不停跳冠狀動脈旁路移植術后早期心肌微循環灌注變化的影響因素分析

劉巍 高峰 史澤鵬 高洋 石磊 王文君 張博 張琳 崔明靜 莊熙晶 何學志

不停跳冠狀動脈旁路移植術(off-pump coronary artery bypass graft,OPCABG)作為糾正心肌微循環缺血狀態的一種有效外科手段,其給不同時期的冠脈綜合征病人所帶來的生存獲益效果已被證實,已成為冠心病病人的一種標準治療方式[1]。有研究表明,對于缺血性冠狀動脈疾病病人微血管再灌注的恢復情況與病人的預后有直接聯系[2-4],缺血后適應雖能顯著降低心肌細胞的缺血再灌注相關損傷,縮小梗死面積,但卻無法實現組織水平的有效再灌注,究其原因可能與微血管功能障礙直接相關[5-6]。心肌微血管功能受多種潛在因素影響。本研究探討心肌灌注恢復不佳病人相較灌注正常恢復病人臨床資料差異。

對象與方法

一、對象

2019年6月～2021年2月我院心臟大血管外科行首次單純OPCABG的病人119例。所有病人術前均常規行冠狀動脈造影明確OPCABG指征。納入標準:(1)術式為單純冠狀動脈搭橋;(2)術前行心肌聲學造影檢查,且留取的圖像清晰可判讀;(3)術后2周內完善心肌聲學造影檢查,且留取的圖像清晰可判讀;(4)自愿參與本項臨床研究。排除標準:同期行其他心外科手術;病人術前、術后2周心肌聲學造影結果模糊不清或部分影像學結果缺失;拒絕行心肌聲學造影檢查;合并其他系統嚴重疾病;圍術期應用影響心肌微循環相關藥物。100例病人納入本項研究,其中男性80例,平均年齡(66.39±9.08)歲。依據術后2周心肌聲學造影結果與術前相對比分為兩組,其中A組76例,灌注均改善,包括17節段中各區域術后2周灌注情況均較術前改善,灌注評分降低,術前及術后灌注評分均為0分的灌注區域因微循環基礎良好將該區域默認為灌注評分改善;B組24例,遺留灌注改善不佳,包括17節段中存在任一區域灌注較術前未改善或惡化,灌注評分無變化或增大。

二、方法

1.治療方法:均由同一名資深術者完成OPCABG手術。術中所應用的動脈血管橋材料均來自左側胸廓內動脈,靜脈血管橋材料均來自大隱靜脈。術中遵循“no-touch”原則獲取橋血管材料,術前行血管超聲評估橋血管條件。所有病人術后24小時均啟用雙聯抗血小板治療(阿司匹林+替格瑞洛/氯吡格雷),圍術期及術后常規啟動冠心病二級預防。

2.心肌聲學造影檢查:采用心肌聲學造影的方法評估心肌微循環灌注情況,超聲造影劑選用聲諾維(SonoVue,Bracco),取極低機械指數預設條件完成檢查。于術前準備階段及術后2周內行超聲造影檢查,并由2名經過專業培訓的超聲醫師獨立對檢查的影像資料進行判讀,當存在爭議時引入第3名資深超聲醫師對結果進行判定。心肌聲學造影評估采用左心室17節段劃分法(圖1),即分別為前壁基底段、前間隔基底段、前壁中間段、前間隔中間段、前壁心尖段、間隔心尖段、心尖帽區、下側壁基底段、前側壁基底段、下壁中間段、前側壁中間段、側壁心尖段、下間隔基底段、下壁基底段、下間隔中間段、下壁中間段、下壁心尖段。應用半定量法對17節段分別進行心肌灌注計分并匯總;0分為灌注良好,造影劑充盈均勻,灌注異常區域厚度小于心肌總厚度的25%;1分為灌注輕微減弱,造影劑濃淡不均,灌注異常區域厚度小于總厚度的50%;2分為灌注嚴重減低,造影劑灌注菲薄,灌注異常區域厚度小于總厚度的75%;3分為灌注空缺,表現為局部充盈缺損或瘢痕心肌(圖2)。心肌灌注匯總計分由2位臨床醫師獨立進行,當結果存在明顯差異時,由第3位高年資醫師協助判定。

3.經胸心臟超聲檢查:術前常規由同一位資深超聲醫師行經胸心臟超聲檢查,記錄左心房內徑(LAD)、左心室內徑(LVD)及左心室射血分數(LVEF)情況。

4.臨床資料統計指標:記錄病人性別、年齡、術前體質指數(BMI)、高血壓患病情況、糖尿病患病情況、血脂異常發病病人數、吸煙史、飲酒史、代謝疾病史、經皮冠狀動脈介入治療術(PCI)史、術前超敏肌鈣蛋白(cTnI)-T及B型利鈉鈦(BNP)水平。

三、統計學分析

結果

1.兩組病人術前臨床資料見表1。A組年齡及BMI明顯更低,同時其糖尿病患病率、血脂異常發生率及既往PCI率與B組相比明顯更低,差異有統計學意義(P<0.05);兩組之間性別組成、高血壓患病率、吸煙比例、飲酒比例、代謝疾病患病率、cTnI-T水平、BNP水平比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 兩組病人術前臨床資料對比

2.對比兩組病人術前心臟結構差異見表2。兩組病人之間LVD、LAD及LVEF比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

表2 兩組病人術前超聲結果對比

3.最終灌注改善的單因素分析見表3。結果表明,兩組年齡、糖尿病、血脂異常比較,差異有統計學意義(P<0.05),且隨年齡增加,心肌節段灌注完全改善的可能性下降,糖尿病、血脂異常病人心肌節段灌注完全改善的可能性則更低。予以剔除變量BMI及PCI史后行Logistic回歸建模分析(表4),剩余影響因素用于預測病人灌注改善情況的準確性較高,在保證靈敏度及特異度的同時保證了試驗的真實性(Youden指數=0.842)。見圖3。

表3 灌注改善的單因素Logistic回歸分析

表4 最終灌注改善的多因素Logistic回歸分析

圖3 灌注情況完全改善影響因素預測效能的ROC曲線(AUC=0.934,95% CI:0.868～1.000,P<0.001,特異度:93.67%,靈敏度:90.48%,Youden’s index=0.842,AICc(選擇模型)=57.59)

4.對可能存在相互影響的各變量進行單獨的線性協變量評估見表5,其中就BMI對于血脂異常的影響來說,僅在遺留灌注改善不佳組(B組)內部該影響存在統計學差異(P<0.05),即該組內血脂異常的差異性更大程度上受BMI影響,且該影響效果約占64.3%,但因灌注均改善組(A組)該影響并無統計學差異,且兩組回歸系數并不相等,故擴展到兩組病人合并分析,BMI并不是血脂異常的協變量。同理,年齡、糖尿病等也并不是協變量。

表5 協方差分析-協變量評估

討論

冠心病病人行OPCABG治療的臨床目的不僅僅是單純地恢復冠狀動脈血流,更是為了對面臨壞死風險的心肌細胞進行持續且完全的再灌注[7]。有研究表明,約三分之一病人即使行再血管化治療,并且影像學上原位狹窄以遠冠狀動脈的心肌梗塞溶栓治療(TIMI)血流分級達到3級,卻仍面臨心肌再灌注有效血流匱乏的風險[8-9]。這種“無復流”現象可能是由區域心肌微血管破裂、微血栓栓塞、局部血管內皮細胞或心肌細胞水腫造成;隨著局部氧自由基釋放,炎癥級聯反映被不斷放大,心肌組織水腫使得微血管床進一步受壓,微循環血流阻力激增,進而造成大范圍“慢血流”,因區域心肌細胞受損嚴重,且在較長時間內功能無法恢復,常會造成較為嚴重的心血管不良事件[10-11]。

近年來,隨著微循環評估手段的發展,實時心肌聲學造影不僅可評估灌注區域、梗死面積,同時可評價側支循環及存活心肌情況,通過造影劑微泡的破碎效應,可完整再現微血管再充盈的速度及程度,可動態觀察微血管床的血流速度及各區域的峰值容量。與TIMI心肌灌注分級(TMPG)、心肌灌注呈色分級(MBG)、PET-CT等可反映心肌灌注水平的檢查相比,心肌聲學造影在保證結果準確行的同時,可兼顧價格、創傷侵入性、便捷行等特點,成為本研究評估心肌微血管灌注情況的首選定性、定級檢查[12-13]。

有研究認為,血脂異常、肥胖均是女性發生冠狀動脈微血管功能障礙的危險因素,這可能與膽固醇等的異常部位堆積有關[14]。本研究發現,血脂異常對冠狀動脈微血管的損傷效應并不僅僅局限于女性,而是適用于所有人群;盡管兩組BMI存在差異,但進一步的回歸分析顯示,BMI并不是微血管功能恢復的危險因素,這可能是由于既往研究BMI對血脂異常存在一定的協同效應,而我中心所納入病人群體這種效應較弱,且差異無統計學意義。盡管本研究中年齡與血脂異常之間并未觀察到協同效應,但既往研究表明,年齡與微血管硬化呈明顯相關[15]。微血管硬化作為一種不可逆病變,可明顯增加微循環阻力,影響再血管化后早期局部區域的灌注微循環恢復,甚至在再灌注時因局部血管脆性增加,灌注壓力驟變使得微血管破裂,從而誘使微循環障礙區域進一步擴大。

高血糖通過氧化應激效應影響血管內皮細胞功能,從而造成微動脈損害,糖尿病因代謝失衡、胰島素分泌不足的疊加效應,使得這種負性效應放大,血管內皮通透性進一步增加,脂蛋白沉積并進一步造成血管順應性受損[15]。本研究結果表明,兩組病人之間糖尿病患病率比較,差異有統計學意義,多因素回歸分析則表明,糖尿病是OPCABG術后各節段心肌灌注均恢復的危險因素,與既往研究結論一致。

我們應用Logistic回歸建模分析發現,年齡、血脂異常、糖尿病可較為準確地預測OPCABG術后早期各節段心肌灌注改善情況,在保證靈敏度、特異度的同時維持了較高的篩查準確度。同時,在年齡、血脂異常、BMI、糖尿病之間我們并沒有觀察到明顯的相互協同效應。

本研究為回顧性,樣本統計量有限;單中心研究缺乏多中心平行對照,臨床樣本庫多樣性相對匱乏;因病人儲備量有限,故本臨床試驗時間跨度長,很難保證病人臨床特征同質性,樣本數據統計難度較高,研究結論存在一定的局限性。

綜上所述,病人年齡、糖尿病病史及血脂異常均可作為預測OPCABG術后心肌微循環灌注改善情況的危險因素,并與各節段心肌灌注均改善呈明顯的負相關。應用年齡、糖尿病病史及血脂異常可較為準確預測病人術后早期微循環改善情況并保持較高的靈敏性及特異性,且各變量之間并未見明顯的協同效應。