從一位突發心臟病的網球運動員說起——自體組織修復損傷瓣膜

Nathan Healey在他狀態最好的時間裡是一名參加澳大利亞網球公開賽的成功職業網球運動員。這個看上去非常健康的32歲年輕人在自己賓夕法尼亞雷丁鎮家中照看自己剛出生孩子的時候突發胸痛。

「幾乎是突然之間，我覺得頭暈心悸，我覺得肯定出了什麼問題」，目前37歲的Healey在他澳大利亞悉尼的家中回憶，「我坐了下來，努力讓自己保持冷靜，然後告訴我的太太我可能突發心臟病了。」

救護車馬上將他送到了最近的急診室，醫生髮現他的心臟中央破了一個洞導致了反流，Healey被迅速轉運到賓夕法尼亞大學醫學中心，Joseph Woo博士在午夜接診了他。

「我還記得Woo醫生對我說目前實際並不好，但他會盡他所能。」Healey回憶說。

Woo醫生知道Healey有一些沒有發現的先天性心臟缺陷，包括一個逐步擴大並且最終破裂的薄弱點。他還有一些主動脈畸形，包括主動脈瓣三葉形態不一致——這導致了主動脈瓣無法正常關閉。

在手術室，Woo面臨著一個迫切的決定——是否需要應用Healey自己的組織來修復他畸形有缺陷的瓣膜，或是進行標準的機械或生物主動脈瓣置換手術。Woo明白Healey的職業生涯會因為瓣膜置換結束，同時置換的瓣膜無法保證終身使用，同時Healey可能需要終身服藥，同時限制其體力活動。

最終Woo決定利用創新性的雕刻技術進行瓣膜修復術，Woo重塑了三個畸形的瓣膜，應用組織使得兩枚瓣膜大小相等，在7個小時的手術中他也修復了瓣膜周圍的組織。這場手術守護了Healey的生命和生活。

Woo在談到Healey的手術時認為這是一項神跡，他在2014年成為了Stanford大學心胸外科學主任。Healey的病例也在胸外科年鑒上發表。「我們總是思考如何才能有效利用我們目前所有的技術並且發揮它們的優勢，這也是自體瓣膜修復的基本理念——利用現有創新技術來設計有效的瓣膜。」

和其他所有外科專業一樣，Woo認為心外科醫生越來越趨向於循環利用、重建、保存患者儘可能多的組織，因為利用自體組織的患者總體預後好於利用合成或動物替代物的患者。

「對於每一個心臟不見，我們和其他團隊都在研發不同手段儘可能保留組織，重建或重塑他們，使得他們從病態恢復到生理狀態，這一過程中我們不會切除他們，也不會植入人工或動物替代物。自身組織可以存活癒合生長，這也是我們努力的方向。」Woo說道。

這種哲學使得Woo始終在推動自體瓣膜修復研究的最前沿，該領域隨著不斷調高的技術和經驗在不斷進化。然而在部分領域中，心血管屆仍很難接收這種概念，特別是主動脈瓣修復，這確實很有挑戰。

「主動脈瓣膜修複比瓣膜置換複雜得多。手術需要很長的時間，需要更好的技術。」，耶魯大學心臟外科主任Arnar Geirsson博士在談到這個問題時說，「我認為總體上來說，心臟外科醫生可能無法完整修復所有該修復的瓣膜。但是我相信最終越來越多的中心可以掌握相關技術，最終這項技術也會變得越來越常用。」

儘管主動脈瓣修複目前僅在少數醫學中心由心外科專家開展，但修復技術仍被認為是心臟治療的未來。

「主動脈瓣修復並不是標準術式，平時進行也比較少。相較二尖瓣修復他們的成功率也比較低，不過目前看來還是有一些進展。」斯坦福大學心胸外科錢主任名譽教授Bruce Reita博士說，「我認為這是該領域未來明確的方向。」

修復主動脈瓣

美國心臟病學院及美國心臟協會指南推薦在某些二尖瓣疾病中應用二尖瓣修復術，例如二尖瓣推吹。但是其他一些情況，修復還是置換主要還是依賴心臟外科醫生的謹慎考量。Weill Cornel醫療心胸外科副教授T. Sloane Guy醫學博士指出對於主動脈瓣修復，指南則非常模糊地指出只有在特定的，預期可以獲得良好結果的患者才能進行瓣膜修術。

主動脈瓣從結構和功能上來說與二尖瓣都有很多的不同。舉例來說，二尖瓣有兩葉瓣膜，而主動脈瓣有三葉，所以外科醫生需要同時兼顧三邊來使得瓣膜能正常工作。主動脈瓣能夠利用的組織也比較少，Woo教授坦誠必須應用不同的技術和更好的縫合技術才能完成手術。

因為這些技術挑戰以及非常陡峭的學習曲線，主動脈瓣修復很難掌握。

「因為這項技術在基礎上與（二尖瓣）完全不同，因此主動脈瓣修復術仍然離成功很遠同時很難廣泛應用，目前研究的結果仍遠遠不及二尖瓣修復術。目前主動脈瓣的修復仍然依靠只有特定患者特定瓣膜能夠獲益。」，Guy博士評論道，他推薦病人選擇病例數多、專註於瓣膜修復的醫院。

在2016年，Cameron在歐洲心胸外科雜誌上發表了一篇評論，在其中他為主動脈瓣修復術表示除了悲觀，將修復術稱為「無法破壞的堅果」。

然而，他同樣在評論中認為該領域的前沿已經取得巨大的進步，同時重新讓研究者感興趣。很大程度上Cameron被兩位外科醫生創新性的工作激勵了。Tirone David博士和Magdi Yacoub爵士在上世紀90年代對於升主動脈瘤或者主動脈膨出患者創造了保留主動脈瓣的手術。這種後來被稱為保留主動脈瓣的主動脈根部置換術後被廣泛應用於馬凡綜合症。

在手術中，外科醫生切除掉病變的主動脈瓣部分並用被稱為移植物的滌綸聚酯纖維管與心臟縫合。與過去將整個主動脈瓣切除不同，外科醫生保留患者的組織並將組織植入至移植物內壁，有時候則需要用其填充重構瓣膜。手術中外科醫生需要分離冠狀動脈並重接至移植血管的過程使得手術更加複雜。

兩場手術

在最近的這個9月的造成，Woo博士被召去進行一台計劃改變的手術。患者是一位50歲患有感染性心內膜炎的患者，這種感染摧毀了他的主動脈及主動脈瓣，病人已經完成了人工心肺循環，人工循環機暫時取代了他的心肺功能，他的心臟臨時停跳以使外科醫生可以進行手術。在Woo開始手術前，他仔細瀏覽了在屏幕上顯示的超聲心動圖，圖像上看瓣膜在前後漂浮。這確實是嚴重的瓣膜損毀。

他和他的團隊成員心外科總住院醫生David Scoville博士開始切除病變的主動脈瓣根部，接著小心細緻的從損毀瓣膜及周圍切下20片病變組織碎片。他們用直徑大約1英尺的滌綸聚酯纖維管置換了主動脈根部，他們用大量藍色尼龍縫線將移植血管固定在位，接下來就到了最難的部分，將患者仍然存在的瓣膜縫合至移植血管內。

「想像西裝內部縫合一樣。」，Woo說。他小心地在細小的一支血管中進行著「定製裁縫」的工作，他必須將瓣膜縫合到正確的位置，然後應用戈爾特斯縫線重塑瓣膜結構，使瓣膜重新裝好同時均勻排列成一直線。這個過程非常痛苦，他必須仔細地用合適的工具用細小的縫線進行縫合。這個過程許多外科醫生都不不願意嘗試，因為只有很少的瓣膜組織可以利用，不過為了病人，Woo仍然堅定地希望這個過程完成。

他和他的同事隨後在移植血管中開了兩個小口使得冠脈可以重新介入。他們從左主冠狀動脈開始，這根血管被Woo稱為「靈魂之依」，因為這根血管為一個充滿活力心腔提供血液，心腔泵出的血液將供應全身。他們接著重新連接了右冠狀動脈，隨後他們給修復的瓣膜充壓通過影像學觀察修復瓣膜的功能。從影像上看，修復的瓣膜像正常瓣膜一樣開閉，瓣葉都整齊地在同一水平上。

「瓣膜開閉非常良好。」，Woo博士對這個歷時4小時的過程進行了評價，「患者可以一生使用自己的瓣膜了。」

在幾周前，Woo也進行了一項不同類型的修復。他修復了以為六十多歲脫垂了數十年的二尖瓣。在近期，患者開始出現氣短、心機的癥狀，檢查顯示瓣膜存在嚴重的反流。在手術中，患者接上了人工體外循環，但患者並沒有開胸。Woo博士成功的從患者肋間做出了一條2英寸切口完成了手術。這種小切口與傳統開胸手術一樣有效，同時減少了併發症、出血、感染的風險，同時避免了留疤，減少了住院時間。他和心外科住院醫生Andrew Goldstone博士在2016年的心胸外科年鑒中發表了評述文章。

Woo和他的同事心外科醫生John MacArthur博士通過這種小口徑切口，他們通過電視屏幕了解內部情況。觀察到二尖瓣時他們發現二尖瓣就像泡芙一樣蒼白，組織鬆散。「大部分外科醫生會選擇切除瓣膜。」，Woo表示，「我們希望能重新雕刻這個瓣膜使它儘可能正常。」

應用他設計的手術方式，Woo用單根戈爾特斯縫線將瓣膜鉚釘在位，隨後使其能夠穩固固定在心室壁上。他摺疊多餘的瓣葉避免它再次脫垂。接著他將表面覆蓋深色有機材料的鈦合金環固定在瓣膜的基底部，這個手術使得瓣膜被牽拉住避免了進一步的反流。

完成後，Woo重新通過影像學評估了他的工作，確認沒有血液反流，這意味著瓣膜修復完成了。整個過程中他高度集中效率極高，所以整個手術過程僅有90分鐘，而大部分外科醫生進行開胸手術需要6個小時。他和MacArthur在2013年歐洲心胸外科手術雜誌上發表的一項研究顯示應用該手術技術可以使得人工心肺時間縮短為59分鐘，這是常規手術平均時間的一半。這位Woo的病人術後恢復迅速，4天後就出院了。

總體而言，外科醫生希望在各種修補技巧中加入自己的變化。這些變化與患者的解剖結構和組織重塑的可行性相關。與其他醫生必須遵照嚴謹的指南來開具醫囑及其他治療不同，外科醫生在手術中往往需要較大幅度地改變方案來適應臨床的實際情況。

完全修復的哲學

Woo說他傾向於將修復作為每一位患者的治療選項，當然他也知道並不是每一位患者都能夠進行修復。例如，對於瓣膜纖維化的患者，堅硬厚實，因為鈣化被破壞的瓣膜無法良好的進行調整和保存。不過他始終堅持完全修復的哲學。

「我們相信通過我們自己的努力，我們可與努力使每位患者都是潛在可以修復的。」，Woo表示，「沒有一位患者應該被自動被看作無法修復，每個人都應該有機會。」

他說他經常給全世界範圍內的心內科及心外科醫生進行講座，努力推動修復概念的發展。儘管不少醫生對這項概念好奇充滿興趣，他仍然受到了許多質疑，一些醫生認為這些新技術需要很長的時間才能掌握，而另一些壓根排斥改變。

「告訴整個學界主動脈瓣可以修複本身就是一直在進行中的挑戰。」，當Woo討論到這個問題時表示，「他們也許從未聽說個這種技術，也許沒有看到外科醫生成功實現瓣膜修復，亦或是他們在沒有長期可靠性數據的情況下不願意嘗試。」

他也在訓練下一代醫生例如目前賓夕法尼亞大學心臟外科住院醫生Goldstone，他和Woo在斯坦福及賓夕法尼亞大學已經一起工作了7年來探索這些技術。

Woo談到自己的學生時說：「我們一直在訓練他和其他年輕醫生，這樣他們就會傳承並且進一步改進這些複雜的重建技術，通過這些你訓練指導的醫生，你正在創造一條可以長期造福社會的道路。

治癒的Healey

回到Nathan Healey，他在他那場可以稱為馬拉松式的手術10天後完全恢復出院。Woo在他的心臟里安裝了一個起搏器，因為這次的心臟破裂破壞了他的正常心律。Healey重回職業網球，3年後他參加了2015年美國網球公開賽。他說他可能是少有的幾個帶著起搏器還能參加高水平網球比賽的球員。

在2016年秋天，他帶著家人回到了他的祖國澳大利亞，在家鄉，他成為了網球教員，在每場訓練開始前都要進行冥想。他也教瑜伽，衝浪，偶爾參加一些臨時舉辦的網球比賽。從死亡邊緣走回來的他對生活有著美好的看法，他儘可能地去尋求平和，品味每一天的生活。

偶爾他也會有一些小小的恐懼，擔心他的心臟會再次出現問題，不過他規律隨訪，他的醫生向他保證這幾乎不會發生。

「我對於能夠向後每天的生活非常感恩」，他說，「那天晚上很多幸運的事情接踵而至，我很幸運遇到了那位外科醫生，我很幸運我進行了修復術」。

本文節選翻譯自Stanford Medicine, 《Going natural——Using heart patients" own tissue to repair damaged valves》，作者：Ruthann Richter，照片：Leslie Williamson

Joseph Woo醫學博士

Norman E. Shumway教授，生物工程與外科學教授

執業範圍：

冠狀動脈異常（ACA）、主動脈疾病、左心室輔助裝置、左心室重塑

教育背景：

委員會認證：普通外科，美國外 科學會2000）

委員會認證：美國胸外科胸外科學院（2002）

實習：賓夕法尼亞大學醫院（1993）PA

榮譽：

2005十大費城醫學研究人員，費城問詢報（2005）

21世紀領導者，費城雜誌（2003年）

40歲，獲四十大獎，費城商學雜誌（2003年）

主要任職斯坦福心血管研究所副主任，CT外科（2014年至今）

參加心胸外科，Lucille Packard兒童醫院（2014年至今） ）

參加心胸外科，斯坦福醫院和診所（2014年至今）

本期策劃：沈靂 余鋰鐳 靳志濤

圖文編輯：殷嘉晟

後期製作：張倩倩 黃朔陽 朱夢悅

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