100年前的1923年5月,Elliot Carr Cutler为一位12岁终末期二尖瓣狭窄小女孩做了世界上第一例二尖瓣狭窄交界切开术,同时也是人类首次对二尖瓣进行外科干预。手术是在马萨诸塞州波士顿的Peter Bent Brigham医院进行的。在二尖瓣外科和介入快速发展的今天,我们仍然有必要怀着崇敬的心情去了解前辈们在那个年代所作出的开创性成就。
在心血管外科和介入手术高度复杂和巨大手术容量的今天,停下来回顾在20世纪20年代,那个没有体外循环机、没有输血技术、没有其他现代所有心血管支持技术的年代,前辈们如何根据对一个常见疾病(二尖瓣狭窄)的病理生理理解,如何怀着极大的勇气,在外科技术上作出非凡的成就。
当时风湿热、风湿性心脏病及二尖瓣狭窄是那个时代公共卫生的重要问题。通过手术解决二尖瓣狭窄机械性梗阻的想法是1902年由伦敦的Lauder Brunton提出,他写给柳叶刀杂志说:使用刀片机械性打开狭窄的二尖瓣效果可能会比较满意。可想而知,随即这种离经叛道的想法被柳叶刀杂志评论严厉谴责。即便如此,Lauder Brunton的想法已然掀起对瓣膜性心脏病进行外科治疗的探索热潮。在1902年-1923年,有数个探索缓解二尖瓣狭窄的实验报告发表。
在1920年-1923年间,Cutler、Levine和Claude Beck等合作进行了大量心脏外科动物实验,不仅对二尖瓣狭窄更为熟悉,且了解了心脏是一个可手术的器官。他们发现心脏可以承受相当多的手术操作,并恢复过来。在哈佛外科实验室进行的实验,评估了手术操作的血流动力学、复苏心跳的程序及确定心脏手术的胸部切口。
1913年,Peter Bent Brigham医院开张不久,Samuel Levine即成为该医院最早的医务人员之一。而哈佛医学院毕业的Cutler则在1913年成为这家医院的一名实习医生。二人迅速成为了朋友,并开启了合作。这种内-外科合作对于新技术的发展是十分有益的。这一点非常重要,在更需要多学科合作的今天,学科壁垒已然成为新技术创新的一种阻碍。
Cutler和Levine在文章中阐述了二尖瓣狭窄的病理和治疗概念:“从切除一段狭窄的瓣膜组织以缓解机械性梗阻的愿望获得了早期认可“(the desirability of excising a segment from the stenosed valve to relieve the mechanical obstruction was early appreciated)。但那个年代流行的观点认为,二尖瓣狭窄患者的表现主要因为心肌病变,而忽视严重二尖瓣狭窄造成的机械性梗阻效应。在为手术做准备时,Cutler开发了瓣膜切开刀,用其通过心尖切除部分二尖瓣纤维组织以解除狭窄。那个年代的二尖瓣狭窄病人,多为年轻患者瓣膜很少钙化,这与我们今天遇到的二尖瓣狭窄患者完全不同。
Cutler开发的瓣膜切开刀
在1923年的春天,Boston的一位杰出风湿病专家Maurice Freemont-Smith收治了一位12岁女性患者。该患者10岁时开始出现风湿热,随后的2年内反复出现心力衰竭和咯血。她在专门治疗风湿病和风湿性心脏病的Good Samaritan医院卧床休息了6个月(那个年代的治疗方案),而这家医院即在Peter Bent Brigham医院附近。检查发现在心尖区可及明显的舒张期隆隆样杂音和收缩期中度杂音、左房扩大、肺充血、总体心脏增大。Cutler和Levine认为这个小女孩符合二尖瓣狭窄的诊断,且无心功能储备。他们认为这个小患者的预期生命严重受限,是这项开创性外科手术的合适候选者。
手术是在1923年5月20日进行的,通过正中开胸胸骨切开,左室心尖部缝置荷包,术中实际并未使用Cutler设计的瓣膜切开刀,而是采用了肌腱切开刀。将肌腱切开刀置入心尖,直至碰到“似乎是二尖瓣口”的位置,转动肌腱切开刀在前瓣上做个切口,然后反方向转动肌腱切开刀,并在对侧瓣叶做切口。拔出肌腱切开刀后,打结荷包缝合线,放置胸管,随即进行正中切口关胸。从手术开始到患者转至外科恢复室时间为1小时15分钟。术后恢复过程未出现并发症。患儿恢复如此之好,故医生们在术后第4天将其带至Brigham Amphitheater参加Peter Bent Brigham医院开业10周年庆典。术后12天患者出院。出院前查体发现(那个年代还没有超声)舒张期震颤和杂音消失,但收缩期杂音还在。巧合的是,维也纳大名鼎鼎的Wenckebach教授(文氏现象提出者本尊)正在该医院访问,在其鼓励下,这项伟大的成就随即提交Boston Medical and Surgical Journal杂志(即NEJM前身),在手术后1个月的1923年6月,该文章即得到了发表。患儿术后恢复良好,但在4年半后死于肺炎球菌肺炎。
患儿术后11天照片
在这次手术后的1920年代,有关二尖瓣狭窄外科治疗取得了重要进展。Cutler和Levine后来总结时说,他们无法准确地确定那时到底发生了什么,但对进一步的临床尝试充满热情,因为这给了他们勇气来缓解当时没有治疗方法和预后糟糕的慢性疾病。
在Cutler和Levine进行手术1个月后,D. S. Allen从左心耳插入心脏内镜进行交界切开术,但结局是悲惨的。Cutler手术后恰好两年的1925年,London医院的Henry Souttar通过左心耳使用其手指打开了二尖瓣开口,这是首次真正的二尖瓣交界切开术(Cutler手术准确来说应该是瓣叶切开术)。尽管手术很成功,Souttar再没有做过第二例同类手术,因为心内科再没给他送过第二个病人(Despite this success, Souttar never did another case, because London cardiologists never sent another case!)。
1925年,Cutler和Levine在Archives of Surgery杂志报道了另外4例外科治疗二尖瓣狭窄的报道,这些患者均采用瓣膜切开刀进行手术,所有4例患者死于术后12小时至6天。从1926年至1929年,Cutler又做了3例使用瓣膜切开刀进行的手术,所有3例患者均在术后第1天死于低心排和大量二尖瓣反流。1929年,Cutler回顾了整个世界做的12例手术病例(其中7例为Cutler的病例),其预言性地推荐Souttar的手指扩裂法,瓣膜切开刀可能不是解决方案。由于这种手术的高死亡率,Cutler不能继续进一步的临床试验,并且提出暂停二尖瓣外科手术。他意识到:“也许是使用瓣膜切开刀切除的瓣膜组织量造成了太突然的变化,我们不知道切除一部分瓣膜是否有害”。
从此,有关二尖瓣狭窄外科治疗的探索暂时沉寂下来,直到二战以后另一位Brigham医生Dwight Harken和费城的Charles Bailey重新开启二尖瓣狭窄治疗探索的征程,他们是第一批对二尖瓣狭窄患者进行大规模外科治疗的专家。病人状况显著改善,现代心脏外科时代也从此开启了。
今天回头来看,Cutler和Levine的勇气简直不可思议。诚如心脏外科每一项进一步一样,当时他们的手术是根据动物实验并依赖于内外科的合作,对他们来说,精心准备后对一个终末期心脏病病人进行手术是相当合理的。当时的手术支持系统很少,这也表明Cutler是一位出色的外科医生,他不仅敏捷灵活,能够很好地组织完成了一次大型闭式心内手术,并获得了如此出色的早期结果。
这一历史插曲再次证明心血管疾病进展的多学科性质,且这些进展必须基于坚实的实验室和临床研究。在不久的将来,这些经验教训将继续成为各种心脏病治疗方法发展的主要基础。
100年以后,不仅现代心脏外科取得了惊人的发展,前人的闭式外科技术也隔代得到了传承——经导管结构性心脏病治疗,这正是更需要多学科合作的时代,更是需要坚实实验室和临床研究基础的时代,更需要非凡勇气和创新精神的时代。