经颈入路机器人辅助主动脉瓣
置换术麻醉要点:早期临床经验见解
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引言
历史趋势表明,每年进行的主动脉瓣置换术(aortic valve replacement,AVR)数量显著增加,国家注册数据显示,随着手术和经导管技术的不断发展,AVR总量随时间大幅增长。通过正中胸骨切开术进行的传统外科AVR(surgical aortic valve replacement,SAVR)的安全性和可行性已得到充分证实。然而,在维持手术安全性的同时,努力减少术后疼痛和恢复时间,催生了多种微创SAVR术式的发展。最成熟的术式是部分胸骨上段切开术(小切口胸骨切开术),该术式保留胸骨下半部分,从而维持胸壁稳定性。另一种术式,经右前外侧小切口开胸术,通过第二或第三肋间间隙经胸廓切开入路进入胸腔暴露瓣膜,完全避免骨性分离,并提供更佳的美容效果,提供了创伤更小的替代方案。更新的SAVR创新术式是侧方入路机器人辅助AVR,这是一种完全内镜技术,除了右外侧小切口开胸外,还使用三孔技术进行AVR。尽管学习曲线陡峭,但涉及数百名患者的多中心研究结果令人鼓舞,报告了低手术死亡率(0.9%)和卒中率(0.9%)。
为避免在胸腔进行任何大切口,从而进一步减轻疼痛,同时最小化切口和粘连风险,我们的机构开始采用经颈机器人辅助SAVR,结合完全内镜(totally endoscopic,TE)入路。我们在此介绍这种新型SAVR术式,详细描述手术技术和麻醉考虑。
经颈机器人主动脉瓣置换术
患者选择
最佳的患者选择对于这种超微创入路的成功至关重要,该入路使用位于胸骨上方横向颈部皮褶处的小切口作为主要入路。理想的适应症是需要择期首次单纯性主动脉瓣狭窄或关闭不全手术的患者。鉴于经颈入路,患者应无颈部活动度受限,以便于适当的手术体位和器械操作。此外,术前肺功能/容积检查评估应正常,以便能安全耐受为改善手术特定阶段的可视化和精确性所需的呼吸暂停期。患者还必须具备足够的股血管内径,以利于股动脉静脉途径体外循环插管。通过术前综合筛查,包括计算机断层扫描、超声心动图和肺功能检查,以确认这些生理和解剖学要求。
手术方法
手术方法涉及一个横向颈部切口,类似于甲状腺切除术切口,长约5-6cm,位于胸骨切迹上方2-3cm处,通过此切口置入机器人手臂和镜头。做颈部切口后,通过机器人工作端口解剖胸骨后操作空间;插入胸骨牵开器(CoreVista机器人辅助平台),注意在胸骨牵开后,通过逐步充盈置于患者头部和肩部下方的压力气囊,确保头颈部支撑得以维持。机器人系统置于患者右侧上臂/肩侧(图1),注意确保中心静脉和外周静脉管路无压迫。机器人手臂以“空中对接”三臂配置置于颈部,左、右机器人手臂分别位于切口左右两侧,镜头端口位于中线(图2)。游离纵膈并打开心包后,将右臂移至右侧第二肋间隙,镜头相应移动。从中颈部切口移至颈部切口右侧,为床旁助手留出更多空间以便于操作缝线。进行股血管切开以建立动脉和静脉体外循环插管,并像传统二尖瓣机器人心脏手术一样,使用经食管超声心动图(transesophageal echocardiographic,TEE)引导确保体外循环静脉插管位于上腔静脉内。
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图1:经颈入路机器人辅助主动脉瓣置换术的手术室布局。(A) 患者初始标准体位摆放,用于麻醉诱导、血管通路建立以及经食管超声心动图(TEE)基础评估;(B) 手术床旋转 90°,便于机器人系统对接,并优化手术操作视野。
通过右侧第三或第四肋间沿腋前线至腋中线所作的切口放置Chitwood主动脉阻断钳,并通过经颈部置入的停搏液针顺行灌注停搏液,该针在主动脉切开前移除。纵行切开主动脉,根据需要放置牵引缝线。切除自体主动脉瓣后,植入人工瓣膜,并以双层缝合法关闭主动脉切口。移除阻断钳,并在脱离体外循环(CPB)后使用TEE评估瓣膜功能。
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图2:经颈部切口置入胸骨牵开器(CoreVista 机器人适配操作平台)后的最终术中器械布置。(A) 器械初始安放状态;(B) 机械臂与内窥镜镜头经颈部切口置入;(C) 右侧机械臂移位至第 1 肋间。
气道、血管通路与监测
尽管考虑过肺隔离技术,但迄今为止所有病例均使用单根加强型气管插管,采用间歇性呼吸暂停方式进行。经颈正中入路使双肺均位于术野内,因此认为单肺通气不太可能显著改善手术视野。此外,该入路需要在头颈部周围放置大量器械,造成术野拥挤,气道通路受限。在此条件下,反复的气道操作或通气调整不切实际。然而,肺隔离可能在手术后期,特别是(cardiopulmonary bypass,CPB)结束后具有优势,此时改善手术暴露有助于发现潜在的出血点并促进止血。随着我们对此入路经验的积累,对气管导管受压、扭曲及气道通路受限的担忧已不那么突出,而优化体外循环停机后止血则变得更加重要。在此背景下,使用双腔气管导管或支气管堵塞器可能提供更好的暴露并有助于手术操作。最终,最佳气道策略将取决于手术因素、气道通路、个人偏好以及外科医生的学习曲线。
中心静脉通路通过右侧颈内静脉或左侧锁骨下静脉建立。如果计划进行上腔静脉(superior vena cava,SVC)插管以加强引流(体表面积 > 2 m²),则首选左侧锁骨下静脉。然而,我们发现从该部位(以及左侧颈内静脉)监测中心静脉压因手术器械对左无名静脉的周期性压迫而间歇性不可靠。因此,优选在由前斜角肌和胸锁乳突肌围成的三角顶端尽可能靠头侧放置右侧颈内静脉通路。可选择置入一根11 French引导鞘,用于在TEE引导下插入经皮冠状静脉窦逆行灌注导管(coronary sinus catheter,CSC),以提供额外的逆行心肌保护。对于我们的患者,我们使用del Nido停搏液。如果需要,可以通过CSC给予额外的或分次剂量的停搏液(如果导管放置且功能正常)。尽管随着主动脉瓣关闭不全严重程度的增加,CSC的正确放置变得更加重要,但我们通过单次del Nido停搏液联合主动脉切开后直接冠脉开口灌注,即使在重度主动脉瓣关闭不全患者中也能实现可靠的心脏停搏。随着手术经验的积累和阻断时间的缩短,CSC置入的需求可能变得不那么关键。
除了脑电双频指数(bispectral index ,BIS)外,鉴于外周CPB策略和颈部动脉血管可能受压的情况,还放置近红外光谱仪作为脑灌注的安全监测器。
通气、麻醉维持与镇痛
在手术开始时,预计会出现反复的呼吸暂停操作,因此对患者进行轻度过度通气,维持呼气末二氧化碳(end-tidal carbon dioxide,ETCO₂)水平在28-32 mmHg,因为ETCO₂水平预计会在呼吸暂停期间升高。在恢复双肺通气后,继续过度通气以降低ETCO₂值。过度通气主要通过增加呼吸频率来实现,因为目标潮气量不应超过8 mL/kg以维持肺保护。在此期间,联合使用吸入麻醉药(异氟烷)和静脉麻醉药(丙泊酚)维持麻醉深度。由于切口尺寸有限以及操作解剖空间狭小,体外循环开始前的暴露和游离组织阶段可能耗时较长,但会随着时间和经验的积累而改善。因此,单纯依赖吸入麻醉药会使患者面临术中知晓风险,这需要采用静吸复合维持麻醉深度预防术中知晓。鉴于采用静吸复合麻醉,使用BIS监测仪辅助将全身麻醉深度维持在理想的BIS值40-60之间。
使用一次剂量的美沙酮(最高0.2 mg/kg理想体重)进行镇痛,同时避免使用其他阿片类药物以尽量减少阿片类药物相关副作用。多模式镇痛的其他组成部分,如利多卡因、氯胺酮、镁剂,以及无禁忌时使用的非甾体抗炎药,均可应用。使用短效β受体阻滞剂和血管扩张剂来控制心率和血压以应对初始切皮应激反应。手术结束时,由外科医生使用局麻药进行术野局部阻滞。
体位摆放注意事项
患者的头部固定在一个泡沫环形头垫上,呈轻度后仰位,并使用两个充气压力气囊(一个置于肩胛骨下,一个置于头/颈部下)进一步支撑头颈部,以在胸骨牵开时提供额外支撑。在面部的骨性突起部位,包括颧骨和下颌骨,放置衬垫,以防与机器人手臂接触时造成压迫。最终体位类似于甲状腺手术的颈部后仰位。因此,颈部后仰受限的患者不适合此入路。
然后将手术台旋转90度,并注意确保所有静脉管路有足够的长度,避免管路牵拉(图1)。
脱离CPB是该手术中尤为关键的节点,因为这需要两名麻醉医生同时在位。手术台旋转90度使得无法同时操作TEE来评估心脏和瓣膜功能,以及管理患者血流动力学的静脉通路。因此,在此期间,两名麻醉团队成员(一名负责TEE操作,另一名负责血流动力学管理)、体外循环灌注师和外科医生之间的沟通至关重要。
经颈机器人辅助AVR具有几个引人注目的优势,包括避免胸骨切开或胸廓切开、减少手术创伤,以及可能实现更快的恢复并减少术后疼痛和并发症。然而,这种方法并非没有挑战,特别是与暴露受限、不熟悉的解剖视野以及可能影响手术效率和一致性的学习曲线相关。作为一种新兴技术,经颈入路在围术期并发症和远期结局方面在很大程度上尚属未知领域,需要谨慎采用和严格评估把握适应症。手术技术和机器人器械的进一步完善可能增强通过颈部通道的入路、可视化和瓣膜置换途径。该技术的发展轨迹与其他变革性手术(如腹腔镜及后来的机器人胆囊切除术,以及机器人二尖瓣手术)的早期演变相似,这些手术最初都以手术时间长、早期并发症发生率高以及外科医生需历经数年完成数十例手术的显著学习曲线为特征。
随着不断涌现的证据持续推动SAVR与TAVR之间的争论,显而易见的是,经导管主动脉瓣置换术(TAVR)为单纯性主动脉瓣置换提供了创伤最小的选择。然而,对于某些特定患者群体,微创外科手术替代方案可能更为可取,两个方向的持续发展都拓展了我们的治疗手段。临床医生和患者必须认识到TAVR在低风险人群中长期数据的局限性——这些人群可能从外科手术中获益更大,同时还要考虑解剖限制(如二叶式主动脉瓣)以及TAVR取出相关的潜在并发症和死亡率。经颈SAVR提供了一种手术替代方案,它避免了胸腔粘连,便于未来再次手术,同时具有疤痕小、美容效果好和术后疼痛轻的优点。尽管这说明了经颈SAVR对特定患者的潜在益处,但要在更大范围内实现这一项技术优势,需要机构的投入、标准化的培训、技术的完善以及长期结局数据的评估。持续的研究和临床经验最终将确定经颈机器人AVR在当代主动脉瓣外科中的地位。
一、核心精简总结:
(一)经颈机器人主动脉瓣置换术
1. 患者筛选标准:
该超微创术式对病例选择要求严苛:
适应证:择期单纯主动脉瓣狭窄 / 关闭不全初次手术;
颈部活动度良好,可耐受术中颈部过伸体位;
术前肺功能正常,能耐受术中多次短暂呼吸停通气操作;
股动静血管内径正常,满足经外周建立体外循环插管;
术前完善 CT、心脏超声、肺功能检查,确认解剖与生理条件达标。
2. 手术操作流程
切口:胸骨上窝切迹上方 2-3cm处做5-6cm颈横纹切口(类似甲状腺手术切口),置入机器人操作臂与胸腔牵开器(CoreVista 平台);肩颈下方放置充气软垫维持支撑,避免胸骨牵拉损伤头颈。
机器人术中体位搭建
手术室布局:麻醉诱导、置管、经食管超声(TEE)基础评估时患者为常规平卧;完成准备后手术床整体旋转 90°,方便机器人对接操作,全程保证输液、中心静脉管路无牵拉受压。
体外循环建立:股动静脉切开插管建立外周 CPB,TEE 引导确认静脉插管到位至上腔静脉;经右侧第 3/4 肋间置入 Chitwood 主动脉阻断钳;颈切口置入心脏停搏液针顺行灌注 del Nido 停搏液。
瓣膜操作:主动脉纵向切开、切除病变自体瓣膜,植入人工瓣膜后双层缝合主动脉壁;开放主动脉阻断,脱离体外循环后 TEE 即刻评估人工瓣膜功能。
(二)气道、血管通路与术中监测
1. 气道管理
目前全部病例采用单根加强型气管导管,术中间断短暂呼吸暂停,暂不常规单肺通气:经颈正中入路双肺均暴露于术野,单肺通气对视野改善有限;且头颈周围器械拥挤,术中调整气道难度极大。
后期脱离 CPB 止血阶段可酌情改用双腔管 / 支气管封堵器,改善术野暴露、便于止血;最终气道方案需结合手术进程、气道条件与外科医师熟练度决定。
2. 中心静脉通路
优先选择右侧颈内静脉高位穿刺(前斜角肌与胸锁乳突肌三角顶点);左锁骨下 / 左颈内静脉易被手术器械压迫(术中压迫无名静脉),中心静脉压读数不稳定。
体表面积>2㎡需上腔静脉额外引流时可选左锁骨下静脉;可在 TEE 引导置入 11F 鞘管,放置冠状静脉窦逆行灌注导管(CSC)逆行灌注停搏液加强心肌保护。重度主动脉瓣反流患者,即便仅单次顺行 del Nido 停搏液 + 切开主动脉后瓣口直接灌注,也可实现满意心脏停搏;随术者熟练、阻断时间缩短,冠状静脉窦逆行灌注导管使用需求会下降。
3. 核心监测项目
BIS 脑电双频指数:维持 40–60,监测麻醉深度;
近红外光谱(NIRS)脑氧监测:因采用外周体外循环、颈部血管存在手术器械受压风险,持续监测脑灌注;
TEE 全程监测:指导体外插管、停搏液灌注、停机后瓣膜功能评估。
(三)通气策略、麻醉维持与多模式镇痛
通气管理
术前预轻度过度通气,维持呼气末 ETCO₂:28-32 mmHg,抵消呼吸暂停期间CO₂蓄积;恢复双肺通气后持续轻度过度通气。潮气量严格≤8 mL/kg 实现肺保护,依靠提升呼吸频率调节通气量。
麻醉维持:
静吸复合麻醉(异氟醚吸入 + 丙泊酚静脉)。颈切口狭小、解剖空间受限,CPB 前分离操作耗时较长,单纯吸入麻醉易出现麻醉深度不足、术中知晓,必须联合静脉药物,依靠 BIS 精准调控麻醉深度。
镇痛方案(多模式镇痛)
长效阿片:美沙酮 0.2 mg/kg 理想体重单次推注,减少其他短效阿片使用以降低不良反应;
辅助镇痛:利多卡因、氯胺酮、镁剂,无禁忌时联用非甾体抗炎药;
术中血流动力学调控:短效 β 受体阻滞剂、血管扩张剂调控手术操作刺激引发的心率、血压波动;
术毕外科医师切口局部浸润阻滞。
(四)手术体位要点
头部放置泡沫垫圈轻度过伸,肩胛、头颈下方充气软垫支撑,模拟甲状腺手术颈过伸体位;颧骨、下颌骨骨性凸起充分软垫保护,防止机器人臂压迫面部软组织。颈部活动受限患者不适合该术式。
手术床旋转 90° 后,需预留足够长度输液管路,避免牵拉管路影响输液与监测。
脱离体外循环关键注意事项:必须配备两名麻醉医师协同操作。手术床 90° 旋转后无法同时完成 TEE 心脏评估与血流动力学调控,需一人操作 TEE、一人管理循环,同时与灌注师、外科医师高频有效沟通。
1. 术式优势
经颈机器人辅助 SAVR 无需胸骨 / 胸腔切开,手术创伤更小,术后疼痛、并发症更少,恢复更快;无胸腔切口,不会形成胸腔粘连,未来再次心脏手术入路更便利;颈部切口隐蔽,美容效果佳。
2. 现存挑战
术野暴露空间狭小、解剖视角特殊,存在陡峭学习曲线,早期手术时长更长、并发症风险偏高;目前围术期并发症、远期预后数据匮乏,临床需谨慎开展、严格随访。未来机器人器械改良、术式标准化可进一步改善操作视野与瓣膜植入操作。
3. 与 TAVR、传统微创 SAVR 对比
经导管主动脉瓣置换(TAVR)创伤最低,但低危患者远期证据不足;二叶式主动脉瓣、TAVR 术后需再次手术取出瓣膜时风险高。经颈微创外科瓣膜置换为外科微创新选择,拓宽临床治疗方案;但大规模推广需医院配套标准化培训、器械优化,以及长期预后数据支撑。
利益冲突声明
所有作者无相关财务、人际利益冲突,无偏倚影响本研究。
作者单位:克利夫兰诊所心胸麻醉部
二、本文亮点归纳
本文为 2026 年克利夫兰诊所心胸麻醉部发表的经颈入路机器人全内镜主动脉瓣置换术(Transcervical robotic SAVR) 麻醉专题述评,系统总结该全新超微创心脏手术的患者筛选、手术流程、全套标准化麻醉管理方案与临床利弊。
1. 手术核心特点
入路:仅颈部 5–6 cm 横纹小切口,全程不劈开胸骨、不做肋间开胸;
体外循环:股动静脉外周插管,TEE 全程引导;
体位:颈部过伸,手术床术中旋转 90° 适配机器人操作;
优势:创伤极小、术后疼痛轻、无胸腔粘连、美观度高;
短板:操作空间狭窄,学习曲线长,远期临床数据不足。
2. 麻醉管理核心要点
气道:首选单根加强型气管导管、间断呼吸暂停操作;止血期可改用双腔管或封堵器;头颈器械拥挤,术中难以调整气道;
血管通路:右颈内静脉高位穿刺为最优通路,规避左侧静脉受压致监测误差;可选择性放置冠状静脉窦逆行灌注导管强化心肌保护;
监测:强制配备 TEE、BIS、脑氧 NIRS,防范外周 CPB + 颈部血管压迫导致脑灌注不足;
通气:肺保护性通气(潮气量≤8 mL/kg),术前预过度通气应对呼吸暂停期CO₂升高;
麻醉与镇痛:静吸复合维持,BIS 控制 40-60;美沙酮为主的多模式镇痛,减少短效阿片药物;
关键高危节点:脱离体外循环时需两名麻醉医师配合,分工完成超声评估与循环管理,多团队密切沟通。
3. 临床定位
该术式是介于传统微创开胸 SAVR 与 TAVR 之间的新型外科微创方案,适合单纯主动脉瓣病变、颈部活动良好、股血管条件佳的择期手术患者;目前尚处于早期探索阶段,暂不能替代现有主流微创术式,需更多临床数据明确其适用人群与远期疗效。
附图:相关操作图示演化过程
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图1胸骨小切口入路主动脉瓣置换
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图2 胸骨小切口腔镜系统辅助操作图示
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图3 侧入路全机器人主动脉瓣置换体位及切口图示
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图4 经颈入路机器人辅助主动脉瓣置换手术切口图示
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图5 经皮冠状静脉窦逆行灌注导管示意图及右侧第三肋间隙切口示意图
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图6 TEE引导经皮冠状静脉窦逆行灌注导管置入或透视下引导置入示意图
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图7 经颈部入路机器人辅助主动脉瓣置换手术场景
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