作者：李温斌　 来源：首都医科大学附属北京安贞医院 2005-6-13 13:57:18 点击： 次 2005-6-13 13:57:18

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    自体肺动脉瓣移植术，又称为Ross手术，是英国著名的医学家Donald Ross(1)于1967年首先报道了该手术治疗主动脉瓣病变，术后患者恢复良好，但由于该手术比较复杂以及当时体外循环技术较落后加之众多专家对一些问题认识不足，因此，该技术未能得到及时推广，之后随着人们对机械瓣、同种异体瓣及生物瓣缺陷的认识增加，以及Ross手术显现出的良好远期结果，1991年Donald Ross(2)报道了Ross手术的20年随防结果后，广大心外科医生认可了该手术，至此Ross手术在全世界范围内得到了大力推广，1996年(3)在美国Indiana州召开了国际Ross手术专题会议以来，Ross手术逐渐得到极大的重视，现今世界范围内Ross手术数量大幅增长，尤其是在西方发达国家，至今世界Ross手术登记中心资料(4)显示，世界范围已有近5000例患者接受了该手术，总手术死亡率为3.8％。Ross教授认为，Ross手术具有很好的应用前景。国内目前仅有极少数大医院开展此手术，为能在我国推广该手术，现将Ross手术的临床应用与相关基础研究综述如下。

一、Ross手术发展史

     自从1954年Gibbon发明了体外循环机并成功地完成了房缺修补术后，心脏外科有了飞快的发展。1963年Starr等首先报道了使用人造瓣膜置换了主动脉瓣。1965年Murray等将同种异体主动脉瓣置于降主动脉位治疗主动脉瓣关闭不全。1962年Ross等成功地实现了原位同种异体主动脉瓣移植术治疗主动脉瓣病变，近期效果良好，但远期存在异体主动脉瓣钙化，狭窄等病变引起的功能不全，鉴于此，Ross(1)于1967年发明并成功地实施了世界首例自体肺动脉瓣移置于病变的主动脉位以治疗主动脉瓣病变获得成功，此手术被称为Ross手术。但由于该手术方法复杂，变单纯主动脉瓣手术为双瓣膜置换手术，加之体外循环技术的限制，当时手术死亡率较高，该手术未能被广大医生接受，没有能得到广泛推广，直到 1991年Donald Ross(2)报道了Ross手术的20年随防结果(存活率达80％以上)后，广大心外科医生认可了该手术，至此Ross手术在全世界范围内得到了大力推广，至今世界Ross手术登记中心资料显示，世界范围已有5000余例患者接受了该手术，总手术死亡率为3.8％。Ross(3)教授认为，Ross手术患者远期效果良好，具有人造瓣膜置换术无可比拟的优点，Ross手术具有很好的应用前景。

二、Ross手术的解剖基础

正常主动脉瓣由主动脉瓣环，三个半月瓣、三个瓣膜交界及冠状窦构成，与肺动脉瓣形状相似，二者具有相同的胚胎起源，且瓣环径十分接近(95％患者相差在3mm),除二者所随受的压力及主动脉壁厚度、瓣环的构成不同外，其它方面均十分相似(见表)，此为Ross手术的解剖基础。

 

表：主、肺动脉瓣结构比较

 

三、术前准备

基本类同于主动脉瓣置换术，但需明确肺动脉瓣情况，肺动脉瓣功能良好，无狭窄或关闭不全，主、肺动脉瓣环径相差≤5mm.

四、手术适应征：

1.      各种原因引起的主动脉瓣中重度病变,包括狭窄并/或关闭不全，左室明显肥厚或增大；

2.      自身肺动脉瓣功能良好，无狭窄或关闭不全；

3.      主、肺动脉瓣环径相差≤5mm；

4.      年龄11—50岁，可放宽到3天-79岁（4，5，7）。

5.      合并冠心病，房室间隔缺损，可考虑同期手术；

6.      合并其它瓣膜病变，但无需人工瓣膜置换术者；

7.      局限于主动脉瓣病变的心内膜炎患者；

8.      主动脉瓣人工瓣膜置换术后人工瓣膜心内膜炎、瓣膜功能失常患者；

9.        运动员或其他不能耐受抗凝治疗者；

五、手术禁忌症：

1.        Marfan’s综合征、系统性红斑狼疮患者，因肺动脉可同时存在病变，不考虑该手术。

2.        各种原因引起的肺动脉瓣病变，致狭窄或关闭不全者。

3.        原发或继发性肺动脉中度以上高压患者。

4.        需同期行二尖瓣或三尖瓣人工瓣膜置换术者属相对禁忌征。

5.        其它原因引起的不能耐受较长时间体外循环者。

六、手术方式

Ross手术分三步进行：（1）采取自体肺动脉瓣；（2）切除病变的主动脉瓣并移植自体肺动脉瓣于主动脉位；（3）重建右室流出道。

1.自体肺动脉瓣的采取：建立好体外循环，于体外转流，心脏跳动下切开肺动脉分叉前壁，横行切口，检查肺动脉瓣情况，若瓣膜良好，即延长切口，将肺动脉横断，然后，在右室流出道前壁肺动脉瓣环下方约4mm处切开右室壁，并向两侧及后方延伸，将肺动脉瓣及肺动脉根部完全切除（1，6，7），修整好肺动脉瓣后，将其置于心包腔或右心室腔内保存。在摘取肺动脉瓣的过程中，要特别注意保护其周围的冠状动脉分支。Geen等（8）认为，右冠状动脉距切口较远，故与手术关系不大，而左冠状动脉主干的第一段紧靠肺动脉后走行，在发出回旋支后，其前降支环绕肺动脉根部，走行于肺动脉外侧约2~3mm处的脂肪组织内，因此较容易损伤。另外，左前降支的第一、二间隔支在肺动脉后外侧壁发出，距肺动脉后瓣叶1~6mm处穿入室间隔，术中切记保护之，若损伤此血管，将影响传导束左右束支起始部的血供，可能引起束支传导阻滞，因此很多学者都强调对该分支的保护（9，10，11）。

2．主动脉瓣置换：Ross手术的主动脉瓣置换方法大致可分为三种（8，10，12）：1）冠状动脉口下瓣膜置换术；2）主动脉根部置换术；3）主动脉内柱形瓣膜置换术。

1)      冠状动脉口下瓣膜置换术是一种原位主动脉瓣置换术(13)，也是Ross(1)首先使用的方法，它是将自体肺动脉瓣下缘缝于主动脉瓣环，上缘缝于主动脉壁，使左、右冠状动脉入口位于自身肺动脉瓣叶附着缘的上方相当于瓣窦的位置。具体方法有多种。Ross(12)在缝瓣之前不修剪自体肺动脉壁，先于自体肺瓣环与主动脉瓣环之间置间断缝线，保证瓣窦与冠状动脉口对位良好，落瓣打结后，将位于左、右冠状动脉窦处的肺动脉壁剪除，保留无冠窦处肺动脉壁，连续缝合瓣膜上缘，最后关闭主动脉切口。这种操作较为简便。

2)      主动脉根部置换术，自从1974年主动脉根部置换术应用于Ross手术后，该术式至今已为大多数专家接受，做为常规的方法应用于临床(14)，它是将动脉瓣及主动脉根部切除，于左、右冠状动脉口周围保留部分主动脉壁以利于吻合。将肺动脉瓣近端的心肌组织缝于左室流出道口，于相当于左、右冠状动脉窦位置的肺动脉壁上作2个圆形切口，与两侧的冠状动脉分别进行吻合，肺动脉端与主动脉近端直接吻合。Bohm JO(15)等报道了225例Ross手术，均采用该术式，术后中期随防效果良好。主动脉根部现多采用间断缝合方法，理由为术后主动脉瓣狭窄发生率极低，而连续缝合方法虽节省了部分手术时间，但存在术后主动脉瓣狭窄的危险(14，15)。

由于冠状动脉下自体肺动脉置换不需要冠状动脉移植，故手术相对较为简单，在很长时间内，一直是主要的手术方式，但后来不少作者认为(14--17)，肺动脉瓣是一个功能整体，功能的正常发挥，不仅在于瓣叶结构的完整，而且也需要有瓣环及周围组织完整结构的维持，因此，他们主张进行肺动脉根部置换。主动脉根部置换虽有一定优点，却因为需吻合2个冠状动脉而使手术难度增加，同时，手术中过多的吻合口增加了止血的难度。此外，这种手术后肺动脉瓣完整性是否能够长期保持尚不能肯定。因此，有学者提出主动脉内的柱形瓣膜置换术^[12]。

3)        主动脉内柱形瓣膜置换术，方法与主动脉根部置换基本大致相同，只是保留了完整的主动脉壁，在肺动脉瓣及肺动脉远近两端吻合结束、冠状脉移植完成后，闭合主动脉切口，使自体肺动脉瓣及肺动脉壁处于主动脉内(11)。这种手术虽较复杂，但完整的主动脉壁可加固肺动脉瓣而有助于维持其完整性，另外，还可能有利于止血。Elkins等(12)比较了3种主动脉瓣置换方法，认为主动脉内柱形瓣膜置换术优于其它2种手术。

3．右室流出道重建术：右室流出道重建的方法比较一致即将肺动脉替代物的远近两端分别与肺动脉残端和右室切口吻合，所不同的是替代物的来源，常用的替代物有同种异体带瓣肺动脉、异种带瓣主动脉(17)，带瓣人工血管，以及自体阔筋膜带瓣管道、自体心包带瓣管道等(18)。

 

七、术后自体肺动脉瓣的生理特性

     根据瓣膜解剖，自体肺动脉瓣为无抗原性的自身活组织，与其它瓣腻相比为最理想的主动脉瓣膜替代品，但这赖于其结构的完整性，不考虑手术自身对瓣膜可能造成的损环，仅肺动脉瓣从低压的肺循环到高压的体循环后可能受到的损伤就曾一度令人担优。Gorczynski等(19)对肺动脉瓣与主动脉瓣的生物力学特性进行了研究，结果表明，在肺动脉根部压力超过30mmHg时，其瓣环扩张不明显。他们还发现，尽管肺动脉瓣较主动脉瓣菲薄，二者所能呈受的撕伤拉力却基本相同，而肺动脉瓣的抗扩张强度反而是主动脉瓣的3倍。这此发现，为Ross手术提供了充分的理论依据。

肺动脉瓣移植后，组织暴露于含氧量高的动脉血环境中，而且可有滋养血管再生，因此，不但可以存活，而且可以随着机体的发育而生长(2,12,16)。这种生长的特性是机械瓣和其它生物瓣不具备的，在对未成年患者进行主动脉瓣置换时，这种生长特性的意义就更为重要。

由于肺动脉瓣是自体组织，而重建右室流出道的替换物是自体或异体生物组织，因此，术后不需要抗凝，这样可以使患者的生活质量大为改观。这对难以按规定服用抗凝药物的儿童和育龄妇女以及无抗凝监测条件的地区的患者来说，具有更重要意义。这种特性明显优于机械瓣(2,15)。

     此外，自体肺动脉瓣基本上不发生变性、钙化，这使因为主动脉瓣替换物受损而进行的再手术次数明显减少，而对于异种瓣、同种异体瓣来说，因受到排异反应的影响而发生的瓣膜变性、钙化、栾缩等病理改变致瓣膜狭窄或同时合并关闭不全而行二次手术的可能性较低，报道显示，术后10年的再手术率大约为5-10％(2,15),20年的再手术率大约为10-15％(2,15,16),由于手术仅涉及到肺动脉瓣，手术死亡率很低，约1-2％(2)。对青少年患者，由于机体排异反应较强，肺动脉瓣替代物如同种瓣，异种瓣发生狭窄的可能性较高，但需再次手术机率与成年人相似(2,16)，而对于60岁以上的老年人，同种瓣，异种瓣相对容易发生钙化，故一般不主张70岁以上报老年人做些手术，而选择生物瓣是可取的(2,17)。

八、存在的问题及手术并发症

      1．与自体肺动脉瓣相关的问题：对于自体肺动脉瓣本身来说，尽管有很高的抗扩张强度，但在体循环高压下，短期内常常发生瓣环的扩张。由于这种扩张与生长无关(19)，因此瓣叶并不随瓣环的扩张而增大，这必然影响瓣叶的对合，导致术后自体肺动脉瓣关闭不全。Elkins等(12)在出院前对患者进行超声检查，发现大部分患者有不同程度的自体肺动脉瓣关闭不全，少数患者甚至因为返流严重而不得不再手术。不过体循环压力过高不是导致主动脉瓣关闭不全的主要原因，因为大部分有轻度返流的患者并不因高压的持续而继续加重。技术因素是一个影响返流的重要因素。Matsuki等(10)认为，技术性因素主要包括无冠瓣的脱垂及肺动脉瓣上、下缘缝线处组织的撕裂，他们报道的214例患者中，因此而再手术的有10例。Elkins等(12)报道51例患者中，也有2例因此而再手术。此外，手术方式对自体肺动脉瓣返流的发生也有直接关系，冠状动脉口下瓣膜置换术容易发生返流，而主动脉根部置换和主动脉内柱形瓣膜置换术很少发生，这可能与保留了瓣结构的完整性及采用主动脉根部加固技术有关。

     主动脉瓣的原发病理改变也影响着术后返流的发生。主动脉瓣环直径越大，术后发生返流的可能性越大。主动脉二瓣畸形者术后较易发生主动脉瓣关闭不全(2,16)。还有的作者采用翻转缝合，这不但可以增加瓣环处组织的体积，缩小环口，同时也起到加固瓣环的作用(20)。

此外，术后风湿病的存在可能影响自体肺动脉瓣结构。Schoof等(9)报道14例儿童患者中，2例因风湿性瓣膜病而使自体肺动脉瓣损伤。因此，术前有风湿热的患者，术后一定要合理控制。

术后大出血曾是该手术围术期死亡的主要原因。手术复杂，吻合口多，其中四个吻合口位于主动脉根部，术后易发生吻合口出血，所以手术技术要求很高。80年代后，随着手术技术的提高及主动脉根部加固处理方法的广泛使用，术后大出血的并发症已明显减少，现今已不再是该手术的主要死亡原因。我们所做的15例患者术后仅一例发生大出血，二次转机再缝合后止血，发现出血原因为主动脉根部连续缝合线未拉紧，此点在主动脉根部连续缝合的病例中应引起重视。

2．肺动脉瓣替代物：Ross手术中肺动脉瓣替代物有多种多样。自体组织（如自体心包或阔筋膜）带瓣管道应是理想的替代物，但人工缝制技术很难达到生理要求；异体或异种替代物又有变性和钙化的危险，因此还有待于寻找更合理的替代物。不过，Ross手术并不因为右室流出道使用了不同替代物而明显影响疗效，与以同种异体或异种替代物进行的主动脉瓣置换术相比，其远期效果要好得多(2,18)，这可能与二者存在的生理环境不同有关。对于同种动脉瓣，多数专家认为同种肺动脉瓣优于同种主动脉瓣，理由为前者的抗钙化和抗栾缩的能力强于后者(2)。国际Ross手术登记中心资料显示术后随访28年同种肺动脉瓣功能良好率达85％。另外，由于肺循环对肺动脉瓣的功能要求较主动脉瓣明显较低，术后即使出现肺动脉瓣轻中度，有时甚至重度病变，对患者心脏功能影响有限，患者可无明显症状，不需要再手术，一旦右室流出道需要进行二次手术，手术风险要比主动脉根部的手术小的多，这一点也是主张Ross手术的依据之一。

另一个与右室流出道手术相关的问题是心内膜炎，这主要与使用异种或同种异体替代物有关，早年心内膜炎的发生率较高，而随着替代物保存技术的改进及抗菌素的合理应用，现以很少发生(2，12)。

九、临床效果

    凡主动脉瓣病变严重的患者，若其肺动脉瓣结构良好，且二者瓣环径相匹配，均可行Ross手术，几乎无年龄限制(4,5,7)。但考虑到手术的难度，有人认为并不一定所有患者均需用Ross手术。Randolph等(11)的经验为：预计存活时间在20~30年的患者，首先考虑使用自体肺动脉瓣移植术；10~20年的患者，可使用异种生物瓣；对未成年患者，Ross手术应为首选。

     Ross手术已有多年的应用经验，临床效果较为满意，Ross等(2)^]报道339例Ross手术患者，20年随访无症状的存活率为80％，且证实自体肺动脉瓣移植在主动脉位置保持了组织活性，无钙化或组织退化，青少年患者能随年龄增长而增长。再次手术率为9.7％，主要原因为同种肺动脉瓣严重钙化致右室流出道重度狭窄而手术；相比之下，异种瓣及同种异体瓣以及生物瓣效果要差得多，20年的再手率达80％以上(21)。机械瓣术后20年存活率约50％(22)。北京安贞医院心外科李温斌博士、张健群主任完成的45例该患者，无手术死亡。术后随访时间最长10年的2例患者，至今主动脉瓣和同种肺动脉瓣均功能良好，心功能I级，其它患者均存活良好。

十、结论

    综上所述，由于Ross手术后自体肺动脉瓣存在活性，能生长、术后不需抗凝、不易变性、钙化、长期效果好等特性，加之目前临床上尚找不到一种更为有效的瓣膜替代方法，因此使用自体肺动脉瓣有很大的优越性，但是，临床中存在的具体问题如手术复杂，肺动脉瓣替代物功能失常等问题尚有待于进一步解决。

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