景在平 第二军医大学附属长海医院普外科、血管外科主任,全军血管外科研究所所长,上海市血管系统疾病临床医学中心主任,全军血管外科学组组长,全国血管外科学组副组长,亚洲血管外科协会理事,欧洲血管外科协会及国际腔内血管专家协会委员,10余种国内外核心杂志编委。
遥想20年前,要完成主动脉瘤手术需同时开胸开腹。如今,仅在局麻下患者听着音乐即可完成手术。这一切的变革完全得益于科技发展,以及技术和器具的创新。血管外科在不断摸索和实践中坚持创新,这正是“腔内血管学”持续发展的直接动力和重要基础。我们可从其发展中看到创新之梦是怎样一步步推进并逐一实现的。
梦之一 人工血管“移花接木”
主动脉夹层动脉瘤随时会发生急剧大出血而导致患者猝死。其发展和结果都非常无序和不可测,是患者的噩梦。为了控制这个噩梦,医学界的前辈早就开始了控梦计划。他们首先发明了粗帆布并将其缝制成筒状,这就是最原始的人造血管。他们试图将夹层撕破的那段动脉用这种人造血管替换,因此就要为患者开胸。要开胸就得麻醉,就得先有麻药和呼吸机以及后来的体外循环机。目的是在开胸大手术时,患者既不知道痛,又要维持呼吸和循环。这就是所谓的开胸(必要时加开腹)人造血管主动脉置换术。这救了不少人的命,但也要了不少人的命。从一定程度上讲,手术本身仍然是一个噩梦。
正是由于大手术的一系列问题,造梦者们又继续向前探索。大动脉与长江可有一比:如果大堤一下子全被冲垮,那叫决堤;如果大堤的三分之二被冲垮,大堤岌岌可危,那叫溃堤。溃堤就是夹层动脉瘤患者面临的现状。要阻止溃堤走向决堤,既可以从外面培土固堤,也可以从里面铺设管道。微创腔内隔绝术就是将那段人造血管从动脉腔内铺设到夹层动脉瘤撕裂口处。要实现这一美梦,第一关就得搞一根很薄很结实的人造血管。于是造梦者们就在粗帆布基础上探寻新材料,他们发现了尼龙,继而发现了涤纶、腈纶直至后来的聚四氟乙烯。
将这些人工化学材料制成片,薄如纸,卷成筒,接无缝,就成了现在的人造血管,它可压缩到一根很小体积的细管里便于导入动脉中。它虽菲薄如纸,但却强壮得可以吊起满满一电梯的人,这就保证它可以终身抗住高速、高压血流的冲击。它是化学中最惰性的材料,所以它没有抗原性,也就不产生排异性,同时也不会分解而产生毒性。尽管它菲薄如纸,却是滴水不漏,很好地满足了夹层动脉瘤腔内隔绝术后移植物不漏血的要求。
接下来的问题是这么薄而柔的一段人造血管如何能在高速高压血流的动脉腔内牢牢地贴敷于动脉内壁上。大手术解决这个问题靠的是缝合。而微创腔内隔绝术则是运用刚柔相济的金属支架进行锚定。开始用不锈钢细丝编成管状支架,套在已发明的人造血管的两头,用血管缝线将两者缝合在一起。起初支架套于人造血管内面,后又改为套在外面,无非是为了便于装配和缝制,同时也避免形成血栓。但是无论于内于外都出现了一些问题,于是造梦者们又先后发现了钛和镍两种金属,进一步研发出了镍钛合金,并用激光雕刻网孔后制成支架。纤薄的支架与同样纤薄的人造血管套合缝固便构成了微创腔内移植物。两者刚柔相济,既可以撑张固定,避免移位;又可以依势而行,不留内漏。
梦之二 手术操作“精确制导”
腔内移植物的装配成功只是实现了梦的第一层。接下来的问题是如何将腔内移植物导入夹层动脉瘤的撕裂口部位,这有点像将人造卫星发射到太空预定轨道。要想将一根2~5厘米粗、8~20厘米长的腔内移植物导入靠近心脏的大动脉内,导入系统越细越好,越细所需要的切口就越小,所需要的麻醉就越少,对患者的干扰就越小,也就越微创;其次导入系统越光滑越容易通过扭曲狭窄的股髂动脉;导入系统还要刚柔相济,刚要刚到能将腔内移植物挺过所有狭窄和扭曲,柔要柔到在挺过所有这些狭窄扭曲时又能做到依势而行、顺势而进,且不会挺破动脉壁。导入系统同样也经历了从橡胶管到塑料管再到混合材料管的诸多探索和改进。
腔内移植物在患者动脉内的导入、定位和释放的整个过程要高度精确。但这个动态过程是不可直视的。要使这个不确定的过程变成一个精确过程,人类再次利用了光的作用。在DSA机X线监视下,整个过程的不确定性变成了精准导入、精确定位和精妙释放。至此,腔内微创隔绝术取代开胸大手术治疗夹层动脉瘤的美梦终于成为现实。
梦之三 挺进“雷区”惠及大众
在微创腔内隔绝术早期都是用全身麻醉,随着20年来的精心探索和经验积累,我们所用的麻醉越来越少。现在,微创手术室里的许多手术,都是在医患共同欣赏音乐和轻松对话的局麻下完成的。微创的妙处和益处越来越显现出来了。
如果说微创腔内隔绝术的第二层梦是实现了对大动脉无分支直管区动脉瘤进行成功微创隔绝的话,那么这一美梦的第三层就是向着那些有分支动脉的微创腔内治疗禁区深入和挺进。这些地方之所以被称为禁区,就是因为这些区内密布着支配心、脑、肝、肾、肠等一系列重要生命脏器的动脉分支。在腔内微创治疗过程中,如何确保在完全隔绝动脉瘤的同时又确保不遮蔽这些分支动脉且不发生脏器缺血和坏死?况且正由于这些分支动脉的分布使得这些区域构形更不规则,更难驾驭,因此要求腔内移植物设计更具梦幻般的创意。
在国家“863”科技攻关计划“十五”和“十一五”两个五年计划攻关基金支持下,我们原创性地设计研发出了自己的专利产品:开窗型和分支型腔内移植物。不仅成功地攻克了腹部内脏区大动脉瘤腔内微创治疗的禁区,还成功地攻克了主动脉弓大脑分支动脉区腔内微创隔绝术治疗主动脉夹层动脉瘤的世界禁区,并进一步一举攻下了前有冠状动脉后有大脑动脉分支的升主动脉禁区,成功完成了主动脉瓣微创腔内置换术,使越来越多的患者享受到腔内微创治疗的益处。
梦之四 创新探索永无止境
创新虽可分阶段,但却永无止境。低一个层次的创新已属不易,高一个层次的创新更为艰难。进口产品已用微创腔内隔绝术治疗腹主动脉瘤,但国产化器具的研制开发怎么办?肾下腹主动脉瘤可行微创治疗,肾上腹主动脉瘤怎么办?胸降主动脉夹层动脉瘤已可行腔内隔绝术,升主动脉和主动脉弓夹层动脉瘤怎么办?新一轮课题新一轮挑战,创新就是在一次次挑战中不断攀登高峰。
外科临床科学工作者不应把我们手中常用的疗法视作永恒不变的定式,而应把一个疗法一项技术甚至一个操作的改进都看做一定范围、一定层次和一定阶段的创新。这些小创新日积月累就会变成学术创新,学术创新就会促进学科发展。因此,创新既是学术发展之魂,又是学科发展之魂,也是医学发展之魂。(王建影整理)