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. 2023 Sep 28;48(9):1325–1332. [Article in Chinese] doi: 10.11817/j.issn.1672-7347.2023.230105

改良Blalock-Taussig分流术与右心室流出道支架植入术姑息性治疗法洛四联症的比较

Comparison between the modified Blalock-Taussig shunt and right ventricular outflow tract stent in the palliative treatment for tetralogy of Fallot

LI Diwen 1,2, ZHAO Tianli 1, HU Shijun 1, ZHANG Weizhi 1, WU Zhongshi 1, LIU Jijia 1,
Editor: 田 朴
PMCID: PMC10929863  PMID: 38044643

Abstract

Objective

For patients with tetralogy of Fallot (TOF) who are not suitable candidates for primary corrective surgery or have a high surgical risk, transcatheter right ventricular outflow tract (RVOT) stent implantation is considered a safe and effective palliative intervention. This study aims to investigate the therapeutic outcomes of RVOT stent implantation in neonates and infants with TOF in comparison with the modified Blalock-Taussig shunt (mBTS) and to compare the impact of the 2 palliative interventions on arterial oxygen saturation and pulmonary artery development in pediatric patients.

Methods

Clinical data of 32 patients with TOF admitted to the Second Xiangya Hospital of Central South University from March 2011 to March 2021 were retrospectively collected. The patients were divided into an mBTS group (undergoing mBTS, n=15) and a stent implantation group (undergoing RVOT stenting, n=17) according to the surgical procedures. The 2 groups were assessed and compared in the surgical-related arterial oxygen saturation, postoperative complication rate, mortality rate, and re-intervention rate. The development of the patients’ main pulmonary artery, right pulmonary artery, and left pulmonary artery was assessed by z-scores according to echocardiographic results.

Results

The children in the stent implantation group were younger and less weighed compared with the mBTS group (both P<0.05). Compared with the preoperative period, children in the stent implantation group had significantly higher arterial oxygen saturation [(75±17)% vs (96±3)%, P=0.026]; z-scores of pulmonary trunk [(-2.82±1.27) points vs (0.86±0.77) points, P=0.014], right pulmonary artery [(-1.88±0.59) points vs (-0.28±0.71) points, P=0.011], and left pulmonary artery [(-2.34±0.36) points vs (-1.67±0.36) points, P=0.036] were significantly increased. However, there were no significant differences in arterial oxygen saturation and pulmonary artery z-scores between pre- and post-mBTS procedures (all P>0.05).

Conclusion

RVOT stent would have good surgical outcomes used in TOF patients with low weight and severe comorbidities. It also leads to an higher postoperative oxygen saturation and better promotion of pulmonary artery growth with RVOT stent compared to mBTS.

Keywords: tetralogy of Fallot, modified Blalock-Taussig shunt, right ventricular outflow tract stent, pulmonary artery growth


法洛四联症(tetralogy of Fallot,TOF)是最常见的发绀型先天性心脏发育异常,占所有先天性心脏畸形的7%~10%[1]。TOF的手术时机取决于患者的合并症、缺陷严重程度及临床表现。对于无症状的TOF患者,手术修复通常在出生后3~11个月进行;而对于有症状的患者,治疗方案通常为立即进行完全手术修复或暂时姑息性干预再后期进行完全修复[2-3]。姑息性治疗方法的主要目标是改善缺氧、为肺动脉提供足够的血液以及促进肺动脉发育,从而为根治手术创造条件。治疗方法主要包括外科手术治疗[如改良Blalock-Taussig分流术(modified Blalock-Taussig shunt,mBTS)]和经导管治疗[2, 4][如经皮球囊肺瓣成形术和右心室流出道(right ventricular outflow tract,RVOT)支架植入术等]。近年来的研究[5-7]报道经导管RVOT支架植入术是一种安全有效的姑息干预方式,可适用于不适合一期根治或手术风险高的TOF患者。目前国内的相关文献较少。本研究旨在探讨RVOT支架植入术和mBTS在新生儿和婴儿期患者中的治疗效果,并比较这2种分期干预方式对患儿动脉血氧饱和度及肺动脉发育的影响。

1. 资料与方法

1.1. 临床资料

本研究为单中心回顾性研究,收集2011年3月至2021年3月期间在中南大学湘雅二医院心血管外科(以下简称“我科”)接受mBTS或RVOT支架植入术的32例TOF患者的临床资料,术后至少随访1年。根据接受的手术方式,将患者分为行RVOT支架植入术的支架植入组(n=15)和行mBTS术的mBTS组(n=17)。本研究已通过中南大学湘雅二医院临床研究伦理委员会审批(审批号:2023-Z0027)。

1.2. 方法

评估并比较患者特定的姑息性干预前特征(如年龄、体重、非心脏合并症、药物治疗等)、手术相关并发症、病死率、重症监护病房(intensive care unit,ICU)住院时间、普通病房住院时间、再干预率及再干预类型等。收集接受mBTS或RVOT支架植入术前及确定接受根治术前TOF患儿的超声心动图测量结果(肺动脉干、右肺动脉和左肺动脉内径),通过患儿的身高和体重计算体表面积,使用z-评分计算器[8]来评估患儿的肺血管发育情况。z-评分是指受检者的某项生长指标实测值和参照总体人群该指标平均值的差值与该指标总体标准差的比值,当z-评分=2时,表示实测值为正常均值的2个标准差;z-评分=0时,说明实测值与总体平均值相等;当z-评分<-2或>2时,表明个体变量已经超出了可信区间95%的范围,可评价实测值为异常。本研究使用大型儿科队列(n=3 215)规范数据库,该z-评分模型均不受年龄、性别、种族或民族的影响[8]

1.3. 手术方案

对于诊断明确,不合并其他严重心内畸形且心功能尚可的TOF患儿,首选一期根治。但对于患有严重发绀、早产、体重<4 kg或干预时小于3个月以及伴有解剖变异(如房室间隔缺损或肺闭锁、肺动脉z评分<-2、Mc Goon比率<1.2)的患者,首选分期治疗。目前,mBTS仍是我科TOF患者分期治疗的首选方案。但是,当患儿符合以下任意条件时考虑采用RVOT支架植入术:1)伴有严重的相关并发症(如早产、极低出生体重儿、大脑病变等);2)无法耐受体外循环手术;3)低体重婴儿。此外,具有导管依赖性肺血流、复杂解剖结构和肺动脉发育不良的患者也考虑选择RVOT支架植入术。

所有RVOT支架植入术均在全身麻醉下进行。体重≥2.0 kg的儿童选择右股静脉入路,体重<2.0 kg的患儿首选右颈内静脉入路。植入的支架及其长度取决于患者的体型、RVOT直径等。对于只需要短期(3~6个月)姑息治疗的患儿,首选使用冠状动脉药物涂层支架(山东吉威医疗制品有限公司,山东威海,RDES II);而体型较大或需要中长期治疗的患者则首选裸金属支架(美国Boston Scientific公司,Promus PremierTM)。

所有进行mBTS的患者均通过胸骨正中切开术置入人工管道(美国巴德公司,F4000)。分流的位置和路线由解剖学方面的因素所决定,有15例(15/17,88%)患者采取右侧无名动脉或锁骨下动脉与肺动脉吻合,其余2例(2/17,12%)患者则采取左侧锁骨下动脉与肺动脉吻合。

1.4. 随访

对行RVOT支架植入术和mBTS术的患儿进行定期随访和影像学评估,当患儿生长发育适当,并且达到适宜进行根治术的年龄和体重,则可以进一步行TOF根治术;或当患儿在姑息术后出现症状明显恶化,例如心力衰竭、氧合不足或心律失常等,也需要考虑进行根治术来改善心血管功能。

1.5. 统计学处理

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析。使用Shapiro-Wilk检验来评估数据的正态性,符合正态分布的计量资料采用均数±标准差( x¯ ±s)表示,组间比较采用t检验;不符合正态分布的计量资料则采用中位数(第1四分位数,第3四分位数)[M(P 25P 75)]表示,组间比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验。计数资料采用例数和百分比表示,组间比较采用χ2检验、Fisher确切概率法。P<0.05为差异有统计学意义。

2. 结 果

2.1. 一般资料

与mBTS组相比,支架植入组患儿的年龄较小 (P=0.017)、体重较低(P=0.019);两组间患者性别、术前干预(包括使用β受体阻滞剂、抗感染治疗)、患者合并症(包括早产、极低出生体重儿、新生儿脑病、新生儿黄疸、新生儿肺炎、先天性腭裂)的差异均无统计学意义(均P>0.05,表1)。

表1.

2TOF患儿的术前一般资料比较

Table 1 Comparison of preoperative general data of patients with TOF in 2 groups

组别 n 男性/例 出生时体重/kg 手术时体重/kg 手术时年龄/d
RVOT支架植入术 15 8 2.38±1.06 4.00±2.11 76±52
mBTS 17 7 3.04±0.60 10.75(8.63, 14.00) 365(123, 821)
t/Z/χ 2 0.098 -1.098 -2.352 -2.379
P 0.755 0.308 0.019 0.017
组别 术前使用β受体阻滞剂/例 术前抗感染治疗/例 早产/例 极低出生体重儿/例 新生儿脑病/例
RVOT支架植入术 3 5 6 3 2
mBTS 1 1 5 0 0
t/Z/χ 2 1.452 3.942 0.396 3.752 2.418
P 0.228 0.076 0.529 0.053 0.120
组别 新生儿黄疸/例 新生儿肺炎/例 先天性腭裂/例
RVOT支架植入术 1 2 0
mBTS 0 0 2
t/Z/χ 2 1.170 2.418 1.882
P 0.279 0.120 0.170

TOF:法洛四联症;RVOT:右心室流出道;mBTS:改良Blalock-Taussig分流术。

2.2. 2组患儿姑息性手术前、术后动脉血氧饱和度,术后ICU入住情况及肺部感染情况比较

与术前相比,支架植入组术后患儿的动脉血氧饱和度明显升高[(75±17)% vs (96±3)%,P=0.026];mBTS组患者的动脉血氧饱和度从(73±5)%提高到(88±5)%,但差异无统计学意义(P>0.05)。与mBTS组相比,RVOT支架植入组患儿的术后动脉血氧饱和度明显更高(P=0.022),血氧饱和度变化程度(术后与术前血氧饱和度差值)有上升趋势,但差异无统计学意义(P>0.05,图1)。

图1.

图1

RVOT支架植入术和mBTS术患者的动脉血氧饱和度比较

Figure 1 Histogram illustrating arterial oxygen saturation in patients undergoing RVOT stent and mBTS

RVOT: Right ventricular outflow tract; mBTS: Modified Blalock-Taussig shunt. *P<0.05.

2组患儿在姑息性手术后均入住ICU。RVOT支架植入组和mBTS组分别有1名和2名患儿出现术后肺部感染。2组患儿术后ICU入住率、ICU入住时间、普通病房住院天数及总住院天数差异均无统计学意义(均P>0.05,表2)。

表2.

2TOF患儿术后ICU入住、术后并发症以及再干预情况比较

Table 2 Comparison of ICU admissions, postoperative complications, and re-interventions after post-operation of patients with TOF in 2 groups

组别 n

支架或人工管道

直径/mm

姑息性手术后肺部 感染/例 姑息性手术后ICU 入住/例 姑息性手术后在ICU的住院时间/d
RVOT支架植入术 15 4.10±0.42 1 15 2(1, 28)
mBTS 17 5.29±0.76 2 17 4(3, 5)
t/Z/χ 2 -3.152 0.244 0.654
P 0.010 0.621 0.513
组别 姑息性手术后在普通病房住院时间/d 姑息性手术后 总住院时间/d 姑息性手术后行TOF 根治术/例 姑息性手术后行右心导管下 肺动脉瓣球囊扩张术/例
RVOT支架植入术 8(7, 20) 10(9, 48) 15 0
mBTS 12(7, 15) 17(9, 18) 12 2
t/Z/χ 2 -0.573 -0.653 5.229 2.700
P 0.566 0.514 0.022 0.100
组别 根治术与姑息性手术间隔时间/d 根治术后ICU住院时间/d 根治术后普通病房住院时间/d
RVOT支架植入术 97(62, 157) 5(3, 7) 10(7, 12)
mBTS 204(172, 210) 5(3, 8) 8(6, 11)
t/Z/χ 2 -1.162 -0.038 -0.734
P 0.100 0.970 0.463
组别 根治术后总住院时间/d 根治术后死亡/例 根治术后肺部感染/例
RVOT支架植入术 12(16, 21) 1 1
mBTS 15(9, 20) 0 1
t/Z/χ 2 -0.550 1.043 0.000
P 0.582 0.307 1.000

ICU:重症监护病房;TOF:法洛四联症;RVOT:右心室流出道;mBTS:改良Blalock-Taussig分流术。

2.2. 2组患儿姑息性手术后再次干预情况比较

RVOT支架植入术组中15名患儿在姑息性手术后均接受TOF根治术治疗,其中1名患儿因术后低心排综合征死亡。mBTS组有12名患儿分别在姑息性手术后接受TOF根治术治疗,有1名患儿在姑息性手术后第1 457天因“肺动脉条件差、不宜行根治术”而接受右心导管下肺动脉瓣球囊扩张术治疗,另有1名患儿在姑息性手术后第282天因“人工管道远端吻合口狭窄、左肺动脉细小、心室水平残余分流”行肺动脉球囊扩张术。

2.3. 2组患儿肺动脉生长情况比较

与术前相比,支架植入组术后患儿的肺动脉干[(-2.82±1.27)分 vs (0.86±0.77)分,P=0.014]、右肺动脉[(-1.88±0.59)分 vs (-0.28±0.71)分,P=0.011]及左肺动脉[(-2.34±0.36)分 vs (-1.67±0.36)分,P=0.036]的z-评分明显增加;而mBTS组患儿术前与术后肺动脉z-评分的差异均无统计学意义(均P>0.05)。与mBTS组相比,接受RVOT支架植入患儿肺动脉干z-评分的改变差异具有统计学意义(P=0.021,图2),肺动脉发育明显更好。

图2.

图2

RVOT支架植入术和mBTS患者术前及术后肺动脉发育情况

Figure 2 Pre- and post-operative pulmonary artery growth in patients undergoing RVOT stent and mBTS

RVOT: Right ventricular outflow tract; mBTS: Modified Blalock-Taussig shunt; PT: Pulmonary trunk; RPA: Right pulmonary artery; LPA: Left pulmonary artery. *P<0.05.

3. 讨 论

TOF通常表现为发绀、用力时呼吸急促和收缩期杂音,如不及时治疗,患儿可能会采取典型的“蹲踞”姿势来增加肺血流量从而缓解症状。临床上TOF的治疗方案仍然在不断改善。当患儿伴有低出生体重、早产、肺动脉发育不良等合并症时,则被视为高危患者,如果此时判断根治术不是最佳选择,则可能需要分期治疗[9]。外科分期治疗最常见的术式为mBTS,该术式可增加肺血流量、减少低氧血症以及为肺动脉的生长留出时间,使患儿可以在较大的年龄根治疾病。虽然这项手术在全球范围内已经开展了70多年,但是mBTS的死亡率仍然较高[4, 10]。一项20年的单中心回顾性研究[11]结果显示:mBTS的手术病死率(包括出院后病死率)为8.7%,尤其在当人工管道的大小与婴儿的体重不成比例地过大时,死亡率明显增加。此外,术前需要通气支持、诊断为肺闭锁伴完整的室间隔或功能性单心室心脏以及体重低于3 kg均是mBTS术中死亡的危险因素。其中,体重低于2.5 kg的患者病死率为15.6%,几乎是体重超过3.5 kg患者死亡风险的5倍,原因可能与流入和流出血管的大小以及在这些新生儿中更频繁地使用较小的人工管道直接相关,都增加人工管道闭塞的风险从而增高病死率[12]。在本研究中,行mBTS的患儿中仅有1名体重低于2.5 kg,且均不伴有单心室等其他先天性心脏畸形,未出现因mBTS死亡的患儿。

近年来,由于技术的进步,如设备的小型化、成像工具的使用等,使得高危TOF患儿可以选择经皮球囊肺瓣膜成形术或RVOT支架植入术等作为手术姑息治疗的替代方案[7, 13]。相比于mBTS,RVOT支架植入术作为一种基于导管的手术,避免了手术和体外循环的固有风险,并且RVOT支架的放置可以提供更有利的血流动力学从而具有更低的病死率[14],因此该干预方式目前已成为多个中心的标准方法或者首选方式[15-16]。一项包括101名TOF患儿(41名行mBTS,60名行RVOT支架植入术)的研究[14]表明,对于TOF患者来说,与mBTS相比,RVOT支架植入术可以安全地完成,ICU入院率更低,住院时间更短,完全修复前的间隔时间更短。此外,文献[5]和[17]也报道了RVOT支架植入术的安全性及有效性。在本研究中,与行mBTS时的患儿相比,接受RVOT支架植入术时患儿的年龄较小,体重较低,这是考虑到较低体重及较小年龄的高危患儿无法耐受手术及体外循环高风险从而选择经导管RVOT支架植入术。这15名TOF患儿RVOT支架植入术的成功率为100%,仅有1名患儿出现了术后肺部感染,经积极抗感染等治疗后好转出院。实际上,RVOT支架植入术仍存在一些局限性,对于伴有心脏憩室、右室流出道闭锁的患儿,实施RVOT支架植入术较为困难,应当选择其他治疗方案,如mBTS或早期根治术[18]。由于患儿年龄小,血流动力学受损和免疫系统不成熟,很大一部分新生儿死于术后ICU的各类并发症。mBTS术后的轻微并发症包括心包积液、心包填塞、假动脉瘤、伤口感染、乳糜胸、霍纳综合征、声带麻痹和膈肌麻痹等,而血栓形成、支架处狭窄等严重并发症则与患儿的高病死率相关[19];RVOT支架植入后的不良结局包括心律失常,脑血管意外,心包填塞,支架血栓形成、错位和栓塞,以及血管通路并发症(包括出血和血栓形成)[20],尽管在本研究中未出现上述情况,但在未来临床实践中仍需提高警惕防止出现并发症。

RVOT支架植入术可改善体静脉血向肺动脉的流动,提高动脉血氧饱和度。一项荟萃分析[21]显示:RVOT支架植入术在提高术前血氧饱和度方面具有较好的临床效果,并且所纳入研究的结果具有很好的同质性。这也进一步说明了该术式的可靠性,本研究结果也证实了RVOT支架植入术对动脉血氧饱和度的改善作用。此外,本研究还发现,与mBTS相比,接受RVOT支架植入患者的术后血氧饱和度明显更高,氧饱和度变化程度也有上升趋势,这与其他样本量更大的研究所报道的结果类似[14, 18]。研究[14]发现,与mBTS组相比,RVOT支架植入组的血氧饱和度明显更高,上升幅度也明显更大。

由于RVOT支架植入术可增加全身静脉血向肺动脉的搏动前流,因此可能更有利于患儿肺动脉的发育。本研究收集在姑息干预前及门诊复查期间患者超声心动图相关指标,包括肺动脉干、右肺动脉和左肺动脉内径,以分析和比较患者肺动脉的生长情况。由于这些结构在整个儿童时期随着孩子的成长而变化,因此对这些测量结果的解释必须考虑到患者的体型,如果没有对患者的体表面积进行标准化测量,仅通过超声心动图的数据来评估心脏结构大小则会导致结果的不可信[22]。本研究使用大型儿科队列的规范数据库[8],z-评分模型不受混杂因素(年龄、性别、种族或民族)的影响,具有较高的可信度。本研究结果显示:接受RVOT支架植入术的患者在根治术前的肺动脉干、右肺动脉、左肺动脉的z-评分相较于姑息术前均明显增加,并且与mBTS相比,接受RVOT支架植入术的患者在根治术前肺动脉的z-评分增加更加明显。同样,Abumehdi等[17]也证明RVOT支架植入术后,肺动脉的z-评分增加。另一项样本量更大的回顾性研究[6]结果显示:与RVOT支架植入术时相比,同一名患者根治手术时右肺动脉、左肺动脉的z-评分均得到不同程度的增加,且增加程度大于最初接受mBTS的患者,从而可能使前者完成根治术的间隔时间明显缩短。因此,与接受mBTS的患者相比,在最初接受RVOT支架植入术的患者组中,肺动脉干及分支肺动脉的发育更好。然而本研究中2组患儿TOF根治术与姑息性手术的间隔时间差异无统计学意义,这可能与样本量较小有关。

本研究存在一些局限性:1)是一项单中心回顾性实验,研究对象人数较少,无法进一步分析和比较RVOT支架植入术的优势,可能需要更大规模的多中心前瞻性随机对照试验。2)尽管本研究使用的z-评分模型具有较高的可信度且不受混杂因素(如性别、种族等)的影响,但我国缺乏类似的大规模儿科队列的规范数据库,未来仍需进一步完善以便选取最合适的数据库。3)本研究中大多数mBTS在本研究的早期实施,而RVOT支架植入术在近两年进行,这可能造成结果的偏倚。

综上,RVOT支架植入术是一项安全有效的姑息性手术,可提高动脉血氧饱和度以及促进肺动脉发育,对合并低出生体重、早产、肺动脉发育不良等症状的高危TOF患儿具有良好的手术效果;与mBTS相比,RVOT支架植入术术后患儿的动脉血氧饱和度更高且肺动脉发育更好。

基金资助

湖南省临床医疗技术创新引导项目(2021SK53513)。

This work was supported by the Clinical Medical Technology Innovation Guide Project of Hunan Province (2021SK53513), China.

利益冲突声明

作者声称无任何利益冲突。

作者贡献

李棣文 实验构思和设计,研究实施,数据采集、分析和解释,论文起草、修改;赵天力、胡世军、张伟志、吴忠仕、刘继佳 实验构思和设计,研究实施,论文修改、指导,对文章的知识性内容作批评性审阅。所有作者阅读并同意最终的文本。

原文网址

http://xbyxb.csu.edu.cn/xbwk/fileup/PDF/2023091325.pdf

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