冠脉搭桥和体外循环

1、冠脉搭桥和体外循环【关键词】 非CPB下冠脉搭桥 近20年，我国冠心病发病率逐年上升，男性增长更快。19841997年男性发病增加了67%，北京地区冠心病发病率从1973年的27/10万增加到2000年的78/10万。卫生部资料报道，城市冠心病死亡人数达71.3/10万，农村达31.6/10万。提高冠心病救治水平，成为医务工作者重要任务之一。心脏内科对冠心病的介入治疗技术不断改进，药物涂层支架正在进一步扩大冠心病的治疗范围及数量。但对于多支病变的患者，冠脉搭桥手术（CABG）仍是更有效的血运重建方法。 1 体外循环（CPB）与非CPB下冠脉搭桥 1962年Sabiston首次在体外循环下进行冠

2、状动脉搭桥术(ONCAB)1。1967年Kolessove第一个在非体外循环心脏跳动下行冠状动脉搭桥(OPCAB)2。1974年郭加强教授完成国内第一例体外循环下冠脉搭桥3。近40年来，随着CPB技术和心肌保护方法的发展，ONCAB已成为心肌再血管化标准的常规方法，目前世界上大多数搭桥手术仍在CPB下进行。其优点是心脏停止跳动，术野静止、无血，便于准确完全地进行冠脉搭桥，操作方便安全。大量事实证明其具有良好的早期及远期效果。CPB技术已比较成熟，但对机体来说，仍是一种不正常状态，可带来一系列病理生理紊乱，如炎性反应、血液破坏、血液稀释、颗粒和异物栓子形成、缺血再灌注损伤，可能加重严重肺、脑、肾

3、患者的病情4,5。 近10余年，微创外科观念深入人心。少部分心脏外科医生一直坚信非体外循环、心脏跳动下同样能完成心肌再血管化手术，从而避免CPB。其中包括阿根廷的Benetti和巴西的Buffolo医生。他们对OPCAB技术进行探索和改进，至上世纪90年代中期，这两位医生已成功完成OPCAB 2000余例6,7。 随着外科技术和麻醉技术显著提高，相关手术器械的出现和进步，非体外冠脉搭桥在某些地区和单位迅速推广。 美国克利夫兰心脏中心2004年报告了OPCAB约占美国CABG总数的20%25%8；加拿大OPCAB约占15%20%；德国约占6%15%。1996年，国内完成首例OPCAB。目前我国O

4、PCAB约占冠脉搭桥总数的30%3，但仅在少数几家医疗机构由少数专家完成。安贞、阜外医院2003年OPCAB分别占78%、46%。某些医院个别医生OPCAB比例高达95以上。Cartier9报告了近年多中心OPCAB的状况（表1），围术期心肌梗死发生率在0%2，手术死亡率为0%3.4。表1 多中心OPCAB状况（略）注：*转换率系指由OPCAB改为ONCAB的比例（略） OPCAB属微创手术，可以减轻术后心肌酶的释放,减轻心脏损伤，降低围术期炎症反应，减少出血和血制品的使用，缩短呼吸机使用时间和ICU治疗时间，降低CPB高危患者的手术风险,降低并发症发生率和死亡率10-17。 Puskas10

5、等进行前瞻性随机临床对比试验发现OPCAB组术后8、16、24、48h血清CK-MB 、cTnI明显降低；术后输血少（ P=0.0073）；4h内拔管例数多（45.9 比 32.3 ， P=0.001）；术后住院时间缩短（5.16.5)d 比(6.18.2)d ， P=0.005。Puskas还证实OPCAB 年后死亡率、卒中发生率、二次治疗率与ONCAB组无差异，年后桥血管通畅率也无差异11。Calafiore13等对1922例冠脉搭桥患者进行临床试验，结果OPCAB组较ONCAB组死亡率低(1.4 比3.2 ， P=0.001)，术后低心排（1.2 比3.1，P=0.005）、急性呼衰（0

6、.2 比 1.2 ，P=0.007）、术后房颤（10.5 比 15.6， P=0.001）发生率均低；术后12h出血量（448466)ml 比( 496379)ml， P=0.017、输血量（23824.8 )ml比 (29030.2)ml， P=0.008少；ICU滞留时间(13.914.6)h 比 (19.524.3)h，P0.001、术后住院时间（4.42.6 ) d比许多报告指出OPCAB早期临床效果较好，但仍面临很多问题。OPCAB在心脏跳动下进行操作，手术难度大，对经验欠缺的外科医生来说，很难达到完全再血管化，甚至可能增加围手术期心肌梗死发生率及死亡率。完全再血管化及桥血管的长期通

7、畅率是CABG的金标准。一些研究发现17-20，OPCAB较ONCAB平均每个患者搭桥支数少（见表2）、搭桥完成率及桥血管长期通畅率低。表2 OPCAB 与ONCAB搭桥支数比较（略） Gundry18等观察了1989年6月至1990年7月219例CABG患者，其中107例不停跳，112例在心脏停跳CPB下行冠脉搭桥。7年后随访结果显示不停跳组因出现心绞痛等症状需要再次冠脉造影的患者是停跳组的两倍，而且其中20%需要再次治疗，需要二次再血管化治疗的几率是停跳组的3倍，提示OPCAB长期通畅率差。 Racz21等对1997年至2000年纽约州9135例OPCAB 与59044例ONCAB患者的早

8、期和远期临床效果（住院患者的死亡率和并发症发生率，3年死亡率）进行研究，结果发现ONCAB组3年存活率高(89.6 比 88.8， P=0.022)，需要再次冠脉成形者相对少(82.1 比 84.7， P0.0001)，此大样本资料提示ONCAB远期效果优于OPCAB。 英国医生Khan222004年对一组搭桥患者进行前瞻性随机对照研究，其中ONCAB 50例，OPCAB 54例。两组在死亡率、低心排、拔管时间、二次开胸方面无统计学差异。尽管ONCAB组肌钙蛋白T在术后612h高于OPCAB组，但术后24小时两组基本持平，说明ONCAB对心肌的损伤只是一过性的。但两组患者术后3个月行冠脉造影发

9、现，ONCAB 130支移植血管中有127支通畅，占98%。OPCAB 130支移植血管中114支通畅，占88%。术后3个月OPCAB组的移植血管通畅率明显低于ONCAB组（P=0.002），并且这种差别可以严重影响远期效果。 OPCAB桥血管近端吻合仍需在升主动脉部分阻断下完成。置升主动脉侧壁钳时，仍不可避免粥样硬化斑块脱落导致脑卒中。Angelini12等发现OPCAB并不能减少术后脑卒中发生率（3 比 2， 无统计学差异）。但随着新技术和设备的出现，如术中主动脉超声探测、双侧乳内动脉搭桥，各种新型近端吻合器的应用，使得OPCAB有可能降低脑栓塞的发生。 OPCAB对患者创伤小，经验丰富的

10、医生，选择合适的病例行OPCAB是安全的，早期效果好。但桥血管长期通畅率有可能低于ONCAB，远期效果有待进一步观察，故应该严格掌握其手术指征。“所有患者均适应OPCAB”是不科学的说法。 2 OPCAB与辅助循环 OPCAB技术在过去的几年里有了巨大的发展，然而重症冠心病患者，甚至存在右心、左心、全心功能衰竭，对这样的患者有些外科医生认为使用OPCAB能避免CPB的不良影响，但是如此重症的冠心病患者，其缺血衰竭的心脏又能否耐受OPCAB术中严重的血液动力学改变呢？针对这一矛盾，产生了一种既能减轻传统CPB的副作用又能增加OPCAB手术安全性的微型辅助循环装置。为了弄清OPCAB手术对血液动力

11、学的影响程度，Porat23等在山羊模型研究试验中发现，心脏被扳直后，心输出量减少46%，平均动脉压下降20%，中心静脉压增加137%，但扳直心脏后使用右心辅助装置，减轻了右心负担，心输出量增加67%，平均动脉压上升17%，中心静脉压下降49%。这是心脏功能正常时扳直心脏发生的血液动力学改变，对心功能-级的患者，其血液动力学改变将会导致更严重的后果。Lima24等报告了32例OPCAB患者在搭右冠时使用A-Med右心辅助装置，该系统使平均动脉压由辅助前的63mmHg上升至81mmHg，心输出量由3.3 Lmin上升至4.7Lmin，搭钝缘支时，该系统使平均动脉压由44 mmHg上升至68mmH

12、g，心输出量由2.1 Lmin上升至4.4 Lmin。可见对于重症OPCAB患者，尤其是右心功能差的患者，右心辅助装置可以减轻右心负担，维持血液动力学稳定，增加手术安全性。对于左心功能很差的冠心病患者，在OPCAB术中扳直心脏同样也会影响左心室的充盈和排血，心输出量及平均动脉压下降，使得本身已经处于缺血状态的心肌细胞缺血加重，可能导致严重的心律失常，血压下降甚至大面积的心肌梗死。左心辅助装置用于这些重症OPCAB患者，可以直接减轻左心室充盈压，减少心肌耗氧，增加心内膜下心肌细胞的血流灌注，提高安全性 。Lonn25对16位OPCAB患者使用了HemopumpHP左心辅助装置，同时随机的与ONC

13、AB患者比较。患者心功能多为-级。HP组平均辅助60.5min，所有手术都顺利完成，患者无需输血，未发现并发症，术后升压药用量、输血及拔气管插管时间均优于对照组，术后心肌肌钙蛋白-T 水平0.23gL明显低于对照组1.17 gL，P0.004。结果表明，左心辅助系统能避免体外循环和心脏停跳的缺点，尤其对缺血衰竭的心脏提供了很好的支持作用。从理论上说，对于病情更加严重的冠心病患者，有三支或三支以上病变，伴有全心功能不全者，可以同时使用双心室辅助装置，但由于双心室辅助装置在设备结构、导管种类及插管位置等方面需要进一步深入研究，目前仅用于动物实验，尚未应用于临床。 微型辅助装置能为重症OPCAB患者

14、提供很好的循环支持，但由于价格昂贵尚未在临床广泛应用。而目前在临床广泛应用的IABP，它能增加心肌舒张期血流灌注，减少心脏后负荷，有助于OPCAB的安全完成。万峰26报道12例严重左心功能不全、急性心梗和心脏明显扩大的重症OPCAB患者围术期使用IABP，患者均为三支病变，左主干病变4例，急症手术5例，左心室射血分数LVEF(0.330.14)，平均搭桥支数（3.70.6），术后11例患者只使用多巴胺1种升压药，另1例未使用升压药，仅1例术后8天死于高钾心脏骤停。Babatasi27和Ki-Bong Kin28也分别报导了23例和57例重症OPCAB术中使用IABP，结果无1例死亡。 微型辅助

15、泵以其损伤轻，建立方便，更安全有效的特点日益受到心脏外科医师的青睐，尤其应用在重症OPCAB术中，既减轻了CPB对重症患者的打击，又加强了OPCAB术中衰竭心脏对血液动力学改变的耐受性，保证OPCAB的安全进行。相信随着人们对微型辅助装置认识的加深，使用经验的不断积累和高科技的发展，越来越多的重症OPCAB患者将从中受益。 3 OPCAB转为ONCAB OPCAB手术难度大，少数患者由于术中出现意外情况而被迫改为ONCAB。有报道29OPCAB转为ONCAB的发生率最低为1.1%，最高为16.3%，改为CPB可能增加患者的死亡率和并发症发生率。我们分析了近4年我院OPCAB改为ONCAB的情况

16、，希望对提高手术成功率有所借鉴。 2000年1月至2003年12月，OPCAB 1952例，其中29例紧急改为ONCAB(1.49)。术前心功能级15例，射血分数（EF）平均(56.04%13.43%) 。冠脉病变严重，均为左主干或三支以上病变。29例患者围术期发生室颤或低血压，被迫行CPB辅助，具体发生时间分别为：取乳内动脉时4例，开心包探查心脏时8例，搭桥过程中12例，鱼精蛋白中和肝素时2例，关胸时1例，术终返回ICU时2例。术中发生情况以室颤为主5例，持续时间525min；以血压下降为主24例，血压由155100/8550mmHg下降至9530/550mmHg ，持续时间540min。2

17、1例室颤及低血压并存。Edgerton29将OPCAB转为CPB原因分为三类：第一，术中发现解剖异常（术野暴露不充分、血管细小、心肌内血管、心脏扩大）；第二，操作心脏时出现血流动力学不稳定（血压下降、出血、急性心肌缺血、左室功能紊乱）；第三，术中严重心律失常（室速或室颤、心跳骤停、心动过缓）。本组24例以血压下降为主，5例以室颤为主，从OPCAB转为ONCAB。 Edgerton29等报告 4538例冠脉搭桥患者，其中ONCAB组2894例(63.8%),OPCAB组1644例（36.2%），61例术中转为CPB搭桥，转换率3.71。本组1952例OPCAB，29例紧急转为CPB下搭桥，转换率

18、1.49,与文献9,29报道接近。 Edgerton29 在他的研究中将22位外科医生根据行OPCAB的经验分为三组。第一组，做过OPCAB 100例以上，经验丰富；第二组，做过OPCAB26100例，经验尚丰富；第三组，OPCAB例数80/40mmHg 12例，死亡1例（8.33%），P=0.043。低血压持续时间25min死亡率50%(P=0.042)。故OPCAB中一旦出现意外情况，不可拖延一分一秒，应及时建立体外循环，在CPB辅助下继续手术。Edgerton等29也发现，OPCAB术中转为CPB时间早晚与死亡率有关（0%比40%，P=0.03）。体外循环“湿备”可以缩短预充装机时间，赢

19、得抢救时机，减少死亡率。本组死亡的9例患者均未行体外循环“湿备”，当出现血压持续下降、室颤处理无效后，才紧急建立体外循环。Edgerton等29的研究发现，OPCAB改为CPB组较常规体外循环搭桥组死亡率明显升高（18% 比 2.7% P0.001）。无“湿备”转为CPB组死亡率更高，为32.1%（P=0.02），与本组死亡率31.03%相似，“湿备”转为CPB组死亡率仅6.1%，与ONCAB组相比死亡率无差别。由此可见，是否体外循环“湿备”与患者死亡有很大的关系。备好体外循环设备，术中出现问题及时建立体外循环，搭好每一支桥，结果不会增加OPCAB的死亡率与并发症发生率29，桥血管是否通畅是决

20、定手术成功的最关键因素。 4 总结 4.1 OPCAB与ONCAB是冠脉搭桥的两种方法。OPCAB不使用CPB，避免了CPB相关并发症，经验丰富的医生行OPCAB可以取得良好的早期效果，远期效果有待观察。国内由1996年开始开展OPCAB，至今尚未见科学的临床试验来证实其中远期临床效果，因此不能说OPCAB比ONCAB好。 4.2 严格掌握OPCAB手术适应症。根据国内外文献报告及自身经验，我们提出OPCAB禁忌征：术前恶性心律失常；心源性休克；心肌内血管、血管直径1.5mm；血管弥漫硬化伴严重钙化；巨大左室合并肺动脉高压；严重心肌病；合并心内手术。 4.3 重视辅助循环在危重患者OPCAB时

21、的作用。IABP是保证OPCAB安全进行、提高手术成功率的有效手段。对术中发生顽固性心律失常及血液动力学紊乱的患者，应早期及时处理。重症患者应采用体外循环“湿备”，以下情况应做好“湿备”：矮胖身材或心脏扩大明显而不易搬动；心律失常；严重左室功能低下；多支病变患者；估计手术难度大；老年肥胖女性患者。据了解，美国部分医院OPCAB全部行体外循环“湿备”，以便常规处理无效时立即改为体外循环辅助下搭桥，减少心肌损伤程度及死亡率。 4.4 OPCAB技术难度大，学习曲线长，初学者对重患者行OPCAB转换率与死亡率会明显升高。所以这种手术并不适合所有的医生和患者，有经验的医生，选择合适的病例才能取得良好的

22、早期临床效果。OPCAB占美国CABG总数的20%25%8，且仅在少数几家医院开展。美国医生行OPCAB态度谨慎，是因为他们对手术是否成功负有严格的法律责任。在我国，也应加强管理，搭桥经验不多的医生行OPCAB应慎重，OPCAB不能取代ONCAB。 参考文献： 1Mueller R,Rosengart T,Isom O et al.The history of surgery for ischemic diseaseJ. Ann Thorac Surg,1997,63:869-878. 2Kolessov VI. Mammary artery-coronary artery anastomos

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