钟步行距离有显著改善,随访期内仅1例死亡、1例接受左心辅助。进一步的随机对照研究(NCT04331769)目前仍在患者招募中(n=400)。

心房分流术是另一项备受关注的新技术手段,第二项重磅随机双盲对照RELIEVE-HF研究[102]近期于美国心血管病学会年会上公布,出乎意料的结果引起了业内广泛讨论。该研究使用的是内径5.1 mm沙漏状Ventura房间隔分流器,508例患者在中位随访22个月后,整个队列的主要终点并无显著差异。但在HFrEF组亚组分析中,分流组(101例)较假手术组(108例)在年事件率显示出优效性差异(49.0% vs. 88.6%,HR=0.55,P<0.000 1),尤其在心力衰竭再住院事件上改善最为显著(26.0%/年 vs. 52.0%/年,HR=0.52,P=0.01);在HFpEF组亚组分析中,分流组(149例)较假手术组(153例)年事件发生率高(60.2% vs. 35.9%,HR=1.68,P=0.0001 ),尤其是全因死亡和心力衰竭再住院率增加差异均有统计学意义。心房分流这一以减轻左心前负荷为主要机制的手段,继在REDUCE-HF中折戟后再次显示了HFpEF不能从降低左心室充盈压中获益,除了此前发现的亚临床右心功能不全和潜伏性肺血管病这一机制外,HFpEF可能伴随更多的右心室心肌顺应性不良,右心-肺循环不能很好地适应增加20%~30%分流容量。HFpEF从心脏结构上会更早出现高左心房压(类似于二尖瓣狭窄的高左心房压早于其他类型瓣膜病),其可能会更早导致重度肺高压和毛细血管前肺高压的出现。此外笔者还认为HFpEF由于主要治疗策略需要集中于改善左心室舒张受限,舒张期左心房压作为主要驱动力之一,并不适合过多降低而减少左心室充盈量。HFrEF虽然有相当比例的右心收缩功能不全患者,以及低灌注表现更甚于肺淤血表现的患者,但当排除这两种情况后,在HFrEF早中期阶段,减轻心脏负荷和抗心肌重构为主要治疗机制的理论同样适用于心房分流术,因此这类患者可以从心房分流术中得到最大获益。

主动脉夹层领域

近年来主动脉夹层的发病率及内外科治疗呈快速增长态势,对主动脉病理及发展机制也不断有新的认识。尽管2022年ACC/AHA主动脉疾病的诊断和管理指南[103]和2024年EACTS/STS主动脉急性和慢性综合征的诊断与治疗指南[104]仍然以主动脉直径≥5.5 cm为Ⅰ期、≥5.0 cm为Ⅱa期的手术干预推荐,新的研究仍在推进预防性升主动脉瘤干预指征前移的问题。耶鲁大学团队研究[105]发现,升主动脉直径≥5 cm时患者发生急性事件风险迅速增加,当主动脉尺寸为3.5~3.9 cm、4.0~4.4 cm、4.5~4.9 cm、5.0~5.4 cm、5.5~5.9 cm和≥6.0 cm时,发生主动脉事件的年平均风险分别为0.2%、0.2%、0.3%、1.4%、2.0%和3.5%,10年无事件生存率分别为97.8%、98.2%、97.3%、84.6%、80.4%和70.9%,并建议将升主动脉瘤修复手术阈值从5.5 cm降低至5.0 cm。广东省人民医院团队研究[106]认为,反映形态学的升主动脉容积是更好的风险预测指标,而不能仅关注升主动脉最大直径、直径增长率、长度指标。此外,升主动脉瘤手术需要将年龄、遗传病、家族史、糖尿病等各种因素纳入决策中。

A型主动脉夹层血管内治疗的应用一直以来受到缺乏合适的近端着陆区、存在明显主动脉反流和心脏压塞的限制,Endo-Bentall血管内瓣膜导管早在2014年就已被提出[107],已有一些病例报告和小系列队列研究,主要是预期死亡风险较高的(如老年、多合并症、神志不清、末端器官灌注不良)A型主动脉夹层患者,解剖适应证标准相对较严格,可行性通常在40%以下。随着血管内修复器械不断更新和改进,更安全、解剖适应证更宽的产品不断面世。郭伟教授及其团队提出了新型模块化Endo-Bentall系统并成功完成全球首例植入,其包含了两侧冠脉内分支、冠脉重建支架和带连接段支架介入主动脉瓣的全覆膜支架,且评估认为66.4%的A型夹层具有其解剖适应性,更适合主动脉根部内膜撕裂的患者。

10 心房颤动的外科综合治疗

2023年亚太心律协会发表了关于心房颤动(房颤)手术的专家共识声明[108],在伴或不伴结构性心脏病的房颤手术治疗中详细叙述了目前的证据和建议。对于需打开或无需打开左心房的心脏外科手术的房颤患者,建议进行外科房颤消融(Ⅰ,B)。对于单纯房颤患者,在仔细考虑安全性和有效性后,对于一次或多次导管消融失败的患者,左心房扩张或药物治疗不耐受或难治性患者,应考虑采用微创胸腔镜方法进行单独的外科消融(Ⅱa,b)。症状性房颤患者应考虑外科消融、左心耳闭合联合导管消融的复合杂交手术(Ⅱa,b)。当没有迷宫手术或其他控制节律手术指征时(如严重左心房扩张、房颤持续时间长、预计无法转复、手术时间长可能增加手术风险或影响术后恢复),推荐合并房颤的患者在实施体外循环或非体外循环手术时同期关闭左心耳(Ⅰ,A)。对于血栓栓塞或出血风险高的房颤患者,尽管有最佳的抗凝治疗但不适用于经皮左心耳封堵时,建议采用胸腔镜左心耳关闭术(Ⅱa,B)。

目前尚无足够证据支持,指南暂不建议在常规心脏手术期间对非房颤患者进行预防性左心耳封堵,但尽管如此在心脏外科临床实践已经比较广泛地对老年、合并左心力衰竭和左心房扩大、合并高血压、糖尿病、肥胖等房颤高危患者中进行预防性左心耳关闭。对于持续性或长期持续性房颤患者则更优先考虑内外科联合消融+左心耳闭合的混合杂交手术,尤其是当抗心律失常药物和基于导管的消融失败时。基于目前的指南建议,将单纯房颤外科消融的适应证应用于混合消融可能是合理的。近期JACC杂志上发表了对于混合杂交房颤手术目前的证据[109],尽管风险比导管消融更高,但更彻底完善的透壁消融可进一步提高转复成功率并降低复发率。外科选择方式有包含左心房顶到左心房底连接线的肺静脉隔离、左心房后壁消融、后壁盒式病变消融,或是直接Cox-Maze手术,然后进行左心耳缝闭、导管消融程序。纳入10余项随机和非随机研究的Meta分析[109]显示,达到研究主要终点免于房性心律失常复发(910/1 241)的患者比例为0.75[95%CI(0.69,0.81)],选择内外科分期消融和同期混合消融的成功率分别为0.83[95%CI(0.68,0.94),348/454]和0.71[95%CI(0.68,0.74),562/787]。进一步比较混合消融与导管消融的随机对照试验仍在进行中(HARTCAP-AF:NCT02441738;CEASE-AF:NCT02695277;HALT-AF:NCT05411614)。

11 总结与展望

作为医疗领域金字塔尖的学科,心血管外科乃至整个心血管领域的飞速发展,越来越得益于国内外众多创新与转化项目的涌现,尤其是颠覆性生物材料、原创性医疗器械与突破性新技术,给心外科发展带来了机遇和希望。许多医学创新从医生中来,由医工结合共同实现,并最终服务于医生和患者,未来技术发展也必然沿着这条医学转化大道不断前行。同时,高质量的临床研究也在不断更新或者挑战过去的治疗理念,需要广大心血管同行不断参与和持续学习,以促进学科和个人发展,推动我国心血管外科事业的不断前进。

利益冲突:无。

作者贡献:张长东负责文献检索、文章撰写;尚小珂负责选题设计、思路分析、文章撰写;钟禹成负责资料整理和润色校对;董念国负责审阅和提出指导意见。

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