对于主动脉瓣病变合并升主动脉扩张患者，目前学者们普遍认识到，为降低主动脉夹层或者破裂以及因升主动脉扩张而再次手术的风险，必须在行主动脉瓣置换术的同时对扩张的升主动脉进行积极的外科手术干预。对于直径40～55 mm的升主动脉，在行主动脉瓣置换术的同时行成形术后的中远期结果目前尚不清楚。外包裹法升主动脉成形术是目前常用方法之一，但该术式的临床应用有一定的争议，国内外文献对该术式的中远期临床结果报道较少。笔者回顾性分析我院术后随访18个月以上、资料完善的手术患者的病历资料（随访截至2021年12月底），观察外包裹法升主动脉成形术后升主动脉直径的变化情况，分析该术式的中远期临床结果并探讨临床应用中的注意事项和外包裹材料的选择。
1 资料与方法
1.1 纳入和排除标准
回顾性纳入2010年1月—2019年8月主动脉瓣严重病变程度达到外科行主动脉瓣置换术指征，并于我院外科同期行主动脉瓣置换术+升主动脉成形术成人患者。主动脉瓣严重病变伴升主动脉扩张经我院超声心动检查（部分患者同时行主动脉CT检查）确诊。纳入标准：（1）术前窦管交界以上、无名动脉以下的升主动脉直径在40～55 mm之间；（2）术后复查18个月及以上且随访资料完善；（3）术中单纯采用外包裹法行升主动脉成形术。排除标准：（1）合并主动脉根部、窦部扩张或主动脉弓部扩张患者；（2）合并马凡综合征、白塞氏病等结缔组织疾病或者自身免疫系统疾病患者；（3）主动脉夹层或胸腹主动脉瘤患者；（4）既往有心脏外科手术史、升主动脉曾插管患者；（5）采用其他术式行升主动脉成形患者；（6）合并有主动脉瓣上/瓣下狭窄、主动脉缩窄等先天性心脏畸形患者；（7）复杂先天性心脏病手术患者。
1.2 手术方法
患者仰卧位，全身麻醉成功后常规经胸骨正中切口进胸，经升主动脉上端近主动脉弓处或股动脉插管，常规建立体外循环。首先切开升主动脉，切除自身主动脉瓣，行主动脉瓣置换术。待主动脉瓣置换术完成、缝闭升主动脉切口后，一般取人工血管行升主动脉外包裹成形术。先测量升主动脉小弯侧（线段1）和大弯侧（线段2）的长度，再将直径28～30 mm的涤纶人工血管纵切、修剪成蝶形，其中以小弯侧长度（线段1）为蝶形人工血管片的最窄处、大弯侧长度（线段2）为最宽处。然后将修剪完成的蝶形人工血管片外包裹升主动脉全程（从窦管交界处到紧邻无名动脉开口处），需注意包裹时避免人工血管片压迫左右冠状动脉（冠脉）开口处，并以7*17丝线间断数针缝合人工血管、环缩扩张的升主动脉至合适的直径大小。最后需将人工血管片近远端分别固定在升主动脉外膜上；见图1。对于左右冠脉开口于主动脉壁的患者，根据冠脉开口处范围大小纽扣样切除左右冠脉开口处相应部位的外包裹材料并且将剩余的外包裹材料以丝线缝合固定于升主动脉外膜上，以避免外包裹成形术后对冠脉开口的压迫。
图1
外包裹法升主动脉成形术示意图
a：测量升主动脉小弯侧（线段1）和大弯侧（线段2）的长度；b：将直径28～30 mm的涤纶人工血管修剪成蝶形，其中以小弯侧长度（线段1）为最窄处、大弯侧长度（线段2）为最宽处；c：将修剪完成的蝶形人工血管片外包裹升主动脉全程（从窦管交界处到紧邻无名动脉开口处）
1.3 资料收集
临床资料采集包括患者的性别，年龄，体重指数，体表面积，术中置入的人工主动脉瓣的具体型号和相应瓣膜的有效瓣口面积，术前、术后出院前和末次随访时升主动脉直径及相应的EF值、左室舒张期末直径。分组分析主动脉瓣二瓣化、高血压、糖尿病和性别差异对成形术后升主动脉直径增长率的影响。
1.4 统计学分析
采用SPSS 27.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差（
±s）描述，组间比较采用t检验；不服从正态分布的计量资料以中位数（上下四分位数）［M（P25，P75）］描述，组间比较采用非参数检验。计数资料以例数或百分比（%）描述，组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。P≤0.05为差异有统计学意义。采用单因素方差分析对成组设计的多个自变量均值进行比较，采用多因素方差分析随访时升主动脉直径和术后升主动脉直径年增长率的影响因素。
1.5 伦理审查
本研究已通过阜外医院伦理委员会批准，批准编号：2021-1442。
2 结果
2.1 患者一般资料
共纳入33例患者，其中男23例、女10例，年龄22～73（51.06±12.61）岁，体重指数（23.32±2.96）kg/m2。主动脉瓣狭窄患者8例，主动脉瓣关闭不全患者7例，主动脉瓣狭窄伴关闭不全患者18例，二瓣化主动脉瓣患者22例。术前平均升主动脉直径（46.06±3.54）mm，平均左室舒张期末内径（57.73±10.41）mm。患者一般资料见表1。
表1
33例患者临床资料［例/
±s/M（P25，P75）］
2.2 围术期结果
全部患者中同期行冠脉旁路移植术3例，二尖瓣成形术3例，二尖瓣置换术+三尖瓣成形术2例，房颤射频消融术1例，主动脉窦瘤修补术1例，另有1例患者同期行二尖瓣置换术+三尖瓣成形术+冠状动脉旁路移植术。术后升主动脉直径为（34.55±5.17）mm。术后与术前比较，升主动脉直径差异有统计学意义（t=14.202，P<0.001）。同时对全组33例患者按术前升主动脉直径大小分为≤45 mm、＞45 mm且≤50 mm、＞50 mm 3组，经单因素ANOVA检验，3组患者主动脉成形术后升主动脉直径年增长率差异无统计学意义（F=1.555，P=0.228）。
2.3 二瓣化与三瓣化主动脉瓣患者升主动脉直径比较
二瓣化患者22例，三瓣化患者11例，两组患者的术前、术后和末次随访时升主动脉直径差异均无统计学意义（P>0.05），随访期间升主动脉直径增长速率差异也无统计学意义（P=0.778）；见表2。同时将其中的22例主动脉瓣二瓣化患者按2021年先天性主动脉瓣二瓣化分型国际共识[15]的规定分成为融合型（4例）、两窦型（9例）、其他无法确定具体类型（9例），这3种二瓣化患者术后升主动脉增长率差异无统计学意义（P=1.000）。二瓣化组和三瓣化组术前年龄及术后住院时间差异有统计学意义（P＜0.05）。对术前年龄和术后住院时间进行多因素分析，提示年龄和术后住院时间不是术后随访时升主动脉直径及升主动脉直径年增长率的影响因素（P＞0.05）；见表3。
表2
二瓣化与三瓣化主动脉瓣患者临床资料比较［例/
±s/M（P25，P75）］
表3
随访时升主动脉直径及其年增长率的多因素分析
2.4 随访结果
全组患者术后中位随访时间38.20（18.8～140.3）个月，末次随访时升主动脉直径（37.12±5.64）mm，与术前比较差异有统计学意义（t=10.608，P<0.001）。全组末次随访时升主动脉直径中位增长率为0.63（−0.11，1.36）mm/年；见图2；外包裹法成形效果见图3。随访期间发现1例患者的升主动脉直径术后增长率>5 mm/年，另有1例患者>3 mm/年但<5 mm/年，均为二瓣化主动脉瓣患者，因随访时升主动脉直径均未达到50 mm，暂无二次手术指征[1-2]，但需密切随访。
图2
升主动脉成形术后主动脉直径年增长率分布图
图3
外包裹法成形术
a：术前CT；b：术中外观；c：出院前复查CT
截至2021年12月底，随访期间失访1例；1例患者术后3年8个月于夜间睡眠中死亡，死因未明确，死前半个月有活动时憋气症状，未及时就医；1例患者术后11年5个月因生物瓣重度关闭不全于我院行经皮介入主动脉瓣置换术；另有1例患者术后11年9个月外院诊断为心功能不全，经利尿治疗后改善；其余29例无死亡，心功能Ⅱ级以上。
3 讨论
对于主动脉瓣置换术同期行升主动脉成形术，采取哪种成形术式是每一位主刀医生都必须面对的问题。临床实践中，有多种升主动脉成形术式[3]，各有优缺点，外包裹术是比较常用的一种术式。本组研究结果提示在行主动脉瓣置换术的同时行外包裹升主动脉成形术后的中远期随访结果较满意。在此基础上，我们进一步探讨外包裹成形术的理论依据、目前存在的争议、外包裹材料的选择以及临床适应证和注意事项。
本组研究提示外包裹法成形术能有效减小升主动脉直径。外包裹术后升主动脉直径（34.55±5.17）mm，达到预期手术效果[4-5]。2002年，德国学者[6]认为升主动脉成形术后影响再扩张的唯一因素是术后早期的升主动脉直径大小；该学者同时建议，为避免升主动脉成形术后远期再扩张，术中需要将升主动脉直径显著缩小至35 mm以下或者同时用涤纶人工血管外包裹。全组患者经单因素ANOVA检验提示，外包裹成形术后升主动脉直径年增长率在术前升主动脉直径≤45 mm、＞45 mm且≤50 mm以及＞50 mm 组间差异无统计学意义。本组研究得出的外包裹法成形术后升主动脉直径平均增长率和国外文献[7]报道类似，也和笔者报道的斜切口楔形切除法和纵切-三明治法升主动脉成形术后结果类似[8-9]。国外研究[10-11]已经揭示随着年龄增长升主动脉直径逐渐缓慢增粗。笔者未查询到国内升主动脉增长率的相关文献报道，而欧美一般人群的平均升主动脉增长率为0.7～2 mm/年[12]。
上世纪90年代末期国外研究[13]发现,主动脉瓣二瓣化与升主动脉扩张之间存在重要的联系。2017年国内学者许建屏等[14]亦发现升主动脉成形术后早期升主动脉再扩张趋向于发生在二瓣化患者。而本组研究发现主动脉瓣二瓣化和三瓣化患者在术前、术后及末次随访时升主动脉直径差异均无统计学意义，此外还发现二瓣化组成形术后升主动脉直径增长率稍大于三瓣化组，但差异无统计学意义。同时本研究按照2021年先天性主动脉瓣二瓣化分型国际共识[15]将二瓣化分型，发现二瓣化分型不同的患者术后升主动脉增长率差异无统计学意义。近些年，国外学者同样发现，主动脉瓣二瓣化对于升主动脉直径增长率的影响并不显著。如2018年JAMA Network Open上发表的Meta分析证实，未接受外科手术治疗的主动脉瓣二瓣化患者的升主动脉直径增长率为0.76 mm/年，三瓣化患者为0.34 mm/年，但两者差异无统计学意义[7]。2019年，意大利学者[16]认为，二瓣化主动脉瓣相关主动脉病变的升主动脉直径增长率与三瓣化患者相似。
Tuffer被认为是首次尝试外包裹法治疗胸主动脉瘤的学者[17-18]，尽管该学者早期的尝试均未成功。50年前学者Robicsek等[19]报道了外包裹法成形术治疗升主动脉瘤或升主动脉扩张。同时Robicsek等[20]最早于1994年提出了外包裹法升主动脉成形术生物力学上的理论依据。该学者认为基于Laplace定律，如果升主动脉直径固定，则主动脉壁张力将不会增加，从而不会引起主动脉扩张。通过外包裹扩张的血管段，能从物理上防止或者减慢升主动脉进一步扩张，从而降低产生致命后果的风险，比如夹层或者主动脉破裂。同时相关研究认为根据拉普拉斯（Laplace）定律（主动脉壁张力=主动脉腔内压力×主动脉直径/主动脉壁厚度），外包裹法成形术可增加主动脉壁厚度，从而减少张力；此外，通过正确包裹成形可以缩小主动脉直径，从而进一步减小主动脉壁张力[21]。生物力学研究[22]表明，未包裹的主动脉外表面的应力与正常主动脉壁应力相当，而包裹处的主动脉内表面的应力实际上低于未扩张的主动脉。以上生物力学研究成果证实了外包裹法升主动脉成形术理论上能防止升主动脉进一步扩张，从而降低致命后果的风险。
除了生物力学的理论依据外，动物实验也支持了外包裹法成形术的有效性。Verbrugghe等[23]的动物实验研究证实，在用聚对苯二甲酸乙二醇酯网（即涤纶网）包裹羊颈动脉后4～6个月，涤纶网就和羊颈动脉外膜周围组织生理融合。羊颈动脉中层有限变薄，但没有观察到炎症或颈动脉中层坏死的任何征象。而涤纶网包裹的颈动脉硬度和最大抗拉强度明显强于未包裹的颈动脉。
同时多项临床试验结果也证实了外包裹法升主动脉成形术的有效性及安全性[18]。40年前日本学者Tanabe等[24]发现，大孔隙度的聚对苯二甲酸乙二醇酯网（即涤纶网）能和患者自身的主动脉最佳比配、融合，对主动脉的损伤风险很小，因此认为此种材料可能更优于其他人工材料。Cohen等[25]随访了一组102例使用涤纶网行外包裹法升主动脉成形术患者20年，发现该技术安全耐用，能减缓升主动脉的进一步扩张，改变升主动脉瘤的自然病程。Plonek等[26]的Meta分析证实外包裹法升主动脉成形术是一种安全的手术方式；相较于升主动脉置换术，对于中等程度升主动脉扩张患者，外包裹术具有良好的中远期结果。2017年Gonzalez-Santos等[18]证实外包裹法成形术对于升主动脉中等程度扩张（40～55 mm）、同期行主动脉瓣外科手术或其他类型心脏手术的患者是有益的，不增加手术风险；并且相对于同期行升主动脉置换术，具有较低的不良事件发生率和死亡率。因此，笔者认为外包裹法升主动脉成形术临床结果满意，具有良好的应用前景。
然而，自1971年Robicsek等[19]报道了外包裹法成形术治疗升主动脉瘤或升主动脉扩张后，外包裹法成形术在临床应用上一直颇有争议。外包裹法升主动脉成形术术式简单，能够缩短主动脉阻断时间，因而能降低术中心肌缺血损伤的潜在风险，以及能避免或减少因在升主动脉上的过多操作而增加出血、破裂风险；在保留升主动脉内膜完整性的同时又能减慢扩张速率。相较于升主动脉置换术，外包裹法升主动脉成形术还能避免深低温停循环带来的神经系统并发症[27]。但是由于有少数文献报道了外包裹法升主动脉成形术后的不良事件，尽管有一些仅是个案报道，但对该术式持保留意见的外科主刀医生则会担心包裹部位的升主动脉壁会退化、主动脉壁皱褶、外包裹材料移位以及成形术后升主动脉再扩张甚至升主动脉迟发破裂等风险。然而从临床角度来看，一些研究已经揭示了外包裹法升主动脉成形术的良好结果。在中度扩张的主动脉瘤患者中行外包裹法升主动脉成形术，无论是在短期还是长期随访中都是安全有效的[18,25,28]。
对于部分文献报道的包裹部位主动脉壁皱褶、外包裹装置移位，可通过采用顺应性更好的外包裹材料同时提高外包裹技巧以减少或者消除主动脉皱褶，通过适当环缩外包裹材料及两端分别锚定于主动脉外膜上以避免外包裹材料移位；同时通过包裹升主动脉全程以减慢术后升主动脉再扩张。尽管有少数文献报道包裹部位存在主动脉壁皱褶，但有研究认为对于中等程度的升主动脉扩张，单纯的外包裹成形术后未发现有主动脉壁皱褶现象。这可能是由于中度扩张的升主动脉当被装置外包裹时，扩张主动脉的残余弹性能使扩张的主动脉恢复到正常直径。还有一种可能的解释是主动脉压力将动脉壁推到外包裹装置上，使主动脉壁紧贴外包裹装置，防止主动脉皱褶形成[22]。至于有些文献报道的外包裹术后升主动脉壁退化[29-30]，2013年比利时学者Verbrugghe等[23]的动物实验研究中无类似发现。目前也无证据表明这种现象与临床相关，同时亦未发现有文献报道升主动脉壁退化会增加术后死亡率和其他不良心血管事件发生率。而对于外包裹术后增加迟发的升主动脉破裂风险，从生物力学观点看，被包裹的升主动脉内壁相较于未被包裹的升主动脉内壁承受较低的应力，因此被包裹的升主动脉较少可能发生夹层[22]。而且采用网状人工材料加强升主动脉壁能增加主动脉壁的拉伸强度从而防止主动脉破裂[23]。因此外包裹术是否真的增加升主动脉破裂风险还需要进一步临床观察。
虽然外包裹法升主动脉成形术在临床应用上存在部分争议，保守的外科医生对此术式持保留态度，但积极的外科医生则正在探索扩大此种术式的应用范围，并且已经取得了令人兴奋的成绩。2020年日本学者Yoshihiro等[31]发现，在高危A型主动脉血肿患者中采用分段外包裹升主动脉成形术，近中期随访结果满意。Vento等[32]发现在急性A型主动脉夹层患者中采用急诊外包裹法升主动脉成形术早期效果良好，随访期间主动脉事件发生率低。
现阶段临床上用于外包裹的人工材料较多，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯（即涤纶）使用最普遍，聚四氟乙烯和尼龙网同样被使用，异种心包片和自体心包片也有应用。主动脉包裹材料最重要的是其与主动脉类似的顺应性[21]。采用顺应性高的弹性材料包裹成形减小主动脉直径，将搏动负荷从主动脉壁转移到包裹层，从而提高升主动脉的功能顺应性[33]。包裹材料的孔隙度是另一个重要的考虑因素。因为包裹材料不与血液接触，所以不需要无孔。事实上，包裹材料的低孔隙度甚至可能是一个缺点。低孔材料会导致血液在包裹层和自身主动脉外壁之间积聚，因而降低两者之间的粘附性，影响外包裹材料与主动脉外壁的融合，破坏外包裹材料与主动脉的顺应性。Van Hoof等[34]开展的动物实验发现，外包裹材料的孔隙度和硬度影响其与主动脉壁的融合。采用相同的高分子聚合物制成的人工材料，柔软的大孔隙度网状结构的人工材料相较于低孔隙度的人工材料能防止外包裹术后移位和侵蚀等并发症。因此，一些学者主张使用涤纶网代替涤纶人工血管。Prapas等[35]报道了采用自体新鲜心包片行升主动脉外包裹成形术，随访53个月后结局良好。自体心包片有着良好的操纵性能，并且相较于人工材料更不易感染，而且自体心包片除了含有丰富的胶原纤维外，还具有弹性。自体心包片的弹性是一个重要的优势，因为弹性有利于紧密贴附主动脉外壁，具有良好的顺应性，以适应主动脉血流动力学的改变。该学者由此认为自体新鲜心包片比以往的人工材料更适合用于外包裹法升主动脉成形术。但由于全程包裹升主动脉需要较大面积的心包片，取材时不可避免地需要向外侧广泛延伸，可能靠近膈神经造成神经损伤。其次，心包的广泛切除可能会增加再手术的复杂性和再次手术游离心脏时出现损伤的风险。因此自体心包片的应用受到了限制。异源心包片可能提供一种替代方法，理论上可能同样有效。本组研究中有2例患者术中使用牛心包片外包裹，由于例数少，未与人工血管材料做比较。
2016年国内学者[36]对主动脉瓣机械瓣置换术后的患者进行长期超声随访，发现主动脉瓣机械瓣置换术后升主动脉内径呈渐进性增宽，术前升主动脉内径≥35 mm的患者再次手术和发生升主动脉事件的风险较高。国内学者[37]发现，2019年国人主动脉瘤疾病负担在男性、老年人群以及西部欠发达省份比较高；因主动脉瘤导致的生命损失年数为378578，其中西部几个省份的主动脉瘤患者死亡率最高。2022年荷兰学者[38]发现，升主动脉和降主动脉直径增宽，都会增加男女人群中的不良心血管事件和全因死亡风险；该学者同时建议对于无症状的胸主动脉增宽人群，应采取更为积极的预防策略。2023年美国耶鲁大学学者[39]认为，主动脉直径5 cm（不是5.5 cm）可能是预防性手术修复胸主动脉瘤更适合的干预标准。
临床上，目前没有有效的药物能预防或者治疗主动脉瘤[40]。因此，笔者认为对于直径在40～55 mm之间的患者，为降低不良心血管事件和全因死亡风险，需积极手术处理扩张的升主动脉。既往国外多项临床研究[41−44]已经证实升主动脉人工血管置换术后人工血管本身也会不断扩张。同时由于人的升主动脉直径会随着年龄增大而缓慢增长，因此外包裹法升主动脉成形不能阻止但能减缓术后升主动脉直径的进一步扩张。外包裹法升主动脉成形术具有良好的中远期结果，术式简单，值得在临床上推广，尤其适合于在经济欠发达、心外科技术水平相对落后的地区加以推广，可造福于更多的国人。
临床应用上，国内有学者[45]主张外包裹升主动脉成形术适用于升主动脉梭形扩张的患者，笔者认为外包裹成形术除了适用于升主动脉梭形扩张的患者以外，还适用于升主动脉轻中度均匀扩张、升主动脉粥样硬化或者壁较薄、手术耐受力相对较差的高危非主动脉综合征患者在接受其他心脏外科手术时同期行升主动脉成形术。目前临床应用中，外包裹法升主动脉成形术多数情况下适用于中老年或者高危患者，但随着人工材料工艺的进步和外包裹技术的标准化，笔者相信外包裹升主动脉成形术具有良好的运用前景。
本项研究中的局限性：主动脉直径没有全部采用主动脉CT测量，部分是超声心动测量；样本量较小且为回顾性研究，不可避免会产生偏倚，具有一定的局限性。本项研究属于探索性发现，有益于今后开展前瞻性研究，以便更精确地评估外包裹法升主动脉成形术的临床效果。
利益冲突：无。
作者贡献：周晓辉负责论文设计、数据分析和论文撰写；王立清负责论文审阅；孙寒松、王水云、郭少先负责对文章的知识性内容作批评性审阅。
对于主动脉瓣病变合并升主动脉扩张患者，目前学者们普遍认识到，为降低主动脉夹层或者破裂以及因升主动脉扩张而再次手术的风险，必须在行主动脉瓣置换术的同时对扩张的升主动脉进行积极的外科手术干预。对于直径40～55 mm的升主动脉，在行主动脉瓣置换术的同时行成形术后的中远期结果目前尚不清楚。外包裹法升主动脉成形术是目前常用方法之一，但该术式的临床应用有一定的争议，国内外文献对该术式的中远期临床结果报道较少。笔者回顾性分析我院术后随访18个月以上、资料完善的手术患者的病历资料（随访截至2021年12月底），观察外包裹法升主动脉成形术后升主动脉直径的变化情况，分析该术式的中远期临床结果并探讨临床应用中的注意事项和外包裹材料的选择。
1 资料与方法
1.1 纳入和排除标准
回顾性纳入2010年1月—2019年8月主动脉瓣严重病变程度达到外科行主动脉瓣置换术指征，并于我院外科同期行主动脉瓣置换术+升主动脉成形术成人患者。主动脉瓣严重病变伴升主动脉扩张经我院超声心动检查（部分患者同时行主动脉CT检查）确诊。纳入标准：（1）术前窦管交界以上、无名动脉以下的升主动脉直径在40～55 mm之间；（2）术后复查18个月及以上且随访资料完善；（3）术中单纯采用外包裹法行升主动脉成形术。排除标准：（1）合并主动脉根部、窦部扩张或主动脉弓部扩张患者；（2）合并马凡综合征、白塞氏病等结缔组织疾病或者自身免疫系统疾病患者；（3）主动脉夹层或胸腹主动脉瘤患者；（4）既往有心脏外科手术史、升主动脉曾插管患者；（5）采用其他术式行升主动脉成形患者；（6）合并有主动脉瓣上/瓣下狭窄、主动脉缩窄等先天性心脏畸形患者；（7）复杂先天性心脏病手术患者。
1.2 手术方法
患者仰卧位，全身麻醉成功后常规经胸骨正中切口进胸，经升主动脉上端近主动脉弓处或股动脉插管，常规建立体外循环。首先切开升主动脉，切除自身主动脉瓣，行主动脉瓣置换术。待主动脉瓣置换术完成、缝闭升主动脉切口后，一般取人工血管行升主动脉外包裹成形术。先测量升主动脉小弯侧（线段1）和大弯侧（线段2）的长度，再将直径28～30 mm的涤纶人工血管纵切、修剪成蝶形，其中以小弯侧长度（线段1）为蝶形人工血管片的最窄处、大弯侧长度（线段2）为最宽处。然后将修剪完成的蝶形人工血管片外包裹升主动脉全程（从窦管交界处到紧邻无名动脉开口处），需注意包裹时避免人工血管片压迫左右冠状动脉（冠脉）开口处，并以7*17丝线间断数针缝合人工血管、环缩扩张的升主动脉至合适的直径大小。最后需将人工血管片近远端分别固定在升主动脉外膜上；见图1。对于左右冠脉开口于主动脉壁的患者，根据冠脉开口处范围大小纽扣样切除左右冠脉开口处相应部位的外包裹材料并且将剩余的外包裹材料以丝线缝合固定于升主动脉外膜上，以避免外包裹成形术后对冠脉开口的压迫。
图1
外包裹法升主动脉成形术示意图
a：测量升主动脉小弯侧（线段1）和大弯侧（线段2）的长度；b：将直径28～30 mm的涤纶人工血管修剪成蝶形，其中以小弯侧长度（线段1）为最窄处、大弯侧长度（线段2）为最宽处；c：将修剪完成的蝶形人工血管片外包裹升主动脉全程（从窦管交界处到紧邻无名动脉开口处）
1.3 资料收集
临床资料采集包括患者的性别，年龄，体重指数，体表面积，术中置入的人工主动脉瓣的具体型号和相应瓣膜的有效瓣口面积，术前、术后出院前和末次随访时升主动脉直径及相应的EF值、左室舒张期末直径。分组分析主动脉瓣二瓣化、高血压、糖尿病和性别差异对成形术后升主动脉直径增长率的影响。
1.4 统计学分析
采用SPSS 27.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）描述，组间比较采用t检验；不服从正态分布的计量资料以中位数（上下四分位数）［M（P25，P75）］描述，组间比较采用非参数检验。计数资料以例数或百分比（%）描述，组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。P≤0.05为差异有统计学意义。采用单因素方差分析对成组设计的多个自变量均值进行比较，采用多因素方差分析随访时升主动脉直径和术后升主动脉直径年增长率的影响因素。
1.5 伦理审查
本研究已通过阜外医院伦理委员会批准，批准编号：2021-1442。
2 结果
2.1 患者一般资料
共纳入33例患者，其中男23例、女10例，年龄22～73（51.06±12.61）岁，体重指数（23.32±2.96）kg/m2。主动脉瓣狭窄患者8例，主动脉瓣关闭不全患者7例，主动脉瓣狭窄伴关闭不全患者18例，二瓣化主动脉瓣患者22例。术前平均升主动脉直径（46.06±3.54）mm，平均左室舒张期末内径（57.73±10.41）mm。患者一般资料见表1。
表1
33例患者临床资料［例/±s/M（P25，P75）］
2.2 围术期结果
全部患者中同期行冠脉旁路移植术3例，二尖瓣成形术3例，二尖瓣置换术+三尖瓣成形术2例，房颤射频消融术1例，主动脉窦瘤修补术1例，另有1例患者同期行二尖瓣置换术+三尖瓣成形术+冠状动脉旁路移植术。术后升主动脉直径为（34.55±5.17）mm。术后与术前比较，升主动脉直径差异有统计学意义（t=14.202，P<0.001）。同时对全组33例患者按术前升主动脉直径大小分为≤45 mm、＞45 mm且≤50 mm、＞50 mm 3组，经单因素ANOVA检验，3组患者主动脉成形术后升主动脉直径年增长率差异无统计学意义（F=1.555，P=0.228）。
2.3 二瓣化与三瓣化主动脉瓣患者升主动脉直径比较
二瓣化患者22例，三瓣化患者11例，两组患者的术前、术后和末次随访时升主动脉直径差异均无统计学意义（P>0.05），随访期间升主动脉直径增长速率差异也无统计学意义（P=0.778）；见表2。同时将其中的22例主动脉瓣二瓣化患者按2021年先天性主动脉瓣二瓣化分型国际共识[15]的规定分成为融合型（4例）、两窦型（9例）、其他无法确定具体类型（9例），这3种二瓣化患者术后升主动脉增长率差异无统计学意义（P=1.000）。二瓣化组和三瓣化组术前年龄及术后住院时间差异有统计学意义（P＜0.05）。对术前年龄和术后住院时间进行多因素分析，提示年龄和术后住院时间不是术后随访时升主动脉直径及升主动脉直径年增长率的影响因素（P＞0.05）；见表3。
表2
二瓣化与三瓣化主动脉瓣患者临床资料比较［例/±s/M（P25，P75）］
表3
随访时升主动脉直径及其年增长率的多因素分析
2.4 随访结果
全组患者术后中位随访时间38.20（18.8～140.3）个月，末次随访时升主动脉直径（37.12±5.64）mm，与术前比较差异有统计学意义（t=10.608，P<0.001）。全组末次随访时升主动脉直径中位增长率为0.63（−0.11，1.36）mm/年；见图2；外包裹法成形效果见图3。随访期间发现1例患者的升主动脉直径术后增长率>5 mm/年，另有1例患者>3 mm/年但<5 mm/年，均为二瓣化主动脉瓣患者，因随访时升主动脉直径均未达到50 mm，暂无二次手术指征[1-2]，但需密切随访。
图2
升主动脉成形术后主动脉直径年增长率分布图
图3
外包裹法成形术
a：术前CT；b：术中外观；c：出院前复查CT
截至2021年12月底，随访期间失访1例；1例患者术后3年8个月于夜间睡眠中死亡，死因未明确，死前半个月有活动时憋气症状，未及时就医；1例患者术后11年5个月因生物瓣重度关闭不全于我院行经皮介入主动脉瓣置换术；另有1例患者术后11年9个月外院诊断为心功能不全，经利尿治疗后改善；其余29例无死亡，心功能Ⅱ级以上。
3 讨论
对于主动脉瓣置换术同期行升主动脉成形术，采取哪种成形术式是每一位主刀医生都必须面对的问题。临床实践中，有多种升主动脉成形术式[3]，各有优缺点，外包裹术是比较常用的一种术式。本组研究结果提示在行主动脉瓣置换术的同时行外包裹升主动脉成形术后的中远期随访结果较满意。在此基础上，我们进一步探讨外包裹成形术的理论依据、目前存在的争议、外包裹材料的选择以及临床适应证和注意事项。
本组研究提示外包裹法成形术能有效减小升主动脉直径。外包裹术后升主动脉直径（34.55±5.17）mm，达到预期手术效果[4-5]。2002年，德国学者[6]认为升主动脉成形术后影响再扩张的唯一因素是术后早期的升主动脉直径大小；该学者同时建议，为避免升主动脉成形术后远期再扩张，术中需要将升主动脉直径显著缩小至35 mm以下或者同时用涤纶人工血管外包裹。全组患者经单因素ANOVA检验提示，外包裹成形术后升主动脉直径年增长率在术前升主动脉直径≤45 mm、＞45 mm且≤50 mm以及＞50 mm 组间差异无统计学意义。本组研究得出的外包裹法成形术后升主动脉直径平均增长率和国外文献[7]报道类似，也和笔者报道的斜切口楔形切除法和纵切-三明治法升主动脉成形术后结果类似[8-9]。国外研究[10-11]已经揭示随着年龄增长升主动脉直径逐渐缓慢增粗。笔者未查询到国内升主动脉增长率的相关文献报道，而欧美一般人群的平均升主动脉增长率为0.7～2 mm/年[12]。
上世纪90年代末期国外研究[13]发现,主动脉瓣二瓣化与升主动脉扩张之间存在重要的联系。2017年国内学者许建屏等[14]亦发现升主动脉成形术后早期升主动脉再扩张趋向于发生在二瓣化患者。而本组研究发现主动脉瓣二瓣化和三瓣化患者在术前、术后及末次随访时升主动脉直径差异均无统计学意义，此外还发现二瓣化组成形术后升主动脉直径增长率稍大于三瓣化组，但差异无统计学意义。同时本研究按照2021年先天性主动脉瓣二瓣化分型国际共识[15]将二瓣化分型，发现二瓣化分型不同的患者术后升主动脉增长率差异无统计学意义。近些年，国外学者同样发现，主动脉瓣二瓣化对于升主动脉直径增长率的影响并不显著。如2018年JAMA Network Open上发表的Meta分析证实，未接受外科手术治疗的主动脉瓣二瓣化患者的升主动脉直径增长率为0.76 mm/年，三瓣化患者为0.34 mm/年，但两者差异无统计学意义[7]。2019年，意大利学者[16]认为，二瓣化主动脉瓣相关主动脉病变的升主动脉直径增长率与三瓣化患者相似。
Tuffer被认为是首次尝试外包裹法治疗胸主动脉瘤的学者[17-18]，尽管该学者早期的尝试均未成功。50年前学者Robicsek等[19]报道了外包裹法成形术治疗升主动脉瘤或升主动脉扩张。同时Robicsek等[20]最早于1994年提出了外包裹法升主动脉成形术生物力学上的理论依据。该学者认为基于Laplace定律，如果升主动脉直径固定，则主动脉壁张力将不会增加，从而不会引起主动脉扩张。通过外包裹扩张的血管段，能从物理上防止或者减慢升主动脉进一步扩张，从而降低产生致命后果的风险，比如夹层或者主动脉破裂。同时相关研究认为根据拉普拉斯（Laplace）定律（主动脉壁张力=主动脉腔内压力×主动脉直径/主动脉壁厚度），外包裹法成形术可增加主动脉壁厚度，从而减少张力；此外，通过正确包裹成形可以缩小主动脉直径，从而进一步减小主动脉壁张力[21]。生物力学研究[22]表明，未包裹的主动脉外表面的应力与正常主动脉壁应力相当，而包裹处的主动脉内表面的应力实际上低于未扩张的主动脉。以上生物力学研究成果证实了外包裹法升主动脉成形术理论上能防止升主动脉进一步扩张，从而降低致命后果的风险。
除了生物力学的理论依据外，动物实验也支持了外包裹法成形术的有效性。Verbrugghe等[23]的动物实验研究证实，在用聚对苯二甲酸乙二醇酯网（即涤纶网）包裹羊颈动脉后4～6个月，涤纶网就和羊颈动脉外膜周围组织生理融合。羊颈动脉中层有限变薄，但没有观察到炎症或颈动脉中层坏死的任何征象。而涤纶网包裹的颈动脉硬度和最大抗拉强度明显强于未包裹的颈动脉。
同时多项临床试验结果也证实了外包裹法升主动脉成形术的有效性及安全性[18]。40年前日本学者Tanabe等[24]发现，大孔隙度的聚对苯二甲酸乙二醇酯网（即涤纶网）能和患者自身的主动脉最佳比配、融合，对主动脉的损伤风险很小，因此认为此种材料可能更优于其他人工材料。Cohen等[25]随访了一组102例使用涤纶网行外包裹法升主动脉成形术患者20年，发现该技术安全耐用，能减缓升主动脉的进一步扩张，改变升主动脉瘤的自然病程。Plonek等[26]的Meta分析证实外包裹法升主动脉成形术是一种安全的手术方式；相较于升主动脉置换术，对于中等程度升主动脉扩张患者，外包裹术具有良好的中远期结果。2017年Gonzalez-Santos等[18]证实外包裹法成形术对于升主动脉中等程度扩张（40～55 mm）、同期行主动脉瓣外科手术或其他类型心脏手术的患者是有益的，不增加手术风险；并且相对于同期行升主动脉置换术，具有较低的不良事件发生率和死亡率。因此，笔者认为外包裹法升主动脉成形术临床结果满意，具有良好的应用前景。
然而，自1971年Robicsek等[19]报道了外包裹法成形术治疗升主动脉瘤或升主动脉扩张后，外包裹法成形术在临床应用上一直颇有争议。外包裹法升主动脉成形术术式简单，能够缩短主动脉阻断时间，因而能降低术中心肌缺血损伤的潜在风险，以及能避免或减少因在升主动脉上的过多操作而增加出血、破裂风险；在保留升主动脉内膜完整性的同时又能减慢扩张速率。相较于升主动脉置换术，外包裹法升主动脉成形术还能避免深低温停循环带来的神经系统并发症[27]。但是由于有少数文献报道了外包裹法升主动脉成形术后的不良事件，尽管有一些仅是个案报道，但对该术式持保留意见的外科主刀医生则会担心包裹部位的升主动脉壁会退化、主动脉壁皱褶、外包裹材料移位以及成形术后升主动脉再扩张甚至升主动脉迟发破裂等风险。然而从临床角度来看，一些研究已经揭示了外包裹法升主动脉成形术的良好结果。在中度扩张的主动脉瘤患者中行外包裹法升主动脉成形术，无论是在短期还是长期随访中都是安全有效的[18,25,28]。
对于部分文献报道的包裹部位主动脉壁皱褶、外包裹装置移位，可通过采用顺应性更好的外包裹材料同时提高外包裹技巧以减少或者消除主动脉皱褶，通过适当环缩外包裹材料及两端分别锚定于主动脉外膜上以避免外包裹材料移位；同时通过包裹升主动脉全程以减慢术后升主动脉再扩张。尽管有少数文献报道包裹部位存在主动脉壁皱褶，但有研究认为对于中等程度的升主动脉扩张，单纯的外包裹成形术后未发现有主动脉壁皱褶现象。这可能是由于中度扩张的升主动脉当被装置外包裹时，扩张主动脉的残余弹性能使扩张的主动脉恢复到正常直径。还有一种可能的解释是主动脉压力将动脉壁推到外包裹装置上，使主动脉壁紧贴外包裹装置，防止主动脉皱褶形成[22]。至于有些文献报道的外包裹术后升主动脉壁退化[29-30]，2013年比利时学者Verbrugghe等[23]的动物实验研究中无类似发现。目前也无证据表明这种现象与临床相关，同时亦未发现有文献报道升主动脉壁退化会增加术后死亡率和其他不良心血管事件发生率。而对于外包裹术后增加迟发的升主动脉破裂风险，从生物力学观点看，被包裹的升主动脉内壁相较于未被包裹的升主动脉内壁承受较低的应力，因此被包裹的升主动脉较少可能发生夹层[22]。而且采用网状人工材料加强升主动脉壁能增加主动脉壁的拉伸强度从而防止主动脉破裂[23]。因此外包裹术是否真的增加升主动脉破裂风险还需要进一步临床观察。
虽然外包裹法升主动脉成形术在临床应用上存在部分争议，保守的外科医生对此术式持保留态度，但积极的外科医生则正在探索扩大此种术式的应用范围，并且已经取得了令人兴奋的成绩。2020年日本学者Yoshihiro等[31]发现，在高危A型主动脉血肿患者中采用分段外包裹升主动脉成形术，近中期随访结果满意。Vento等[32]发现在急性A型主动脉夹层患者中采用急诊外包裹法升主动脉成形术早期效果良好，随访期间主动脉事件发生率低。
现阶段临床上用于外包裹的人工材料较多，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯（即涤纶）使用最普遍，聚四氟乙烯和尼龙网同样被使用，异种心包片和自体心包片也有应用。主动脉包裹材料最重要的是其与主动脉类似的顺应性[21]。采用顺应性高的弹性材料包裹成形减小主动脉直径，将搏动负荷从主动脉壁转移到包裹层，从而提高升主动脉的功能顺应性[33]。包裹材料的孔隙度是另一个重要的考虑因素。因为包裹材料不与血液接触，所以不需要无孔。事实上，包裹材料的低孔隙度甚至可能是一个缺点。低孔材料会导致血液在包裹层和自身主动脉外壁之间积聚，因而降低两者之间的粘附性，影响外包裹材料与主动脉外壁的融合，破坏外包裹材料与主动脉的顺应性。Van Hoof等[34]开展的动物实验发现，外包裹材料的孔隙度和硬度影响其与主动脉壁的融合。采用相同的高分子聚合物制成的人工材料，柔软的大孔隙度网状结构的人工材料相较于低孔隙度的人工材料能防止外包裹术后移位和侵蚀等并发症。因此，一些学者主张使用涤纶网代替涤纶人工血管。Prapas等[35]报道了采用自体新鲜心包片行升主动脉外包裹成形术，随访53个月后结局良好。自体心包片有着良好的操纵性能，并且相较于人工材料更不易感染，而且自体心包片除了含有丰富的胶原纤维外，还具有弹性。自体心包片的弹性是一个重要的优势，因为弹性有利于紧密贴附主动脉外壁，具有良好的顺应性，以适应主动脉血流动力学的改变。该学者由此认为自体新鲜心包片比以往的人工材料更适合用于外包裹法升主动脉成形术。但由于全程包裹升主动脉需要较大面积的心包片，取材时不可避免地需要向外侧广泛延伸，可能靠近膈神经造成神经损伤。其次，心包的广泛切除可能会增加再手术的复杂性和再次手术游离心脏时出现损伤的风险。因此自体心包片的应用受到了限制。异源心包片可能提供一种替代方法，理论上可能同样有效。本组研究中有2例患者术中使用牛心包片外包裹，由于例数少，未与人工血管材料做比较。
2016年国内学者[36]对主动脉瓣机械瓣置换术后的患者进行长期超声随访，发现主动脉瓣机械瓣置换术后升主动脉内径呈渐进性增宽，术前升主动脉内径≥35 mm的患者再次手术和发生升主动脉事件的风险较高。国内学者[37]发现，2019年国人主动脉瘤疾病负担在男性、老年人群以及西部欠发达省份比较高；因主动脉瘤导致的生命损失年数为378578，其中西部几个省份的主动脉瘤患者死亡率最高。2022年荷兰学者[38]发现，升主动脉和降主动脉直径增宽，都会增加男女人群中的不良心血管事件和全因死亡风险；该学者同时建议对于无症状的胸主动脉增宽人群，应采取更为积极的预防策略。2023年美国耶鲁大学学者[39]认为，主动脉直径5 cm（不是5.5 cm）可能是预防性手术修复胸主动脉瘤更适合的干预标准。
临床上，目前没有有效的药物能预防或者治疗主动脉瘤[40]。因此，笔者认为对于直径在40～55 mm之间的患者，为降低不良心血管事件和全因死亡风险，需积极手术处理扩张的升主动脉。既往国外多项临床研究[41−44]已经证实升主动脉人工血管置换术后人工血管本身也会不断扩张。同时由于人的升主动脉直径会随着年龄增大而缓慢增长，因此外包裹法升主动脉成形不能阻止但能减缓术后升主动脉直径的进一步扩张。外包裹法升主动脉成形术具有良好的中远期结果，术式简单，值得在临床上推广，尤其适合于在经济欠发达、心外科技术水平相对落后的地区加以推广，可造福于更多的国人。
临床应用上，国内有学者[45]主张外包裹升主动脉成形术适用于升主动脉梭形扩张的患者，笔者认为外包裹成形术除了适用于升主动脉梭形扩张的患者以外，还适用于升主动脉轻中度均匀扩张、升主动脉粥样硬化或者壁较薄、手术耐受力相对较差的高危非主动脉综合征患者在接受其他心脏外科手术时同期行升主动脉成形术。目前临床应用中，外包裹法升主动脉成形术多数情况下适用于中老年或者高危患者，但随着人工材料工艺的进步和外包裹技术的标准化，笔者相信外包裹升主动脉成形术具有良好的运用前景。
本项研究中的局限性：主动脉直径没有全部采用主动脉CT测量，部分是超声心动测量；样本量较小且为回顾性研究，不可避免会产生偏倚，具有一定的局限性。本项研究属于探索性发现，有益于今后开展前瞻性研究，以便更精确地评估外包裹法升主动脉成形术的临床效果。
利益冲突：无。
作者贡献：周晓辉负责论文设计、数据分析和论文撰写；王立清负责论文审阅；孙寒松、王水云、郭少先负责对文章的知识性内容作批评性审阅。
