1953年1月28日,69年前的今天,世界上第一例经典的颈动脉内膜剥脱手术(Carotid endarterectomy,CEA)诞生。经历了近七十年的锤炼,这种被视为治疗颈动脉狭窄、预防缺血性脑卒中的有效方法至今“宝刀未老”。
作为人体最重要和最精细的部位,大脑的代谢十分旺盛,需要大量新鲜血液的供应。据测定,占人体重量2%的人脑,所需血液多达全身供血量的15%-20%。脑血液供应的主渠道是颈动脉系统和椎动脉系统,其中进入颅内形成众多分支、供应脑组织各个重要结构的两侧颈动脉,承载着人脑所需血液的80%以上,可谓人体血液循环的“交通枢纽”和“咽喉要道”。这些血管一旦因本身狭窄、闭塞或血栓堵塞,同时没有侧支循环血管代偿性供血,就会引发脑组织缺血乃至坏死,最终造成不可逆的永久性神经功能障碍,脑干部位的梗塞甚至可以导致病人直接死亡。这种因颈动脉狭窄、闭塞致使脑组织的缺血性坏死或软化的疾病被称为缺血性脑卒中,而大部分缺血性脑卒中都是由颈动脉狭窄引起的。不幸的是,目前为止尚未找到可使脑组织再生的方法,一旦发病,坏死的脑组织很难得以恢复。长期以来,临床医生们将重点聚焦在发生卒中后的治疗上,而颈动脉内膜剥脱术则是将关注重点前移,通过切除增厚的颈动脉内膜粥样硬化斑块,达到预防缺血性脑卒中的目的。
1927年,葡萄牙神经学家埃加斯·莫尼兹(Egas Moniz,1814-1955)发明了脑动脉造影术(Arteriography),这对于脑血管疾病的诊治具有里程碑式意义。长达十年后,此项发明的应用证实了颈内动脉血栓的存在。1951年,约翰斯·霍普金斯大学医学院神经外科系的Johnson和Walker报道了101例接受脑血管造影术的病例,其中84例出现在欧洲发表论文中,17例归属于美国发表论文,反映出脑血管造影术在全世界——尤其是欧洲迅速而广泛的应用。以往无法诊断的神秘地带通过脑血管造影术得以呈现,清晰的显影使患病部位一目了然,极大地推动了脑血管疾病的诊治和神经外科领域的发展,为颈动脉内膜剥脱术的出现提供了宝贵的契机。
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颈动脉手术在缺血性脑血管病的防治进展上,往往源自对外周循环干预既往经验的延伸,由此催生出现代颈动脉内膜剥脱术。1947年,葡萄牙外科医生西德·多斯·桑托斯(Cid Dos Santos,1907-1975)证明,可通过一次或多次横向或纵向动脉切开术,用环剥脱器从股动脉移除长时间闭塞的血栓和潜在的斑块。桑托斯观察到,由于动脉粥样硬化通常位于内膜水平,因此很容易在患病和未患病的动脉壁之间找到劈裂面。他还指出,有时在病变远端的内膜和中膜之间可以看到明显的不连续,需要对其进行斜面处理,以将术后血栓形成的风险降至最低。因此,桑托斯被冠名为“动脉内膜剥脱术之父”。
20世纪中期横跨三大洲的四例经典颈动脉血运重建手术对颈动脉内膜剥脱术的问世起到了重要的意义。历史上首例治疗缺血性脑卒中的颈动脉分叉重建(carotid bifurcation reconstruction)诞生于拉丁美洲。1951年9月,一名41岁的男性因失语和右侧偏瘫入院阿根廷首都布宜诺斯艾利斯的实验医学研究所(Institute of Experimental Medicine)神经外科。一周后,他患上了左眼失明。直接颈动脉穿刺血管造影显示分叉上方12mm处有高度颈内动脉狭窄。一周后复查血管造影,结果一致。该研究所的神经外科医生劳尔·卡雷亚(Raúl Carrea,1917-1978)对颈动脉血栓形成以及Johnson和Walker的病例研究如数家珍。在分析了当时可用的诊断和治疗程序后,卡雷亚为两名自发性颈动脉血栓患者做了手术。其中一例切除了颈动脉分叉,另一例切除了病变的颈内动脉。术后两名患者均有明显改善,无症状复发。在这些病例的基础上,卡雷亚认为,将正常的颈外动脉近端与正常的远端颈内动脉吻合,从而排除阻塞的病变部位,是最合理和最不会令人反对的手术。10月20日,卡雷亚按预期实施了颈总动脉吻合术,这位病人在接下来的6天里接受了抗凝治疗,术后恢复良好。他于11月9日接受了血管造影,以确认重建的通畅性,并于11月14日痊愈出院。卡雷亚最后一次见到病人是在手术后的39个月,除左眼失明外,神经学检查结果均正常。1955年,卡雷亚等人在《拉丁美洲神经学杂志》(Acta Neurol Latinoamer)上报道了这一病例。在这份论文中,他们还描述了另外两个颈动脉血栓手术病例,并对加拿大内科医生米勒·费雪(Miller Fisher,1913-2012)的“移花接木”法——颈动脉吻合术的构思赞叹不已。
接着,首例颈动脉内膜剥脱术诞生于1953年的北美洲——美国。1月15日,一名52岁的白人男子住进了纽约蒙特菲奥里医院(Montefiore Hospital)的神经外科。他患有持续性的感觉性失语症,出现右同位偏盲。1月23日直接行左颈总动脉造影,诊断为左侧颈内动脉血栓形成,3天后重复行左颈总动脉血管造影,证实了该诊断。1月28日,美国神经外科医生肯尼斯·斯特鲁利(Kenneth J. Strully)为该患者实施了世界上首例颈内动脉内膜剥脱术。抽吸导管被放置在动脉的远端,因为血栓太长,屡次抽吸再通血管以失败告终。血栓形成过程延伸到动脉的颅内部分是一个尚未克服的障碍,颅内血栓没有完全清除,为了避免远端栓塞不得不将动脉结扎。术后病人的病情令人满意,失语症也慢慢好转。斯特鲁利等人表示,如果他们早些做出诊断,就有可能完全清除血块。这一经典病例报道于1953年的《神经外科杂志》(Journal of Neurosurgery),虽然未达到手术预期,但标志着颈动脉内膜剥脱术的正式问世。
在斯特鲁利等人得出预见性结论的八个月后,美国医生迈克尔·E·狄贝基(Michael E. DeBakey,1908-2008,推荐阅读:《神外历史上的今天|纪念世界第一例成功的颈动脉内膜剥脱术》)完成了世界首例成功的颈动脉内膜剥脱术,弥补了斯特鲁利的缺憾。这位病人是一名53岁的男性公交车司机,在两年多的时间里有间歇性失语发作和右臂无力,经造影诊断为颈内动脉闭塞。1953年8月7日,通过横跨颈动脉分叉处的纵向动脉切开术,狄贝基施行了左颈动脉血栓内膜剥脱术。术后进行了血管造影,显示血管有明显的修复。患者术后恢复良好,8天后出院。这名病人又存活了19年,期间没有出现脑血管功能不全的复发,直到发生致命的心力衰竭而亡。狄贝基直到1975年才报告了这起案例,代表着颈动脉内膜剥脱术的成功问世。
最后一例原始的颈动脉分叉重建术诞生于欧洲,由英国医生乔治·菲利克斯·伊斯科特(George Felix Eastcott,1917-2009)在伦敦圣玛丽医院主刀进行。他的病人是一位66岁的家庭主妇,她在1953年12月经历了第一次短暂性脑缺血发作,导致左侧一时性黑蒙和右侧轻身偏瘫。在接下来的5个月里,这位可怜的妇人经历了33次重大发作,每次持续10-30分钟,通常发生在凌晨2点,大多数还伴有失语症。她于1954年4月9日入院,左颈动脉造影显示颈内动脉起始处动脉粥样硬化性阻塞。5月19日,患者接受体外降温至28摄氏度后,伊斯科特等人切除了她颈动脉分叉处的粥样斑块,通过直接吻合颈总动脉和颈内动脉残端,恢复了血流的连续性,未使用抗凝剂。患者术后情况良好,于6月2日出院。伊斯科特等人得出结论,当短暂性脑缺血发作与颈内动脉阻塞相关时,可以通过切除动脉阻塞来消除。
这些经典手术问世以来,人们很快发现了颈动脉内膜剥脱术即CEA的相对优势。到1987年为止,美国已开展超过一百万台的CEA,尽管人们对CEA热情高涨,但疗效证据的缺少使人们对其益处的怀疑与日俱增。就像擂台上坚韧的拳击手,举起双臂承受打击,耐心等待反击,CEA经受住了许多挑战。最令人敬畏的挑战模式是前瞻性随机临床试验。20世纪90年代,北美症状性颈动脉内膜剥脱试验(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy,NASCET)、欧洲颈动脉手术试验(European Carotid Surgery Trial,ECST)和无症状的颈动脉粥样硬化的研究(Asymptomatic Carotid Atherosclerosis Study,ACAS)陆续登场,旨在对特定条件下CEA预防缺血性脑卒中的效益做出正式评价。汇集前两项研究的临床试验报告称,相较于内科药物治疗,颈动脉狭窄程度大于70%的症状性患者行CEA是有效的;而针对无症状颈动脉狭窄患者,ACAS表明鉴于术后并发症的影响,尽管CEA能减少缺血性脑卒中或死亡,但不作推荐。这些结果转化为美国心脏协会(American Heart Association,AHA)指南的A级建议,即在同侧非致残性颈动脉缺血事件的6个月内,症状性颈动脉高度狭窄,即狭窄程度在70%-99%范围内的患者适合接受CEA治疗。对症状性患者,CEA仅适用于手术并发症的发生率≤6%的病例;对无症状性患者,可接受手术并发症的发生率≤3%。否则,CEA相较于内科治疗的优势大大降低。
CEA的另一个“对手”,是经皮腔内血管成形术(Percutaneous transluminal angioplasty,PTA)——诞生于20世纪60年代,不用开刀,通过导丝把导管直接送到血管狭窄处,在血管内用导管直接扩张血管以改善血流。1980年之前,PTA已经广泛地应用于髂动脉、股动脉、肾动脉和冠状动脉狭窄,但是鉴于可能的远端脑血管栓塞,没有人敢在颈动脉上使用这一术式。1976年,40岁的美国放射医生查尔斯·威廉·科伯(Charles William Kerber,1936至今)秉着“初生牛犊不怕虎”的创新精神,在匹兹堡大学开创性地将颈动脉内膜剥脱术和经皮腔内血管成形术融合起来。在实施颈动脉内膜剥脱术后,科伯使用Dotter导管技术,做了史无前例的“颈动脉介入血管成形术”(Angioplasty of the Carotid Artery),扩张了狭窄的颈动脉。术后病人恢复良好,随访三年间,再无短暂性脑缺血发作。科伯将这例首创的复合术式报道于1980年的《美国神经放射医学杂志》(American Journal of Neuroradiology),颈动脉狭窄复合手术的出现,不仅使神经功能得以改善、有效地预防了缺血性脑卒中,也为临床医生和患者提供了新的治疗选择。
1980年后,随着医疗器械的发明、革新,PTA在神经外科领域蓬勃发展,演变出如今应用广泛的颈动脉支架植入术(Carotid Artery Stenting,CAS),因微创的独有优势得以广泛普及;尤其在我国,CAS的普及率甚至远远超过了CEA。拳击赛场上新一轮的赛事不可避免,昔日携手并进的合作伙伴也难免要一较高下。目前,全世界至少进行了12项大型的前瞻性随机临床试验,以期对这两种手术做出客观评价。其中,最大的一项是颈动脉内膜剥脱术与支架试验(Carotid Revascularization Endarterectomy versus Stent Trial,CREST),经过漫长的启动,该项试验在2000-2008年间从117个美国和加拿大中心陆续招募了2502名症状性或无症状性颈动脉狭窄患者,他们被随机分配到不同的治疗组,以获得专业的CEA或CAS治疗,并接受随访调查。CREST的结果发表于2010年的《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine),表明CAS与CEA治疗对颈动脉狭窄有相近的效益;而CAS术后更容易发生缺血性脑卒中,CEA术后更容易发生心肌梗死。虽然研究表明缺血性脑卒中和心肌梗死都会引起较高的发病率和死亡率,但普遍意义上讲,缺血性脑卒中比心肌梗死对健康有更大的负面影响。换言之,CEA比CAS更胜一筹。随着终场哨声的吹响,漫长的十年赛期结束,CEA依然稳居冠军地位。可谓千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金,历久弥新的CEA无愧为颈动脉狭窄治疗中的“金标准”手术。
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