在人身上进行即使在动物试验中也未成功的手术，他改写了心脏外科的历史

来源：荆志成大夫

编者按

科学创造历史，其特征就是从零到一。英文再好，阅读教科书再勤奋，指南背诵得再熟，按照指南一丝不苟来操作，也只是优秀的工匠，如果矫枉过正，有时候这类教育甚至让你忘记了去“创造”而迷失自我。我们的医学教育不能止步于如何指导年轻人去努力模仿而成为工匠。

让我们看看一代宗师、医学传奇人物 FONTAN医生是如何名垂青史

梅可怡 北京协和医学院 2015 级八年制

1968年4月，春意盎然，法国波尔多，一个气喘吁吁的12岁女孩被家长带着来到了波尔多大学Tondu医院求医1。女孩从6个月大时就开始出现面部和四肢发紫，随着年龄增长，紫绀越来越严重。6岁时，女孩出现了劳力性呼吸困难和杵状指/趾，到了12岁，女孩的紫绀和呼吸困难愈发严重，频发心动过速，红细胞数量和红细胞压积分别是7.8*109/L和80%，均远远超出正常水平。

Tondu 医院接诊这位女孩的是一位年轻医生，没错儿，就是传说中的 Francis Fontan，他当时 39 岁，他为女孩做了心导管术和血管造影术，提示这位小女孩患有一种严重的先天性心脏病——三尖瓣闭锁，这种疾病当时的教科书和指南推荐：几乎只有心脏移植一种治疗手段，且预后很差。但Francis Fontan 没有把患者拒之门外，用所谓的“NO HARM”原则去保护自己的声誉，他思考了很久，如何能让绝望的女孩和他的父母走向希望。

他坦诚地告诉患者和家属，他有一种没被批准的手术方法或许能够医治这个女孩，但是这种手术即使在动物身上也没有成功过，风险很高，但值得尝试。经过慎重考虑后，关键是这个女孩的家庭已经无路可走，这位小女孩和家属决定勇敢去接受这一从未实施过的方案，尽管这种即将开展的手术并未记录在指南，更没有在教科书中有描述，但是患者家属这一决定，不仅完全改写了女孩的命运，也极大程度上改变了心脏外科的历史。（对于很多教科书和指南没有解决方案的疑难罕见疾病，想尽一切办法尝试去救治这些近乎绝望的患者，才是真正的 NO HARM，小编为 FONTAN 点赞！）

三尖瓣闭锁

在了解这一段历史前，我们先简单介绍一下何谓“三尖瓣闭锁”。三尖瓣闭锁是一种紫绀型的先天性先心病，其主要特征为先天性的三尖瓣缺如，导致右心房和右心室之间无法直接交通，这种畸形往往合并右心室发育不良（99%）和右心室流出道梗阻（75%），而为了形成完整的循环通路，存活下来的新生儿常伴有房间隔缺损（100%）和室间隔缺损（95%）2。

在这种先心病患者中，血流并不通过正常的腔静脉右心房右心室肺动脉肺静脉左心房左心室主动脉进行循环（如1），

1 人类正常循环

而是所有静脉血均通过右心房房间隔左心房到达左心室，而肺静脉回心的富含氧气的血也通过左心房回到左心室，与静脉血混合之后，由左心室同时射入主动脉和经过室间隔缺损和右心室射入肺动脉（2）。

2 I型三尖瓣闭锁 根据大动脉解剖的不同，三尖瓣闭锁可分为I型（大动脉解剖正常型），II型（右袢型大动脉转位）和III型（其他变异），其中 I型最为常见，约占70%80%。

不合并室间隔缺损的患者，其肺动脉供血则完全来源于动脉导管。由于体循环动脉中流动的是混合血，会导致全身各个器官不同程度的缺氧，患者总是会存在一定程度的紫绀。这种循环的效率较为低下 ，类似于两栖动物原始的双心房单心室的循环模式（3），因此一部分学者称这种疾病为“青蛙心”。

3 两栖动物循环模式：两栖动物的心脏具有两个心房和一个心室，富含氧气的血和缺氧血在心室混合后，进入主肺动脉和主动脉。

三尖瓣闭锁的自然病程预后较差，如果不进行手术干预，有73%的患者会在12岁之前死亡3，而在这之前，除了心脏移植之外，有很多天才外科医生设计了不同的三尖瓣闭锁的手术治疗方案，比如有Glenn手术（上腔静脉肺动脉吻合术）、Potts分流术（降主动脉左肺动脉分流术）和BlalockTaussig分流术（锁骨下动脉肺动脉分流术）等等，这些手术方法至今在临床还在广泛应用，但适应症局限，并且会产生肺动脉高压、充血性心力衰竭、围手术期死亡等严重并发症4。

Francis Fontan其人

Francis Fontan于1929年出生于法国比利牛斯山麓的内伊市5。尽管在少年时代，Francis的家乡在二战中遭到了德军的占领，但幸运的是，他仍然完成了学业，并且在17岁被波尔多大学医学系录取。在波尔多大学度过6年医学生生活之后，他作为实习医生继续在波尔多大学医院进行工作和学习，并且选择了体外循环心脏外科手术作为自己的专业。求学和行医之余，Fontan对波尔多红酒的生产与鉴赏也颇为痴迷，逐渐他拥有两处酒庄。1968年，Francis Fontan晋升为波尔多大学Tondu医院的心脏外科主任，正是在这里，他十年磨一剑，反复思考，设计并亲自实施的 FONTON手术让他成为全世界最有名的外科医生。

Fontan手术的构想

Francis Fontan在心脏外科实习期间，参与了一位患有三尖瓣闭锁的青年男性患者的尸体解剖，这使他对这类先天性心脏病的手术治疗产生了浓厚的兴趣。Fontan受到了当时流行的Glenn分流术（上腔静脉肺动脉分流术）的影响，该手术将上腔静脉来源的静脉血直接输送到肺动脉进行氧气交换，而下腔静脉的静脉血仍然通过右心房房间隔缺损左心房左心室室间隔缺损右心室，分别射入主动脉和肺动脉（4）。这种术式确保了来自上腔的静脉血得到了充分的氧气交换，但是下腔来源的静脉血仍然会与富氧血混合，导致全身供氧不足。随之当时有牛人研究发现有功能的右心室对于正常循环的维持并不是那么重要，比如1943年Starr等人在动物实验中摧毁了右心室75%肌肉组织后，体循环静脉压并没有显著的升高6。

4 Glenn手术

在这些研究的基础上，Fontan提出了一个新术式，即将上腔静脉和下腔静脉的血流通过旁路不经过右心室直接引入肺动脉，并将肺动脉根部结扎，循环模式变为腔静脉肺动脉肺静脉左心房左心室主动脉，类似于鱼类的循环模式（5）。按照这一构想，如果手术能够成功，所有的静脉血均可以得到充分的氧合，将会极大改善患者的氧供。但是这一手术方法直接旷置了右心室，肺循环的动力只来自于体循环的静脉压，必须在肺动脉阻力较小的情况下进行。有了这一想法之后，Fontan就开始着手动物实验，在狗身上进行了上腔静脉和下腔静脉向肺动脉的完全引流，但不幸的是，所有的实验动物均在手术后几个小时内死亡，实验貌似不可行，只能暂时宣告失败。Fontan的构想遭受到现实的打击，但是他并未放弃。

5 鱼类循环系统模式

Fontan手术的实施

即使Fontan还无任何成功的手术经验（即使是在动物身上），在这位12岁的女孩来到他面前时，Fontan还是建议其进行手术，因为他深知这一群患者的自然病程会如何恶化，他们的确走投无路！！！如果为了自己声誉不受影响，他大可告知患者和家属：目前没什么好办法...你要不去巴黎的大医院试一试？

1968年4月25日，Fontan带领团队给这位信任他的女孩患者进行了体外循环下开胸手术，术中证实了患者为I型三尖瓣闭锁，同时肺动脉直径良好、压力较低（15mmHg）。Fontan进行了上腔静脉肺动脉吻合术以及心房与右肺动脉近端之间的吻合，然后关闭房间隔缺损，将同种肺动脉瓣植入右心房下腔静脉水平，以防止右心房血液向下腔静脉返流，最后结扎主肺动脉。

手术获得了令人振奋的结果，术后患者的生命体征平稳，动脉压和静脉压均维持在正常水平。患者仅在术后24小时出现了短暂的无尿，并且在抬高下肢后缓解。术后女孩接受了30个月的规律随访，她生长发育正常，下肢不肿，肝脾不大，胸片显示双肺血运正常，术后的血流动力学检查发现上腔静脉和下腔静脉的压力均在可接受范围内，没有体循环淤血的表现1。

第一例FIRSTINMAN手术成功极大鼓励了Fontan及其同事，1970年，他又为一位30岁女性患者进行了同样手术，术后患者恢复良好，甚至在术后生下了一个健康的宝宝。不幸的是，患者在数年后出现了严重的二尖瓣返流，最终在瓣膜置换术后意外死亡5。

1971年，Fontan为第三位患者进行了相同的手术，但是患者死于意外的肺动脉高压（当时对肺动脉高压的认识还少！）。Fontan将这三例手术的经验实事求是发表在了1971年的Thorax期刊上，在国际学术界上引起了巨大反响，这种术式被学术界称为“Fontan手术”，而接受治疗的患者之被改造的循环系统就被称之为“Fontan Circulation”。

Fontan手术的改良、发展和现状

1973年，Kreutzer等改良了Fontan手术，将肺动脉主干和瓣膜切下并连接于右心房，术后血流动力学与疗效均优于最初的Fontan 手术。Fontan本人对该手术做了进一步改良，即不处理肺动脉瓣，直接吻合肺动脉和右心房，这种手术方式成为了80年代最为流行的改良Fontan术7。

在此基础上，deLeval和Marcelletti分别开发出了内隧道和心外管道改良手术。其中内隧道手术在连接上腔静脉和右肺动脉后，再用补片在右心房内形成隧道，将下腔静脉的血流引至上腔静脉，这种方式减少了湍流，降低了右心房受到的压力。而心外管道则是利用人工植入管道将下腔静脉与肺动脉相连，该手术避免了心房上缝线和心律失常的发生率，降低了右房压力，但也有外周管道缺乏生长潜力的缺点7。

与Fontan的想法不同，Viking Bjork等学者认为既然三尖瓣闭锁阻碍了右心房与右心室的交通，应当重建右心房和右心室的连接，而即使是发育不良的右心室，也能起到部分的射血作用，并降低体循环静脉压。基于此理论，Bjork开发出了Bjork改良手术8，包括上腔静脉右肺动脉吻合术、房间隔缺损修补术、室间隔缺损修补术和右心房右心室吻合术（6）。这种术式基本还原了正常的循环模式，尽可能利用了残存的右心功能，并且避免了使用外来材料，适用于年龄较小的患者。

6 首例Fontan手术的术前及术后

近年来，Fontan手术的适应症不断拓宽，患者接受了Fontan手术，越来越多的Fontan循环患者可以存活到成年，但这些患者生存时间延长而带来的并发症、预后和危险因素成为值得关注的问题。

一代宗师 Fontan (19292018), 其伟大之处，不是他自己救了多少患者，而是他用智慧和勇气创造了一种全世界心脏外科医生都可以学会使用而救助患者的奇妙方案，做到了“放大光明”！

随着像 Fontan 一样的敢于创新的科学家大胆施治，越来越多的儿童先心病患者逐渐进入成年期，而这些成年先心病患者又给我们不断带来新的医疗保健问题。但是当我们遇到困难，特别是貌似巨大困难的时候，要想起很多年以前，Fontan面临没有标准方案的疑难患者，他是如何与同事一起，鼓起勇气，永不放弃去为患者解决问题的？

最终他在漆黑的夜里，艰苦卓绝摸黑走出的路，成为了教科书记载的标准方案而永垂青史！

推荐阅读文献

1. Fontan F, Baudet E. Surgical repair of tricuspid atresia. Thorax. 1971;26(3):240248. doi:10.1136/thx.26.3.240

2. Sittiwangkul R, Azakie A, Van Arsdell GS, Williams WG, McCrindle BW. Outcomes of tricuspid atresia in the Fontan era. Ann Thorac Surg. 2004;77(3):889894. doi:10.1016/j.athoracsur.2003.09.027

3. Campbell M. TRICUSPID ATRESIA AND ITS PROGNOSIS WITH AND WITHOUT SURGICAL TREATMENT. Heart. 1961;23(6):699710. doi:10.1136/hrt.23.6.699

4. Cowgill LD. The fontan procedure: A historical review. Ann Thorac Surg. 1991;51(6):10261030. doi:10.1016/00034975(91)91044V

5. Anderson RH. Francis Fontan. Cardiol Young. 1999;9(6):592600. doi:10.1017/s1047951100005631

6. Starr I, Jeffers WA, Meade RH. The absence of conspicuous increments of venous pressure after severe damage to the right ventricle of the dog, with a discussion of the relation between clinical congestive failure and heart disease. Am Heart J. 1943;26:291301.

7. 阮鹏飞, 刘锦纷. Fontan类手术的发展与演变. 中华胸心血管外科杂志. 2014;30(5):277281.

8. Björk VO, Olin CL, Bjarke BB, Thorén CA. Right atrialright ventricular anastomosis for correction of tricuspid atresia. J Thorac Cardiovasc Surg. 1979;77(3):452458. doi:10.1016/S00225223(19)409161