主动脉缩窄（coarctation of aorta，CoA）是基于形态学描述的一个命名，准确地说，应是指胸降主动脉存在有显著血流动力学意义的先天性狭窄，通常正位于左锁骨下动脉远端动脉韧带起始的地方，但是少数缩窄可位于主动脉弓部、降主动脉膈肌平面、甚至肾动脉水平以下的腹主动脉。CoA是一种常见的先天性心血管畸形，占先心病的7%～14%，大多数的CoA患者同时合并室间隔缺损或其他复杂心内畸形。
虽然Morgangni早在1760年就描述了主动脉缩窄，但CoA的形成机制仍然存在很大的争议。Anderson等发现动脉导管和降主动脉的组织相延续，Pozzi、Ascenzi等通过连续病理切片也发现动脉导管的肌肉组织与主动脉壁的肌肉弹力层相连续移行，而且主动脉壁的弹力层在动脉导管处和主动脉峡部多数被平滑肌所取代，从而推测动脉导管在闭合过程中平滑肌的收缩累及主动脉峡部使其平滑肌组织增生造成了主动脉缩窄环。这一理论虽然可以准确的描述孤立性CoA并且获得了众多的解剖病理学证据支持，但很难解释大多数的CoA患者具有大量的侧支循环并且50%以上的患儿合并主动脉瓣二瓣化畸形，而二尖瓣、左心室或左心室流出道发育不良也并不少见。因此Taussig和Rudolph等认为胎儿期流经动脉导管的血流减少引起主动脉峡部和动脉导管连接处的继发性狭窄和扭曲是CoA形成的主要原因，CoA仅是与左心室发育不全或左心系统梗阻等一系列相关的畸形的一部分表现。正常胎儿期左心室泵出的血液经过主动脉弓主要供应头臂部，仅有10%左右的心排血量通过主动脉峡部进入降主动脉；而右心室泵出的血液除了少量进入肺循环之外主要都通过动脉导管进入降主动脉供应下半身，约占进入降主动脉的血流的85．5%。因此，一旦存在主动脉瓣狭窄等左心室发育不良或梗阻时，从主动脉弓而来经过主动脉峡部进入降主动脉的血流将进一步减少，将明显影响主动脉峡部的发育导致缩窄。但无论是哪种理论都难以解释发生于其他部位的主动脉缩窄，CoA的发生机制和分类尚需进一步深入研究。
一、解 剖 学
主动脉缩窄的发生位置以及缩窄程度差别很大。可以是局限性狭窄；也可能是管样缩窄，累及主动脉弓降部。临床偶尔可以发现部分病例中动脉韧带处的降主动脉影像学检查表现为“成角畸形”但不存在压差，部分作者将之称之为“假性主动脉缩窄”（图13－4）。典型缩窄段的主动脉中层形成膜状皱襞凸起于主动脉腔内，可以形成局限性的肥厚也可以形成一个缩窄环。随着患儿的进一步生长和导管韧带的纤维化，将在主动脉管腔内膜形成异常增厚的“纤维架”，组织学上近似于动脉导管内膜下的黏液瘤样组织。缩窄近侧的主动脉由于长期承受较高的动脉血压，因此存在不同程度的管腔扩大，在部分患者中的主动脉壁可发生中层囊性坏死或粥样硬化等继发性改变。
图13－4 主动脉真性缩窄和假性缩窄
1903年Bonnet将单独存在的CoA分为婴儿型（即动脉导管开放并供应降主动脉血流，也称为“导管前型”）和成年人型（即动脉导管关闭主动脉腔内呈管样狭窄，也称为“导管后型”）。但Van Praagh指出缩窄的位置总是位于导管旁，因此导管前和导管后的分型方法实际上是不准确的（图13－5）。由于成年人的慢性缩窄和婴儿的导管倚赖性循环之间有明显的病理生理学差别，因此采用“婴儿型”和“成年人型”的分型是为了反映不同时期患者的表现形式以及婴儿期和成年人期相比不同的典型表现。
CoA多数与其他心内畸形同时存在，包括室间隔缺损、右心室双出口（特别是Taussig Bing畸形）、完全性房室通道、全肺静脉异位连接、单心室、左心室发育不良综合征等复杂心内畸形。根据大规模病例回顾性分析，孤立性CoA约占30%，CoA合并VSD约占30%，CoA合并复杂心内畸形约占40%。因此对于先心病外科来说，将CoA分为“孤立性”“合并VSD”“合并复杂心内畸形”这三大类会更有临床指导意义。根据对外科重建主动脉手术难度的影响不同，Amato进一步提出细化的分类方法：①单纯CoA；②CoA合并主动脉峡部发育不良（小于升主动脉直径的40%）；③CoA合并主动脉峡部和远段横弓或近段横弓（分别小于升主动脉直径的50%和60%）；这三类型都分为两个亚型：一是合并VSD；二是合并其他主要的心内畸形。2000年国际先天性心脏病命名及数据库计划中则最终采用了将CoA统一分为孤立性、合并VSD、合并复杂心内畸形这三大类，每一类型再进一步分为主动脉发育正常、峡部发育不良、主动脉弓部发育不良、主动脉弓部及峡部发育不良这4个亚型。
图13－5 主动脉缩窄导管前和导管后的分型
二、病理生理学
单纯主动脉缩窄的存在将直接导致近端高血压和远端血流减少，但对机体血流动力学的影响和临床表现则取决于动脉导管是否开放、主动脉弓发育、缩窄位置的狭窄程度。CoA的患儿表现出两类病理生理学过程和临床症状。第一种表现为降主动脉内血流主要依赖于通过动脉导管的右心血液（即婴儿型），多数患儿由于左心室后负荷的增加而合并不同程度的心功能不全。在动脉导管没有闭合之前，此类患儿将出现明显的上下肢差异性发绀；虽然此时上下肢动脉压差可能并不明显，由于腹腔脏器和下肢的氧供不足往往会出现代谢性酸中毒。一旦动脉导管开始闭合或者动脉导管分流量不足，此时的侧支血管尚未大量形成，缩窄远端器官的缺血将迅速导致无尿、严重代谢性酸中毒、肾衰竭、坏死性小肠炎等。因此尽早使用前列腺素E1（PG E1）促进并维持动脉导管开放目前已成为此类患儿首选治疗。
CoA的另一种临床类型则多数表现为无症状的高血压（上肢），晚期则可能表现为头颈上肢高血压和腹腔下肢血供不足症状并存，即所谓的成人型。此类患者动脉导管闭合，缩窄以远的主动脉可以出现狭窄后扩张，肋间动脉开口可能周围的侧支血管和肋间动脉将进行性扩张。很多情况下是以高血压性心脏病及其并发症（脑动脉瘤、二尖瓣反流、心功能不全等）就诊，部分患者可能出现长时间行走后的跛行。
三、手术适应证及手术时机
几乎所有缩窄患者都需要干预处理（外科或导管介入）来缓解跨狭窄的压力阶差，存在有临床症状的主动脉缩窄都是手术治疗的绝对适应证。对于暂时没有临床症状的主动脉缩窄患者的手术指征和最佳手术时机仍然存在有争议。一般认为对于无症状患者上下肢动脉压差为20～30mmHg或上肢血压高于正常范围2个标准差以上，同时影像学检查提示缩窄处直径小于正常50%就是手术治疗的适应证。
新生儿期发现并诊断的主动脉缩窄绝大多数属于动脉导管依赖型体循环，早期表现主要是充血性心力衰竭可能合并严重的代谢性酸中毒，病情危重。新生儿期一旦疑诊主动脉缩窄即应行动脉和深静脉置管监测血流动力学，同时持续静脉滴注前列腺素E1［5～20ng／（kg·min）］维持动脉导管开放，应用多巴胺、洋地黄等强心药物。此时行气管插管机械通气不仅可以有利于心力衰竭的纠正而且预防前列腺素可能引起的呼吸暂停。若合并严重的代谢性酸中毒则应积极给予腹膜透析甚至血液滤过纠正内环境紊乱。一般情况下超声心动图即可明确诊断。若患儿对治疗反应良好，则可在病情稳定后1～2d实施亚急诊手术治疗；若治疗效果不佳、已合并无尿或急性肾衰竭，则应行急诊手术治疗。
四、手术治疗
1．历史 第1例成功矫治CoA的外科手术是Craaford在1945年完成的，切除了狭窄段并将主动脉单纯端－端吻合。但随着病例数的积累和对主动脉缩窄机制研究的不断深入，很快意识到这一术式导致的环形吻合口在婴幼儿不断发育过程中导致很高的再狭窄发生率，进而不断发展出许多新的矫治技术和手术技巧。目前常见的矫治技术包括：主动脉补片成型（patch aortoplasty）、锁骨下动脉血管片成型（subclavian flap aortoplasty）、扩大的端－端吻合（extended endto－end anastomosis）、降主动脉与弓近端行端－侧吻合、同种肺动脉补片主动脉成型、人工管道连接等。
此外，1984年Lababidi等首次应用介入球囊扩张的方法成功治疗CoA，但随着临床应用病例数量的增加，球囊主动脉扩张成形治疗CoA受到广泛质疑，其安全性和有效性一直存在争议。目前多数心脏中心除了将球囊扩张技术作为CoA矫治术后再狭窄的首选方案之外，仅在一些全身情况差不能耐受外科手术、并且狭窄程度轻、侧支血管少的患儿中选择性使用。
对于合并VSD或心内复杂畸形的CoA，在20世纪80年代以前多数中心会选用一下两种治疗方案：①先矫治CoA，继续药物治疗，若不能脱离呼吸机，则再直视下闭合VSD；②治疗CoA，同时行肺动脉环缩术，6～12个月或之后再直视闭合VSD。进入20世纪90年代后随着对新生儿体外循环手术技术的改进和成熟，多数心脏中心已开始采用在新生儿期或小婴儿期通过正中胸骨切口直接实施CoA和心内畸形一期矫治，避免了分期手术或者通过正中经胸骨切口和左侧开胸两个切口的手术方式。
2．手术方法及技术要点 新生儿、婴幼儿单纯CoA矫治一般均在全麻体表降温至肛温32～35℃浅低温下施行。麻醉诱导后患儿常规进行上下肢动脉分别置管测压，上肢动脉压力应置入右侧桡动脉或肱动脉内。需要注意的是必须保证有足够大的静脉输液通道，以便于快速补液。单纯的主动脉缩窄都可以通过左侧第4肋间后外侧胸廓切口入路完成，经肋间入路即可获得良好的手术野显露。在迷走神经后方纵行打开覆盖在降主动脉上的壁层纵隔胸膜，向下至第2～4肋间动脉开口，向上至左锁骨下动脉；在纵隔胸膜边缘缝线悬吊并向前方牵引，即可清楚显露喉返神经。钝性和锐性分离结合充分松解降主动脉至少距离缩窄段3cm以上，向上充分松解左锁骨下动脉直至主动脉弓，同时游离动脉导管或动脉韧带。婴幼儿动脉导管通常明显扩张、壁薄，因此游离动脉导管时需要特别注意避免损伤破裂。在游离主动脉弓及降主动脉时需要特别注意避免损伤肋间动脉、胸导管和Abbott动脉。对于大龄儿童或成年人，由于软组织内侧支血管丰富，并且肋间血管通常都纡曲扩张，游离过程中要尽可能保留肋间血管，特别注意避免损伤，除非必要时甚至可结扎1～2对肋间动脉。
（1）切除狭窄段并端－端吻合：切除狭窄段降主动脉并行端－端吻合的技术是矫治CoA最早采用的手术方式，沿用至今仍是首选术式。在主动脉和动脉导管游离完毕后，即可以10号丝线双层结扎动脉导管，或者以Potts钳阻断动脉导管并离断后以6－0prolene线连续缝闭肺动脉断端。此时应通知麻醉师给予1mg／kg的全身肝素化（但部分作者如Jonas认为全身肝素化没有必要），并且准备好控制性降压，然后即可选择合适的C型阻断钳阻断狭窄段近端的主动脉弓。对于是否需要把左锁骨下动脉一起阻断，不同心脏中心的意见不同。通常认为不阻断或者至少是部分阻断左锁骨下动脉，以便尽可能使一些侧支血流能够灌注下半身。对于阻断部位已远的动脉灌注压的“安全”范围尚没有统一意见，一般认为常温下股动脉压＞40mmHg即可保障下半身的血供，采用全身低温、类固醇激素、股动静脉转流或缩窄近－远端旁路分流或左心房－降主动脉转流等方法都可提供下半身脏器和脊髓的有效保护。再以阻断钳阻断狭窄远段后即可切除狭窄段。狭窄段病变血管的充分切除同时保障切除后能无张力的拉拢两断端是降低术后再狭窄率的关键。使用可吸收的6－0或7－0Maxon或PDS缝线连续缝合两断端，注意妥善设置出入针位置并控制张力，避免张力过大导致的针眼处小豁口以及吻合口“脚尖（tip）”处皱缩导致局部狭窄（图13－6）。也有作者认为Maxon线或PDS线在降解吸收过程中刺激周围组织产生的炎性反应可能导致吻合口瘢痕形成而增加远期再狭窄发生率，从而建议使用6－0或7－0prolene线完成此连续缝合，认为不仅吻合缝线呈螺旋形，因而随着血管生长有延长的“潜能”，而且，部分文献报道远期随访中prolene线出现断裂并未出现“线性”狭窄。完成这一吻合一般都不会超过30min，在最后打结前应开放远端阻断钳仔细的进行主动脉内排气。完成打结准备开放近端阻断钳时应通知麻醉师，因为可能随着近端阻断钳的开放即将出现以严重的一过性低血压和代谢性酸中毒为主要表现的“去钳综合征”，这种表现一般通过快速补充液体和碳酸氢钠即可得到有效的处理。在阻断钳全部开放后，股动脉血压迅速上升，与桡动脉收缩压差一般均＜20mmHg。早期较高的压差可能与全身低温引起的血管收缩有关，一般在术后12～24h或以后压差将降至10mmHg以内。
图13－6 切除狭窄段并端－端吻合术
（2）扩大的端－端吻合：对于合并主动脉弓或峡部发育不良的CoA，单纯切除狭窄段直接端－端吻合将会导致残余压差，Elliott在1987年描述了“扩大的端－端吻合”来解决这一问题。对于新生儿和小婴儿CoA应常规探查主动脉弓，一旦可疑弓部发育不良，则应广泛游离松解主动脉弓至无名动脉起始段并游离部分升主动脉，向下充分松解降主动脉至第2～3肋间动脉水平。以大C形钳阻断左锁骨下动脉、左颈总动脉及远段主动脉弓，注意保证无名动脉有足够的血供。阻断狭窄远端降主动脉后，切除狭窄段血管，将近心端断端沿主动脉弓下缘向主动脉弓起始段延伸扩大吻合口，远心端断端沿降主动脉外侧缘向下适当延长切口（略小于近端切口）后上提，然后以6－0或7－0prolene线或Maxon线连续吻合（图13－7）。当切除的狭窄段较长时，亦有作者直接将近心断端连续缝闭，在升主动脉末段和主动脉弓起始段下缘做纵行切口再与上提的降主动脉断端连续吻合，从而进一步降低吻合口张力，减少吻合口出血和降低远期再狭窄率，但这种方法增加了降主动脉压迫左主支气管导致气管狭窄的可能性。
图13－7 扩大的端－端吻合术
由于对新生儿或小婴儿难以准确的判断主动脉弓或峡部是否存在“发育不良”，因此，是否有必要采用这种游离范围广泛并且手术时间相对较长的“扩大端－端吻合方法”意见不一。多数作者认为这个术式可以把影响生长发育的组织全部切除，保留了左锁骨下动脉血供并且同事可以纠正弓部的发育不良，对合并复杂心内畸形的患儿通过正中切口实施一期手术完全可行，所以，主张对大多数病例都应采用这一方法。而另外一些作者认为单纯切除狭窄段即可促进主动脉的继续生长发育，只对极少数特殊病例采用这种手术方式即可。
（3）锁骨下动脉血管片成形：1966年Waldhausen等首次介绍了锁骨下动脉翻转主动脉成形术，术中将左锁骨下动脉在近椎动脉发出处离断，远端缝闭，近端沿侧缘切开通过峡部、缩窄段直至狭窄后扩张段，将锁骨下动脉向下翻转覆盖在主动脉切口上方从而加宽狭窄部位。1983年Hart等在此基础上提出锁骨下动脉血管片反转成形的方法，不同点在于离断左锁骨下动脉后，近端沿侧缘切开至根部时向主动脉弓方向延长切口至左颈总动脉开口附近，再将锁骨下动脉血管片向上翻转加宽狭窄部位（图13－8）。这种反转成型的方法更适合于合并主动脉弓发育不良的患儿，但需要游离的更加充分。
图13－8 锁骨下动脉血管片成形术
这一术式的优点在于操作简单、不使用人工材料、吻合不呈环形并且自身组织具备生长潜能。但是虽然有乳内动脉或甲状颈干可以提供侧支循环到左上肢，但由于必然牺牲了部分左上肢血供，并且有形成动脉瘤的可能，远期再狭窄的发生率也较高（某些报道中高达42%）。此外，由于锁骨下动脉血管片成形的手术方法中没有切除“病变”的主动脉段，从而对于缩窄处内膜凸起的部分是否需要切除仍然存在很大争议：切除过多将增加完全动脉瘤的发生率，而切除不足又可能使狭窄再发生概率升高。因此除了少数医师仍认为这一手术是新生儿CoA的手术选择之外，多数外科医师已采用强调广泛松解游离和切除狭窄段的扩大的断端吻合技术。
（4）人工补片主动脉成形：对主动脉狭窄部位直接加宽成形的手术方式很早就被提出，而且直至现在在部分成年人患者中仍不失为首选的方法。这种手术方式相对比较容易，不需进行大范围的解剖游离：结扎切断动脉导管或韧带，阻断钳分别阻断狭窄上下缘后下后纵行切开主动脉狭窄段，直接使用PTFE补片或Gore－tex血管片连续缝合加宽即可，亦有作者使用自体心包片外衬涤纶补片（Dacron）作为补片材料，以期减少吻合口出血（图13－9）。但有报道称远期动脉瘤发生率较PTFE血管片高。
此外，在使用其他的矫治方法后仍然存在较大的残余压力阶差时，可采用这一手术方式作为补救措施。
3．手术并发症 单纯CoA手术矫治术后发生率较高的并发症包括术后出血、反常性高血压、再狭窄、动脉瘤形成等。此外，由于术中解剖游离范围广泛，而后纵隔内重要组织众多，因此必须仔细注意所有的技术细节，避免出现由于损伤周围的神经、淋巴、脊髓滋养血管等导致的截瘫、喉返神经损伤、乳糜胸、膈麻痹等并发症。
（1）出血：即便没有经过体外循环和全身肝素化，在阻断钳开放后由于压力的迅速升高，吻合口出现出血或渗血是比较常见的，多数是在缝线针眼部位。预防措施包括尽可能术中充分游离吻合口上下缘以减轻张力、缝合过程中保持缝线适当张力避免切割。大出血也可能在回到监护室的早期恢复过程中出现，可能是与术后高血压导致缝线切割引起。因此，术后早期必须密切观察胸腔引流量，任何时候胸引量突然增加都应该尽快到手术室探查止血。
（2）反常性高血压：CoA矫治术后患儿出现不同程度的血压升高。这种术后高血压的具体机制仍然存在争议，目前认为主要有两种因素：第1个24h内主要以动脉压力感受器功能失调以及肾灌注增加引起的儿茶酚胺、血管紧张素分泌异常引起的高血压；手术后1d出现的以舒张压升高为主的高血压则与切应力改变导致动脉内皮损伤和全身炎性反应诱发的小动脉炎有关。在处理上，除了给予适当的镇静止痛之外（肠系膜小动脉炎可能导致腹痛、肠梗阻甚至肠坏死），联合应用β受体阻滞药、ACEI、钙拮抗药非常有效，而硝普钠往往效果不佳（硝酸甘油无效）。术中和术后早期可静脉应用硝普钠＋短效β受体阻滞药［艾司洛尔负荷量0．5mg／kg，维持量0．05～0．2mg／（kg·min）］，若合并心功能不全或心动过缓可选用硝普钠＋中短效二氢吡啶类钙拮抗药［尼卡地平2～10μg／（kg·min）］，若出现高血压危相亦可选择兼有中枢降压和外周降压效果的乌拉地尔1～15mg缓慢静脉注射。在能够口服药物后即可根据心率、血压以及内脏血管的情况，选择联合应用卡托普利（开博通）＋普萘洛尔（每次1mg／kg），或普萘洛尔＋尼卡地平。这种高血压一般可能会在术后持续2～4周；极少患者将持续存在，需要进一步检查除外肾动脉狭窄等疾病。
图13－9 人工补片主动脉成型术
（3）再狭窄：CoA矫治术后再狭窄的定义是术后跨修补区收缩压差超过20mmHg。无论哪种手术方式都存在不同比例的再缩窄，但不同单位报道再缩窄的发生率差距很大，一般报道为11%～42%，3个月以下小婴儿、体重＜5kg、主动脉弓降部发育不良等可能是再狭窄发生的高危因素。在常见的几种手术方式中，“切除狭窄段＋扩大的端端吻合”术后再狭窄率最低，因此一些单位将这种术式作为小婴儿CoA的首选方式。
目前认为球囊血管成形技术是对CoA术后再狭窄的首选治疗方式，成功率高，而且可以反复多次进行。若球囊扩张失败而临床症状明显则需行再次手术治疗。由于首次手术瘢痕和粘连，再次手术游离分离难度非常高，很难进行狭窄段切除和端端吻合技术，多数采用补片血管成形、植入血管旁路等手术方式。
（4）动脉瘤形成：CoA矫治术后动脉瘤的形成主要位于缩窄修补位置，发现的时间可能长达术后20～25年或以后。虽然在没有实施手术治疗的患儿中动脉瘤即有一定的发生率，而无论何种手术方式矫治CoA后都有真性或假性动脉瘤形成的研究报告，其中尤以人工补片动脉成形术后发生率要高（5%～33%），这可能与不同材料抗张力不同有关。另外，Vossschulfe和Hehrlein认为主动脉峡部纤维膜的切除与动脉瘤的形成直接相关，建议后嵴不应该切除。术后一旦出现动脉瘤，无论是否再次手术预后均不良。
五、结 果
近20年来CoA的治疗取得明显进步。小婴儿单纯CoA矫治术后死亡率由20世纪80年代的5%～8%降至目前的2%以下，同时复杂CoA矫治术后病死率也由16%～30．7%降至12．5%～16%。但是在长期随访结果中却并不乐观，接近75%的患者存在不同程度的并发症（主要是顽固性高血压和动脉瘤），术后25年仅20%的病人无并发症存活，具体相关因素和干预措施尚未明确。
（崔虎军）
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