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1、心脏瓣膜病的发展史及手术方法 发表者： 许春雷 8185 人已访问 心脏瓣膜病的发展史及手术方法 第一章 瓣膜历史 一 . 体外循环前时代的心脏瓣膜手术 心脏瓣膜手术的第一次尝试是在 1913 年 7 月 13 日由 Theodore Tuffier 进行的。 Tuffier 试图用他的手指将升主动脉壁压陷以够到狭窄的主动脉瓣从而达到扩张的目的。传说他的手术获得了成功，而且他 的病人顺利恢复出院。 1923 年 5 月 20 日， Eliott Cutler 应用一种特殊的瓣膜刀为一个 12 岁的小女孩施行了二尖瓣狭窄交界切开术并获得了成功。不幸的是，此后 Cutler 的病人中很多死亡，不久

2、他放弃了这种术式。 1925 年，一位名叫 Suttar 的英国医生通过用手指撕裂交界的办法，成功地为一名年轻女性病人施行了二尖瓣交界切开术。但此后他没有再做这种手术。 1954 年 Hufnagel 在 Surgery 上发表了一篇论文，报道了从 1952 年 12 月开始为 23 位主动脉瓣关闭不全的病人施行人造球笼瓣替换主 动脉术。在前 10 例病人中有 4 例死亡，后 13 例中 2 例死亡。 Hufnagel将球笼瓣用多点固定环固定在主动脉上以确保人工瓣膜不脱落。该术式是在体外循环和将人造瓣膜缝在主动脉瓣环位置上的方法出现之前，唯一的治疗主动脉瓣关闭不全的外科术式。图 1 最早用外科

3、手术治疗多瓣膜疾病的是 Trace 等人。 1952 年 5 月 2 日 Trace 先为一名 24 岁的女性病人行二尖瓣交界切开术，由于病人右房严重扩大，术后恢复不好，遂于 2 周后又行三尖瓣交界切开术，术后病人恢复良好，并且术后一年随访仍保持良好。 Brofman 于 1953 年行二尖瓣和三尖瓣交界切开术。 Likoff 等 1955 年发表了 74 例主动脉瓣和二尖瓣交界切开术及术后 2 年随访情况的论文。 Lillehei 是第一位报道在体外循环下行多瓣膜损伤修复术的人。他于 1956 年 5 月 23 日成功地为一位 52 岁患有二尖瓣狭窄和主动脉瓣狭窄并关闭不全的男性病人行二尖瓣

4、交界切开术和主动脉瓣成型术。 Borman1973 年 10 月为一个所有四瓣膜狭窄的 12 岁以色列小女孩行四瓣膜交界切开术。 二 . 体外循环时代的心脏瓣膜手术 直视下心脏瓣膜修复术及置换术是在人工心肺机出现之后才发展起来的。第一例成 功的主动脉瓣置换术是由 Dwight Harken 和他的同事们实施的，他用一个球笼瓣置换病人的病变主动脉瓣，并将其安放在冠状动脉窦下的位置。 Harken 的 1960 年的报道中所描述的许多技术与我们今天的主动脉瓣置换技术有很多相似之处。同一年， Starr 和 Edwards 成功地用他们自己设计的球笼瓣实施了二尖瓣置换术。到 1967 年，大约移植了

5、 2000 个 Starr-Edwards 球笼瓣，这种瓣膜成为了当时所有其他人工机械瓣的参照标准。图 2 1964 年， Starr 和同事们报道了 13 例多瓣膜置换术，其中一个病人在 1963 年 2 月 21 日进行了主动脉瓣、二尖瓣和三尖瓣置换术。 Cartwright 等于 1961 年 11 月 1 日用他们自己设计的球笼瓣成功地实施了第一例主动脉瓣和二尖瓣置换术。 Knott-Craig 等成功地为一名类癌患者实行了四瓣膜置换术。 60 年代， Binet 开始研究组织瓣， 1964 年 Duran 和 Gunning 在英格兰用异种猪主动脉瓣为一位病人行主动脉瓣置换术。用甲醛

6、固定的异种瓣早期效果是好的，但几年后由于组织退化和钙化，这些异种瓣开始衰毁。 Carpentier 和同事们用戊二醛固定异种猪主动脉瓣，并将 瓣膜固定在支架上，从而出现了生物瓣。Carpentier-Edwarts 猪瓣和 Angell-Shiley 生物瓣变得流行开来，并移植给了大量的病人。 随着体外循环技术的发展，能够在直视下直接接触到病变的瓣膜，第一次使得二尖瓣关闭不全的外科治疗成为可能。二尖瓣成型术是由 Wooler 、 Reed 和 Kaye 等提出来的， Carpentier 和 Duran 在前者的基础上发展出二尖瓣人工瓣环成型术。 70 年代，很少有人涉足瓣膜修复术。慢慢地，随

7、着技术的进步和临床的验证，二尖瓣成型术经受住了时间的考验。 Carpentier 在 这一领域中处于领先地位。他强调了仔细分析瓣膜病理分型的重要性，并详细描述了几种瓣膜修复技术及良好的近期和远期效果。 从 1966 到 1968 年，在海洛因成瘾者中爆发了一次感染性心内膜炎的小流行，病人死于难以控制的革兰氏阴性菌感染，通常是铜绿假单胞菌感染。长期的抗生素治疗加上三尖瓣置换的死亡率是 100%。从 1970年开始 Arbulu 为 55 名病人进行了手术，其中他切去了 53 名病人的三尖瓣而没有置换人工瓣膜，另外 2名病人他还切去了肺动脉瓣而没有置换， 25 年后，这些病人的实际生存率是 61%

8、。 三 . 我国瓣膜外科 发展史 1954 年 2 月，兰锡纯首先在国内施行二尖瓣狭窄闭式交界分离术成功，标志着我国心脏外科由心外手术进入心内闭式手术阶段，推动了心脏外科的迅速。 1957 年 3 月，石美鑫等改用右胸切口经房间沟作二尖瓣狭窄分离术，对伴有心房纤颤及左房血栓、左心耳过小或再次手术的病人有一定的优越性。 1960 年12 月，顾恺时与上海手术器械厂协作制成二尖瓣扩张器，并首先施行了经左心室途径作二尖瓣狭窄扩张术，提高了分离术的效果，并在全国获得了迅速的推广和普及。 从 1963 年开始，上海第二军医大学和上海医疗器械研究所、上 海硅橡胶制品研究所协作，研制国产球笼型心脏瓣膜，并于

9、 1965 年 6 月蔡用之首先在国内施行二尖瓣替换术成功，开创了我国人造心脏瓣膜研制与临床应用的历史，扩大了心脏瓣膜病的手术治疗范围，促进了我国瓣膜外科的发展。 1976 年 5 月，郭加强、朱晓东等研制成用戊二醛处理的牛心包生物瓣膜，并首先用于替换主动脉瓣成功。 1977 年，罗征祥、方大维等研制成异种猪主动脉瓣，并应用于临床，推动了生物瓣膜在我国的进展。 1978 年，蔡用之与上海医疗器械研究所和兰州碳素厂合作，研制成国产侧倾碟形瓣膜，经临床应用与鉴定，在国内推广应用。在此 基础上，又与兰州有关单位协作，在瓣架结构及加工工艺等方面进行了较大的改进，制成改良型侧倾碟瓣（简称 C-L 瓣），

10、并大批生产，供全国应用，解决了国产机械瓣长期供不应求的局面。 1985年 5 月，朱晓东等与航天部 703 所共同研制成钩孔型斜碟式机械瓣膜，首先在北京阜外医院临床应用，并在全国推广。 1987 年 7 月，肖明弟等应用抗生素灭菌与液氮冷藏保存同种主动脉瓣与肺动脉瓣，保留瓣叶和动脉壁的活性，用于重检心室流出道及瓣膜的功能，以及复杂先天性心脏瓣膜病的矫正手术。 1992年，罗征祥报告研制成 St.Vincents 机械瓣膜， 经临床应用，性能良好。 1992 年 11 月，田子朴等研制成双叶机械瓣，临床应用 10 例，早期效果良好。标志着我国生物瓣膜与机械瓣膜的发展，推动了我国瓣膜外科的进步与普

11、及。 关于瓣膜成型术，在我国也逐步开展起来，应用涤纶软环，可塑性金属环、 Carpentier 环及弹性金属环施行二尖瓣关闭不全成型者，均有报告。 1984 年以来，庄士才等对 161 例二尖瓣病变施行综合性修复术，对瓣环扩大应用软质环环缩术，最长随访 7 年，效果良好。 1987 年以来，刘维永等应用研制的可塑性人工瓣环，施行二尖瓣关闭不全成型术 90 例，取得了 良好的手术效果。 1992 年 5 月，张新来等报告风湿性二尖瓣成型术 80 例，采用特制的瓣膜刀，削薄增厚的瓣叶，剔除钙斑，恢复瓣叶的活动度，纠正瓣下结构的病变，其中 80%的病人应用改良 Carpentier 环进行综合成型术

12、，术后早期疗效良好。 第二章 瓣膜病手术指征 一 . 二尖瓣病变的手术指征 （一）二尖瓣狭窄 二尖瓣狭窄可分为先天性及后天性两大类，后天性二尖瓣狭窄在我国几乎全是由风湿热引起的，在风湿性心脏病中，二尖瓣受到侵犯发生率达 65%-90%，单纯二尖瓣狭窄约占 25%。 1. 先天性二尖瓣狭窄手术 指征 先天性二尖瓣狭窄可分为三型； 型：狭窄位于瓣环及瓣叶； 型狭窄位于腱索平面，称降落伞型二尖瓣； 型狭窄位于乳头肌平面，腱索缩短相互融合，与粗大的乳头肌相连接。 先天性心脏瓣膜病尽可能用内科治疗，维护心功能，控制心衰，待病儿长大后再手术。但对心衰反复发作，难以控制者，瓣膜手术则可为病儿提供生存机会。频

13、发的充血性心力衰竭是先天性二尖瓣狭窄的最常见手术指征，原则上 型狭窄可先试作二尖瓣球囊扩张或直视成型术，直视成型术效果不理想者（如二尖瓣桥）选择瓣膜置换。 型及 型狭窄，在直视下尽可能作成 型手术，成型失败者作瓣膜置换手术。 2. 后天性二尖瓣狭窄手术指征 （ 1）二尖瓣狭窄病人，在稍有负荷的情况下，即有症状加重，意味 着心功能代偿已处于临界状态，应该予以手术，以阻止病情的 发展。 （ 2） 心房纤颤 心房纤颤在二尖瓣混合病变（狭窄合并关闭不全）发生率最高，其次是二尖瓣狭窄病人，二尖瓣关闭不全病人较低。心房纤颤给病人带来几个严重问题： 心房纤颤使左房收缩功能丧失，导致心排量降低 20%-25%

14、左右； 房颤的出现，使临床症状恶化，尤其在房颤发生早期，快速心率可以引发肺水 肿； 房颤增加了发生左房血栓及栓塞的机会，与窦性心率相比约递增 7 倍。在临床可见多发性房早出现往往是房颤发生的先兆，适时进行手术治疗，可以避免房颤的发生及有关并发症的出现。 （ 3） 栓塞合并症 在二尖瓣狭窄病人中发生率较高，是二尖瓣关闭不全病人的 4 倍。故二尖瓣狭窄病人有左房血栓或有栓塞病史者，应该手术，即使无症状。 （ 4） 肺动脉高压 大部分肺动脉高压的病人，术后虽然不能立即恢复至正常，但能逐步下降，其程度取决于肺血管病变。手术必须于肺血管严重病变之前进行。尚有一部分二尖瓣狭窄病人，伴严重肺动脉高压，从未

15、经历过肺静脉高压的症状，却存在肺动脉高压的体征和右心室肥厚，静息时存在低心排出量，这样的病人，即使无症状，也应该手术。 3. 手术方式的选择 （ 1）经皮房间隔穿刺二尖瓣球囊扩张术：一般单纯二尖瓣狭窄的病 人，瓣膜无钙化、无明显的瓣下病变及二尖瓣关闭不全、瓣膜 的活动度良好，尤其是有响亮的第一心音和二尖瓣的开瓣音 时，有指征进行二尖瓣球囊扩张术。但左心房有血栓者不宜采 用此种方法。 （ 2）二尖瓣分离术：包括闭式二尖瓣分离术和直视分离术。其手术指征为：单纯的二尖瓣 狭窄没有瓣膜的钙化、重度的瓣下病变和明显的二尖瓣关闭不全。 （ 3）二尖瓣置换术的指征： 体检显示没有开瓣音和响亮的第一心音； 存

16、在二尖瓣关闭不全； 超声心动图提示存在二尖瓣钙化，瓣叶或瓣下结构的斑痕、纤维化和增厚； 年纪大伴有房颤，有过体循环栓塞的病人； 二尖瓣分离术后发生的再狭窄。 （二）二尖瓣关闭不全 二尖瓣关闭不全最为常见的病因是风湿性心脏病，二尖瓣脱垂及乳头肌功能不全，心内膜炎等。在我国，任何年龄组仍以风心病为主，但非风心病的病人亦逐年增多。先天性二尖瓣关闭不全多见于合并房室管畸形等。 二尖瓣关闭不全可分为器质性、功能性两类。功能性二尖瓣关闭不全多为轻至中度，很少有重度，在原发病得到纠治后，绝大多数可自行消退，但重度二尖瓣关闭不全者，则需行二尖瓣成型术，不必做换瓣手术；器质性二尖瓣关闭不全者则应根据病因、病变程

17、度而选择瓣膜成型术或瓣膜置换手术。 一般的手术指征原则为： 1. 无症状的中度二尖瓣关闭不全病人，符合以下任何一种情况即应手术： (1)心功能有减退存在， EF50mm， LVEDD70mm； (3)活动受限，活动后肺嵌压出现异 常升高； (4)静止状态下肺动脉高压； (5)心房纤颤。 2. 有症状出现，不论正常或异常心功能，应予手术。当 EF10kpa(75mmHg)，称为重度狭窄，应该予以急诊手术，作瓣叶交界切开术。否则极易发生心力衰竭与猝死。 （ 2） 轻度或中度狭窄，出现下列情况应该手术。 临床上反复出现昏厥或心绞痛者； 有运动性心悸、气短，心电图有左心肥厚和劳损，胸骨右缘第 二肋间扪

18、及收缩期震颤，测量主动脉瓣压力阶差 6.7kpa(50mmHg)； 瓣膜钙化或细菌性心内膜炎，合并关闭不全者。 2.后天性主动脉瓣狭窄的手术指征 （ 1） 当有效瓣口面积 6.7kpa(50mmHg)，不论有否症状，左心功能是否受损，应予手术。 （ 2） 主动脉瓣狭窄病人检查确立以下情况，应限期手术。 因瓣口严重狭窄，跨瓣压力阶差 10kpa(75mmHg)； 发生左心衰竭； 频繁出现晕厥、心绞痛等症状。 因为上述情况，病人容易猝死。 （ 3） 中等度瓣口狭窄 心电图 示左室进行性肥厚劳损，超声检查证明心室壁肥厚进行性加重，应该进行手术治疗。 （ 4） 主动脉瓣狭窄病人合并瓣叶钙化，关闭不全或

19、心内膜炎，应及时手术。 （ 5） 左心肥厚劳损，并伴肺静脉高压，左室收缩功能以出现减退者，应予手术。 （ 6） 因其他瓣膜手术，即使轻度主动脉瓣狭窄或瓣也有病理性损害，主动脉瓣亦应予手术。 （二）主动脉瓣关闭不全 主动脉瓣关闭不全的病因主要为两大类： 1. 瓣膜病变为主： 风湿病 为最常见，非风湿病中有心内膜炎、二 叶瓣、 VSD 伴瓣叶脱垂等。 2. 主动脉病变：如马凡综合征、梅毒、主动脉炎、夹层动脉瘤、 Valsalva 窦瘤破裂等。 在发展中国家，风湿病最为常见；而在发达国家，以主动脉病变为主，占因主动脉瓣关闭不全进行 AVR手术的 50%，而风湿病仅占 25%。 3. 主动脉瓣关闭不全

20、的手术指征 : （ 1）有症状主动脉瓣关闭不全，病人出现呼吸困难，劳力性疲倦、心绞痛、胸痛等症状，是绝对手术指征。但对于 LVESD LVESD60mm， EF90ml/m2 的病人，必须慎重决定。 （ 2）无症状主动脉瓣关闭不全，有如下指标应该予以手术： LVESD 接近 55mm（超声检查）； LVPSWS5mmHg 或三尖瓣瓣口面积 2cm2； 2. 严重的器质性三尖瓣关闭不全，难以施行成型术者； 3. 感染性心内膜炎引起的三尖瓣关闭不全，无法作局部病灶切除，或大块瓣叶已缺如，可以切除三尖瓣，消除感染病灶，同时行生物瓣置换术。 4. 三尖瓣下移 畸形：如瓣叶发育不良，特别是前瓣叶，应作瓣

21、膜置换术治疗。如前叶增大，发育良好，则可作瓣环成型术治疗。 四 . 肺动脉瓣疾患 肺动脉瓣疾患包括肺动脉瓣狭窄和肺动脉瓣关闭不全。 （一）肺动脉瓣狭窄： 由于肺动脉瓣狭窄往往是先天性心脏畸形的一部分，所以肺动脉瓣扩张术常常是在心脏畸形纠正的同时进行。单纯肺动脉瓣狭窄可以经右心导管行肺动脉瓣球囊扩张术。在部分重度肺动脉瓣狭窄中，由于狭窄口非常小，以致球囊扩张导管很难通过，所以对此类患者仍需选择开胸直视扩张术。 （三）肺动脉瓣关闭不全： 肺动脉瓣关闭不全往往无需特殊治疗。对于 那些重度肺动脉瓣关闭不全导致不能用药物控制的右心功能不全时，有学者认为应当行肺动脉瓣置换术。 第三章 人工瓣膜的分类简介

22、人工瓣膜根据使用材料而分为两大类：一类是全部用人造材料制成的称机械瓣；另一类是全部或部分用生物组织制成的称生物瓣。 一 . 机械瓣膜 所有机械瓣膜按其血流方式可分为周边血流式（球笼瓣和碟笼瓣）和中心血流式（斜碟式和双叶式）。 （一）球笼式机械瓣 这是一种最早的机械瓣。它用不锈钢作瓣架，由 4 根（或 3 根）支柱固定于瓣环上构成封闭式球笼，笼内有一圆形硅胶（金属或热解碳）球，球体大于瓣环口， 球在笼内上下活动而启闭瓣环口。此型机械瓣最初为 Starr-Edwards 瓣，在应用过程中曾设计出不少改良型号。 1964 年以后更有多种改进的型号产生，如Smeloff-Cutter 球笼瓣、 Mag

23、overn-Cromie 球笼瓣，以及 Braunwald-Cutter 球笼瓣。这些球笼瓣均在结构设计上略有改动，但仍各有较大缺点，目前均已被弃用。而 Debakey-Surgitool 球笼瓣则使用了新的材料同性碳作为球体与支架表面的镀层，以降低血栓发生率。该瓣的二尖瓣未普及应用，主动脉瓣分 1-3型，分别于 1969、 1971、 1972 年应用于临床。前两型因有溶血及消毒方面的问题而被弃用。第 3 型为钛钢的笼架，热解碳构成的瓣座及阀体球，这些材料的改进，降低了术后栓塞的发生率。但由于坚硬的热解碳球与笼柱架相碰，引起磨损导致折断，另外，关闭声响较大。因此，亦已弃用。 Starr-Ed

24、wards 笼球瓣： 它是世界上最早成功地用于临床的机械瓣，它是由经钡处理的硅球，固定硅球的钨铬钴合金制成的支柱球笼和支球笼相连的缝合丝构成。用于主动脉瓣置换的硅球是可以取出的，以便于外科置入。尽管以后性能更优的斜片式碟瓣和双叶式机械瓣相继问世并占据了临床 应用的主要市场。但Starr-Edwards 改良型 1260 和 6120 球笼瓣仍在世界范围内的人工机械瓣应用市场占有一席之地。 球笼瓣的主要问题是： 1.跨瓣压差高； 2.过瓣血流为侧流，形成涡流区，血栓栓塞率高； 3.溶血； 4.瓣架偏高，引起左室流出道梗阻及室间隔刺激。 主要球笼型机械瓣 Hufnagel 瓣 Stuckey 瓣

25、Ellis 瓣 Edwards 瓣 Harken 瓣 Starr-Edwards 瓣 塑料笼架 -硅球型 不锈钢笼架 -硅球型 合金笼架 -硅球型 主动脉瓣型号 1000， 1000， 1260 二尖瓣型号 6000， 6000， 6120 全包布瓣 主动脉瓣 2300， 2310， 2320， 2400 二尖瓣 6300， 6310， 6320， 6400 金属念珠瓣 Smeloff-Cutter 瓣 Braunwald-Cutter 瓣 Magovern-Cromie 瓣 DeBakey-Surgitool 瓣 Cooley-Liotta-Cromie 瓣 Serville-Arbonville 瓣 （二）碟笼式机械瓣