杂交技术在心脏外科中的应用进展

郭志刚

作者简介：郭志刚（1966），医学硕士，天津市胸科医院院长，心血管外科主任医师、教授，硕士研究生导师，著名心脏外科专家，国务院特殊津贴专家；尤其擅长心脏搭桥手术，是我国最先进行非体外循环下心脏不停跳搭桥手术的专家之一。目前担任中华医学会全国医疗事故鉴定技术组专家，中华医学会天津胸心血管外科分会常委，天津市医学会心血管外科学分会第一届副主任委员，天津市胸痛联盟主席，天津市心血管病防治办公室主任。曾获全国“先进工作者”、全国“五一劳动奖章”、全国医德标兵。他牵头组织建立了天津首家胸痛中心，建设与发展模式影响全市乃至全国，树立了心脏病急救体系新标杆。胸痛中心的建立在降低急性冠脉综合征等危重症患者病死率方面发挥了巨大的作用。以天津市胸科医院胸痛中心建设经验，通过天津市卫生和计划生育委员会的指导和完善形成的胸痛中心建设模式在2016年被称为“天津模式”，在全国范围得到广泛认可和推广。他将胸痛中心联合“互联网+”理念，构筑专科联盟，打造专科医联体，实现优质资源下沉。他还积极推广胸痛中心建设的“天津模式”，积极帮助河北省、海南省等有组织、有规划、有步骤地开展和推动胸痛中心建设。郭志刚教授领导的心血管疾病防治办公室工作有效开展获得了业内外的认可与百姓的好评，项目以“初筛完成度全国第一”的优异成绩荣获“全国先进奖”，为全国有关工作开展起到了示范作用。发表学术论文10余篇，专著2部，完成科研课题5项。填补天津市医药卫生空白技术1项，获市科技进步奖1项。

摘要：杂交技术（hybrid technique）是将微创心脏外科技术和心内介入技术结合的技术，具有疗效确切、视野良好、创伤微小的优点，为心血管疾病患者提供了先进的治疗选择。随着技术水平、诊疗意识、医疗设备的逐步提高，特别是“Hybrid手术间”的逐渐普及，杂交技术已经在心外科的多个亚专业领域开展应用，个别领域已成为常规治疗

方案。目前主要应用于先天性心脏病、冠心病、心脏瓣膜病、主动脉疾病、房颤等的治疗。

关键词：心脏瓣膜，人工；心脏外科手术；外科手术，微创性；主动脉瓣；杂交技术；一站式

杂交技术（hybrid technique）是指有机地结合传统外科手术和介入技术治疗疾病的方法，将两种技术的优点最大化，不仅具备外科手术疗效确切、视野良好的优势，还能兼容介入技术创伤微小的长处，为心血管疾病患者提供了先进的治疗选择。Angelini等［1］在1996 年首次应用冠状动脉旁路移植术（CABG）和经皮冠状动脉介入术（PCI）治疗冠心病，为杂交技术在心脏外科的应用打开了大门。随着技术水平、诊疗意识、医疗设备的逐步提高，特别是“Hybrid手术间”的逐渐普及，杂交技术已经在心外科的多个亚专业领域开展应用，个别领域已成为常规治疗方案之一。目前杂交技术主要包括两个方面：一是由外科医生实施介入手术，利用外科入路，更直接、明确地实施介入治疗；二是综合应用外科手术和介入治疗，利用不同方式对疾病进行全方位治疗，使治疗更加全面、准确、安全。现就杂交技术在心脏外科各亚专业的应用进展总结如下。

经胸小切口单纯房、室间隔缺损封堵术是近几年兴起的新技术。房、室间隔缺损是最常见的先天性心脏病，外科治疗效果确切，但损伤较大。介入治疗手术路径相对复杂，特别是在部分外周血管纤细的患儿身上困难较大，同时，室间隔缺损的封堵过程对三尖瓣可能存在损伤。杂交技术在直视下行缺损封堵，导管路径短，操作较简便，应用食道超声引导准确率高。另外，杂交手术对肌部室间隔缺损（肌部室缺）的治疗具有一定优势，肌部室缺外科治疗手术难度大，对心肌损伤大，术后残余分流可能性高。杂交技术可以有效降低肌部室缺手术时间，降低残余分流发生率，保护心脏功能，特别适用于低年龄、低体质量且无法行介入治疗的患儿。Li等［2］总结了43例房、室缺患儿经胸小切口封堵的治疗效果，手术成功率为93％，随访半年后未发现封堵器有明显移位。刘菁菁等［3］报道了18例采用经胸杂交封堵术治疗的肌部室缺患儿，全组成功释放封堵伞，术后随访1～5年，2例多发肌部室缺患儿存在极小分流，其余无明显残余分流，封堵器无移位。杂交手术的近、中期安全性和有效性已被多项研究验证，但对于远期并发症的发生情况，特别是心律失常的发生率还缺乏临床注册研究提供的循证医学证据。

经胸小切口球囊扩张术多用于新生儿室间隔完整的肺动脉闭锁、肺动脉瓣狭窄等疾病。李守军等［4］于2011年报道了经胸肺动脉瓣球囊扩张成形术治疗室间隔完整型肺动脉膜性闭锁患者，全组30例患者均取得成功，未出现严重并发症；1例术后因低氧血症，术后第3天行动脉导管结扎术和改良体-肺（B-T）分流术，余者术后血流动力学稳定，顺利出院。实践证明，这种方法操作距离短，安全性高，免除体外循环，如患儿需行其他手术也可同期进行。

体肺侧支对紫绀型先天性心脏病患者而言是柄“双刃剑”：一方面，其对患者低氧血症具有一定的代偿意义；另一方面，其对心肺存在致命的损伤。目前在一些姑息手术围术期需应用介入技术将体肺侧支栓塞，如Glenn手术、Fontan手术。这样能防止“灌注肺”发生，使回心血量减少，缩短手术时间，同时保证体循环血顺利进入肺循环，为下期手术奠定基础。“Hybrid手术间”的普及使该技术能更加安全、成熟地开展，患者只需进行一次手术即可完成体肺侧支栓塞和姑息手术的系统治疗。李守军等［5］研究发现，应用一站式杂交手术能有效减少心脏切口且最大程度上减少或避免体外循环对低龄患儿的损害。

在心脏外科领域，杂交技术在冠心病中的应用最为广泛，也最为成熟。该技术主要是指应用不停跳冠脉搭桥术（OPCABG）建立左乳内动脉（LIMA）-前降支（LAD）的血运重建，应用PCI完成其他部位冠状动脉的血运重建。Angelini等［1］在1996年首次应用CABG和PCI治疗冠心病，在当时反响强烈。之后的20年，微创治疗在心脏外科迅速发展。2011年Hybrid技术第一次列入美国心脏病学会基金会/美国心脏协会（ACCF/AHA）指南，并广泛推广［6］。目前已经有多项研究证实LIMA-LAD是冠脉血运重建的金标准，10年通畅率超过95%，对比药物洗脱支架（DES）仍具有显著优势［7］。以往的CABG手术中，除LAD 外，其他冠脉病变绝大多数采用大隐静脉（SVG）作为桥血管进行血运重建。有研究证实，DES对于这部分冠脉的血运重建远期通畅率较SVG无明显差异，甚至具备一定优势［7-8］。

杂交手术能有效地保证LIMA-LAD 的远期通畅，同时还能应用DES处理非前降支冠脉，在保证远期通畅的情况下减少外科手术带来的手术损伤。主要适用于以下患者：（1）冠脉血运重建后再次手术干预可能性大的患者。（2）大血管、瓣膜、瓣环存在严重钙化，特别是主动脉有严重钙化的患者。（3）其他脏器存在严重疾病，无法耐受外科手术打击的患者。（4）桥血管移植物缺乏的患者。

杂交技术应用早期，受医疗设备的限制，临床医生多采用分期手术方式完成治疗。但随着“Hybrid手术间”的广泛普及，更多的中心选择“一站式”杂交手术，先行完成LIMA-LAD血运重建，随后PCI治疗不仅能完成其他部位的血运重建，同时还能检验LAD血运重建情况。而且，如果PCI出现紧急情况可及时外科处理。但“一站式”杂交手术对设备要求高，且需要实施单位具备优秀的“心脏团体”，要求心外科、心内科、麻醉科等多学科医生的默契配合才能顺利完成。

作为学科热点，目前国外有大量研究对比了“一站式”杂交手术患者和CABG患者的术后早期情况（如转归、心脑血管事件、靶血管通畅情况、新发房颤、术后肾脏损害、机械通气时间、ICU停留时间和总住院时间）和术后中远期的并发症（包括1年、3年的患者转归、心脑血管事件、靶血管通畅情况等），结果显示2组患者早期和晚期转归、心脑血管事件、桥血管通畅情况无明显差异，但杂交手术切口小，减少了正中开胸的损伤，降低了出血风险，减少了术后ICU停留时间及总住院时间，主动脉的NO-TOUCH技术也减少了脑血管病变、近端吻合口出血风险的发生［9-12］。国内阜外医院对“一站式”杂交技术与CABG及PCI患者进行了对比，3组皆入选141例多支病变患者，3年随访显示杂交组主要心脑血管事件发生率与CABG 组无明显差异，但显著低于PCI组；研究还证明杂交组在高危患者中优势明显，心脑血管事件发生率显著低于CABG和PCI组［13］。

动脉粥样硬化是全身系统性疾病，冠心病患者往往合并其他部位动脉硬化疾病，也可采用杂交技术同期解决血运重建，如CABG合并颈、肾、下肢动脉的支架置入术等。侯剑峰等［14］和宋凯等［15］先后证实同期行CABG和颈动脉支架置入术能避免患者二次手术的风险，减少患者痛苦并降低二次住院费用，降低围手术期卒中及心肌梗死的风险，这对于冠心病合并颈动脉狭窄的患者是一个较好的选择。

主动脉瓣退行性病变已经逐渐成为主动脉瓣狭窄最主要的病因。一直以来，此类疾病的治疗方法只有外科手术治疗，但外科手术及体外循环对患者的影响使部分高危患者（主要包括高龄、心功能差、伴有其他严重基础疾病）接受外科手术可能性极小。因此经导管主动脉瓣置换术（TAVI）应运而生。TAVI自诞生以来备受欧美国家推崇，目前已有多项研究证实其可以降低患者1年全因死亡、心血管原因死亡、死亡或再住院等复合终点的发生率［16］。国内目前也有多家中心成功开展TAVI，数量多者已超百例。TAVI手术入路多样，其中最常见的是经外周动脉入路，但部分高危患者往往存在外周动脉病变，表现为狭窄、迂曲甚至闭塞，穿刺置管困难，易引起严重并发症；同时，手术路径较长，控制难度大。因此经外科心脏途径TAVI手术对于外科医生是非常好的选择，主要包括经心尖、经主动脉等方式，其中经心尖路径最多见。

TAVI诞生之初主要针对高危、无法耐受外科手术患者，随着技术的逐渐成熟，其近期适应证逐渐拓宽，PARTNERⅡ、SURTAVI 及NOTION 等大型临床注册研究主要针对中危患者开展，前两项已取得初步结果，提示TAVI的30 d及1年病死率与传统手术相似［17］。PARTNERⅡ研究结果还提示，TAVI术后脑梗死、急性肾衰、严重出血、新发房颤的发生率较开放手术显著降低，但其术后外周血管并发症及瓣周漏发生率有所增高［18-19］。

杂交手术在二尖瓣领域的应用也在不断探索。目前经导管二尖瓣置换术（TMVI）仅限于二尖瓣反流但存在严重手术禁忌证的患者。TMVI可分为4类：（1）瓣中瓣手术，适用于生物瓣衰败的患者。（2）环中瓣手术，用于需在瓣膜成形术中置入人工二尖瓣瓣环的患者。（3）自体环中瓣手术，用于二尖瓣瓣环严重钙化的患者。（4）自体瓣中瓣手术［20］。目前TMVI 发展的技术障碍在于：二尖瓣瓣环是马鞍形的，不在同一平面上，易出现瓣周漏；二尖瓣瓣环很难给人工瓣膜提供径向支撑力；心室腔内瓣下结构复杂，影响人工瓣膜的置入；二尖瓣心室面毗邻左心室流出道，置入过长易使左室流出道梗阻；人工瓣较主动脉瓣大，输送难度大。针对这些难点，已经有多种瓣膜处于研制过程中，部分产品已获得美国食品药品管理局（FDA）认证［20］。

心房纤颤特别是持续性房颤的治疗一直存在转复率偏低、复发率偏高的问题。射频消融手术主要包括外科治疗和经皮介入两种方式，两种方式各有优劣，射频路径也有所不同。经皮介入方式损伤较小，但消融路径受解剖部位的影响存在一定限制。外科手术消融部位确切，透壁性好，可同时切除左心耳，很大程度避免了血栓的形成，近年来微创外科消融手术也减少了外科手术及体外循环的创伤，但目前孤立性房颤患者接受外科消融手术的数量非常有限。杂交手术同时融合了经导管和经心外膜消融的优点，既可减少创伤，避免体外循环［21-22］，又可经导

管验证外科消融效果，同时补充消融外科手术消融困难的径线（如二、三尖瓣峡部）。杂交手术优点如下：（1）心内、外双向消融可提高消融的透壁性和连续性，互相弥补不足。（2）切除左心耳，很大程度避免了血栓的形成；消融马绍尔韧带，彻底去神经化。（3）大大提高了初次手术的转复率，降低了复发率［23］，避免了二次手术对心脏及其他脏器的损伤。（4）若经导管消融出现严重并发症（如心脏破裂），可及时外科手术治疗。Vroomen等［24］对已经报道的杂交手术治疗房颤的结果进行系统评价，发现术后无抗心律失常药物干预的患者，随访终点的维持窦性心律患者约为66%，抗心律失常药物干预者窦性心律可维持至78%。Mahapatra等［25］对比了15例杂交手术和30例再次行导管消融术的患者，前者成功率为86.7％，后者为53.3%，前者明显优于后者。但目前杂交手术治疗房颤的研究数量少、样本量小、开展中心少，仍需要规范的注册登记研究提供循证医学证据。

腔内覆膜支架技术是主动脉疾病的重要治疗手段。但若病变累及主动脉弓，覆膜支架的锚定区不足，其应用会受到严重限制。一直以来，半弓置换、全弓置换是该类疾病的主要治疗手段，但这类手术对外科、麻醉科、体外循环科医生要求极高，同时体外循环时间长、停循环时间长、手术创伤大。曾有多项研究尝试应用“烟囱”、“三明治”等技术解决重要分支供血问题，但手术操作复杂，难度大，并发症较多，循证医学证据有限。因此，外科手术+腔内覆膜支架置入的杂交技术成为治疗此类疾病的新选择。该技术主要包括：（1）累及远端主动脉弓部的降主动脉瘤或夹层，人工血管转流重建弓部远端分支动脉，为覆膜支架提供了足够的锚定区域，同时保证弓部远端分支的供血。（2）主动脉全弓受累但升主动脉正常的患者，可应用四分支人工血管，主干端侧吻合至升主动脉，三分支与主动脉弓三分支端-端吻合，闭合人工血管残端，再经皮置入覆膜支架，隔绝弓部病变及分支。（3）涉及升主动脉、主动脉瓣的全弓受累患者，应用四分支人工血管体外循环下行升主动脉及主动脉瓣置换，心脏复跳后，将人工血管的三分支与主动脉弓三分支端-端吻合，再经皮置入覆膜支架，隔绝弓部病变及分支。由于杂交技术有效减少了手术创伤及体外循环时间，扩张了腔内覆膜支架的应用范围，因此得到广泛推广，同时也为更多的高危患者提供了手术机会。Shirakawa等［26］分析了高危主动脉弓部疾病患者行复合手术的效果，其30 d生存率为97％，3 年无主动脉事件生存率为89％。景华等［27］研究发现低温体外循环下升主动脉置换、升主动脉-弓部血管旁路、腔内隔离的杂交手术治疗DeBakey Ⅰ型主动脉夹层，简化了DeBakey Ⅰ型主动脉夹层外科治疗方法，避免了深低温停循环，减少了术后并发症，提高了外科治疗效果。龚勇泉等［28］也总结了120例用主动脉弓上分流联合血管腔内修复患者的近期效果，证实杂交手术扩大了主动脉病变腔内修复手术的适应证，减少了术后并发症，创伤小、安全可靠、技术操作简单，可在临床推广。

杂交技术是传统外科手术与介入导管技术顺应患者要求、适应疾病发展的有机结合，其成功地将内、外科诊疗结合，形成优势互补、互利发展的局面。杂交技术要求医疗机构形成成熟稳的“心脏团队”，充分结合心内科、心外科、麻醉科、放射科、超声科的学科优势，为患者提供全面优质的临床治疗。同时，杂交技术也要求新一代的心脏外科医生具备更加全面的临床技能，不久的将来会有一批既拿得起手术刀，又擅长导管介入的心脏外科复合型人才出现，为患者提供更加优质的医疗服务。

参考文献略