陳德峰(綜述),張 健(審校)
(邯鄲市中心醫院心血管外科,河北 邯鄲 056001)
近年來,非體外循環冠狀動脈旁路移植術(off-pump coronary artery bypass grafting,OPCAB)被認為是治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)的首選術式,它既減少了體外循環對機體的損害,又避免了心臟停搏對心肌的損傷,減少了患者手術死亡率和并發癥的發生率,獲得了較好的近期效果[1]。隨著介入技術的發展,危重冠心病患者外科治療所占的比例越來越多,雖然嚴重左心功能低下被認為是冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)的獨立危險因素之一,但CABG仍是治療嚴重左心功能低下患者有效的治療方法[2]。然而,對于這類危重癥患者行常規的體外循環心臟冷停搏下CABG易出嚴重的低心排綜合征甚至不能脫離體外循環。而施行OPCAB,手術過程中意外事件的發生率又較高,術中出現惡性心律失常或血壓不能維持,常需緊急體外循環支持,增加了手術的死亡率及并發癥的發生率。對于這些患者采取哪種方式對CABG更為有利、合理和安全,引發了心臟外科醫師的進一步思考。
1.1OPCAB的優點及風險 這類患者實施常規體外循環心臟冷停跳下CABG,許多瀕臨死亡的頓抑心肌無法承受手術的缺血/再灌注損傷和體外循環損傷所帶來的打擊,未能從血運重建中獲益就發生不可逆改變。OPCAB 避免或減少了常規CABG帶來的缺血/再灌注損傷和體外循環損傷,使得低射血分數的患者有可能從OPCAB 中獲益。文獻證實,低射血分數患者實施OPCAB 的確減少了病死率和并發癥的發生[3]。但這類患者術中搬動心臟、冠狀動脈穩定器壓迫室壁等導致左心室舒張末期容積、每搏輸出量及心排血量減少,尤其在暴露冠狀動脈回旋系統時更為明顯[4]。這類患者與心功能較好的患者相比,OPCAB手術操作對血流動力學的影響較大,易出現血壓下降或不能控制的惡性心律失常,其中部分患者被迫緊急轉流。故對這類患者實施OPCAB,如何最大限度地避免這類事件的發生,且能達到完全再血管化,給外科醫師帶來了巨大的挑戰。這就需要精湛的外科技術,良好的麻醉配合及所在醫院綜合條件的具備。有報道[5]指出,即使手術醫師有著豐富的臨床經驗和精湛的外科技術,對于射血分數(ejection fraction,EF)<30%的患者施行OPCAB,相對并發癥也較多,所花費的代價也大,所占醫療資源多,故需慎重選擇。
醫師技術的提高及設施的完善在一定程度上減少了OPCAB術中緊急轉流的發生率,但仍有部分危重癥患者術中被迫緊急體外循環支持。多中心大量臨床數據統計表明,被動改轉患者較一次順利完成的OPCAB和體外循環下CABG的病死率高2~3 倍。左心室擴大、近期心肌梗死史、糖尿病和體表面積大、心功能超過Ⅲ級均為獨立風險因素,術前射血分數<35%、冠狀動脈病變彌漫、吻合口遠段血管口徑小且顯露困難,搬動心臟容易造成不可逆轉的血壓下降、嚴重心律失常。醫師施行OPCAB的經驗和水平也是被動改轉的風險因素。一旦緊急被動改轉,往往結果比有準備的體外循環下CABG效果更差,將帶來不可挽回的嚴重后果。故為了達到實施OPCAB的目的而實施OPCAB,將是非常不可取的。充分評估OPCAB被動改轉的風險因素,嚴格掌握OPCAB的適應證和禁忌證,再結合團隊的經驗及單位的綜合條件,慎重選擇術式乃為明智的選擇。
1.2主動脈球囊反搏在OPCAB中的應用 在高危患者施行OPCAB過程中,充分增加心肌氧供,減少心肌氧耗,防止心肌缺血的進一步加重是手術成功的關鍵。主動脈球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)是最常用的左心輔助裝置,可有效地治療急性左心室功能不全和CABG術后嚴重低心排[6-7]。IABP既能減輕左心室后負荷、減少左心做功和氧耗,又能增加冠狀動脈的血液供應,增加氧供[8],還可促進冠狀動脈血流對缺血心肌的重新分配。對有嚴重左心室功能低下的患者,IABP 輔助使心臟易于耐受手術操作的影響,尤其對多支冠狀動脈近段嚴重狹窄、嚴重心功能低下患者更具有明顯的保護效果,從而避免了體外循環,使更多的患者行OPCAB成為可能[9]。同時,IABP輔助有利于術后心肌血流灌注,改善左心室舒張功能[10]。最初在冠狀動脈外科手術中,IABP多作為藥物治療無效后的搶救和補救措施,其圍術期病死率往往較高,并且由于IABP的輔助時間較長,其并發癥的發生率也較高。而于手術前置入IABP,不但可明顯降低高危患者手術風險,降低惡性心律失常和低心排血量的發生率,而且可使高危患者在非體外循環下手術獲得與中低危患者相同的手術效果[11-13]。
2.1體外循環心臟不停搏下CABG的優點及缺點 體外循環可為CABG中提供穩定的循環保證,但心臟停搏可造成缺血/再灌注損傷,引起心肌頓抑、心律失常和內皮細胞功能障礙,甚至心肌細胞壞死。實踐中,部分學者行CABG時應用了體外循環心臟不停搏(on-pump beating heart,OPBH)技術,該技術在體外循環輔助下不完全放空心臟,心臟處于“半空跳”狀態,故減輕了心肌氧耗,同時又避免了心臟停搏造成的缺血/再灌注損傷。研究表明,OPBH術后心肌細胞超微結構未見細胞腫脹及線粒體腫脹,缺血/再灌注損傷較輕,對心功能的影響較輕[14]。OPBH機體處于搏動灌注,各臟器灌注接近生理狀態,使用超濾及利尿劑濾出多余水分,避免加重組織水腫,利于術后心功能及其他臟器功能恢復。有報道指出,對于高危冠心病患者,與OPCAB相比,OPBH 并未增加術后腎衰竭、神經系統并發癥及肺損傷的發生,而再血管化更完全,但不足之處為患者術后出血多、血制品使用多[15]。OPBH既避免了心臟停搏導致的損傷,又為嚴重左心功能低下患者提供了CABG過程中穩定的循環保證。實踐證明,合理應用該技術也為一種安全、可靠的方法[16,17]。
OPBH可提供穩定的循環支持,“半空”的心臟還可保證吻合口質量及完全再血管化。左心功能低下患者心臟較大,在實行OPCAB時血管暴露困難,在麻醉誘導、血管探查時及操作過程中易誘發出現低心排、惡性心律失常,甚至圍術期心肌梗死[4],不能保證完全再血管化及吻合口的質量。OPBH可提供安全、穩定的吻合時機,靶血管易于暴露,能夠保證完全再血管化及橋血管的通暢,而這又是使得有存活心肌的冠心病患者術后心臟功能改善的前提[18],使患者術后盡快度過并發癥的高發階段,降低了患者手術的風險。但該技術的最大不足之處為必須應用體外循環,體外循環對機體損害包括凝血機制紊亂及全身炎性反應無法完全避免,對心肌的損傷雖較心臟停搏為輕,但仍有不同程度的損傷。近年來,微創體外循環技術應用于OPBH CABG取得了較好的效果,可減輕常規體外循環對組織、血液及肝功能的損傷[19]。
2.2OPBH下CABG病例的選擇 有報道指出,在EF<30%的OPCAB和OPBH CABG患者中,體外循環在左心功能低下患者中的應用不增加危險因素[20]。應用時機和操作技巧是手術成功的保證。對于左心室射血分數<35%、左室舒張末期內徑>65 mm、病變血管鈣化嚴重或嚴重彌漫性血管病變,且無體外循環禁忌證者,采取OPBH技術可能是一種較好的選擇。但對于體外循環有相對禁忌證(高齡,術前合并腦血管意外或肝、腎功能不全,主動脈及外周血管硬化嚴重,凝血功能障礙)的盡可能避免體外循環,可采用“濕備”下OPCAB。
對某些危重冠心病患者采取何種術式,要依據術前對患者的風險評估和對自己團隊技術經驗的評估而定。OPCAB并不適合所有的醫師和患者,尤其是某些手術和麻醉技術、醫療設備相對落后的基層醫院。就OPCAB而言,如何促使其手術技術、裝置和觀念更為完善是今后努力的方向,從而進一步減少由于手術本身的創傷導致的心功能下降。現階段正在發展的各種侵入性更小的微創技術已初步應用于臨床,包括機器人技術、血管吻合器及雜交技術等的應用[21-22],取得了較好的效果。就OPBH CABG而言,如何進一步降低由于體外循環導致的不良反應是今后的努力方向,如應用微創體外循環技術,肝素化體外循環管道和藥物以減少體外循環導致的炎性反應等方法,值得進一步研究。
[1] 陳良才,鄭理玲,謝納新,等.體外與非體外循環冠狀動脈旁路移植術近期療效的薈萃分析[J].醫學綜述,2012,18(11):1743-1748.
[2] 劉健,袁忠祥.合并嚴重左心功能不全冠心病患者行冠狀動脈旁路移植術的臨床分析[J].中國胸心血管外科臨床雜志,2011,18(6):574-575.
[3] Keeling WB,Williams ML,Slaughter MS,etal.Off-pump and on-pump coronary revascularization in patients with low ejection fraction:a report from the society of thoracic surgeons national database[J].Ann Thorac Surg,2013,96(1):83-88.
[4] Miyahara K,Matsuura A,Takemura H,etal.On-pump beating-heart coronary artery bypass grafting after acute myocardial infarction has lower mortality and morbidity[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2008,135(3):521-526.
[5] 李京倖,顧承雄,韋華,等.心功能不全冠心病患者非體外循環冠狀動脈旁路移植術的療效分析[J].中國胸心血管外科臨床雜志,2011,18(2):157-159.
[6] Miceli A,Duggan SM,Capoun R,etal.A clinical score to predict the need for intra-aortic balloon pump in patients undergoing coronary artery bypass grafting[J].Ann Thorac Surg,2010,90(2):522-526.
[7] Ranucc M,Ballotta A,Castelvecchio S,etal.Perioperative heart failure in coronary surgery and timing of intra-aortic balloon pump insertion[J].Acta Anaesthesiol Scand,2010,54(7):878-884.
[8] Bonios MJ,Pierrakos CN,Argiriou M,etal.Increase in coronary blood flow by intra-aortic balloon counterpulsation in a porcine model of myocardial reperfusion[J].Int J Cardiol,2010,138(3):253-260.
[9] Zaky SS,Hanna AH,Saki Esa WA,etal.An 11-year,single-institution analysis of intra-aortic balloon pump use in cardlac surery[J].J Cardiothorac Vasc Anesth,2009,23(4):479-483.
[10] 邱志兵,陳鑫,徐明,等.IABP 輔助下非體外循環冠狀動脈旁路移植術治療冠心病合并嚴重左心室功能不全[J].中國胸心血管外科臨床雜志,2009,16(6):488-490.
[11] Boning A,Buschbeck S,Roth P,etal.IABP before cardiac surgery:clinical benefit compared to intraoperative implantation[J].Perfusion,2013,28(2):103-108.
[12] Mannacio V,Di Tommaso L,De Amicis V,etal.Preoperative intra-aortic balloon pump for off-pump coronary arterial revascularization[J].Ann Thorac Surg,2012,93(3):804-809.
[13] 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[J].中國胸心血管外科臨床雜志,2013,20(1):10-14.
[14] 馬群,劉勇,朱亞玲,等.心臟不停跳與停跳對心肌超微結構和心肌酶的影響[J].江蘇醫藥,2000,26(1):47-48.
[15] 孫勇新,丁文軍,夏利民,等.高危冠心病患者體外和非體外循環冠狀動脈旁路移植術近期療效比較[J].中華胸心血管外科雜志,2012,28(6):352-255.
[16] 房勤,谷天祥,劉波,等.左心室射血分數低下患者行冠狀動脈旁路移植術[J].中國胸心血管外科臨床雜志,2012,19(4):433-434.
[17] 倪虹,邢家,林劉峰,等.淺低溫不停跳體外循環方法在重癥搭橋手術中的應用[J].心肺血管病雜志,2012,31(1):15-17.
[18] Schinkel AF,Bax JJ,Delgado V,etal.Clinical relevance of hibernating myocardium in ischemic left ventricular dysfunction[J].Am J Med,2010,123(11):978-986.
[19] 華正東,陳緒發,庾華東,等.微創體外循環在冠狀動脈旁路移植術中的臨床應用[J].中國體外循環雜志,2011,15(9):205-213.
[20] Al-Ruzzeh S,Athanasiou T,George S,etal.Is the use of cardiopulmonary bypass for multivessel coronary artery bypass surgery an independent predictor of operative mortality in patients with ischemic left ventricular dysfunction?[J].Ann Thorac Surg,2003,76(2):444-451.
[21] Ennker J,Bauer S,Ennker IC,etal.Revascularization surgery as a treatment concept for heart failure[J].HSR Proc Intensive Care Cardiovasc Anesth,2013,5(2):89-97.
[22] 高長青,楊明,吳洋楊,等.機器人非體外循環冠狀動脈旁路移植與支架置入“雜交”手術治療多支冠狀動脈病變[J].中華胸心血管外科雜志,2011,21(7):398-400.