非體外循環與體外循環下冠狀動脈搭橋術的研究進展

孫明月，焦 云，肖 琰，靜廣建，王耀岐

( 濱州醫學院附屬醫院麻醉科，山東 濱州 256699)

冠狀動脈疾病（CAD）目前在全世界的發病率居高不下。據美國心臟協會統計，CAD 是世界范圍內的主要死因，且在心臟疾病中因CAD 死亡的比例大概為45.1%[1]。盡管目前經皮冠狀動脈支架置入術可以使一部分CAD 患者從中獲益，但是適應證僅局限于輕癥的CAD 患者，而對于心血管左主干或者是兩到三支冠狀動脈病變的CAD 患者，目前行冠狀動脈搭橋手術仍是主要的治療手段[2]，手術治療可以顯著改善患者的心肌血運，并顯示出長期的良好預后結果。

冠狀動脈搭橋術（CABG）自20 世紀50 年代起開始用于治療CAD，在最初的時間里，體外循環技術還未能應用于CABG，外科醫生在跳動的心臟上進行手術操作非常具有挑戰性。幾十年之后，心肺轉流技術（CPB）和心臟停跳技術的應用使得CABG 成為CAD 患者比較常用的治療手段。一直到20 世紀70 年代，幾乎所有的CABG 手術都是在體外循環下完成的。盡管CPB 會引起患者術后的炎癥級聯反應、心肌缺血再灌注損傷等一系列并發癥，但由于其可以為心臟停跳技術的應用創造條件，從而提供給外科醫生比較好的操作環境，使得其一直得以沿用。20 世紀90 年代中期，心臟穩定技術的進步及應用使得人們開始關注非體外循環下冠狀動脈搭橋術（OPCAB）。OPCAB 可以避免由CPB 引起的一系列不良反應，這引起了術者的廣泛興趣，并使得該手術的應用迅速增加。本文綜述CABG 與OPCAB 的優勢及劣勢，比較二者的手術效果及并發癥發生情況，旨在為患者選擇合適的術式治療CAD、改善患者的短期及長期預后、減少并發癥提供一定的思路。

1 CABG

CABG 主要是沿胸骨正中線切開胸腔，在主動脈等大血管部位插管，以便代替人體的心肺功能，在灌注停跳液使心臟停跳后，仍可以向終末器官提供動脈血流。基于CPB 技術的發展，目前可以通過精確調節使心輸出量和平均動脈壓接近于生理狀態下的數值，保證器官的灌注。但是由于CPB 的管道中持續的動脈血流是非搏動性的，有學者認為這種非搏動性的血流可能會影響器官的灌注，在CPB 結束后會對器官造成一定的損傷。也有學者認為，使用CPB 可以精確調節灌注壓、總流量和血管張力，這些是CPB 的固有優勢；迅速、準確的調節在減少圍術期器官損傷，特別是減少心肌損傷方面具有較大的優勢。此外，CPB 技術的應用允許快速而精確地調節血容量、溫度、pH、電解質及血紅蛋白的濃度，也在改善心肌損傷方面發揮了一定的作用。而施行CPB 時由于使心肺中的大部分血液被分流，可以形成“無血”手術區域，更重要的是，可在停跳的心臟上進行手術，可能是應用傳統CABG的最大的理由[3-4]。

對于CABG，爭議最大的可能就是CPB 的使用及由其所引發的并發癥。血液與非生理性的CPB 管道接觸，觸發一系列補體級聯反應、中性粒細胞活化和大量炎癥因子及內毒素的釋放，這些急性反應誘發的氧自由基、細胞因子、一氧化氮、血小板活化因子和其他促炎介質的產生和釋放增加，會加重圍術期器官功能障礙，并可能導致不良后果的發生[5-6]。應用CPB 時往往需要在心臟大血管（通常是升主動脈）上進行插管操作，盡管術前經過冠脈CTA 等檢查可盡量避免在主動脈斑塊形成的部位進行插管操作，但仍不能完全避免由于插管操作所導致的斑塊破裂引起的栓塞、醫源性主動脈夾層、出血等并發癥。同時由于在灌注心臟停跳液的時候需要部分或全部鉗夾主動脈（以便使心臟停跳液能安全且完全地輸送到冠狀動脈中），相關操作可能會進一步損傷主動脈并增加斑塊破裂的機會。術后因插管操作和鉗夾主動脈等因素導致的缺血性中風是一種比較嚴重的并發癥[7]。

有研究指出，并行體外循環下心臟不停跳技術可作為傳統CABG 與OPCAB 之間過渡的“橋梁”，通過CPB 技術減輕術中心臟的負荷，并抽吸一部分血液改善術野，從而降低在完全跳動的心臟上進行手術操作的難度，這種手術方式在一定程度上保留了生理性的血液灌注特點，可能對于改善終末器官的血液灌注等預后相關指標有益[8]，但是目前對于此種術式的研究報道仍較少。

2 OPCAB

OPCAB 避免了CPB 的應用，很大程度上避免了使用該技術所帶來的并發癥的發生，如炎癥級聯反應及在大血管上進行直接插管操作所造成的術后缺血性中風等。避免這些并發癥可能是施行OPCAB 的最大優勢。使用CPB 技術進行手術，管路的使用及需要專門的體外循環技術人員的參與無疑會增加醫療費用，血液的稀釋可能會增加術中、術后輸血的概率，增加輸血相關的并發癥；CPB 技術對患者的生理狀態產生強烈的干擾，可能會增加ICU 的滯留時間及術后拔管時間；針對上述不良結果，從短期內的隨訪結果來看，OPCAB 都顯示出良好的優勢[9-10]。但是由于該術式需要在跳動的心臟上識別需要血運重建的部位，并且在吻合血管的過程中要注意避免造成血管破裂，上述操作過程對外科醫生技術的要求較高[11]。多支冠狀動脈病變施行OPCAB 時，術中往往需要搬動心臟進行血管的吻合操作，這一操作會使循環發生劇烈波動，對長時間缺血缺氧的心肌造成不可逆的損傷，甚至可引發心搏驟停等嚴重后果。在某些情況下，OPCAB 術中可能需要部分鉗夾主動脈以提供較好的手術視野。研究表明，部分鉗夾主動脈這一操作并不能完全避免動脈粥樣硬化斑塊脫落導致栓塞的風險，并且對于有顯著病變的主動脈來說，可能還會增加發生醫源性主動脈夾層的風險[12]。

3 傳統CABG 與OPCAB 的比較

近年來，因CAD 需要進行冠狀動脈搭橋手術患者的數量仍在持續增加。對于實施搭橋術的兩種主要的術式和由不同的術式獲得的短期、長期的手術效果以及不同的術式所造成的并發癥的發生，許多學者進行了大量的實驗驗證，但是得出的結論不盡相同。通過施行手術以改善心肌血運及降低缺血心肌繼續惡化的風險，這是進行手術的主要關注指標，但同時不同的手術方式所帶來的不良反應及預后也值得思考。

3.1 心肌血運恢復情況

術后評估心肌血運的恢復情況可以較好地判斷手術效果，但是心肌血運的情況往往受移植血管數量等的影響而顯示出很大的差異性。

2003 年發表的SMART 試驗（參與試驗的200 名患者被隨機分配到CABG 組或OPCAB 組）結果顯示，接受手術治療后的血運重建情況未在兩組間顯示出明顯差異，且兩組患者的移植血管的數量相當（該試驗沒有排除病情較重的患者）[13]。同期的Octopus[14]研究僅納入了一到兩支血管病變的約280 名患者進行為期5 年的隨訪，該試驗僅在一小部分患者中進行了血管造影，得出的結論是在兩組間并未發現移植物通暢率存在差異，但在一年內的隨訪中，OPCAB 的花費較低，所以該試驗得出，在低風險的患者中，OPCAB可能是CABG 的安全替代方案。同樣的，在2006 年Al-Ruzzeh 等[15]的研究也證明了兩種手術方式在心肌血運重建結果方面未能顯示出差異，但是該試驗排除了左心室射血分數（LVEF）較低的患者。2010 年發表的MASS Ⅲ試驗[16]納入約300 名復雜CAD 患者（通常是三支血管病變），但是排除LVEF ≤40% 的患者，經分析結果表明，OPCAB 組進行移植血管的數量少于CABG 組，在為期5 年的隨訪過程中，在死亡率、卒中等結果方面未發現明顯差異。

發表于2010 年的PROMISS[17]試驗對兩組患者術后進行了血管造影以檢測血管的通暢性，并進行了為期1 年的隨訪發現，盡管兩者的移植血管的數量相當，但OPCAB 組在手術5 周后顯示移植血管的通暢率較低。研究者分析認為兩組在手術過程中執行不一樣的抗凝策略是造成該結果的原因，并且在校正兩組間的肝素劑量后得出兩組在移植血管通暢率方面沒有顯著的差異，但是仍有許多學者對該試驗結果產生質疑。DOORS 試驗[18]針對兩組移植血管通暢率結果不同可能歸因于術中和術后抗凝因素進行研究，在試驗中要求OPCAB 組使用肝素和術后使用阿司匹林、氯吡格雷的抗凝劑量與CABG 組相等，得出的試驗結果為OPCAB 組的移植血管通暢率仍低于CABG 組（86%VS 79%），與PROMISS 試驗將結果差異歸因為抗凝策略不同相反，據此試驗分析造成這種結果的可能原因是手術技術的不同，而不是由抗凝劑量所造成的。

3.2 再次手術的幾率

再次手術不僅使患者需再次暴露于手術的風險下，而且給患者家庭帶來沉重的經濟及心理負擔。

2012 年發表的CORONARY[19]試驗結果似乎比較有說服力，該試驗是一項多中心國際高質量的RCT，納入的約4700 多名患者被隨機分配到OPCAB 組與CABG 組中，并且招募的多為風險相對較高的患者（例如年齡大于70 歲且伴有血管疾病等），在手術結束后的30 天針對死亡、卒中、心肌梗死、腎衰等需要透析等結局為主要指標進行比較，結果顯示在兩組內上述結果未見明顯差異（9.8% VS 10.3%，P=0.59）。但在短期內OPCAB 組因重建血運不佳而需要再次手術的概率大于CABG 組（0.7% VS 0.2%，P=0.01），隨訪5 年后的結果顯示兩者需再次手術的概率無顯著差異（OPCAB 組2.3% VS CABG 組2.8%，P=0.29）[20-21]。

2013 年發表的GOPCABE[22]試驗同樣納入75 歲以上的約2500 多名患者，并隨機分配到兩個組中，結果顯示兩組在30 天或1 年內的死亡率沒有顯著差異（30 天時 7.8% VS 8.2%，P=0.74 ；1 年時13.1%VS 14.0%，P=0.48）。該試驗與CORONARY 試驗得到相似的結果，即在30 天內OPCAB 組需再次手術進行血運重建的幾率比CABG 組高（1.3% VS 0.4%，P=0.04）。

這兩項大型研究試驗似乎比之前的研究結果更能讓人信服，與早期類似規模的研究相比較，這兩項研究得出的結論是，OPCAB 并不能降低長期死亡率，并且增加了需要再次手術的幾率，從這些方面來說，并不能得出OPCAB 優于CABG 的結論。

3.3 缺血性卒中

缺血性卒中是心臟術后較為嚴重的并發癥，它嚴重影響患者的生活質量，長時間來人們一直致力于尋找導致缺血性卒中的病因并積極預防，以便降低缺血性卒中的發生率。需接受冠狀動脈搭橋的患者年齡普遍較大，且多合并有多種疾病，OPCAB 因可以避免在主動脈等大血管部位直接進行插管等操作，可以避免斑塊脫落形成栓塞。同時能避免CPB 引起的神經炎癥等有關的神經功能障礙，當然這只是推測性的，尚未在大型隨機對照試驗中被證實。

多項研究（例如PROMISS、CORONARY 試驗等）得出了與上述推測不符的結果，即在為期1 年的隨訪時間內，未發現OPCAB 組與CABG 組患者的神經認知方面存在差異。同樣的，Octopus 試驗在為期5 年的術后隨訪中也未顯示出兩組之間存在差異。

3.4 其他方面

不可否認的是，在有些方面OPCAB 確實優于CABG，例如OPCAB 在多項研究中顯示出可顯著縮短呼吸機使用時間、縮短ICU 滯留時間、減少圍術期出血量等。

4 總結與展望

隨著外科技術的進步，人們似乎越來越傾向于使用OPCAB 術式治療CAD 患者，以期避免由于CPB所帶來的各種不利影響。多項大型隨機對照研究的結果表明，在有些方面OPCAB 優于CABG，但是從長期的結果來看，在心絞痛、心肌梗死、卒中的發生率方面二者并未顯示出顯著的差異[23]。而在手術后短期內血運重建的結果及是否需要再次手術方面，CABG似乎更優于OPCAB。目前來說，國內外學者尚未對兩種術式中的哪種術式能使患者獲得更好的臨床效果達成共識。目前隨著CPB 技術的發展，術中產生的大量的炎性因子被清除、心肌保護液的應用及多種心肌保護方法的應用降低了心肌細胞的缺血再灌注損傷，準確而精細調節轉機過程中的灌注壓、流量等、外科手術技術的不斷提高都大大減少了體外循環的時間。對于圍手術期風險較低的患者、高齡或者主動脈有顯著斑塊不適宜行CPB 的患者而言，OPCAB 可能是其比較安全的代替手術方式，可以顯著降低其醫療費用，避免由CPB 所帶來的不利影響。在未來的研究中，仍需要精確識別不同的患者能借助OPCAB 與CABG 獲得的最大臨床效果，并把相關并發癥的發生率降到最低。