李 旭 史振宇

复旦大学附属中山医院血管外科，上海 200032

主动脉弓是无名动脉右侧壁至左锁骨下动脉左侧壁之间的主动脉弓状弯曲部。主动脉弓发出的分支供应上肢以及颅脑。由于其特殊的构造，是主动脉中受到应力最大的部分，也是主动脉瘤、主动脉夹层的好发部位。常见的疾病包括主动脉夹层、主动脉瘤、主动脉穿通型溃疡以及主动脉间壁血肿。由于弓部解剖情况复杂，以及弓部血管分支的重要性，需要评估手术方法对弓部分支及主动脉远端血流灌注的影响。主动脉弓部疾病治疗历经了开放性外科手术，杂交策略，到现今腔内治疗的转变。1994年Dake首次报道使用胸主动脉腔内修复术（thoracic endovascular aortic repair, TEVAR）技术修复降部主动脉瘤[1]。腔内治疗技术出现后，其短期内较低的死亡率、致残率、低并发症发生率使得应用广泛。由于主动脉弓分支的存在，主动脉弓腔内治疗时需要使用重建技术来保留弓上动脉分支。当前应用于主动脉弓部的保留分支动脉腔内治疗技术包括烟囱技术、分支技术、豁口技术、原位开窗术、预开窗、内分支术。原位开窗术最初作为保留左锁骨下动脉（left subclavian artery, LSA）血流的腔内治疗技术，后技术进展，越来越多应用于主动脉弓病变。笔者结合原位开窗术的技术进展，探究原位开窗术在弓部病变的应用以及治疗效果。

1 原位开窗术的发展与基本步骤

2003年McWilliams首次在动物实验中证明开窗可行性[2]，2004年McWilliams在一个77岁的女性主动脉弓囊状动脉瘤患者放置支架移植物后由于覆盖了LSA，用导丝硬头穿刺移植物，从而原位开窗重建LSA[3]。2007年Cirdo也使用类似技术保留主动脉弓上分支[4]。2009年Murphy EH等[5]首次使用激光做为开窗工具。原位开窗术的主要步骤包括放置主动脉移植物、穿刺、扩大窗口、桥接分支移植物[6]。其主要机制是在完整的覆膜支架上使用针具或激光打开一个窗口，使用球囊扩大窗口，再将分支血管支架移植物与主体支架移植物相桥接，在隔绝主动脉弓病变的基础之上，保留其分支血流。

2 原位开窗的类型以及移植物类型

2.1 当前开窗使用的技术分为钝性开窗以及物理开窗

钝性开窗的代表为针具开窗[7]，针具类型常见的有：Outback re-entry catheter，TIPS 针，FuNeedle，trans-septal needle，Ross modified Colapinto needle。在放置支架移植物后，通过额外的鞘将针具输送到弓部分支血管处进行穿刺。针具穿刺具有操作时间短、隔绝血流时间短、操作简便的特点。此外穿刺针显像较好，开窗效果直接，可通过术中突空感间接判断破膜成功[7]，通过深度可调节装置，在保证开窗的成功率同时，尽量降低误操作的风险。当前国内已商品化的开窗针具并不多，本中心研制的FuNeedle即是其中一种。安全性以及可重复性都得到了保证，FuNeedle具有以下的优点：⑴适配0.018 in（1 in＝0.0254 m）系统；⑵3级可调节穿刺深度，减少穿刺过程中对血管壁的误伤；⑶配合可调弯鞘可调节弯度，找到最佳的穿刺角度进行开窗[8]。而针具开窗的局限性在于：⑴针刺导致窗口附近的部分纤维脱出，电镜下可见明显纤维断裂[9]。⑵针刺过程如果出现对位不准可能会对动脉壁产生潜在的损害；⑶当前国内应用于原位开窗的针具大部分都是非适应症，专用的开窗针具并不多；⑷针刺开窗时要保持针具与移植物垂直，部分患者重建目标血管过度扭曲可能会导致开窗过程出现困难[8]。

物理开窗为激光开窗、射频开窗，二者的原理基本一致，即同样利用热源实现穿刺[10]。最初应用于开窗的激光装置为Turbo Elite laser ablation catheter[5，11]，后 Qin J等[12]提出了使用二极管激光开窗。激光开窗的优点体现在激光提供了一种快速且可重复的原位开窗的方法；激光纤维柔软，可以通过各种复杂的主动脉弓解剖；围手术期卒中、内漏、心肌梗死、短暂性脑缺血发作、脑梗死或其他神经系统并发症发生率较低。激光开窗可能会对血管壁周围组织产生损伤，而二极管激光对血管更具选择性的作用并且其渗透范围仅0.3 mm，对血管损伤可忽略[12]。但是两项针对支架移植物的体外试验提出较高激光的能量会在窗口周围留下未融化的黑色痕迹，虽然动物实验的短期结果并无异常，但值得关注[9，13]。相较于针刺开窗，激光开窗的对移植物的完整型损害程度更大，其实验中的移植物疲劳试验证明了这一点。虽然体内的移植物疲劳试验无法进行，但体外试验的结果也值得警惕。激光开窗的局限性在于当前关于开窗用激光的种类、波长、能量的选择尚未有最佳定论，激光对支架型人工血管（stent graft, SG）的稳定性与完整性影响更大，疲劳试验也证明了这一点[13]，在施加能量期间在激光尖端形成的湍流气泡以及灼烧后可能产生的覆膜材料碎屑对动脉远端血供有潜在影响[12]，即在重建左颈总动脉（left common carotid artery, LCCA）或无名动脉（innominate artery, IA）过程中有潜在的引起脑卒中的风险[14]。射频开窗的最大问题在于热传导开窗会导致移植物产生较多碎屑，会大幅度提高患者卒中概率。并且射频也和针刺开窗一样对解剖要求较高，若患者目标血管扭曲程度较大，射频探头不能准确置于SG，也会影响开窗效果[15]。

这里需要指出的是，由于不同于预开窗，无论是针具开窗还是激光开窗，都存在开窗部位无法事先确定的问题，可能会出现窗口距金属支架较近，导致无法有效扩张窗口，从而影响分支支架输送的情况。

2.2 扩大窗口

当前原位开窗扩大窗口的主流方式为球囊扩张，分为非顺应性球囊以及切割球囊两大类。非顺应性球囊相较切割球囊，其产生的破损较小[9]。切割球囊最先应用于冠脉手术中扩张狭窄的冠脉，通过自身携带的刀片，在膨胀的同时，利用刀片切割周围组织[9]。而在原位开窗术使用切割球囊之后，移植物窗口横径异常增大，窗口周围纤维断裂较多[9]，与原位开窗术追求的保持移植物稳定性与完整性不符。除外球囊类型外，窗口破损情况还与扩张球囊的直径、扩张时压力、型号等相关。此外扩大窗口过程也会对移植物产生影响，使用切割球囊与非顺应性球囊扩张后，电镜下观察到移植物都出现了明显的纤维断裂，而切割球囊的破坏程度比非顺应性球囊更高；切割球囊并不仅仅会破坏移植物结构，扩大过程中产生的纤维碎屑也会增大栓塞风险[9]。无论使用何种球囊扩张，扩张后的移植物与未扩张的移植物相比，疲劳试验效果表现较差[13]。

2.3 主动脉支架

当前应用于原位开窗的主动脉支架主要为：Zenith TX2，Anaconda，Talent 和 Endurant。

在两项体外的原位开窗试验中，Jayet J等[13]指出单纤维覆膜支架排布紧致，不易变形，但是开窗过程中一旦重构，会导致更多纤维破裂，而临床观点认为并不紧密的织物型覆膜支架移植物由于使用低密度纤维，其完整性更容易受破坏形成迟发性3型内漏。Eadie LA等[16]认为Zenith支架在抗撕裂强度和破裂强度方面表现最好，使用相同压力的球囊，在Zenith支架上开的窗直径最小。然而，由于无法获得足够大的导管直径，因此无法使用传统的球囊。Zenith织物扩大窗口需要进一步使用切割球囊或高压球囊存在对潜在移植物完整性的损害。而ePTFE（聚四氟乙烯）材料的覆膜支架，当前主流的观点仍是针具开窗，但Lin提出准分子激光设备是目前针对ePTFE最好的开窗方式，因为它保持了效率与无毒之间的最佳平衡[9]，然而ePTFE材质的支架在使用激光开窗过程会产生有害物质，因此当前最佳建议仍是针具开窗。由于目前并未有人体植入支架后，支架稳定性与完整性受损的案例报道，笔者认为这与使用原位开窗术的患者较少以及远期随访时间较短有关，在较短随访时间内，无法观察到移植物出现异常。

2.4 分支支架

常用的分支支架：Viabahn，Fluency plus，Palmaz，Express LD，Omnilink，Jostent，Racer。不同类型的支架区别较大，如移植物制作材料、支架属性等。原位开窗的分支动脉支架可以增加主动脉覆膜支架的稳定性，减少主体支架移位的发生概率。隔绝主体支架和主动脉间的间隙，降低Ⅰ型内漏的发生率，同时分支支架隔绝分支动脉与假腔间的连接，也避免Ⅱ型内漏的发生，从而促进假腔和瘤腔内的血栓形成和机化，有助于主体支架的充分扩张和主动脉血管壁的重塑[12]。国内由于缺少球扩覆膜支架，所以一般使用自膨式覆膜支架内衬球扩裸支架。

3 主动脉弓疾病原位开窗术的治疗效果

Murphy EH等[5]应用激光开窗为1例胸壁损伤合并LSA损伤的男性患者行原位开窗术重建LSA，患者最终恢复。2013年，Redlinger RE Jr等[11]首次报道使用激光原位开窗术治疗主动脉弓部疾病，在治疗的22例患者中，有1例患者死于术后主动脉气管瘘，术后随访中2例患者出现II型内漏，使用再介入弹簧圈栓塞法消除内漏，另有1例Mafan综合症患者在植入移植物后受支架裸端影响出现SINE（支架造成的新发破口，又称逆行型夹层撕裂），最后该患者接受开放性主动脉根部置换术，最终恢复。

Tse LW等[10]在2015年使用射频技术进行开窗，但射频开窗技术成功率较低，仅为60%，在接受射频开窗治疗的患者中，尽管并发症发生率不高，但其低技术成功率限制了射频技术的应用。成功率较低的原因可能与射频的能量调整不足以及不同支架移植物的厚度相关。

Qin J等[12]在2017年发布了首个激光开窗的大宗病例报道，接受治疗的患者中原发疾病主要为Stanford B型夹层与主动脉间壁血肿，整体治疗效果较好，24例患者技术全部成功，仅一位患者死于严重的肺炎，未出现卒中、内漏、截瘫等相关并发症。

Shang于2018年发布了针刺原位开窗的病例系列报道，10例患者中，有8例患者都使用弓上3分支重建，2例患者因LSA扭曲严重，就按计划使用弓上双开窗重建LCCA与IA。这是目前关于针刺开窗重建多分支的数量最大的病例报告。10例患者手术全部成功，且无卒中、截瘫、内漏等相关并发症出现[7]。这说明在原位开窗术在主动脉弓部病变的巨大应用前景，尤其是累及IA的夹层，多为Stanford A型夹层，由于特殊的解剖构造，一般由心外科医生采取开放手术治疗，若采取TEVAR术治疗，其锚定区大多位于Zone 0，而传统观点认为Zone 0为腔内治疗禁区，原位开窗术为累及IA的主动脉弓部疾病治疗提供了新思路。

整体而言，原位开窗在主动脉弓部病变的应用日趋进步，在降低死亡率的同时控制相应并发症发生率。Wang L等[8]报道称6例患者采用可调节穿刺装置修复主动脉弓病变全部成功，1例患者出现轻度卒中，1例患者出现II型内漏，随访期间消失。使用可调节装置的优势在于针对解剖复杂程度最高的LSA，可以调整角度垂直作用于移植物表面，从而进行开窗[8]。若角度为锐角，在穿刺过程中极易造成移植物自身损坏，并破坏其完整性[17]。腔内治疗原位开窗术在主动脉弓病变获得巨大进展，但是要明确针对主动脉弓疾病使用TEVAR术是非适应症，但这并不应阻碍原位开窗术在主动脉弓部的应用，尤其是急诊手术中，其中一个优势就是一旦分支血管重建过程失败，可以迅速转为传统的开放手术或者更为保守的去分支术或烟囱技术[17]。另外原位开窗术应用于急诊手术的另一个重要原因是可以使用现有的主动脉支架以及分支支架，而不需要定制和复杂的术前测定。与一般急诊中常使用的烟囱技术以及去分支技术相比，烟囱技术的局限性在于无法解决的沟槽漏以及烟囱技术只能解决三大分支中一支的问题[18]。多分支烟囱支架安全性需要密切关注，其伴发的沟槽漏对患者的影响更大[19]，而去分支技术的局限性在于在现今提倡微创治疗理念，开放手术对患者带来的巨大创伤与之相伴的感染风险及较高的卒中率。

目前国内外对于原位开窗术的适用范围存在争议，国内学者不仅用于急诊，在择期手术患者中也有应用[7]。因原位开窗术相较预开窗与分支技术，操作简单，穿刺时间短，可有效保证弓上血流供应，在择期手术中应用也越来越多。但国外学者认为ISF作为非治疗适应症，且开窗程序可能会对移植物造成潜在的损害[9]，仅推荐在急诊手术中可适用，择期手术应当使用更为可靠的分支技术以及预开窗术。而今，主动脉弓病变急诊手术采用原位开窗术已成为国内外共识。

4 原位开窗术与其他技术比较

目前应用于主动脉弓部疾病的腔内治疗方式有烟囱技术、分支技术、内分支技术、豁口技术、预开窗术以及原位开窗术。以下简要分析原位开窗术与其他技术的技术特点以及治疗效果。

4.1 烟囱技术

烟囱技术是放置多枚平行支架来重建血管。因其可以使用现成支架移植物，且操作简单，在原位开窗术普及之前作为主动脉弓部疾病腔内治疗急诊的首选。与原位开窗术一样，烟囱技术主要应用于急诊，围手术期死亡率低[20]。但是烟囱技术的弊端也十分明显，平行支架间无法避免的I型内漏（沟槽漏），各支架规格不同其支架径向支撑力也不同，有潜在的塌陷风险[19]，当前应用烟囱技术主要重建LSA，多分支重建无论是短期效果（术后卒中）还是远期效果（内漏率）都较差[20]。由于烟囱技术的高内漏率，导致再介入率升高，加重患者的经济及健康负担。但在没有条件开展ISF的医疗单位，烟囱技术可作为现成的技术来治疗急诊患者。

4.2 分支技术

分支技术是通过术前测量患者主动脉的相关参数，再由厂商定制支架。定制时间需要3～4周，因此限制了分支技术在急诊患者中使用，当前分支技术主要应用于平诊患者。与原位开窗术相比，分支技术有以下特点：⑴由于分支技术的分支部分是置于目标重建动脉中，因此一般应用于真性胸主动脉瘤（thoracic aortic aneurysm，TAA）患者，主动脉夹层的患者由于真腔狭小，并没有放置分支支架的条件；⑵分支技术围术期死亡率、并发症发生率（内漏、卒中等）都较低；⑶单分支支架操作简单，在低风险患者身上也能实现，围术期并发症发生率低，但多分支支架死亡率与致残率较高[21]；⑷部分分支支架有塌陷可能，导致分支闭塞脑卒中的风险；⑸分支支架特有的锚定环结构可以增强支架整体的抗扭转能力，防止支架移位，但需要平衡径向应力过大导致对血管壁的损伤以及径向应力过小导致内漏的关系。

4.3 内分支技术

内分支技术是分支技术的改良，需要术前测量患者主动脉的相关参数，再由厂商定制，所以也不能应用急诊。其特点如下：⑴与分支技术不同，内分支技术分支支架在支架内腔侧，不受真腔大小限制因此可应用于夹层患者；⑵内分支支架构造贴服性更好，内漏发生率低；⑶存在分支闭塞导致脑卒中的风险。当前应用内分支的病例较少，短期效果良好，但缺乏远期随访结果。其安全性有效性有待进一步证实。

4.4 预开窗术

预开窗术涵盖两种类型，一种与分支技术一致，术前测量患者的主动脉弓数据，由厂商进行定制称为预开窗。另一种为台上预开窗，在输送支架进入主动脉之前可视化条件下进行开窗。厂商预开窗支架与原位开窗术相比有以下特点：⑴需要厂商定制，不能用于急诊患者；⑵窗口是由厂家一体化定制，不会有原位开窗术对支架结构的潜在损害的问题；⑶输送过程中需要将预留的窗口与分支动脉对齐，由于是DSA下操作，不能像原位开窗术一样从目标血管直接介入操作，操作难度较原位开窗术高。

台上预开窗则与原位开窗术更为相似，由主刀医生本人定制，开窗过程对支架都有潜在的结构损害可能性。不同点在于台上预开窗为可视化下开窗，可以避免在金属支架附近开窗，原位开窗则在DSA下开窗，操作难度较台上预开窗高。

4.5 豁口技术

与预开窗术类似，豁口支架的诞生源于为增加弓部的锚定区，并保留分支血管供应。目前有两种方式制造开口，一种是根据患者情况于术中剪除第一节覆膜。第二种则为定制开口支架。对解剖要求以及定制要求都较高。对比预开窗术，豁口支架放置更加容易，只需豁口对准血管分支即可。若病变发生于小弯处，使用豁口技术更为适宜。

5 原位开窗术的技术展望

当前原位开窗的发展方向有以下两个方面，一是寻找更适合开窗的支架移植物。目前使用的移植物多是用于降主动脉瘤的支架，作为非适应症，本身并不常应用于主动脉弓部动脉瘤及主动脉夹层。且不同类型的移植物远期效果目前仍在探索中。对于最合适的支架，目前尚未有定论。不同的制作材料，不同的支架结构，在开窗后的稳定性以及安全性都不尽相同，因此探索更多适合开窗的支架移植物是当前的一大研究方向。二是寻找更好的开窗方式。当前由于射频技术的加热效果会对移植物周围的纤维产生不同程度影响，目前主流的开窗方式仍是针具开窗以及激光开窗。但是二者并未达到统一。针刺会导致SG部分纤维脱出，激光会在窗口周围形成烧灼痕迹[13]。目前关于二极管激光的临床治疗效果较好，但是病例数量少，远期效果不明确，需要更大样本的病例报道以及长期随访结果[12]。而针具穿刺作为当前开窗方式的主流，受限于穿刺角度选择以及适合针具的鞘的选择，仍然有进一步提升的空间。

综上所述，当前主动脉弓部疾病尚无标准术式，涉及主动脉弓部的腔内原位开窗术的疗效是值得肯定的，当前已成为急诊主动脉弓疾病的一线治疗方式，尤其是身体较差，无法耐受开放手术或者自身弓部解剖结构变异较大的患者，但是存在支架结构受损以及一定的卒中发生率等问题。不过由于目前国内缺乏商业化的分支与预开窗支架，对于择期手术，原位开窗术仍有不可替代的作用。