主動脈內球囊反搏置入時機對高危冠心病患者行冠狀動脈旁路移植術的短期效果評價和危險因素分析

王躍堂，丘俊濤，王旭，張晶，陳祖君，王現強，王巍

冠心病研究

主動脈內球囊反搏置入時機對高危冠心病患者行冠狀動脈旁路移植術的短期效果評價和危險因素分析

王躍堂，丘俊濤，王旭，張晶，陳祖君，王現強，王巍

目的：探討主動脈內球囊反搏（IABP）置入時機對高危冠心病患者行冠狀動脈（冠脈）旁路移植術（CABG） 的短期效果評價和危險因素分析。

主動脈內氣囊泵；冠狀動脈疾病；冠狀動脈旁路移植術；危險因素

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:232.)

冠脈動脈（冠脈）旁路移植術（CABG）是治療嚴重冠心病的主要手段。接受CABG的冠心病患者常合并嚴重、廣泛的冠脈病變，圍手術期間常出現心功能不全、微循環障礙、甚至血流動力學紊亂等表現，預后極差，其中心原性休克患者的病死率可高達50%～56%[1]。目前，歐洲心臟手術風險評估系統（Euro SCORE）高危手術風險的患者（Euro SCORE≥6分）圍手術期間常需主動脈內球囊反搏（IABP）進行輔助支持[2]。研究發現，IABP主要通過提高舒張壓，增加冠脈灌注，降低心臟后負荷和心肌耗氧，增加外周循環的血流灌注，最終改善心臟和腎臟等器官的功能[3]。盡管IABP-SHOCK II等大型的隨機對照臨床研究和一些薈萃分析發現[4,5]，IABP置入對心肌梗死合并心原性休克的高危冠心病患者的短期和長期的死亡率均無明顯影響。但是，IABP-SHOCK II等研究入選患者多為接受經皮冠脈介入治療（PCI）的患者，目前仍缺乏針對高危冠心病患者應用IABP輔助CABG的大規模的研究。同時，一些小規模隊列研究發現，高危冠心病患者CABG前置入IABP輔助治療可有顯著的臨床獲益[6-8]。然而，既往研究中術中或術后應用IABP多為臨床病情惡化時被動使用。因此，IABP置入時間目前仍無統一標準。本研究回顧性分析我院應用IABP輔助CABG的高危冠心病患者的臨床資料，評價IABP置入時機對短期效果的影響，并分析死亡的危險因素。

1 資料與方法

研究對象：選擇我院2010-01至2015-12收治并應用IABP輔助CABG治療的197例高危冠心病患者，男性91例（46.2%），平均年齡為（62.7±8.4）歲，平均動脈壓為（70.3±8.2）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；其中13例患者合并室壁瘤手術（6.6%），室間隔穿孔修補術2例（1.0%），瓣膜置換術11例（5.6%）；197例患者的主動脈阻斷時間為（86.7±37.3）min，體外循環平均時間為（147.3±18.4）min。根據IABP置入時間分為術前置入組（n=89）和術中、術后置入組（n=108）。IABP置入均由經驗豐富的術者完成。

納入和排除標準：高危冠心病的診斷標準[9]：（1）≥3支冠脈顯著狹窄（＞90%）：（2）冠脈左主干顯著狹窄（＞90%）；（3）左心室射血分數（LVEF）＜0.4，或紐約心臟協會（NYHA）心功能分級III級或者IV級；（4）急性心肌梗死或者藥物難以控制的不穩定性心絞痛；（5）Euro SCORE≥6分。排除標準：（1）存在IABP置管禁忌癥；（2）其他原因導致的心肌梗死；（3）腦出血急性期。

IABP置入和管理：根據患者身高、體重選擇30 ml或者40 ml由美國Datascope Corp.生產的球囊反搏導管，局麻下經股動脈將球囊導管置于降主動脈，位于左鎖骨下動脈開口下方2～3 cm處。連接球囊反搏儀，固定管路。確定球囊位置無誤后，選擇體表心電圖R波為觸發模式，以1:1進行球囊反搏，調整充放氣時間，并觀察癥狀、尿量、足背動脈搏動等變化。根據病情逐步調低輔助比例并減少血管活性藥物的使用量。當患者癥狀明顯好轉，血流動力學穩定，末梢循環好，尿量＞30 ml/h時，逐步停用IABP。

其它相關治療：所有患者術后在重癥監護病房（ICU）持續監測心率、血壓、尿量等變化，給予氧療、鎮痛鎮靜以及補充血容量、多巴胺等血管活性藥物、他汀降脂、護胃等治療。合并嚴重心律失常時給予抗心律失常藥物，必要時電除顫、埋藏式自動復律除顫器、機械通氣、連續腎臟替代、體外膜肺氧合（ECMO）治療及其它對癥治療。機械通氣維持呼氣末正壓（PEEP）值在7～9 cmH2O (1 cmH2O=0.098 kPa)，維持經皮血氧飽和度（SpO2）90%以上。

觀察指標：應用本科自行設計的數據收集表，觀察并記錄患者一般情況、既往病史、臨床表現、心肌酶、血流動力學的變化、Euro SCORE評分、機械通氣時間、住院時間、急性腎損傷、腦并發癥和和術后30天病死率。

統計學方法：應用SPSS 23.0統計學軟件進行數據處理，計量資料以均數±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗或連續校正t檢驗。計數資料以例（率）表示，各組間率的比較采用χ2檢驗。Kaplan-Meier生存分析評價兩組的生存情況，Logistic回歸分析檢測術后30天病死率的危險因素，應用受試者工作特征性（ROC）曲線和約登指數評估危險因素對病死率的最佳預測閾值和相應的敏感性和特異性，并以ROC曲線下面積（AUC）和95%可信區間（CI）表示。以P＜0.05認為差異具有統計學意義。

2 結果

兩組患者的一般臨床資料比較（表1）：兩組患者的年齡、性別比例、入院肌酸激酶同功酶值（CKMB）、心肌肌鈣蛋白I （cTnI）值、血肌酐、心率、平均動脈壓、心功能等差異均無統計學意義（P＞0.05）

表1 兩組患者的一般臨床資料比較

表1 兩組患者的一般臨床資料比較

注：MAP：平均動脈壓；CK-MB：肌酸激酶同功酶；cTnI：心肌肌鈣蛋白I；LVEF：左心室射血分數；LM；左主干；OPCABG;非體外循環冠狀動脈旁路移植術；EuroSCORE:歐洲心臟手術風險評估系統。1 mmHg=0.133 kPa

?

兩組患者的術中、術后48 h、住院期間及隨訪期間結果比較（表2）：術中：兩組患者的橋血管數比較差異無統計學意義（P＞0.05），術前置入組的主動脈阻斷時間和體外循環時間均短于術中、術后置入組，但兩組的差異均無統計學意義（均P＞0.05）。術后48 h：兩組患者的平均動脈壓差異無統計學意義（P＞0.05），但術前置入IABP組患者的CK-MB和cTnI峰值明顯低于對照組（均P＜0.05）。住院期間：197例患者13例患者因急性腎衰竭使用血液凈化裝置（6.5%），21例患者因病情加重在停用IABP后再次置入IABP（10.7%）；26例患者發生腦并發癥（13.2%），28例出現急性腎損傷（14.2%），11例患者同期行ECMO輔助治療（5.6%），34例患者住院期間死亡（17.3%）；兩組患者的血液凈化率、IABP再置入、機械通氣時間、總住院時間、急性腎損傷、腦并發癥和ECMO應用差異均有統計學意義（均P＜0.05），術前置入IABP組患者的病死率較對照組明顯減少（P＜0.05）。術后隨訪30天：197例患者最終有43例患者死亡（21.8%），兩組間的短期病死率差異均有統計意義（P＜0.05）。Kaplan-Meier生存分析顯示，兩組患者的生存時間差異具有統計學意義（d， 27.9±1.2 vs 16.5±2.2，P＜0.05，圖1）。

表2 兩組患者的術中、術后48 h、住院期間及CABG術后30天結果比較

表2 兩組患者的術中、術后48 h、住院期間及CABG術后30天結果比較

注： MAP：平均動脈壓；CK-MB：肌酸激酶同功酶；cTnI：心肌肌鈣蛋白I；IABP:主動脈內球囊反搏；ECMO:體外膜肺氧合；CABG：冠狀動脈旁路移植術。1 mmHg=0.133 kPa

?

圖1 兩組患者Kaplan-Meier生存分析

術后30天死亡的危險因素Logistic回歸分析（圖2）：將197例患者的基本資料，包括年齡、性別比例、體重指數、冠心病危險因素、既往病史、血流動力學指標、心肌酶、肌酐等指標做對患者術后30天病死率的Logistic回歸分析，結果顯示再置入IABP為預測術后30天病死率的獨立危險因素[比值比（OR）=2.37, 95% CI, 1.42～5.72，P=0.01）。ROC曲線顯示再次置入IABP預測患者術后30天病死率的敏感性為75.3%，特異性為67.4%。

圖1 術后30天病死率危險因素的受試者工作特征曲線

3 討論

IABP是最常用的CABG治療嚴重冠心病的輔助循環裝置。理論上說，IABP可以更好的保證冬眠心肌的充足血供，挽救更多心肌。基礎研究發現，IABP可迅速改善心原性休克患者的血流動力學，增加冠脈和外周循環的血流灌注[10]。臨床研究證實術前應用IABP可避免或減輕心肌非壞死區的重塑和擴大，甚至可以增加腦、腎等重要器官的血流灌注[3,11,12]。因此，IABP預先置入有可能改善重癥冠心病患者圍手術期的心肌損缺血－再灌注損傷，改善心功能。

研究發現，術前預防置入IABP能降低術后心肌標志物水平。CK-MB和cTnI是常用的心肌損傷的標志物。正常情況下，高危手術患者的心肌標志物在術后即刻開始增高，24 h左右達到高峰，之后逐漸下降[13]。王金宏等[14]發現術前置入IABP組患者術后8 h、48 h和72 h的CK-MB、cTnI水平均顯著低于術前未應用IABP的患者（均P＜0.05）。此外，術前置入IABP組患者的術后12 h、24 h、36 h、48 h和72 h的血乳酸水平也明顯低于對照組。同既往研究類似，我們的研究也證實，IABP應用不僅有利于穩定血流動力學指標，提高平均動脈壓，減少體外循環時間，而且術前預防應用能顯著降低高危手術患者術后24 h的CK-MB和cTnI的峰值。然而，還需要更多研究來驗證IABP預先置入對CABG治療嚴重冠心病患者的心肌損傷的影響。

一些回顧性研究和小型的臨床試驗發現[15-17]，術前預防性應用IABP可以改善高危心臟外科手術患者的預后。一些研究證實術前置入IABP組的30天病死率明顯降低，而且術后隨訪2年時病死率也顯著降低[16,17]。然而，既往研究中術前置入IABP組患者的病情較術中、術后置入組輕。在IABPSHOCK II研究中，約80%患者IABP在PCI后即刻置入；但最終隨訪發現，IABP預先置入和術后置入對病死率無顯著影響[4]。由于本研究中入選的患者為高危冠心病患者，病情明顯較既往研究入選的患者嚴重，我們發現對高危CABG患者術前置入IABP的治療效果較為顯著，不僅可降低呼吸機支持時間和住院時間，而且對術后30天的病死率有顯著影響。Poirier等[18]證實術前應用IABP能夠降低高危CABG患者的住院期間和術后30天的病死率，目前仍需要更多研究驗證IABP置入時間對預后的影響。

IABP再次置入患者的預后差。IABP再次置入常提示病情平穩后惡化、加重，IABP置入時間和住院時間延長，常提示預后不良。Ding等[19]研究表明IABP置入時機是預后不良的獨立危險因素，預先置入IABP可降低短期病死風險。在我們的研究中，21例（10.7%）患者因病情加重在停用IABP后再次置入IABP，其中17例患者隨訪30天時死亡。與上述研究一致，本研究發現IABP置入時機與預后顯著相關，IABP再置入是高危CABG患者短期死亡的獨立危險因素。

然而，雖然術前應用IABP可改善預后，但在既往的多個大型研究中術前應用IABP的比例并未明顯高于術中、術后應用IABP的比例。張晗等[20]對北京安貞醫院6 208例心臟手術患者隨訪發現，103例患者中38例為術前置入IABP，65例為術中、術后置入。導致術前應用IABP比例不高的原因主要是對相關危險因素認識不足。Saura等[21]發現病情嚴重程度也與預后明顯相關。此外，本研究發現IABP再置入的患者病情再次加重，住院時間延長，這些患者的預后不良。同時，雖然越來越多研究支持高危冠心病患者術前應用IABP，但多數為觀察性研究，病例數少，研究質量不高，而相關的隨機對照研究并不支持IABP術前預先置入[22]，因此IABP預先置入的臨床獲益仍不確定，需要更多的研究證實。

總之，IABP置入時機對高危CABG患者的短期臨床結局無顯著影響；但IABP預先置入可降低術后心肌酶峰值，縮短呼吸機支持時間和住院時間，降低短期病死率。IABP再置入是短期病死率的獨立危險因素，但仍需更多高質量的研究驗證IABP預防應用對高危冠心病CABG手術患者的臨床獲益。

[1] 中華醫學會心血管病學分會, 中華心血管病雜志編輯委員會. 急性ST段抬高型心肌梗死診斷和治療指南. 中華心血管病雜志, 2015, 43: 380-393.

[2] Gogbashian A, Sedrakyan A, Treasure T. EuroSCORE: a systematic review of international performance. Eur J Cardiothorac Surg, 2004, 25: 695-700.

[3] 崔錦鋼, 吳元, 趙冬云, 等. 主動脈內球囊反搏在急性冠狀動脈綜合征治療中的臨床應用及并發癥情況分析. 中國循環雜志, 2015, 30: 107-110.

[4] Thiele H, Zeymer U, Neumann FJ, et al. IABP-SHOCK II Trial Investigators. Intraaortic balloon support for myocardial infarction with cardiogenic shock. N Engl J Med, 2012, 367: 1287-1296.

[5] Romeo F, Acconcia MC, Sergi D, et al. Percutaneous assist devices in acute myocardial infarction with cardiogenic shock: Review, metaanalysis. World J Cardiol, 2016, 8: 98-111.

[6] Patel MR, Smalling RW, Thiele H, et al. Intra-aortic balloon counterpulsation andinfarct size in patients with acute anterior myocardial infarction without shock: the CRISP AMI randomized trial. JAMA, 2011, 306: 1329-1337.

[7] 蒙延海, 常謙, 王永云, 等. 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. 中國循環雜志, 2014, 29: 94-98.

[8] 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.

[9] 王睿, 陳鑫, 徐明, 等. 術前主動置入主動脈內球囊反搏在極高危冠狀動脈旁路移植患者中的應用. 中華外科雜志, 2013, 51: 808-811.

[10] van Nunen LX, Noc M, Kapur NK, et al. Usefulness of Intra-aortic Balloon Pump Counterpulsation. Am J Cardiol, 2016, 117: 469-476.

[11] Takami Y, Masumoto H. Effects of intra-aortic balloon pumping on graft flow in coronary surgery: an intraoperative transit-time flowmetric study. Ann Thorac Surg, 2008, 86: 823-827.

[12] Abdel-Wahab M, Saad M, Kynast J, et al. Comparison of hospital mortality with intra-aortic balloon counterpulsation insertion before versus after primary percutaneous coronary intervention for cardiogenic shock complicating acute myocardial infarction. Am J Cardiol, 2010, 105: 967-971.

[13] Singh S, Kapoor A, Agarwal SK, et al. Differential release kinetics of cardiac biomarkers in off-pump coronary bypass. Asian Cardiovasc Thorac Ann, 2014, 22: 674-681.

[14] 王金宏, 楊峰, 江春景, 等. 術前預防性應用主動脈內球囊反搏對高危患者非體外循環冠狀動脈旁路移植術后心肌標志物和乳酸的影響. 中華體外循環雜志, 2015, 13: 203-208.

[15] Holman WL, Li Q, Kiefe CI, et al. Prophylactic value of preincision intra-aortic balloon pump: analysis of a statewide experience. J Thorac Cardiovasc Surg, 2000, 120: 1112-1119.

[16] Kang N, Edwards M, Larbalestier R. Preoperative intraaortic balloon pumps in high-risk patients undergoing open heart surgery. Ann Thorac Surg, 2001, 72: 54-57.

[17] B?ning A, Buschbeck S, Roth P, et al. IABP before cardiac surgery: clinical benefit compared to intraoperative implantation. Perfusion, 2013, 28: 103-108.

[18] Poirier Y, Voisine P, Plourde G, et al. Efficacy and safety of preoperative intra-aortic balloon pump use in patients undergoing cardiac surgery: a systematic review and meta-analysi. Int J Cardiol, 2016, 207: 67-79.

[19] Ding W, Ji Q, Wei Q, et al. Prophylactic application of an intra-aortic balloon pump in high-risk patients undergoing off-pump coronary artery bypass grafting. Cardiology, 2015, 131: 109-115.

[20] 張晗, 來永強, 李進華, 等. 主動脈內球囊反搏在高危冠狀動脈旁路移植患者圍手術期的應用. 中華胸心血管外科雜志, 2012, 28: 24-27.

[21] Saura E, Savola J, Gunn J. A 6-Year Single-Center Experience of Intra-aortic Balloon Pump Treatment--Retrospective Analysis of 223 Patients. J Cardiothorac Vasc Anesth, 2015, 29: 1410-1414.

[22] Ranucci M, Castelvecchio S, Biondi A, et al. A randomized controlled trial of preoperative intra-aortic balloon pump in coronary patients with poor left ventricular function undergoing coronary artery bypass surgery. Crit Care Med, 2013, 41: 2476-2483.

Short-term Effect and Risk Factor Analysis on the Timing of Intra-aortic Balloon Pump Implantation for Coronary Artery Bypass Grafting in Patients With High Risk Coronary Artery Disease

WANG Yue-tang, QIU Jun-tao, WANG Xu, ZHANG Jing, CHEN Zu-jun, WANG Xian-qiang, WANG Wei.
Department of Cardiac Surgery, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China Co-corresponding Authors: WANG Xian-qiang, Email: 13331006960@163.com and WANG Wei, Email: drweiwang0728@ hotmail.com

Objective: To evaluate short-term effect and risk factors for the timing of intra-aortic balloon pump (IABP) implantation with coronary artery bypass grafting (CABG) in high risk coronary artery disease (CAD) patients.Methods: A total of 197 high risk CAD patients received IABP with CABG in our hospital from 2010-01 to 2015-12 were retrospectively analyzed. There were 91 (46.2%) male and the mean arterial pressure (MAP) was (70.3±8.2) mmHg. Based on IABP implantation time, the patients were divided into 2groups: Pre-operative IABP group,n=89 and Intra- , postoperative IABP group,n=108. Peri-operative condition, durations of mechanical ventilation and ICU stay were compared between 2 groups; survival condition was studied by Kaplan-Meier analysis; risk factors causing 30-day mortality wasassessed by Logistic regression analysis and its sensitivity and specialty was measured by ROC curve.Results: The mean durations for aortic clamping and cardiopulmonary bypass were (86.7±37.3) min and (147.3±18.4) min in all 197 patients. The age, gender, blood levels of CK-MB c-TnI, creatinine, MAP and European cardiac surgery system scoring were similar between 2 groups, allP＞0.05. Compared with Intra- , post-operative IABP group, Pre-operative IABP group had decreased CK-MB (130.6±25.4) mmol/L vs (149.7±18.2) mmol/L at 48h post-operation and mechanical ventilation time (81.5±10.3) h vs (107.9±11.5) h, less in-hospital stay (21.3±4.1) d vs (27.7±9.4) d, reduced acute kidney injury (3.4% vs 23.1%), brain complication (5.6% vs 19.4%) and 30-day mortality (4.5% vs 36.1%), allP＜0.05. Kaplan-Meier analysis indicated that the median survival time was longer in Pre-operative IABP group, (27.9±1.2 vs 16.5±2.2) dP＜0.05; Logistic regression analysis and ROC curve demonstrated that IABP re-implantation (OR=2.37, 95% CI 1.42-5.72,P=0.01) was an important risk factor for 30-day mortality with the sensitivity of 75.3% and specialty of 67.4%.Conclusion: Pre-operative IABP implantation was helpful for decreasing post-operative level of CK-MB, reducing mechanical ventilation, in-hospital time and short-term mortality in high risk CAD patients; IABP re-implantation was the risk factor for short-term mortality.

Intra-aortic balloon pump; Coronary artery disease; Coronary artery bypass grafting; Risk factors

2016-05-25）

（編輯：曹洪紅）

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 阜外醫院 外科

王躍堂 主治醫師 學士 主要從事心血管外科臨床研究 Email:18611759057@163.com 共同通訊作者：王現強Email: 13331006960@163.com 王巍 Email:drweiwang0728@hotmail.com

R541

A

1000-3614（2017）03-0232-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017. 03.006

方法：回顧性分析我院2010-01至2015-12收治并應用IABP輔助CABG的197例高危冠心病患者，男性91例（46.2%），平均動脈壓為（70.3±8.2） mmHg（ 1 mmHg=0.133 kPa）。根據IABP置入時間分為術前置入組（n=89）和術中、術后置入組（n=108）。比較兩組圍手術期情況，以及機械通氣率、重癥監護室停留時間，Kaplan-Meier生存分析評價兩組的生存情況，并應用Logistic回歸分析術后30天死亡的危險因素，應用受試者工作特征性（ROC）曲線和約登指數評估危險因素對病死率的最佳預測閾值和相應的敏感性和特異性。

結果：197例患者的主動脈阻斷時間為（86.7±37.3）min，體外循環平均時間為（147.3±18.4）min。兩組間年齡、性別比例、肌酸激酶同功酶、肌鈣蛋白I、肌酐、平均動脈壓、歐洲心臟手術風險評估系統評分等均無顯著差異（P＞0.05）。術前置入組與術中、術后置入組比較，術后48 h心肌酶峰值明顯降低（mmol/L ，130.6±25.4 vs149.7±18.2），機械通氣時間（h， 81.5±10.3 vs 107.9±11.5）、總住院時間（d, 21.3±4.1 vs 27.7±9.4）顯著減少，急性腎損傷（3.4% vs 23.1%）、腦并發癥（5.6% vs 19.4%）和術后30天死亡率（4.5% vs 36.1%）的發生率降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）。Kaplan-Meier生存分析顯示術前置入組患者的中位生存時間較術中、術后置入組顯著延長（d, 27.9±1.2 vs 16.5±2.2，P＜0.05），Logistic回歸分析發現再置入IABP（比值比= 2.37, 95%可信區間：1.42～5.72，P=0.01）為預測術后30天病死率的重要因素。ROC曲線顯示再次置入IABP預測患者術后30天病死率的敏感性為75.3%，特異性為67.4%。

結論：對于高危CABG的患者，術前置入IABP輔助治療有助于降低術后心肌酶峰值，縮短呼吸機支持時間和總住院時間，降低短期病死率。再次置入IABP是短期死亡的危險因素。