反复发作的肺栓塞或结核病、结缔组织病都可导致肺动脉狭窄或逐渐闭塞,被临床诊断为慢性狭窄或闭塞性肺血管病,主要表现为各种原因所致肺动脉近端 或远端分支血管狭窄或闭塞,一旦患者出现进行性肺动脉压力和阻力增高,会引起右心功能失代偿,导致心功能恶化和运动耐力显著下降,直至发生右心衰竭甚至死 亡。慢性狭窄或闭塞性肺血管病是一大类尚未被充分重视、却严重危害患者健康和生命安全的常见疾病。在这类疾病中,又以慢性血栓栓塞性肺动脉高压 (CTEPH)和肺动脉炎最常见。
经皮肺动脉腔内成形术(PTPA),亦称球囊肺动脉成形术(BPA)是CTEPH和肺动脉炎的治疗选择之一,早在2000年以后就在中 国、美国和日本开展。近年来在日本学者推动和革新下,这项技术的疗效和安全性得到极大提升,为患者提供了更多的治疗选择。
2016年春节(2月7~11日),由中国医学科学院阜外医院荆志成教
授带队,来自国内多家三甲医院的医师(哈尔滨医科大学第二附属医院吴炳祥,中南大学湘雅医院余再新,天津医科大学总医院杨振文,武汉亚洲心脏病医院张刚
成,四川大学华西医院崔凯军,中国医学科学院阜外医院蒋鑫、彭富华和中国医学科学院阜外医院外科刘盛)来到日本杏林大学附属病院,与该院循环器内科
ToruSatoh教授团队就PTPA治疗慢性狭窄或闭塞性肺血管病进行了充分交流,并观摩日本医师操作4例手术。笔者现对CTEPH诊治现状、PTPA
发展历程以及赴日交流心得体会做一总结。
CTEPH诊治现状
CTEPH是一种因反复发作的肺动脉血栓栓塞引起机械性肺动脉狭窄或闭塞,进而诱发小肺动脉不同程度重构,最终导致肺动脉压力和阻力显著增高,出现进行性右心衰竭而致残致死的疾病。
肺动脉内膜剥脱术(PEA)是目前治疗CTEPH的首选方法。PEA能将机化血栓从肺动脉中剥离,恢复肺动脉血流灌注,显著降低患者肺动 脉压力和阻力,多数接受PEA的患者术后肺动脉压力可恢复正常或接近正常水平,长期预后得到显著改善。临床指南也推荐一旦患者确诊CTEPH,须在有经验 中心评估是否具备PEA指征。
同时,PEA也是一项难度极大的心胸外科手术,需在开胸、反复多次深低温停循环条件下尽量多剥离机化血栓,是对心内科和影像科(术前诊断 评估)、心外科(手术剥离)和其他围术期管理团队(麻醉、体外循环、ICU和护理团队)的重大挑战。因此,目前全世界能规模开展此项手术的中心仅寥寥数 家。阜外医院2015年成功完成30例PEA,已是亚洲最大PEA中心。
此外,部分CTEPH血管狭窄部位以肺动脉段及亚段动脉为主,从外科技术角度判断无法充分剥离。即便在西方发达国家仍有近半数CTEPH 患者不具备PEA指征,而在发展中国家能接受PEA治疗的患者比例更低。真实世界中相当比例CTEPH患者仅能接受抗凝和肺动脉高压靶向药物治疗。
尽管目前已有药物(Riociguat)获批治疗无法行PEA或PEA后残余肺高血压患者,能提高患者运动耐量和心功能分级,但由于药物 治疗对肺循环血流动力学指标改善程度有限,是否能改善长期预后仍存忧虑。因此,目前亟需新的治疗手段来挽救这些无法手术或术后仍有残余肺高血压的患者。
PTPA发展历程
2000年,美国哈佛医学院费恩斯坦(Feinstein)等率先报告了18例无法行PEA的CTEPH患者接受PTPA的疗效和安全 性。这项开创性研究为此类患者提供了一种全新治疗选择。该研究平均每名患者接受2.6次介入手术,肺动脉平均压可从(43.0±12.1)mmHg降至 (33.7±10.2)mmHg,尽管血流动力学指标明显改善,但因并发症发生率较高,尤其是严重再灌注性肺水肿(RPE),此技术在之后十年发展缓慢。
2008年荆志成教授带领团队在同济大学附属上海市肺科医院也开展了PTPA技术、甚至光学相干断层显像(OCT)引导的介入治疗,完成三十余例,随访结果较满意,研究也获得了上海市申康新兴前沿重点项目进一步支持。
2012年,日本杏林大学附属病院(ToruSatoh教授团队)和大阪医学中心(HiromiMatsubara教授团队)分别报告了 29例和68例无法行PEA的CTEPH患者接受PTPA治疗的效果和安全性。与12年前美国的报告相比,这两家中心对更多肺动脉分支动脉进行了球囊扩张 治疗,取得的血流动力学改善幅度也相对更高,肺动脉平均压分别从(45.3±9.8)mmHg降至(31.8±10.0)mmHg以及从 (45.4±9.6)mmHg降至(24.0±6.4)mmHg,伴随血流动力学指标的显著改善,患者心功能分级和运动耐力也显著改善。但在此阶 段,RPE仍是PTPA术后最常见的并发症,两家中心发生率分别为53%和60%。
2013年,Satoh教授团队首次提出肺水肿预测评分指数(PEPSI)来预测PTPA术后RPE发生风险。PEPSI=PTPA治疗 血管总的肺血流分级评分变化分数×基线肺血管阻力。对54例CTEPH患者连续140次PTPA,共扩张525个肺动脉分支血管,多因素分析显 示,PEPSI是RPE强预测因子。ROC曲线分析显示,cut-off值为35.4时,对RPE的阴性预测值达92.3%。这项研究首次提出并初步建立 了预防RPE发生的预警机制。
2014年,Satoh教授团队提出引入压力导丝技术更精准地指导PTPA。该研究对2009年1月~2013年12月行PTPA的病变 按治疗时间和技术策略不同分为早期组(未接受任何RPE监测预警)、中期组(测定PEPSI进行RPE预警)和后期组(同时测定PEPSI和压力导丝测定 的病变远端压力进行RPE预警)。结果显示,各组血流动力学改善程度类似,但后两组患者发生需干预RPE的比例和肺血管损伤比例均显著低于早期组。
2015年Satoh教授团队发表了在肺动脉腔内影像学指导下对外周肺动脉狭窄和大动脉炎所致肺动脉狭窄患者行PTPA的有效性和安全性 研究。该研究使用OCT评估狭窄部位血管,判断腔内真实内径及血管壁厚度情况,并在压力导丝辅助下更精准指导PTPA,在取得显著血流动力学指标和运动功 能改善情况下,也减少因过度或不必要扩张造成的严重肺血管受损,有效减少并发症。
美国学者开创性建立了PTPA治疗的思路和方法,日本学者推动了其技术革新。通过优化技术路径,经由新型腔内影像指导,建立并发症预警机制,最大程度改善了疗效和安全性。
国内PTPA治疗现状
目前我国缺乏肺动脉慢性狭窄或闭塞的流行病学资料,基层医院对急性肺栓塞的诊断意识仍非常薄弱,接受充分抗凝治疗的人群比例较低,相当多 患者可能在急性肺栓塞后发生CTEPH。此外,我国结核感染人群基础庞大,大动脉炎和纤维纵隔炎等可能与结核相关的疾病发病率可能显著高于西方人群。因 此,国内肺动脉狭窄或闭塞性疾病所致医疗和社会负担可能高于西方发达国家。
国内目前仅有阜外医院等几个中心可开展PEA,每年治疗患者数非常有限,仍有大批CTEPH和其他类型肺动脉狭窄或闭塞性疾病患者缺乏有效治疗。
近年来,虽然阜外医院、天津医科大学总医院等中心已开始探索CTEPH介入治疗,并成功完成数十例,其他中心也有部分经皮球囊扩张或支架 置入治疗肺动脉狭窄或闭塞性疾病(主要是大动脉炎)的病例报告。但整体上,我国在肺血管狭窄性疾病介入治疗方面缺乏系统研究,缺乏较统一的治疗流程和并发 症控制策略,尚未开展压力导丝和OCT指导下的精准介入治疗。
心得体会
中日双方专家重点讨论了PTPA操作细节及其他关键问题,包括适应证选择、操作路径、手术器械选择、肺动脉造影成像方法、肺动脉腔内影像 学评价、压力导丝应用、球囊选择、并发症预防和处理及围术期管理等;还商讨了建立CTEPH和其他肺血管疾病长期交流合作机制。现将国内医生的体会总结如 下。
细节决定成败
日本同行对慢性狭窄或闭塞性肺血管疾病的诊断、影像学评价和治疗作了非常细致的分析和思考,因此能在国际上率先提出改善疗效和减少并发症 的关键技术和预警机制,极大提高了技术效果和安全性,让PTPA“重获新生”,成为近年来CTEPH治疗领域最重要的进展之一。
耐心和奉献
慢性肺动脉狭窄或闭塞性疾病、尤其是CTEPH和大动脉炎患者,往往存在多发叶、段和亚段动脉受累,需要反复多次PTPA才能获得较好疗效。因此需要医务人员有更多耐心和奉献精神,让患者最大获益。
肺动脉解剖和影像学评价
肺动脉是立体分布,常规肺动脉造影仅能获得二维图像,容易使术者在判断肺动脉走形和病变位置时发生偏差。日本医生在PTPA术前行肺灌注 /通气显像来判断肺血流受损节段和程度,肺灌注缺失越严重的部位越需要进行有效扩张。术中常规行3D肺动脉造影确定肺动脉走形和病变形态,3D影像还可随 患者投照体位变化而同步旋转,从而供术者实时参照,充分暴露狭窄病变形态,进行准确扩张。阜外医院心外科刘盛医师也表示,3D肺动脉造影成像技术能获得更 完整的肺动脉形态信息,对心外科医生制定PEA手术策略有巨大帮助。
肺动脉腔内影像评价
以OCT为代表的腔内影像技术被日本专家成功引入慢性狭窄或闭塞性肺血管病的诊断和介入治疗中。CTEPH患者外周肺动脉中往往存在血栓 阻塞后机化再通过程,OCT影像则可表现为典型的分隔样改变[也称藕状(lotus-root-like)病变];大动脉炎或多发肺动脉狭窄患者则主要表 现为血管壁显著增厚,而管腔内可伴随血栓形成。这种腔内影像的显著差异对鉴别CTEPH或其他肺动脉狭窄性疾病有极大帮助。此外PTPA前后行OCT检查 可观察管腔和管壁的形态变化,结合压力导丝技术能更准确判断球囊扩张效果,从而降低通过传统肺动脉造影误判效果不佳而反复多次扩张或增加球囊内径或扩张压 力而致血管损伤的风险。
压力导丝
将压力导丝引入PTPA是日本医生的重要贡献之一。传统造影或腔内影像仅能获得血管结构信息,而压力导丝则能提供血管功能信息,两者相互 补充,相得益彰。压力导丝在PTPA中的具体价值在于以下4点:1)判断靶血管是否需要扩张,对于血流储备分数(FFR)>0.7的靶血管可不扩 张,而FFR越低则说明狭窄对血管功能影响越大,越需要扩张;2)靶血管治疗后效果需要根据FFR指标判断,而非以传统造影狭窄部位形态变化为标准;3) 对于FFR数值明显降低但血管狭窄部位不明确的患者,则可通过回撤压力导丝明确具体狭窄部位,指导精准扩张;4)对于压力导丝测定肺动脉远端压力超过 35mmHg的血管应尽量避免球囊扩张,否则发生RPE风险会显著增加。压力导丝可指导医生对PTPA术中几个关键问题进行决断:目标血管要不要扩张?扩 张到什么程度?何时需停止扩张?如前所述,压力导丝的引入不但能减少非必要扩张,也能减少对比剂使用量和放射线暴露量。
并发症预防和处理
RPE和肺动脉损伤是PTPA最重要也最常见的并发症。日本医生对PTPA技术的另一项重要贡献是建立了一套行之有效的并发症预警方法和 处理策略。通过上述PEPSI和压力导丝测定远端压力的双重预警方法,有效避免了严重RPE发生。这两种预警指标结合3D肺动脉造影和腔内影像学技术能最 大可能进行精准扩张,从而显著降低了肺动脉损伤发生风险。RPE常发生于术后即刻至48小时内,因此术后仍需密切监测患者临床症状(气短、咳嗽等)、血氧 饱和度和胸片变化。轻中度RPE患者通过高浓度吸氧和利尿一般可逐渐好转,给予储氧面罩仍无法纠正低氧的患者应果断使用无创正压通气治疗,尽量避免出现更 严重的低氧而需行有创机械通气。
对于因导丝、球囊或指引导管造成的肺动脉损伤导致患者发生血痰或咯血时,则可根据损伤血管部位、内径和咯血程度选择不同治疗方案。对于轻 中度血痰或咯血患者,应先行造影确定血管损伤部位和对比剂外渗程度,可先选择球囊进行压迫止血(低压力2-5atm)约15分钟,后复行造影确定无对比剂 外渗,否则可反复进行球囊压迫止血。对于压迫无效的患者,如果为段或亚段水平的外周血管,可考虑通过微导管注射混合对比剂的明胶海绵栓塞。因明胶海绵可被 吸收,数天后损伤血管可再通而不影响血流灌注。对于部分较严重血管损伤,必要时可使用弹簧圈封堵,但会造成相应血管不可逆闭塞。对于发生近端肺动脉分支破 裂而造成严重大咯血患者则应考虑使用覆膜支架治疗。有效的并发症预防和处理策略能极大降低患者发生PTPA围术期风险的可能,同时也能极大增强医生的信 心。
精益求精
在日本交流期间,杏林大学附属病院提供了4个CTEPH病例进行PTPA演示。令国内专家惊讶的是,其中3例患者经多次PTPA治疗后, 此次测定肺动脉平均压均在25mmHg以下,意味着这些患者已不符合肺高血压诊断标准。从血流动力学定义角度,这些患者均已被治愈,为何还要再行治疗 呢?Satoh教授告诉我们,尽管这些患者血流动力学指标和心功能分级已得到极大改善,但患者活动耐力仍未恢复到正常状态,运动负荷右心导管检查发现部分 患者在运动后肺动脉压力仍会显著增高。此外,还有患者存在无法用其他疾病解释的低氧血症。因此,这些看似“正常”的患者仍需接受PTPA治疗。
这种看上去“吹毛求疵”的做法,实际是日本医生严谨细致科学态度和精益求精工作精神的体现,我们也从另一方面看到他们对CTEPH的理解更深入全面,也体现了他们对PTPA技术有效性和安全性的信心。
青年骨干培养
还有一点令我们感触颇深,做手术演示的Inami和Ishiguro两位医生均是30岁出头的年轻医生,他们已完全独立并熟练运用 PTPA技术。Satoh教授作为资深心内科专家,从理论和学术上给予两位年轻医生指导。事实证明,通过细致思考进行技术创新远比熟练操作更为重要和困 难。
后记
尽管交流不到一周,但参与专家均收获颇丰,不仅是对慢性狭窄或闭塞性肺血管病诊断和介入治疗有了更全面认识,更增强了大家积极开展该技术 的动力和信心。就在赴日交流后1月内,阜外医院血栓中心已对5例CTEPH和4例肺动脉炎患者实施PTPA术。患者均在阜外医院导管室先行3D肺动脉造影 重建,后在压力导丝和OCT指导下顺利完成治疗。日前,我中心也协助中南大学湘雅医院余再新教授团队成功进行一例肺动脉炎患者PTPA治疗。其他地区专家 也在积极筹备。相信不远的将来,此次交流会带动我国数个中心顺利开展PTPA,并逐步制定出适合国情的操作流程。PTPA技术的进步也为我国CTEPH立 体治疗体系建立进一步奠定了基础。此外,本次交流也是中日双方在肺血管疾病领域开展进一步交流合作的契机和开始,这种全面深入合作为提高整个亚洲在国际肺 血管疾病领域、尤其是CTEPH领域的影响力和话语权具有重要意义