主動脈支架手術介紹

主動脈支架手術介紹

歐陽志佩¹ 王雅儒²  姜智耀¹

1臺北市立聯合醫院仁愛院區 心臟血管外科

2台北榮民總醫院 護理部

 

主動脈疾病介紹

    主動脈為人體心臟向外延伸出的最大血管，經過胸腔的部分又分為升主動脈，主動脈弓，與降主動脈。進入橫膈下方腹部的降主動脈則稱為腹主動脈，其中並有分支至腹內各器官而最後分成兩支總髂動脈進入兩腿。常見的主動脈疾病以動脈瘤(aortic aneurysm)與動脈剝離(aortic dissection)為主。發生機率又隨年齡增大而增加。較為少見的疾病則有主動脈感染與外傷性主動脈疾病等等。這些疾病又常以發生的位置分為胸部與腹部主動脈疾病。

主動脈瘤常產生於主動脈壁較脆弱的地方，並因長期血壓過高而膨大。臨床上定義的動脈瘤為管徑大小超過正常管徑的一點五倍，其中又以腹主動脈瘤最為常見。發生的危險因子包括除高血壓外，會造成動脈硬化的危險因子，如抽菸、 家族遺傳等也都會增加動脈瘤產生風險。除此之外，結締組織相關的遺傳疾病，如馬凡氏症候群(Marfan syndrome)等也常會產生動脈瘤疾病。主動脈瘤在臨床上大多沒有症狀，有部分病患甚至直到主動脈瘤大到壓迫腹內器官才有症狀產生。

主動脈剝離的發生為主動脈壁的最內層或中層撕裂而造成三層構造的主動脈管壁間的分離。撥離後的血管會分成原來血流通過的「真腔」與分離後造成血流入撥離層內的「假腔」。主動脈剝離與主動脈瘤雖然臨床上有截然不同的表現，但在病理結果卻又有若干的相似，兩者皆為主動脈內層的受傷，血管中層的變薄與逐漸受破壞而變脆弱的血管壁。因此兩者在發生的危險因子上也有相似，例如上述之高血壓與動脈硬化，遺傳性結締組織疾病等等為相同的危險因子。不同的是一旦發生主動脈剝離，往往會產生一定的疼痛，甚至是難以忍受的劇痛。特別是胸部升主動脈部分的剝離，是需要外科立即手術的急症，若在發病的48小時內未能診斷出來，死亡率甚至每小時可增加1%。

由於主動脈位於人體內許多臟器的後方，傳統上這些疾病的治療若需要以外科手術方式進行，不僅傷口大，恢復時間慢長，特別是這些疾病的病患通常為年紀大且同時擁有其他肺腎等疾病的問題，往往手術後死亡率與併發症產生率都相當高，在外科是相當棘手的疾病。因此，血管內腔手術技術(endovascular technique)與主動脈支架(endovascular stent-graft)的發展，即是希望以較小的侵襲性方式盡可能減少手術可能產生的併發症與危險，以微創的方式希望達到與甚至是超越傳統手術方式治療的效果。

 

主動脈支架歷史

     周邊血管內腔治療的支架發展早在1960年代由放射性介入治療始祖Charles Dotter開始¹，其後經動物試驗與人體試驗逐漸演變成熟。自1991年Parodi醫師進行文獻紀錄上第一例血管內腔治療腹主動脈瘤²後至今二十幾年不斷演變與進步，從腹主動脈發展到胸主動脈，於1994年由Dake醫師提出胸主動脈支架治療報告³，其後2005年Gore公司的TAG 支架的試驗(Pivotal trial)讓FDA通過治療降主動脈的胸主動脈瘤治療⁴。台北榮總則在2001年進行第一例腹主動脈支架放置⁵。而經過這些動脈瘤的治療經驗後，其他的主動脈疾病，如慢性的主動脈剝離(type B aortic dissection)與一些非典型主動脈剝離(Penetrating artherosclerotic ulcers and intramural hematoma)與主動脈外傷急症(Traumatic dissection and rupture)等，支架治療逐漸變成標準治療的一項選擇。

 

主支架介紹

    主動脈血管管腔內手術(aortic endovascular surgery)主要是靠人工血管支架(stent-graft)，即人工血管包覆金屬支架進行。目前台灣使用的支架大致有三家廠商Medtronic，Gore與Cook。各家廠商基本的原理與放置過程類似，但略有不同的設計特點。基本腹主動脈支架設計如圖一所示

 

治療範圍

    依照主動脈支架設計放置的位置大致可分為胸主動脈與腹主動脈支架。治療涵蓋的範圍包括腹主動脈瘤，進展到胸主動脈瘤、慢性造成周邊器官灌流不足等併發症的乙型(type B)主動脈剝離與胸腹主動脈瘤(thoracoabdominal aneurysm)。 其他例如創傷造成的動脈破裂，創傷性與其他因素造成的假性動脈瘤(Pseudoaneurysm)，甚至是感染性的主動脈瘤(mycotic aneurysm)等也都有治療報告與進展。

 

操作過程與術前評估準備

主動脈支架的施放仍有相當多術前的準備與考慮，以下就針對重點部分說明:

 

1. 術前的影像檢查

    目前因電腦斷層的速度快且影像重組技術進步(CT angiography)而成為主要檢查工具，其他如核磁共振(MRI)，血管攝影等為輔。核磁共振目前在慢性腎衰竭或腎功能不佳的病患因仍有nephrogenic systemic fibrosis的危險與在鈣化的偵測考慮上沒有CT準確，因此目前仍是以電腦斷層為主。缺點是電腦斷層檢查與放置過程需顯影劑對比，因此病患腎功能與顯影劑的影響也相當的重要。

 

2. 手術適應症的考慮與放置過程

    手術首先須要於兩側鼠蹊部的股動脈切開或是由經皮穿刺方式在X光機與顯影劑引的導下置入血管支架。因此主動脈與兩腿的腸股動脈解剖學上的考慮也相當重要。特別是主動脈、腸骨動脈(iliac)與股動脈(femoral)的直徑與彎曲的角度。主動脈支架依廠商的設計與提供的大小，也有一定的範圍限制，通常一般廠商的主動脈支架大小約落在21~45mm左右，超過範圍的主動脈大小可能也需輔以傳統手術治療。另外主動脈近端支架施放與主動脈管壁貼合處(proximal landing zone)因為主動脈血流力量衝擊與為避免血管支架與管壁固定後位移或滲漏，通常在施放的近心端須也至少需要1.5~2公分的貼合距離。若主動脈有分支而未有足夠的施放貼合主動脈管壁長度，有時就必須行繞道手術或是以有分支的支架(branched graft)治療。另外主動脈支架的直徑應較實際血管直徑大約15~20%以利貼合於血管管壁。 因此若主動脈直徑超過這個範圍也無法單純的以支架治療。

    除此之外，年紀大的病患，通常不僅血管彎曲的程度會變大，血管本身也會因為血管壁的鈣化使血管管腔變得狹窄。嚴重的腸骨動脈狹窄與過度彎曲可能會使支架置放輸送時無法通過而不適合支架手術。若遠端腸股動脈也有動脈瘤必須治療，需有一側的內腸股動脈保持通暢，以供應直腸與尾骶骨部血流。不過目前在支架材質與手術方式配合的逐漸進步，目前也可能逐漸克服這些問題而增加了支架手術應用於治療的範圍與可能性。

 

手術後產生的併發症

中風與癱瘓

    主要發生在胸主動脈的治療，常為血管栓塞或缺血造成。腦中風的機率約3%。主動脈支架則有腸缺血發生率約1~3%，特別是大腸的部位。除了是下腸系膜動脈(inferior mesenteric artery)受支架遮蓋影響外，置放支架產生的鈣化血管壁與斑塊脫落也可能會造成遠端臟器或下肢缺血⁶。脊髓缺血(spinal cord ischemia)造成下肢癱瘓發生在胸主動脈支架治療約2~5%⁷，在腹主動脈瘤則較少見約0.21%。可能發生原因為支架遮蔽了主動脈分支導致缺乏側枝循環的脊髓缺血而壞死。在這些情形下，部分可藉由腦脊髓液引流減壓與類固醇治療，嚴重則可能造成不可逆的下肢癱瘓。因此主動脈支架的治療若在可能的情況下，左側鎖骨下動脈會儘可能保留以增加側枝循環減少脊髓缺血的可能。

 

腎臟衰竭

    通常顯影劑使用量約50~100ml不等，與顯影劑相關的腎損傷(contrast induced nephropathy) 發生率約6.7%⁸。在這些腎功能有問題的病患，另外有些也可使用如CO₂當顯影定位支架置放⁹。有部分腎功能受影響是因為支架遮蓋了腎動脈的分支入口。若只有部分遮蓋，有時可用腎動脈支架解決，若有些支架近端無固定鉤， 可能還可以用氣球與導線幫忙設法將支架往下拉的方式處理這些情形。

 

腸股動脈破裂(iliac rupture)與局部剝離(focal dissection)

    太小或太過彎曲與鈣化變硬的腸骨動脈常常是支架治療遇到的難題，此時可以後腹腔血管接合出人工血管以作為支架輸送的管道 (retroperitoneal iliac conduit)作為解決。 局部動脈剝離或術後因血管彎曲造成的支架壓折(kinking)為術後下肢血管血流形成血栓與栓塞常見的原因，因此支架放置完成後除一定要以血管攝影確認支架滲漏與各部血管暢通外，也必須確認兩側的股動脈脈搏完好。若不幸發生，也有時也有機會再以支架方式解決。有些的下肢缺血則在較晚期發生，並認為與主動脈瘤經血栓後逐漸縮小造成的形狀壓力改變有關。一旦有血栓產生，就需要排除與確認為相關可能的原因，包括支架本身壓折、狹窄或是血管剝離造成。傳統手術血栓移除(thrombectomy)有時可能對支架造成損傷，因子除血管內腔血栓移除手術外，使用血栓溶解藥物治療與動脈繞道手術也是必要的方式。

 

手術感染

    手術傷口部位產生感染，血腫與淋巴滲漏，發生率約從1~10%。目前有免切開經皮下穿刺進行方式減少手術傷口的大小，大大減少了局部傷口感染的機會。除此之外，支架本身亦有受污染而感染的機會，發生比率雖小於0.5%¹⁰，但有時須再以傳統手術方式將支架取出。若病患為高危險則可以長期抗生素與引流方式治療，但效果可能有限。大多病患最後還是將感染的支架取出，並進行繞道手術。

 

血管內腔滲漏(Endoleak)

    主動脈支架是希望隔離開有病兆部分的主動脈使血流在支架血管內，不會流入病兆部分的主動脈造成動脈瘤進步擴大甚至破裂，但是因主動脈管壁與支架貼合或其他原因仍會有部分血流進入動脈瘤，就稱為內腔滲漏。內滲漏的種類文獻上大致分為五種，如圖二所示:

 

第一型指的是近端或遠端的支架與血管管壁未能貼合造成的滲漏，通常與血管管壁鈣化，過分彎曲或支架直徑大小選擇不當有關。

 

第二型指的是主動脈血管分支血管的血液回流，腹主動脈部分大多是由lumbar 與inferior mesenteric artery造成。

 

第三型指的是支架本身在組成的接合處與套疊時的滲漏。

 

第四型是支架套膜本身孔洞與破裂引起的滲漏。

 

第五型則是無上述情形或找不到明顯滲漏處但仍有動脈瘤受壓與擴大的情形。

 

    第一與第三型的滲漏發生率8.2~18% ¹¹與0.7~8%。大多仍可能造成動脈瘤破裂因此需要再次處理。第二型發生率8~45%大多可能有機會血栓而可以先行觀察。第四型則大多可逐漸消失而以觀察為主。第五型則在診斷上較為棘手，可能認為與血漿對血管支架材質的通透產生的滲漏而產生(hygroma)有關¹²，如果動脈瘤還持續增大則需再次手術處理。

 

支架產生位移 (migration)

    主動脈支架靠主動與被動的固定方式與主動脈貼合，主動固定主要是靠支架本身設計的小鉤固定於主動脈，被動固定的力量則來自於支架較主動脈直徑大產生的張力與摩擦力固定。支架若產生位移則有可能產生血管內腔滲漏，甚至是支架的壓折與脫離。支架位移通常發生於手術後一年，但是也有可能幾天甚至發生在4~5年後。位移的產生與主動脈手術本身在主動脈的鈣化彎曲程度，支架大小選擇與血管形狀有關。支架本身的設計與材質也可能有影響，有主動固定的支架也可能較不易位移¹³。

 

支架金屬與材質疲乏(Material failure)

    有時相當難診斷，可能需要再次手術或內面在以新的支架套在裡面解決問題，甚至是過於彎曲的主動脈造成金屬斷裂亦有文獻報告。

 

再介入治療(re-intervention)的可能性

    由EUROSTAR Trial¹⁴試驗顯示，隨著支架治療時間越久，再次手術介入治療的機會可能會增加。其試驗從1999到2004收集2864個病患顯示第1、2、3、4年內需再作介入治療比例為6. 0%、8. 7%、12%與14%。且部分支架手術後仍需再次手術或傳統手術的情形，包括持續的內腔滲漏與動脈瘤變大，特別是支架與支架本身相關的問題，如第五型支架滲漏、支架產生位移與支架血栓造成栓塞。第一型內腔滲漏可能有機會再以近端支架延伸與氣球擴張加以貼合血管內壁與防止滲漏，但是需特別注意腎動脈的相關位置以免蓋住腎動脈出口。Minion等人也提出了「Endowedge」的方法以避免覆蓋住腎動脈與主動脈的分支出口¹⁵。有時遠端無法解決的腸股動脈滲漏也有將該側腸股動脈封住，例如用Aortouni-iliac graft避免血液回流後再輔以人工血管做兩側股-股動脈繞道(femo-femoral arterial bypass)手術以解決血管內腔滲漏問題。

    治療胸主動脈剝離問題時，在近心端，有時也可能發生回朔性的主動脈撥離(retrograde dissection)。在遠端，由於主動脈本身剝離後動脈壁變薄，且主動脈真腔有時受假腔壓迫變小變扁以至於支架放置後承受較大的壓力而產生再裂開造成遠端再剝離(distal break)的現象。這些情形可能需要輔以再次手術的治療。

 

相關大型研究關於主動脈支架治療效果追蹤

1. 腹主動脈瘤部分

EVAR I (United Kingdom Endovascular Aneurysm Repair) ¹⁶

為主動脈支架與開刀治療5. 5公分以上動脈瘤的比較，從1999到2004年37間英國醫院收集共1252人的資料。在手術完30天的追蹤顯示支架治療結果較佳， 死亡率與傳統手術相比分別為1.8%與4.3%。然而隨著追蹤時間到十年，兩者相差的結果(包含非心臟與主動脈破裂相關)就逐漸消失。另外隨追蹤時間越長與支架相關的併發症也越多。不過這些研究為早期的主動脈支架材料與技術，隨著時間的逐漸進步，可能也會影響研究結果。

 

EVAR II ¹⁷

主要比較因傳統手術可能產生併發症使開刀風險太高而無法手術的病人與支架治療的效果。404位病患中有109位接受支架而207位病患僅保守治療。早期結果顯示支架治療對避免主動脈破裂死亡較保守治療有好處 (Hazard ratio為0.53)，但長期結果確是與EVAR I試驗類似。

 

DREAM (Dutch Randomized Endovascular Aneurysm Management) trials ¹⁸與OVER (Open Verus Endovascular Repair)¹⁹

比較傳統開到與支架治療效果，平均追蹤約2年與1.8年，術後30天死亡率以支架較低，但兩年死亡率則沒有顯著差異，且支架需再進行介入治療(re-intervention)的比例較高。

 

ADAM (Aneurysm Detection and Management)與UKSAT (United Kingdom Small Aneurysm Trial)²⁰

研究顯示較小的動脈瘤(<5. 5cm)及早手術與觀察追蹤兩者差異不大，也就是提前手術並沒有明顯在死亡與動脈瘤相關的併發造成的死亡有幫忙。

 

CEASAR (Comparison of Surveillance Versus Aortic Endografting for Small Aneurysm Repair) ²¹與 PIVOTAL (Positive Impact of Endovascular Options for treating Aneurysms Early )²²

4~5公分動脈瘤追蹤約32.4與20個月，顯示早期手術必須負擔手術本身產生的風險，在支架與密集追蹤觀察兩者的結果並沒有顯著差異。其中在36個月內約六成的觀察病患可能因為動脈瘤增大需要手術。

 

2. 主動脈剝離部分

INSTEAD trial (Interventional Stent Treatment Acute Dissection)²³

對uncomplicated type B慢性主動脈剝離的病患以支架或保守藥物治療作比較，兩者在兩年中整體的死亡率並沒有顯著差異。

 

ADSORB trial (Acute dissection: stent graft of best medical therapy)

    在早期Uncomplicated type B 主動脈剝離病患支架與藥物治療隨機性比較， 目前在初步結果顯示在支架組治療上有較顯著的主動脈重塑(aortic remodeling)， 但短期的一年內存活率目前沒有差異。只是需要更久的時間的追蹤來看結果是否與INSTEAD trial類似。

   

    台北榮總本身在主動脈支架於降主動脈剝離治療上，比較急性與慢行降主動脈剝離治療結果追蹤平均約兩年左右，發現在急性撥離期治療下主動脈重塑情形較明顯，但在存活與治療結果上兩者仍無差別²⁴。

 

外傷性主動脈受損治療

    外傷造成的主動脈切段(transaction)主要方發生在ligamentum arteriosum。 主動脈支架也顯示出較低的死亡率與併發症發生率²⁵。

 

總結

    隨著主動脈支架的材質與手術方法的進步，以往需開胸與開腹的大手術逐漸為小傷口甚至是經皮穿刺與局部麻醉即可的微創手術取代。主動脈支架治療也隨著手術影像設備與支架材質的進步而有更廣泛的治療應用。雖然目前仍有相當的限制與較多的術前評估工作，與傳統手術比較，主動脈支架的優點包括術後減少傷口大小、手術輸血量減少、較短的加護病房與住院天數與減少短期手術後30天內的併發症。傳統手術則有較多出血與輸血的可能性，心肺功能衰竭等併發症產生。目前由前面研究結果顯示，在較小的動脈瘤(<5cm)提早以支架治療並未明顯提升治療存活率，且因為支架可能產生術後的併發症隨時間拉長而增加，也較傳統手術有較高的手術後再介入治療比例，因此術後規則而長期追蹤，以期及早發現後續相關的併發症都是必須的。隨著未來在支架材質與技術方法的進步下，相信對目前產生的各項併發症都有機會減少與改善，達到真正微創治療的目的與效果。

 

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