冠状动脉旁路移植术的现况与展望

冠状动脉旁路移植术的现况与展望摘要介绍冠状动脉旁路移植术（CABG）的历史和现况，并结合国内外文献，对该术式的适应证、禁忌证、危险因素、手术方法和预后等进行综述。结合微创手术，展望CABG未来的发展趋势。ABSTRACTThehistoryandcurrentstatusofcoronaryarterybypassgrafting（CABG）issummarized.Thedomesticandinternationalarticlesarereviewed.Thisarticlepresentstheindications，contraindications，correlationriskfactors，surgicalprocedureandoutcomeofCABG，withalookintothefutureofthistechniquefromasurgeon’sperspective.KEYWORDScoronaryarterybypassgrafting；off-pump；minimallyinvasivesurgery冠状动脉旁路移植术（coronaryarterybypassgrafting，CABG）作为20世纪人类医学史的重大成就，至今仍是治疗冠心病的主要方法之一。1967年Kolessov报道了成功使用乳内动脉和大隐静脉，跨过严重狭窄的冠状动脉病变部位，将其吻合到管腔尚好的远端冠状动脉上，即首例CABG。1968年Favaloro使用大隐静脉完成了该术式，迄今CABG已历经40余年的临床实践。1974年10月郭加强教授于北京完成我国第一例CABG，之后在上海、广州也有成功的病例报告。但一直到近10余年冠脉造影在我国普遍开展，CABG才得以推广。目前我国年CABG手术已近2万例，其安全性和有效性已得到公认。CABG的适应证、禁忌证和危险因素中国CABG指南中列出的适应证为：药物治疗不能缓解或频发心绞痛的患者；冠状动脉造影证实左主干病变或有严重三支病变的患者。对有1〜2支病变，狭窄严重或在重要位置、或不能进行介入治疗的患者，即使心绞痛症状不明显，但如合并左心功能不全（EF＜50.0%），也应手术治疗；介入性治疗（PTCA和支架）失败或CABG术后发生再狭窄的患者；心肌梗塞（乂【）后心肌破裂、心包填塞、室间隔穿孔、乳头肌断裂引起二尖瓣严重关闭不全的患者，应行急诊手术或在全身情况稳定后手术；室壁瘤形成可行单纯切除或同时行搭桥术；大面积陈旧性心梗患者即使无心绞痛症状及左心功能不全（EF＜40.0%），如有较多的存活心肌，也应进行手术治疗；不稳定型或变异型心绞痛，冠状动脉三支病变明确，经积极内科治疗症状不能缓解，应行急诊手术，MI发生6h内亦应争取手术［1］。随着心血管介入治疗的发展和社会的老龄化，我国行CABG的患者呈现病情越来越重、合并症越来越多、手术风险越来越大的趋势。CABG的术前危险因素包括：高龄、肥胖（＞90kg）、女性、慢性肾功能不全、外周血管疾病、COPD、NYHAIII-IV级、房颤、术前左室增大（舒张末期内径＞70mm）和EF降低（＜20.0%）、合并瓣膜手术、急诊手术等。目前国际上对CABG进行危险分层普遍采用EuroSCORE评分系统。但最近研究发现，EuroSCORE评分会高估国人的CABG病死率［2］。目前用于评估国人CABG危险分层的新模型（SinoSCORE）已经建立，在评估国人危险分层方面证实优于EuroSCORE评分［3］,而更全面更精确的术前危险分层仍在不断的完善中。是否进行手术应综合术者的手术和围手术期管理水平以及患者自身的风险来具体分析。冠状动脉弥漫性病变以远端受累为主，或大面积陈旧性MI伴影像学检查无存活心肌者，CABG对改善心功能帮助不大。另外，心脏显著扩大（左室舒张末期内径〉70mm）、EFV20.0%、重度肺动脉高压、右心衰竭或严重肝肾功能不全亦视为手术禁忌［1］。CABG手术技术移植血管的选择CABG桥血管的选择受多种因素影响，桥血管的通畅性和术后生存率和生存质量直接相关。左乳内动脉（leftinternalmammaryartery,LIMA）长期保持超高的通畅率，与其良好的内皮功能相关。其内皮可释放更多的NO和血管内皮超级化因子，促使血管舒张及细胞膜超极化［4］。LIMA已被公认为冠状动脉的首选移植物，其优越性已被大量研究证实。墨尔本的Tatoulis等［5］在报告中指出，15年来2127例冠脉移植管道显示，LIMA的5年、10年和15年的通畅率分别为98.0%、95.0%和88.0%。LIMA往往用来吻合左前降支（LAD）。大隐静脉（saphenousveingrafts,SVG）具有易获得，易吻合，不易痉挛等特点，作为重要移植物被广泛使用。SVG由于内膜损伤、过分牵拉和其它原因易出现内膜增厚和血管硬化，长期通畅率较低等症状。文献显示，SVG一年的阻塞率为10.0%〜20.0%［6,7］,随后以每年1.0%〜5.0%的速度递增［8］。近年来，SVG的通畅率已明显改善，多作为LAD以外其他冠状分支的移植血管。Buxton小组报告的1339例病例中，SVG10年的通畅率为60.0%,15年的通畅率为50.0%［9］。桡动脉的通畅率较SVG具有一定的优势，但易痉挛的特性影响了其远期通畅率。随着技术的改善和抗血管痉挛药物的应用,目前桡动脉的通畅率得到改善,早期通畅率可达90.0%以上，5年通畅率维持在83.0%［5］。当患者年龄不高（＜50岁）时，常选用桡动脉行完全动脉化的CABG。其他动脉移植物如右乳内动脉（RIMA）、胃网膜动脉、腹壁下动脉都只被少数医生长期使用。还有其他血管作为桥血管的报道,人工桥血管也在积极的研究之中。经典CABG经典CABG术借助体外循环辅助，主动脉阻断后在心脏停跳状态下完成血管吻合,术野清晰,操作精确,吻合口通畅率高,尤其适用于血管条件较差、病变广泛弥漫的患者。随着体外循环和心肌保护技术的改进，经典CABG不断成熟，其早期和远期疗效均得到一致认可，死亡率和并发症发生率均维持在低水平。体外循环下CABG是最常用的CABG方法，其吻合口的远期通畅率是衡量其他微创CABG吻合质量的金标准。CABG技术的核心是选择和找到正确的靶血管，并在病变远端合适位置完成高质量吻合。经典CABG完全再血管化的标准强调所有直径1mm以上的狭窄且超过50.0%的冠脉血管均行再血管化。但对于直径1mm左右、狭窄仅50.0%的冠脉或大隐静脉条件不佳时，应结合临床情况和冠脉血管整体条件综合选择吻合口。吻合顺序为一般先完成冠状动脉和桥血管的远端吻合，再完成桥血管和升主动脉的近端吻合。一般先吻合心脏侧壁和后壁的冠状动脉，最后完成LIMA-LAD的吻合。随着手术技术的成熟和体外循环技术的改进，国内20世纪90年代中后期起经典CABG的死亡率大幅度下降，目前已接近国际2%〜3%的总体死亡率水平,个别心脏中心（例如北京阜外医院）手术死亡率甚至降低至1.0%左右，处于国际先进水平。远期生存率方面，10年和20年生存率分别达到81.0%和51.0%，10年内免除心绞痛发生率达60.0%［10］。虽然经典CABG被公认为一种稳定成熟的术式，但始终无法规避体外循环的相关并发症。循环血通过体外循环管道，暴露于大面积异物表面，引起全身炎症反应、凝血系统激活和纤溶亢进，可导致术后感染、呼吸系统并发症、外周脏器炎症和神经认知障碍等。这些特点推动了不停跳技术的出现和发展。不停跳冠状动脉旁路移植术（off-pumpcoronaryarterybypass,OPCAB）Kolessov于1964年率先报道了非体外循环下的LIMA-LAD移植术，Sabiston则完成了首例非体外循环下的SVG-RCA的旁路移植。但由于当时体外循环已趋成熟，以及缺乏心脏稳定装置，OPCAB未得到推广，甚至一度被放弃。心脏稳定装置的问世促使OPCAB自80年代起迅速发展。目前全世界每年完成160万台以上的CABG,20.0%以上采取的是OPCAB方式。我国自1996年北京阜外医院完成首例OPCAB以来，该技术已在北京、上海等多个地区发展成熟，有些中心甚至几乎全部采用OPCAB。对体外循环具有高风险的患者选择OPCAB收益最大，其主要适应症包括：高龄、主动脉钙化、肾功能不全、COPD、弥漫性脑血栓、周围血管疾病和严重左心功能不全等。OPCAB不需体外循环和完全阻断主动脉，可以提高手术的安全性，减少术后并发症（如脑卒中）的发生，降低病死率［11］；研究表明肾功能不全患者行OPCAB可以提高手术的安全性［12］。对于COPD和外周血管疾病的患者，行OPCAB也可以减少术后并发症的发生［13］。OPCAB无绝对的禁忌证，禁忌证和外科技术密切相关。心源性休克和心脏骤停、不能耐受翻动心脏进行冠脉显露和吻合、急诊CABG、血流动力学严重不稳定的病例，应考虑在体外循环辅助下行CABG。OPCAB疗效的关键取决于桥血管通畅率。通畅率受到手术技术、桥血管材料和靶血管条件等诸多因素的影响。最大规模的关于移植血管通畅率的随机试验结果显示，无论冠状动脉病变的部位如何，OPCAB与经典CABG之旁路通畅率并无差异［14］。但另一项2009年涉及2203例CAD患者的随机前瞻试验中，经典CABG的桥血管1年通畅率高于OPCAB［15］。研究结果之所以不同，可能和个人经验和技术水平相关。Hannan等［16］近期报道的经典CABG和OPCAB的总体死亡率相似；但考虑OPCAB病例的高危因素多，OPCAB对于高危人群仍有明确优势［17］。另一个含14766例CABG病人的回顾性研究表明，预期死亡率大于2.5%的患者使用OPCAB更具优势（OR：0.45）［18］。冠心病并发症的处理缺血性二尖瓣反流（ischemicmitralregurgitation，IMR）分为急性和慢性IMR。急性IMR多由严重心肌缺血造成乳头肌在不同水平断裂所引起［19］，如不手术，住院存活率为25.0%左右。慢性IMR是继发于缺血性心脏病的功能性二尖瓣反流，CAD出现IMR者病死率增加一倍［20］。三维超声心动图研究表明，LV的整体和局部重构都和IMR的产生有重要关系［21］。目前，对于重度IMR，血运重建的同时处理二尖瓣已被普遍接受，但对于轻度和中度IMR是否应在CABG同期行二尖瓣手术仍有争议［22］。手术方式多采用二尖瓣成形术，而各种针对LV重构的外科技术正处于试验阶段，包括部分心肌切除、腱索转移和乳头肌重置［23］等。室壁瘤LV室壁瘤是心肌梗死后常见的并发症，发生率为3.8%-20.0%。当室壁瘤影响心功能时，应进行手术治疗。同时行CABG者效果较好，5年生存率为88.0%［24］。1958年cooley在体外循环下完成室壁瘤切除（线性修补术），在50余年后的今天仍作为室壁瘤治疗的标准手术［25］。Jatene和Dor先后提出了采用Dacron补片施行LV几何重建的现代概念，强调恢复心肌梗死前的原始形状，开辟了室壁瘤治疗的新理念。CABG展望：微创冠脉外科经胸直视小切口CABG（MIDCAB）和微创冠状动脉旁路移植术（MICSCABG）MIDCAB采用胸骨左缘第四肋间切口或其他局部小切口，在心脏不停跳下完成旁路移植术，有时需借助胸腔镜完成。MIDCAB常用于单支冠状动脉病变（通常为LAD），吻合效果良好。文献显示，MIDCAB术后1年左前降支通畅率为92.3%，1年和3年的生存率分别为96.9%和95.7%［26］。和MIDCAB不同，MICSCABG虽然切口更小，但可以完成三支血管病变的手术，达到完全血运重建，并完成升主动脉近端吻合。MICSCABG的手术效果和常规CABG相同，但创伤更小，可以避免体外循环和胸骨切开［27］；其安全性和OPCAB相当，两者术后并发症无明显差异，但在住院时间、切口感染和术后恢复时间上更有优势［28］。机器人辅助下CABG术是指术者通过内窥镜观察到放大、高清晰的三维手术野，依靠远程电脑系统控制和操作Endowritst的机械手臂完成手术。Boyd利用机器人技术进行了6例人体的LIMA-LAD的单根吻合手术，术后血管造影证实吻合通畅。Molar报道了116例使用机器人系统辅助的单支血管CABG，总体通畅率为96.0%；但其中只有2例是在全内镜非体外循环下完成，其余均使用胸部小切口（MIDCAB）或体外循环。目前全内镜下OPCAB手术时间为2.5〜3.5h,术后通畅率为92.0%〜94.0%［29］主要应用于LAD的单支旁路移植，相信未来能够普及对多支血管病变的处理［30］。“杂交”手术杂交手术（hybrid）是指采用CABG和PCI联合治疗多支血管病变的技术。CABG多用于吻合LIMA-LAD,往往采用微创方法（如MIDCABG或机器人辅助下CABG）,多于PCI之前完成，既可通过后者验证移植物的通畅，又避免了PCI后抗血小板和抗凝引起的术中和术后出血。杂交技术结合了CABG和PCI的优势，适用于因技术或解剖原因单独CABG或PCI无法成功的病人，如预先存在严重并发症、近期心梗、重度升主动脉钙化、缺乏理想移植物和前降支无法植入支架等情况［31］。10年来，多个回顾性研究报道了杂交手术的低死亡率（0〜2.0%）。而在6〜12个月的随访期内，免除不良事件的发生率为83.0%〜92.0%。另有研究表明杂交手术和标准CABG在30d和6个月的临床结果无显著差异［31〜33］。国内研究也证实了杂交手术早期和中期效果满意，适用于高危人群［34,35］。目前该技术已被2011年ACC/AHA的CABG指南推荐用于经典CABG受限时（IIa类）。随着机器人技术、全内镜技术和杂交技术等不断成熟，对CAD发病机制认识的不断深入以及新的革命性治疗理念的不断涌现,非体外循环和微创技术将成为未来CABG的趋势，更小的切口、完全内镜下手术、更好的手术效果和更高的长期生存率都将在未来逐步实现。参考文献［1］吴清玉.冠状动脉外科学［M］.北京：人民卫生出版社，2003：54.［2］ZhengZ,LiY,ZhangS,etal.TheChineseCoronaryArteryBypassGraftingRegistryStudy：howwelldoestheEuroSCOREpredictoperativeriskforChinesepopulation［J］．EurJCardiothoracSurg,2009,35（1）：54-58.［3］郑哲张路胡盛寿.中国冠状动脉旁路移植手术风险评估系统［J］.中华心血管病杂志，2010，38(10)：901-904。HeGW，LiuZG.Comparisonofnitricoxidereleaseandendothelium-derivedhyperpolarizingfactor-mediatedhyperpolarizationbetweenhumanradialandinternalmammaryarteries[J]．Circulation，2001，104[SI]：344-349.TatoulisJ，BuxtonBF，FullerJA.Patenciesof2127arterialtocoronaryconduitsover15years[J]．AnnThoracSurg，2004，77(1)：93-101.FitzGibbonGM，KafkaHP，LeachAJ，etal.Coronarybypassgraftfateandpatientoutcome：angiographicfollow-upof5065graftsrelatedtosurvivalandreoperationin1388patientsduring25years[J]．JAmCollCardiol，1996，28(3)：616-626.ChesebroJH，FusterV，ElvebackLR，etal.Effectofdipyridamoleandaspirinonlatevein-graftpatencyaftercoronarybypassoperations[J]．NEnglJMed，1984，310(4)：209-214.BourassaMG，FisherLD，CampeauL，etal.Long-termfateofbypassgrafts：theCoronaryArterySurgeryStudy(CASS)andMontrealHeartInstituteexperiences[J]．Circulation，1985，72(6Pt2)：V71-78.ShahPJ，GordonI，FullerJ，etal.Factorsaffectingsaphenousveingraftpatency：clinicalandangiographicstudyin1402symptomaticpatientsoperatedonbetween1977and1999[J]．JThoracCardiovascSurg，2003，126(6)：1972-1977.朱晓东，张宝仁.心脏外科学[J].北京：人民卫生出版社，2007.ReberD，FritzM，GermingA，etal.Earlyoutcomeafteroffpumpcoronaryarterybypassgrafting：effectonmortalityandstroke[J]．RevBrasCirCardiovasc，2008，23(1)：23-28.MilaniR，BrofmanPR，SouzaJA，etal.OPCABinpatientsonhemodialysis[J]．RevBrasCirCardiovasc，2007，22(1)：104-108.RukosujewA，KlotzS，ReitzC，etal.Patientsandcomplicationwithoff-pumpvson-pumpcardiacsurgery-asinglesurgeonexperience[J]．InteractCardiovascThoracSurg，2007，6(6)：768-771.SellkeFW，DiMaioJM，CaplanLR，etal.Comparingon-pumpandoff-pumpcoronaryarterybypassgrafting：numerousstudiesbutfewconclusions：ascientificstatementfromtheAmericanHeartAssociationCouncilonCardiovascularSurgeryandAnesthesiaincollaborationwiththeInterdisciplinaryWorkingGrouponQualityofCareandOutcomesResearch]J].Circulation,2005,111(21)：2858-2864.ShroyerAL，GroverFL，HattlerB，etal.On-pumpversusoff-pumpcoronary-arterybypasssurgery[J].NEnglJMed,2009,361(19)：1827-1837.HannanEL，WuC，SmithCR，etal.Off-pumpversuson-pumpcoronaryarterybypassgraftingsurgery：differencesinshort-termoutcomesandinlong-termmortalityandneedforsubsequentrevascularizatio[nJ].Circulation,2007,116(10)：1145-1152.LegareJF,ButhKJ,HirschGM.ConversiontoonpumpfromOPCABisassociatedwithincreasedmortality：resultsfromarandomizedcontrolledtrial[J].EurJCardiothoracSurg,2005,27(2)：296-301.PuskasJD,ThouraniVH,KilgoP,etal.Off-pumpcoronaryafterbypassdisproportionatelybenefitshigh-riskpatients[J].AnnThoracSurg,2009,88(4)：1142-1147.BirnbaumY,ChamounAJ,ContiVR,etal.Mitralregurgitationfollowingacutemyocardialinfarction[J].CoronArteryDis2002,13(6)：337-344.EnomtoY,GormanJHIII,MoainieSL,etal.Surgicaltreatmentofischemicmitralregurgitationmightnotinfluenceventricularremodeling[J].JThoracCardiovascSurg,2005,129(3)：504-511.孙笑天,黄国倩,王宜青.运用经胸实时三维超声心动图定量评价缺血性二尖瓣反流的左室重构[J].上海医学影像，2011,20(3)：109-111.BoumaW,IwanCC.vanderHorstIC,etal.Chronicischaemicmitralregurgitation.Currenttreatmentresultsandnewmechanism-basedsurgicalapproaches[J].EurJCardio-Thorac,2010,37(1)：170-185.RamaA,PraschkerL,BarredaE,etal.Papillarymuscleapproximationforfunctionalischemicmitralregurgitation[J].AnnThoracSurg,2007,84(6)：2130-2131.吴清玉，许建屏，高长青，等.冠状动脉旁路移植术技术指南[J].中华外科杂志,2006,44(22)：17-18。CooleyDA,CollinsHA,MorrisGC,etal.Ventricularaneurysmaftermyocardialinfarction.Surgicalexcisionwithuseoftemporarycardiopulmonarybypass[J].JAMA,1958,167(114)：557.JoWM,SonKH,SonHS,etal.Themidtermresultsofmidcabwithparasternalincision[J].HeartLungCirc,2007,16(S1)：S44.McGinnJrJT，UsmanS，LapierreH，etal.Minimallyinvasivecoronaryarterybypassgrafting：dual-centerexperiencein450consecutivepatients[J]．Circulation，2009，120(S11)：S78-84.LapierreH，ChanV，SohmerB，etal.Minimallyinvasivecoronaryarterybypassgraftingviaasmallthoracotomyversusoff-pump：acas