蒙延海,常謙,王水云,李守軍,張海濤,張燕搏
高危病人冠狀動脈旁路移植術前預防性應用主動脈內球囊反搏泵的臨床效果
——Meta分析*
蒙延海,常謙,王水云,李守軍,張海濤,張燕搏
目的: 應用Meta分析的方法評價高危病人冠狀動脈旁路移植術(CABG)前預防性應用主動脈內球囊反搏(IABP)泵的療效。
冠狀動脈旁路移植術;主動脈內球囊反搏泵;Meta分析
(Chinese Circulation Journal, 2014,29:94.)
主動脈內球囊反搏(IABP)泵是臨床上應用最為廣泛的短期機械輔助循環方法之一,已廣泛應用于心肌梗死后心原性休克[1]、冠狀動脈旁路移植術(CABG)高危患者圍術期等心臟重癥的處理上。IABP可以通過提高舒張壓,增加冠狀動脈(冠脈)灌注,使缺血部位的血流得到充足的供應,從而使心臟的功能得到恢復。近年來,隨著接受CABG的患者年齡越來越大以及術后各種合并癥的增加,高危患者圍術期死亡和術后低心排等并發癥的發生也逐漸增多[2],極大的影響了手術效果和患者的術后恢復。
CABG圍術期死亡的高危因素包括左心室功能障礙(左心室射血分數<40%)、左主干狹窄>70%、不穩定性心絞痛及再次手術等[2]。對于高危患者,術前預防性應用IABP能否降低術后死亡和并發癥的發生仍存在爭議[3]。國內外已有一些相關的臨床研究報道。本文對近年來對比高危病人CABG術前預防性應用和未應用IABP的隨機對照研究和觀察性研究做一Meta分析,評價術前預防性應用IABP在高危患者CABG中的作用和效果。
文獻檢索和篩選 納入標準:①高危病人CABG術前預防性應用IABP和未應用IABP效果的隨機對照研究和觀察性研究的文獻。②有結局指標包括住院死亡率、術后低心排、術后腎功能不全、術后心肌梗死、術后卒中、重癥監護室(ICU)時間、住院時間等。排除標準:①單純報道CABG術合并IABP的文獻。②無上述結局指標或原始數據不充分并經索取無果的文獻。③重復發表或僅有摘要而無全文的文獻。
文獻檢索(檢索詞、檢索庫) 文獻檢索的數據庫包括PubMed、Embase、Cochrane圖書館、中國期刊全文數據庫(CNKI)及維普數據庫(VIP);此外使用了搜索引擎及手工檢索。檢索時間從各數據庫建庫時間至2013-07。英文檢索關鍵詞:CABG或 coronary artery bypass grafting、Prophylactic或preoperative、IABP或intra-aortic balloon pump或aortic counterpulsation。中文檢索關鍵詞:冠狀動脈旁路移植術或冠脈搭橋術、主動脈內球囊反搏術或主動脈反搏術或主動脈內球囊反搏泵、預防性應用、臨床試驗、對照研究。主要結果包括術后住院死亡率,次要指標包括住院期間術后低心排,術后腎功能不全、術后新發心肌梗死、術后卒中、ICU時間、住院時間等。檢出相關文獻512篇,根據納入標準最終入選9篇文獻;共入選病例1 386例。術前預防性應用IABP的為試驗組共560例,術前未預防性安裝IABP的為對照組共826例。
術后低心排:需要安置IABP或輔助裝置;或返ICU后30 min內收縮壓< 90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),心臟指數<2.2 L/(min.m2)。術后新發心肌梗死:心電圖新發Q波合并肌酸激酶MB同工酶(CK-MB)或肌鈣蛋白I升高。術后腎功能不全:術后血肌酐水平>2.3 mg/ml或需要透析治療。術后卒中:術后一過性或永久性輕偏癱或影像學(計算機斷層攝影術或磁共振成像)證實的神經功能障礙。
資料提取和質量分析 對于每項研究我們均詳細提取了研究的背景和特征(作者、國家、發表時間、研究類型、研究對象、例數、手術方式等)。應用評價非隨機對照研究的The Newcastle-Ottawa Scale(NOS)量表對每項研究進行質量評估[7],該量表包括3個方面的評價:試驗組與對照組選擇方法、可比性、結果測量。評價后星數(☆)越多質量越好,最好為8顆星,一般文獻最好為5顆星或以上。
統計學分析 計數資料采用風險比(RR)為合并統計量,各統計量均以95%可信區間(CI)表示;計量資料采用計算標準化均數差值(SMD)及其95%CI表示。P<0.05為差異有統計學意義。應用Rev Man5.2進行Meta分析;合并指標前分別采用chi-square(χ2)檢驗、Cochran-Q檢驗進行異質性檢驗,根據χ2檢驗結果,若拒絕同質性假設,說明納入研究具有異質性,應選擇隨機效應模型進行Meta分析;反之,說明納入研究具有同質性,應選擇固定效應模型進行Meta分析。I2評價異質性大小:I2<25%則異質性較小,25%≤I2≤50%則為中等異質性,I2>50%則為高度異質性。應用漏斗圖估計是否存在發表偏倚,漏斗圖不完整或不對稱,提示可能存在發表偏倚。
文獻檢索結果:共檢出512篇文獻,通過閱讀文題和摘要,排除病例報道、動物實驗及與研究目的無關的文獻453篇,初篩出59篇文獻;進一步閱讀全文排除無準確預后結果者8篇,無足夠信息者32篇,綜述5篇,信件2篇,研究對象具有相同特點者3篇,最終按照納入和排除標準入選9篇文獻[4-12]。包括8篇英文文獻,1篇中文文獻[12]。文獻納入和排除流程見圖1。

圖1 納入文獻的篩選過程
文獻基本特征和質量評價:9篇研究共入選病例1 386例,試驗組560例,對照組826例,納入文獻的背景信息見表1。其中所有9篇研究均報告了試驗組和對照組患者的住院死亡率;8篇研究[4-7,9-12]完整報告了兩組患者CABG術后病人腎功能不全的發生率;6篇研究[4-7,10,12]報告了兩組患者CABG術后低心排的發生率;分別有6篇[4-6,10-12]和5篇[4,5,9-11]研究完整報告了兩組患者CABG術后心肌梗死和中風的發生率;分別有8篇[4-6,8-12]和5篇[5,6,9-11]研究報告了CABG術后的ICU時間和平均住院時間;NOS量表的結果表明:總共9篇研究中6顆星為4篇,7顆星2篇,最高8顆星為3篇。

表1 納入9篇文獻的背景信息
異質性分析及Meta分析 試驗組和對照組CABG術后的住院死亡率比較:試驗組共納入560例病人,其中住院期間全因死亡發生16例;對照組共納入826例病人,住院期間全因死亡發生57例。異質性檢驗結果顯示:9篇研究間不存在明顯的異質性(χ2=5.14,P=0.74,I2=0%),采用固定效應模型進行Meta分析。分析結果顯示(圖2):與對照組相比,試驗組住院死亡率明顯降低,差異具有統計學意義(RR:0.36;95%CI:0.21~0.61;P<0.01)。

圖2 試驗組和對照組住院死亡率比較的森林圖
兩組患者住院期間術后并發癥的發生率比較:①術后低心排:試驗組共納入238例病人,其中術后出現低心排23例;對照組共納入306例病人,術后出現低心排75例。異質性檢驗結果顯示:5篇研究間存在中等程度的異質性(χ2=8.31,P=0.04,I2=64%),采用隨機效應模型進行Meta分析,分析結果顯示:試驗組患者比對照組患者術后低心排的發生率明顯降低,差異有統計學意義(RR:0.40;95%CI:0.19 ~0.87;P=0.02)。② 術后腎功能不全:試驗組共納入533例病人,其中術后出現腎功能不全28例;對照組共納入791例病人,術后出現腎功能不全63例。異質性檢驗結果顯示:8篇研究間不存在明顯的異質性(χ2=5.72,P=0.57,I2=0%),采用固定效應模型進行Meta分析,分析結果顯示:試驗組較對照組術后腎功能不全的發生率降低,差異有統計學意義(RR:0.59;95%CI:0.39 ~0.90;P=0.01)。③術后新發心肌梗死:試驗組共納入481例病人,其中術后新發心肌梗死發生60例;對照組共納入665例病人,術后新發心肌梗死發生101例。異質性檢驗結果顯示:6篇研究間不存在明顯的異質性(χ2=5.68,P=0.34,I2=12%),采用固定效應模型進行Meta分析,分析結果顯示: 試驗組與對照組術后心肌梗死的發生率差異無統計學意義(RR:0.88;95%CI:0.66~1.18;P=0.40)。④術后卒中:試驗組共納入390例病人,其中術后卒中發生19例;對照組共納入592例病人,術后卒中發生27例。異質性檢驗結果顯示:5篇研究間不存在明顯的異質性(χ2=0.17,P=0.92,I2=0%),采用固定效應模型進行meta分析,分析結果顯示:與對照組相比,試驗組術后中風的發生率無明顯降低,差異無統計學意義(RR:1.05;95%CI:0.59~1.86;P=0.86)。
術后ICU時間和住院時間比較:①ICU時間:試驗組共納入528例病人;對照組共納入725例病人。異質性檢驗結果顯示:8項研究間存在明顯的異質性(χ2=62.22,P<0.01,I2=89%),采用隨機效應模型進行Meta分析,分析結果顯示:試驗組較對照組住院時間明顯縮短,差異具有統計學意義(SMD:-0.72;95%CI:-1.13~-0.31;P<0.01)。②住院時間:試驗組共納入373例病人;對照組共納入587例病人。異質性檢驗結果顯示:5篇研究間存在異質性(χ2=15.40,P=0.04,I2=74%),采用隨機效應模型進行Meta分析,分析結果顯示:試驗組較對照組住院時間明顯縮短,差異具有統計學意義(SMD:-0.34;95%CI:-0.68 ~-0.01;P=0.04)。
漏斗圖分析 各項比較均應用漏斗圖估計發表偏倚;術后住院死亡率、低心排、腎功能不全、ICU時間及住院時間比較的漏斗圖均大體對稱,提示發表偏倚不明顯。
9篇文獻共1 386例患者納入到本研究中,Meta分析的結果表明:對于CABG高危病人術前預防性應用IABP可以明顯降低患者的住院死亡率、術后低心排及急性腎功能不全的發生率,明顯縮短患者的ICU時間和住院時間。本研究表明,高危病人預防性應用IABP是安全有效的。
隨著手術、麻醉和圍術期監護等技術的迅速發展,越來越多的CABG相對禁忌的高危病人也可以進行手術治療并且獲得較好的手術效果[17]。目前大多數中心認為CABG高危病人的定義包括以下兩者或以上即可成立[6,7,10]:LVEF<40%;左主干狹窄>70%;難治性不穩定性心絞痛;再次CABG;彌漫性冠脈病變;左心室舒張期末內徑>65 mm。對于此類病人,術前可以應用各種藥物降低心臟負荷,改善心肌供血,以期降低手術風險,減少心臟并發癥的發生,但是,尚無藥物能夠同時達到改善氧供和降低氧耗這兩種目的。而IABP作為一種心臟輔助裝置既能增加冠脈的血液供應,改善左心舒張功能,又可以降低心臟做功和氧耗,增加心排出量,同時獲得兩種益處[14]。
IABP可以有效治療心肌梗死后心原性休克、急性左心功能不全和心外科術后低心排等心臟重癥[1,15],是機械輔助的首選方法。越來越多的臨床研究也發現CABG術前預防性應用IABP可降低手術的風險[4,9],促進患者圍術期心臟功能的恢復。我們的結果也進一步證實了CABG術前預防性應用IABP對于高危患者具有明顯的益處,不僅降低了住院死亡率,還縮短了住院時間,促進了患者術后的恢復。該結果與國外一篇系統綜述的結果有相似之處[16],但是該研究納入的文獻多出自同一中心,總共7篇文獻中有5篇是同一位作者發表的,并且各個文獻中的病例有交叉,影響了文章的效力。另外,本研究中術后新發心肌梗死和術后卒中的發生率上兩組未見差異有統計學意義,提示IABP并非對術后并發癥能起到預防和減少的作用,但是IABP僅為輔助心臟功能的作用,最終患者獲得良好的手術效果需要術中精細操作,避免血壓過低和斑塊脫落等影響腦血供的情況出現。
在心臟外科領域中,IABP通常作為術中停機困難或術后藥物難以控制的低心排的搶救或補救措施[17],在這種情況下IABP可以起到良好的輔助心肌的作用,延緩病情的進展,促進心功能的恢復。即便如此,CABG術中及術后被迫應用IABP的死亡率也很高,可達40%~50%,由于輔助時間長,IABP相關并發癥的發生率也明顯增加[18]。所以對于高危病人在應用時機的選擇上,術前安裝要優于術中和術后安裝IABP泵,目前多數中心認為開胸前2 h內安裝IABP泵比較恰當[7,10],可以起到良好的輔助效果。
IABP相關并發癥的發生可能影響其應用效果,主要并發癥包括:出血、肢體缺血、主動脈血栓形成、球囊破裂、主動脈夾層、穿刺部位血腫和滲血、感染等,其發生率在7.2%~47.0%,最常見的并發癥是肢體缺血和出血,嚴重并發癥少見[18]。本研究納入的文獻均未報道IABP嚴重并發癥,只有一項研究報道了試驗組出現1例肢體缺血[5]。目前有研究證實IABP相關并發癥的發生可能與術前外周血管疾病、抗凝、IABP應用的時間相關,男性則更易出現并發癥[19],這可能需要在應用IABP時加以考慮。
本研究也存在著一定的局限性:①入選研究的9篇文獻中有7篇是回顧性隊列研究,僅有2篇是隨機對照研究[4,6]。另外,各項研究的樣本量較少,只有一項研究的病例數超過了200例[11],這可能影響了結果的可靠性。②異質性:各研究間存在一定的異質性,如具體的入選標準及術后并發癥的診斷標準等各個文獻并不完全一致,可能導致了異質性的發生。③發表偏倚:雖然進行了大量的、廣泛的檢索,仍不能排除潛在的發表偏倚。
[1] Perera D, Stables R, Thomas M, et al. Elective intra-aortic balloon counterpulsation during high-risk percutaneous coronary intervention: a randomized controlled trial. JAMA, 2010, 304: 867-874.
[2] Sezai A, Nakata K, Iida M, et al. Results of low-dose carperitide infusion in high-risk patients undergoing coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg, 2013, 96: 119-126.
[3] Baskett RJ, O'Connor GT, Hirsch GM, et al. The preoperative intraaortic balloon pump in coronary bypass surgery: a lack of evidence of effectiveness. Am Heart J, 2005, 150: 1122-1127.
[4] Christenson JT, Simonet F, Badel P, et al. Evaluation of preoperative intra-aortic balloon pump support in high risk coronary patients. Eur J Cardiothorac Surg, 1997, 11: 1097-1104.
[5] Kim KB, Lim C, Ahn H, et al. Intraaortic balloon pump therapy facilitates posterior vessel off-pump coronary artery bypass grafting in high-risk patients. Ann Thorac Surg, 2001, 71: 1964-1968.
[6] Christenson JT, Licker M, Kalangos A. The role of intra-aortic counterpulsation in high-risk OPCAB surgery: a prospective randomized study. J Card Surg, 2003, 18: 286-294.
[7] Suzuki T, Okabe M, Handa M, et al. Usefulness of preoperative intraaortic balloon pump therapy during off-pump coronary artery bypass grafting in high-risk patients. Ann Thorac Surg, 2004, 77: 2056-2060.
[8] Oberhoffer M, Weis M, Eifert S, et al. Prospective randomized study of preoperative intraaortic balloon counterpulsation in high-risk coronary artery bypass grafting patients. Thorac cardiovasc Surg, 2006, 54: 25.
[9] Vohra HA, Dimitri WR. Elective intraaortic balloon counterpulsation in high-risk off-pump coronary artery bypass grafting. J Card Surg, 2006, 21: 1-5.
[10] Miceli A, Fiorani B, Danesi TH, et al. Prophylactic intra-aortic balloon pump in high-risk patients undergoing coronary artery bypass grafting: a propensity score analysis. Interact Cardiovasc Thorac Surg, 2009, 9: 291-294.
[11] Wilczynski M, Krzych LJ, Bis J, et al. Effect of gender on efficacy of preoperative intra-aortic balloon pump in high risk patients undergoing surgical coronary revascularisation. Kardiol Pol, 2010, 68: 1361-1368.
[12] 丁文軍, 魏強, 孫勇新, 等. 主動脈內球囊反搏在高危患者非體外循環冠狀動脈旁路移植術中的應用. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2013, 20: 10-14.
[13] Augoustides JG, Ramakrishna H. Recent advances in the management of coronary artery disease: highlights from the literature. J Cardiothorac Vasc Anesth, 2009, 23: 259-265.
[14] O'Neill WW, Kleiman NS, Moses J, et al. A prospective, randomized clinical trial of hemodynamic support with Impella 2. 5 versus intra-aortic balloon pump in patients undergoing high-risk percutaneous coronary intervention: the PROTECTⅡstudy. Circulation, 2012, 126: 1717-1727.
[15] 李學奇, 張鶴萍, 王曉云, 等. 應用主動脈內球囊反搏輔助急性心肌梗死伴發心原性休克的急診冠狀動脈介入治療. 中國循環雜志, 2004, 19: 115-116.
[16] Sa MP, Ferraz PE, Escobar RR, et al. Prophylactic intra-aortic balloon pump in high-risk patients undergoing coronary artery bypass surgery: a meta-analysis of randomized controlled trials. Coron Artery Dis, 2012, 23: 480-486.
[17] 房勤, 張玉海, 谷天祥, 等. 心臟手術圍術期主動脈內球囊反搏的臨床應用. 中國循環雜志, 2010, 25: 299-301.
[18] Elahi MM, Chetty GK, Kirke R, et al. Complications related to intraaortic balloon pump in cardiac surgery: a decade later. Eur J Vasc Endovasc Surg, 2005, 29: 591-594.
[19] Assis RB, Azzolin K, Boaz M, et al. Complications of intra-aortic balloon in a cohort of hospitalized patients: implications for nursing care. Rev Lat Am Enfermagem, 2009, 17: 658-663.
Effect of Prophylactic Application of Intra-aortic Balloon Pump Before Coronary Artery Bypass Grafting for High Risk Patients by Meta-analysis
MENG Yan-hai, CHANG Qian, WANG Shui-yun, LI Shou-jun, ZHANG Hai-tao, ZHANG Yan-bo.
Department of Cardiovascular Surgery, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China
Zhang Yan-bo, Email: yanbozhang@126.com
Objectives: To investigate the effect of prophylactic application of intra-aortic balloon pump (IABP) before coronary artery bypass grafting (CABG) in high risk patients by meta-analysis.Methods: The PubMed, Embase, Cochrane controlled trials register databases, CNKI and VIP databases were searched from the data base establishment to 2013-07. According to Newcastle-Ottawa Scale (NOS), a total of 512 references were cited and 9 articles with 1386 patients were analyzed using Rev Man 5.2 for meta-analysis. The patients were divided into 2 groups, Prophylactic group, n=560 patients with IABP before CABG and Control group, n=826 patients without IABP before CABG. The comparative study was conduct between 2 groups.Results: Compared with Control group, Prophylactic group showed obviously decreased hospital mortality (RR: 0.37, 95%CI 0.22-0.63), postoperative low cardiac output syndrome (RR: 0.40, 95%CI 0.19-0.87) and renal dysfunction(RR: 0.59, 95%CI 0.39-0.90), P<0.01, P<0.02 and P<0.01; significantly shortened ICU time (SMD: -0.72, 95%CI -1.13~-0.31, P<0.01) and hospitalization time (SMD: -0.34, 95%CI -0.68~-0.01, P=0.04). The incidence of postoperative myocardial infarction (RR: 0.88, 95%CI 0.66-1.18, P=0.04) and neurological complication (RR: 1.05, 95%CI 0.59-1.86, P=0.86) were similar between 2 groups.Conclusion: Prophylactic IABP application before CABG might be safe and effective, it may improve the cardiac function, decrease the postoperative low cardiac output and renal insufficiency, therefore reduce the peri-operative mortality in the high risk patients.
Coronary artery bypass grafting; Intra-aortic balloon pump; Meta-analysis
2013-09-27)
(編輯:常文靜)
中央級公益性科研院所基本科研基金(2012F-015);中華醫學會胸心血管外科分會厄爾巴肯科研獎學金(2011-H28#)
100037 北京市,中國醫學科學院 北京協和醫學院 國家心血管病中心 阜外心血管病醫院 心血管疾病國家重點實驗室心血管外科 二部ICU
蒙延海 住院醫師 碩士 主要從事心血管疾病的圍術期治療 Email:mengyanhai@126.com 通訊作者:張燕搏 Email:yanbozhang@126.com
R54
A
1000-3614(2014)02-0094-05
10.3969/j.issn.1000-3614.2014.02.005
方法:計算機檢索PubMed、Embase、Cochrane圖書館,中國期刊全文數據庫及維普數據庫里比較高危病人CABG術前預防性應用和未應用IABP臨床效果的對比研究。文獻檢索時間從各數據庫建庫時間至2013-07。根據The Newcastle-Ottawa Scale( NOS)量表評價納入文獻的質量并提取資料。對符合質量標準的對照研究采用Rev Man 5.2進行異質性檢驗及Meta分析。檢出相關文獻512篇,根據納入標準最終入選9篇文獻;共入選病例1 386例。術前預防性應用IABP的為試驗組共560例,術前未預防性應用IABP的為對照組共826例。
結果: 試驗組較對照組病人在術后住院死亡率(RR:0.37;95%CI:0.22 ~0.63)、術后低心排(RR:0.40;95%CI:0.19~0.87)及術后腎功能不全(RR:0.59;95%CI:0.39 ~0.90)的發生率明顯減少,差異具有統計學意義(P分別<0.01、0.02、0.01);試驗組較對照組病人重癥監護室(ICU)時間[標準均數差(SMD)-0.72;95%CI:-1.13 ~-0.31;P<0.01]和住院時間(SMD:-0.34;95%CI:-0.68 ~-0.01;P=0.04)明顯縮短;試驗組較對照組病人在術后新發心肌梗死(RR:0.88;95%CI:0.66 ~1.18;P=0.40)和術后卒中(RR:1.05;95%CI:0.59 ~1.86;P=0.86)的發生率上差異無統計學意義。
結論: 高危病人CABG術前預防性應用IABP可能是安全有效的,能夠改善心功能,減少術后低心排、腎功能不全等嚴重并發癥的發生,從而降低圍術期死亡率,提高高危病人CABG的手術效果。