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崔勇 三甲
崔勇 主任医师
浙江省人民医院 心胸外科

Cox迷宫手术的现状和进展

Cox迷宫手术(Cox-Maze Procedure)是由James L. Cox医生创立,并于1987年第一次应用于临床的一种旨在治疗心房纤颤的外科术式。自从问世以来,Cox迷宫手术尽管自身在不断的更新,但却罕见的在心脏外科领域处于一个尴尬的境地:一方面他对于房颤优异的治疗效果被公认为“金标准”[1],而另一方面迷宫手术却并没有像冠状动脉旁路移植术或心脏瓣膜置换/成形术那样被广泛接受和推广,成为每个心脏外科医生日常实施的常见手术。

  经典的Cox迷宫手术未能获得临床广泛采用的原因主要有两个。其一是早期的迷宫手术需要在胸骨正中切口下进行,手术创伤较大,并且对于心房上“迷宫路线”的制造是采用切断再缝合的方式来完成的。众所周知,心房组织脆弱菲薄,并且左心房后壁在心脏跳动后难以控制,一旦发生出血,是极难处理的情况。制约Cox迷宫手术大规模开展的另一个原因是房颤本身的疾病特点和突飞猛进的心内科射频消融技术。首先,房颤不是直接威胁生命的心律失常,AFFIRM临床试验结果表明,抗凝加控制心室率的方案可以取得较满意的疗效[2]。而介入下的各种消融技术对于阵发性房颤更是有着较高的转复窦性心律的成功率[3]。这一切都使得医患双方在决定施行传统Cox迷宫手术这样一个有着较高出血风险的大手术时产生犹豫。

1 Cox迷宫手术的持续改进

  令人欣慰的是,继James L. Cox医生之后,他的学生,Ralph J. Damiano医生率领华盛顿大学的团队持续不断的改进迷宫手术,继续保持在该领域的权威地位。迷宫手术改进的方向主要有三个:即迷宫路线的改进、制造迷宫路线方式的改进和手术微创化的改进。

1.1  迷宫手术路线的改进

  经典的迷宫手术发展到当前已经到了第四代。每一代迷宫手术的主要改进都是心房迷宫路线的简化。Cox-Maze I手术由于在心房上的切割线过多,造成了术后心房失去功能、变时反应钝化等问题,随后被更加合理的迷宫路线所取代。在1992年,Cox-Maze III手术的问世,标志着房颤的外科治疗进入了较成熟的阶段。而随着对手术微创化的需求和制造心房迷宫路线的设备的进步,最新一代的Cox-Maze IV手术在简化手术、保持疗效上达到了前所未有的高度。

1.2  制造迷宫路线方式的改进

  Cox Maze手术未能在临床被广大心脏外科医师所采用的主要原因是需要采用“切割缝合”的方式来处理心房组织,尽管这种方式可以彻底的阻断电传导,但与之相伴的出血风险不可忽视。为了达到能够快速、彻底的消融心房组织,并减少或消除出血的目的,多种能量源,如冷冻、微波、射频、激光等被先后用于临床测试。及至今日,被广泛认可的主要能量源有双极射频装置和冷冻装置。评价一种好的消融能量源的标准主要有以下三个:彻底、确切的消融效果;技术上简便易行、无出血风险;能够方便的与微创技术相结合。

1.3 手术切口微创化的改进

  微创化是现代外科发展的大方向,对于房颤这种原则上并不危及生命的疾病来说,微创手术无疑对患者有着极大的吸引力。传统的Cox Maze手术需要经胸骨正中切口进行,创伤较大,并且诸如纵膈感染、胸骨骨髓炎等并发症尽管发生率不高,但一旦出现,对于医患双方来讲都是较难以接受的问题。令人鼓舞的是,随着迷宫路线的简化,消融能量源的进步,最新一代的Cox Maze IV手术已经可以在胸腔镜辅助下通过右前胸壁一个6cm左右的小切口来完成[4]。

2 微创Cox-Maze IV手术

  在前述的对传统Cox-Maze手术不断完善改进的基础上,Ralph J. Damiano报道了经右前胸小切口的微创Cox-Maze IV手术[4]。这是目前为止创伤最小的全迷宫手术,不仅对于阵发性房颤,对于持续性房颤和慢性房颤也有着较好的疗效。但需要注意的是,微创的Cox-Maze IV手术仍然需要在体外循环下进行。

  手术体位:患者一般取平卧位,右前胸垫高45°,在这个体位下,不仅可以进行迷宫手术,也可以同时进行二尖瓣成形手术。

  显露方法:采用双腔气管插管、对左肺进行单肺通气可以提高手术的显露。体外循环是通过股动、静脉插管来建立的。右前胸切口一般长约5-6cm,经第4肋间进胸,采用软组织撑开器提高显露效果。切开心包上至升主动脉中段,下至膈肌水平。于腋后线第6肋间放置胸腔镜摄像头以改善视野。

  手术方法:微创Cox-Maze IV手术可以分为3个主要部分,(1)右肺静脉隔离;(2)右房迷宫消融;(3)左房迷宫消融和左心耳缝闭。消融的器材采用双极射频钳和冷冻头,利用二者不同的特点达到互补的效果。

  在进行肺静脉隔离时,需要注意的要点有:应尽可能游离房间沟,去除脂肪组织;采用脐带线或导尿管来协助引导双极射频钳的一个脚通过肺静脉的后壁,避免造成损伤出血;双极射频钳应该尽可能放置到肺静脉口附近的心房组织上;一般进行2-3次消融以确保射频造成透壁的消融效果;消融后应该采用经肺静脉起搏的方法来验证是否完全阻断了电传导。

  对右心房的迷宫消融是在并行循环、心脏不停跳下进行的。首先在上、下腔静脉连线的中点、靠近房间沟的右房壁上做一个荷包,将双极射频钳的一个脚经此荷包放入右心房,分别向上、下腔静脉方向进行消融,完成第一道迷宫线。再经此荷包向靠近右心室锐缘的房室沟方向对右心房的游离壁进行消融,此为第二道迷宫线(注意避免损伤右冠状动脉),在第二道迷宫线的尽头再缝一个荷包,经此荷包放入冷冻头,利用冷冻在心内膜面将第二道迷宫线延长到三尖瓣瓣环。在右心耳的基部缝第三个荷包,经此放入射频钳,向上腔静脉方向进行消融(注意距离第一道迷宫线2cm,避免损伤窦房结),最后再利用冷冻的方法将最后一道迷宫线在心内膜面延伸到三尖瓣环,即完成了右心房迷宫。

  左心房的迷宫手术需要在心脏停跳后进行。经房间沟切开左心房,放置入专用的牵开器显露二尖瓣环和肺静脉口。首先于左房内缝闭左心耳。然后利用双极射频钳对左心房后壁进行消融,上方的消融线经左房顶直到左上肺静脉开口,下方的消融线经左房后壁到达左下肺静脉开口,再采用冷冻的方法于心内膜侧将这两条线连接起来(将左肺静脉开口完全隔离)。此外,最后一条消融线是从左房切口的下缘向二尖瓣环方向进行,首先用双极钳进行消融,然后利用冷冻于心内膜面将这条线延伸到二尖瓣环、心外膜面延伸到冠状静脉窦。至此,左心房的迷宫就完成了。

  与经典的采用切割-缝合技术的Cox-Maze III手术相比,由于采用了双极射频和冷冻作为能量源,Maze IV手术明显的缩短了主动脉阻断时间(从93±34min减少到41±13min, P<0.01),而且手术的效果完全可以与可以Cox-Maze III相媲美[5]。

  与经胸骨正中切口的Maze手术相比,微创Cox-Maze IV除了在美观效果上更加令人满意外,还能够将各种主要并发症率降低50%,将ICU停留时间缩短1天,将住院天数缩短2天。

3 与Cox-Maze IV手术相关的一些问题

3.1 手术效果

  Damiano报道了一组单纯性房颤的患者[5],共100例,31%为阵发性房颤,6%为持续性房颤,63%为慢性房颤,术前平均房颤持续时间为7.4±6.7年,平均左心房直径为4.7±1.1cm, 40%的患者接受过平均2.6±1.3次的导管消融。接受Cox-Maze IV手术的时间为2002年1月至2010年5月,术后平均随访时间是17±10个月。结果显示在术后第6,12,24个月时分别有93%,90%,90%的患者无房颤;分别有82%,82%和84%的患者停用抗心律失常药物。此研究表明了在手术简化、时间缩短的情况下,Cox-Maze Ⅳ手术可以取得与Cox-Maze Ⅲ相类似的优异结果。

3.2 术后主要并发症

  上述的一组100例患者中,术后早期房性心律失常(40%)和永久起搏器植入(7%)是主要的并发症。术后早期房性心动过速大多为一过性,主要的治疗策略为胺碘酮药物转复和心室率控制,必要时需行同步电复律。

3.3  术后房颤复发的主要危险因素

  研究表明,Cox-Maze术后房颤复发最主要的二个危险因素是未能完全隔离左房后壁和左心房大小[6]。单纯从微创角度看,胸腔镜辅助下的经右胸小切口Cox-Maze IV的仍然需要在体外循环和心脏完全停跳下进行,与Mini-Maze[7]之类的简化迷宫手术相比仍然属于“大手术”,但其消融的确切性和迷宫路线的完整性是此类简化手术所不能比拟的。

  决定迷宫手术后疗效的另一个关键因素是术前左心房的大小。文献报道,当左心房直径超过8cm时,术后复发快速心律失常的可能性高达50%。作者推荐对于左心房直径>7cm时,可考虑行左房减容术,但其效果确并不确定[6]。因此对于大左房的患者,术前应该就手术后房颤复发的可能与患者达成充分的沟通。

3.4 Cox-Maze IV同期合并其他心脏手术的问题

  器质性二尖瓣病变的患者合并房颤在临床十分常见。C. Lawrance等报道了一组对比单纯行Cox-Maze IV(151例)和Cox-Maze IV同期进行二尖瓣手术(184例,60%二尖瓣成形,40%二尖瓣置换)患者的研究[8]。结果表明,尽管合并同期二尖瓣手术的患者在年龄、病情、房颤持续时间和左房大小等方面都较单纯迷宫手术组为重,手术时间也明显延长,但在术后12和24个月时,二组患者中房颤无复发的比率无统计学差异。提示Cox-Maze IV手术同样适用于合并其他器质性心脏病需要手术的患者。=

  总之,Cox迷宫手术在安全性、操作简便性、微创性等方面的不断进步的同时,也较好地保持了其对房颤出色的治疗效果。在具有经验的心脏中心,该手术可以进一步推广,以造福更多靠单纯药物治疗、或内科导管消融无效的房颤患者。

参考文献

1. Cox JL, Schuessler RB, D’Agostino HJ Jr, et al. The surgical treatment of atrial fibrillation. III. Development of a definitive surgical procedure. J Thorac Cardiovasc Surg. 1991; 101:569-83.

2. Olshansky B, Rosenfeld LE, Warner AL, et al. The Atrial Fibrillation Follow-up Investigation of Rhythm Management (AFFIRM) study: approaches to control rate in atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 2004 Apr 7; 43(7):1201-8..

3. Barghava M., Di Biase L. A. Natale, et al. Impact of type of atrial fibrillation and repeat catheter ablation on long-term freedom from atrial fibrillation: results from a multicenter study. Heart Rhythm 2009 Oct; 6(10):1403-12

4. Jason O. Robertson, Lindsey L. Saint, Jeremy E, et al. Illustrated techniques for performing the Cox-Maze IV procedure through a right mini-thoracotomy. Ann Cardiothorac Surg. 2014 Jan;3(1):105-16.

5. Timo Weimar, Marci S. Bailey, Yoshiyuki Watanabe, et al. The Cox-maze IV procedure for lone atrial fibrillation a single center experience in 100 consecutive patients. J Interv Card Electrophysiol (2011) 31:47–54

6. Ralph J. Damiano Jr., MD, Forrest H. Schwartz, The Cox maze IV procedure: predictors of late recurrence. J Thorac Cardiovasc Surg. 2011 January; 141(1): 113–121.

7. Randall K. Wolf, Sandra Burgess. Minimally invasive surgery for atrial fibrillation—Wolf Mini Maze procedure. Ann Cardiothorac Surg. Jan 2014; 3(1): 122–123.

8. Lawrance CP, Henn MC, Miller JR, et al. Comparison of the stand-alone Cox-Maze IV procedure to the concomitant Cox-Maze IV and mitral valve procedure for atrial fibrillation. Ann Cardiothorac Surg. 2014 Jan;3(1):55-61.

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