冠状动脉搭桥手术的过去现在和未来

作者：王桂亮张庆华蔡国华刁力为亓峰孙振东刘石健骢崔昭庆吴乃石(审校者)

文章来源：中国医师杂志,,18(04)

心脏体外循环机的发明迎来了现代心脏外科手术的新纪元。现如今冠状动脉搭桥术(CABG)已经成为心脏外科最常见的手术。从20世纪50年代起步阶段发展到今天，冠状动脉搭桥术无论在技术上还是在临床治疗方面都取得了许多进展。

手术技术及围手术期治疗的不断改进且术后很少出现并发症及不良事件，使更多患者愿意接受冠状动脉搭桥术治疗，笔者就关于冠脉搭桥手术的过去、现在和未来发展方向作一综述。

冠状动脉旁路移植术即冠状动脉搭桥术，简称冠脉搭桥术，CoronaryArteryBypassGrafting(CABG)，是国际上公认的治疗冠心病最有效的方法。冠状动脉搭桥术始于年，是一项用于替换梗阻的冠状动脉以改善心肌血供，缓解心绞痛，提高生活质量和减少冠心病死亡风险的手术。

手术可在心脏停搏下进行，需使用体外循环，也就是传统的冠状动脉搭桥术(CABG)；也可在跳动的心脏上进行，即非体外冠脉搭桥Off-pumpcoronarybypass(OPCABG)。目前国内非体外循环下搭桥术例数超过体外循环下搭桥术例数。各种微创冠脉搭桥技术的应用，冠脉搭桥正成为越来越多的人选择接受的冠心病治疗方法。

冠状动脉搭桥手术被定义为心脏直视手术中，针对一支或多支冠状动脉的狭窄病变，建立旁路桥血管增加狭窄冠状动脉远端的心脏供血。年AlexisCarrel第一个描述冠脉搭桥手术[1]。19世纪30年代后期Gibbon发明的体外循环机使心脏外科手术成为可能，外科医生可在体外循环辅助下完成心脏手术[2]。

年，在加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学，Vineburg与Buller第一次将内乳动脉移植到心肌治疗心脏的局部缺血和心绞痛[3]。年，Cleveland医学中心的Sones发明了选择性冠状动脉造影术从而大大推动了冠心病诊疗的进步。年，Goetz等[4]成功地完成了第一例冠状动脉搭桥手术。

年Kolesov第一次进行内乳动脉-冠状动脉端侧吻合术[5]，同年Favoloro等报道使用大隐静脉作为桥血管为例患者行冠脉搭桥手术恢复患者冠脉血流[6]。20世纪70年代，冠脉搭桥手术的技术和方法都得到很大的发展。年Benetti，Calaiore，和Subramian成功地完成了一例跳动心脏上的血管吻合[7]。

20世纪80年代，冠状动脉搭桥手术的例数和安全性都大大增加。年Duhaylongsod等[8]报道使用胸腔镜游离左侧内乳动脉，随着介入支架技术的不断改进，冠脉搭桥手术的数量处于下降趋势。

目前冠脉搭桥手术方法多样，包括体外循环下搭桥、非体外循环下搭桥、微创冠状动脉搭桥术、机器人辅助下冠状动脉搭桥术、全机器人冠状动脉旁路搭桥术以及杂交手术等，但不管选择是直视开胸手术还是微创，机器人或杂交的方法，Meta分析和随机对照研究结果更支持体外循环血运重建优于非体外循环手术。

桥血管选择上主要为左内乳动脉吻合前降支，大隐静脉吻合其他冠脉分支的狭窄，尽管动脉远期通畅率较高，但除左内乳动脉的其他动脉较少使用。与冠脉介入支架治疗相比，近期结果相似，远期结果搭桥手术优于支架。尽管如此搭桥手术的数量在逐年减少，可能与手术的创伤及术后的不良事件的发生有关。

2.1　方法

冠状动脉搭桥手术的基本原理是缺血心肌的血液再灌注，有几种不同的治疗方法可以达到这个目的。首要考虑的因素是手术是否在"体外循环或非体外循环"的辅助下完成。最初大多数心脏外科医生都是在非体外循环下心脏不停跳进行搭桥手术，由于当时技术及器械限制，经常造成血管吻合不确切以及难以实现完全再血管化，随着体外循环和心肌保护技术的提高，大多数冠脉搭桥手术开始在体外循环辅助下进行。

到了20世纪90年代心脏稳定器发明并应用于临床，手术中靶血管的相对固定，显露良好，非体外不停跳冠脉搭桥手术的兴趣再次兴起。Benetti等[9]、Bufalo等[10]报道了接近例非体外冠脉搭桥手术的结果，显示了这种技术的安全性。并提出非体外循环下冠脉搭桥手术的优点包括更低的终末器官损害例如肾功能衰竭，脑血管事件；更少的认知障碍，精神缺陷；更少的输血几率；以及减少了全身炎症反应[11]。

年ROOBY发表(随机的比较体外循环下搭桥手术和非体外下搭桥手术)的试验结果的论文，报道了18家退伍军人医疗中心例患者的治疗结果(其中99%为男性)[12]。主要的短期终点，手术后30d死亡率或并发症发生率的综合分析，发生类似情况的频率(体外循环下冠状动脉搭桥术为5.6%；非体外循环冠状动脉搭桥术为7.0%，P＝0.19)。

主要的长期终点，引起的死亡的任何原因综合总结，重复的进行血运重建，或者手术1年内非致死性心肌梗死(MI)，更经常的发生在那些行非体外循环冠状动脉搭桥术的患者(9.9%)，而体外循环冠状动脉搭桥术患者相对较低(7.4%；P＝0.04)。神经心理学对比的结果在组间没有差别，12个月内体外循环组移植通畅率相比非体外循环组较高(87.8%vs82.6%，P＝0.01)。

Takagi等[13]进行的Meta分析显示，与体外循环冠脉搭桥患者相比，非体外循环手术患者的血管移植数量较少、血运重建不完善更常见，并且远期死亡率更高，而Houlind等[14]进行的一项随机对照研究则显示，采用非体外循环手术时的血管通畅率较低。尽管这些结果并非首次出现，但仍为体外循环血运重建优于非体外循环手术提供了更多证据，并且进一步表明应将体外循环手术作为首选的冠状动脉血运重建策略。

微创和机器人手术或杂交手术的方法也已经发明并应用于临床，微创心脏外科不使用体外循环通过更小的切口完成手术。这种方法很快流行使用且最常用于左内乳动脉与前降支动脉的搭桥手术中。这种微创手术的优点也包括手术时间及恢复时间缩短，输血量减少，麻醉时间缩短，ICU停留时间缩短，患者疼痛减轻[15]。然而病变血管再血管化的总数量的减少以及暴露血管的难度使得这些方法只适合对一部分患者使用。

2.2　桥血管

多种血管可以被用来作为心脏再血管化的桥血管。在年CCF/AHA指南针对冠状动脉搭桥手术提倡使用动脉为桥血管吻合前降支[16]。左内乳动脉是前降支桥血管的第一选择。一项早期的研究显示，内乳动脉的5年通畅率高达97%且只有2%的闭塞率和2%的狭窄率，而大隐静脉的通畅率仅为82%并伴有5%的管腔狭窄或不规则率以及13%闭塞率[17]。

近年来大部分的报道持续支持内乳动脉移植物的优越性。墨尔本的Tatoulis和他的同僚们[18]在报告中指出，15年来例冠脉移植管道已经清楚的显示左内乳动脉的5年通畅率是98%，10年是95%，15年是88%。另一方面，一例患者的平均移植物数目是3～4个。虽然左内乳动脉已经被认为冠状动脉的首选移植物，其他动脉移植物如右内乳动脉，胃网膜动脉，腹壁下动脉以及桡动脉都只有少数外科医生常规使用。这意味着大隐静脉和动脉移植物一起仍然广泛地应用于搭桥手术。

意识到与动脉移植物相比大隐静脉较低的通畅率，外科医生在手术中越来越谨慎的保护大隐静脉并小心地选择靶血管。目前已有若干项技术用于保护大隐静脉尤其是大隐静脉的内皮[19]。随着技术的提高，目前大隐静脉的通畅率较过去报道的明显改善。另外，由于左前降支(LAD)-最重要的冠脉分支使用左内乳动脉移植，大隐静脉通常用于其他冠脉的移植。在这些情况下，病人的生存率改善[20]。大隐静脉在当前冠状动脉搭桥的实践中的角色也因此得以更新。

其他冠状动脉桥血管，例如桡动脉，胃网膜右动脉，腹壁下动脉也已经被用在冠状动脉搭桥手术中。桡动脉被用作桥血管给左心的严重狭窄冠脉供血是最好的选择，而使用在低压力的右心冠脉供血是效果是最差的。胃网膜右动脉是最长用于右冠状动脉或其分支的桥血管，但是它容易发生痉挛[21]，胃网膜右动脉作为桥血管1年，5年，10年的通畅率据报道分别是91%、80%、62%[22]。由于腹壁下动脉的长度通常适合用作"Y"型"T"型桥或者可以被用作游离桥血管使用，它也经常痉挛，据报道1年通畅率约为90%[23]。但胃网膜右动脉，腹壁下动脉在目前临床中极少使用。

2.3　搭桥手术与介入支架

在年4月ASCERT的试验论文发表在新英格兰医学杂志上。这个研究[24]回顾了近名患者的治疗记录，这些患者年龄均为65岁或65岁老年人，都有2支或3支冠脉血管病变，其中名患者行冠状动脉搭桥手术，名患者行冠状介入支架治疗。中位随访期为2.67年。在第1年两组间的死亡率没有差别，(冠脉搭桥组为6.24%，支架治疗组为6.55%，风险比，0.95)。在4年的时候冠脉搭桥组相比支架治疗组有更低的死亡率(冠脉搭桥组为16.4%，支架治疗组为20.8%，风险比0.79)。

有研究者为了对比冠脉搭桥手术与冠脉球囊扩张或冠脉支架植入的治疗效果进行22个随机对照试验的系统回顾[25]。得出的结论是冠脉搭桥手术和冠脉介入治疗的1年和5年生存率是相似的。单支病变和多支病变的结果生存率是相同的。

5年后心肌梗死的发生是随机的分布的。患者搭桥手术后脑血管意外的发生比冠脉支架治疗术后更多(冠脉搭桥为1.2%，冠脉支架治疗为0.6%)。冠脉搭桥术后在1年和5年心绞痛发生频率较冠脉支架治疗组减少更明显。冠脉搭桥术后1年再血管化需求比冠脉支架治疗组更少(冠脉搭桥组为3.8%，冠脉支架组为26.6%)而治疗5年时随访结果为(冠脉搭桥组为9.8%，冠脉支架组为46.1%)。

2.4　常见不良事件

冠脉搭桥术后脑血管意外的发生率介于1.4%～3.8%之间[26]。风险因素包括女性，年龄，脑血管意外病史，高血压，糖尿病，房颤，颈动脉粥样硬化，吸烟等[27]。术后谵妄与术后1个月或短期的认知功能减退，以及早期死亡风险有关联[28]。预计近30%的冠状搭桥手术的患者术前就有认知功能受损。

心脏外科手术患者的院内感染的发生率在10%～20%。输血增加了术后的感染的发病率以及早期和晚期的死亡率[29]。输血也与胸骨切口有更高的感染风险有关。在一个针对例心血管疾病患者的回顾性分析中，每增加1单位输血胸骨伤口感染与败血症的风险相应增加[30]。输血也被认定为搭桥术后引起不良事件的独立的风险因素[31]。据统计在输血的搭桥患者生存率下降[32]。

据报道搭桥术后急性肾衰的发生率是2%～3%，其中1%需要行血液透析[33]。风险因素包括慢性肾功能不全，心功能不全或中风，2型糖尿病以及伴发的外周血管疾病，高龄，黑色人种，女性，需要行急诊冠脉搭桥或者术前行主动脉球囊反搏治疗的患者也都增加了急性肾衰竭的风险[34]。

冠脉搭桥术后心功能不全是另一个常见的不良事件。实践证明主动脉球囊反搏可以增加心输出量并能增加冠脉供血。几个研究证明患者左室射血分数30%或者左主干病变的患者术前使用主动脉球囊反搏可以降低死亡率。PREVENTIV试验提示心脏心肌坏死血清标志物在冠脉搭桥术后甚至约10%的患者升高，而且，这些患者无论是短期(30d)和长期(2年)的结果都是最差的，且与心脏血清标志物升高的程度有关[35]。

术后心房纤颤是搭桥术后最常见的不良事件，发生在20%～50%的患者中。有多种情况患者术后会更易发生房颤。这些情况包括患者合并外周血管疾病，COPD，瓣膜病，曾做过心脏手术，术前房颤，心包炎等。女性和高龄也是引起术后房颤的风险因素。术后房颤几乎都是发生术后的5d内的第2天[36]。

已经尝试使用了多种药物干预术后房颤，但只有β受体阻滞剂和胺碘酮经过证明对于减轻房颤是有效的[37]。冠脉搭桥术后孤立性房颤通常在术后6周内就可以恢复窦性心律。发生房颤时应该使用β受体阻滞剂控制心室率或者使用胺碘酮作为转复房颤的一线治疗用药[38]。对持续性房颤的患者在控制了心率的基础上需要行抗凝治疗。

一个多世纪以来，心脏外科手术发展成果巨大，原来无法进行的手术现在成为常规心外科手术。内科治疗和经皮介入支架治疗技术的飞速发展使每年行冠脉搭桥手术治疗冠心病的患者数量都在减少，冠脉搭桥手术的未来发展趋势是使这种手术变的更容易让患者接受，通过使用更加先进的设备使患者创伤更小，更美观，桥血管远期通畅率更高。外科医生正在尝试不断优化手术并迎接更多挑战，继续发展微创手术和方法。

机器人手术系统作为一种全新的手术工具已逐步应用于微创心外科领域。机器人冠状动脉旁路移植术是微创冠状动脉搭桥的前沿技术，具有创伤小、操作精细等优点，常见的术式为：机器人下内乳动脉游离、机器人辅助下冠状动脉旁路移植术和全机器人冠状动脉旁路移植术[39]。国际首例全机器人冠状动脉旁路移植术在心脏停跳下完成[40]。美国食品和药物管理局(FDA)的多中心临床试验表明心脏停跳下、全机器人冠状动脉旁路移植术安全可行[41]。

杂交手术的发展方向中目前正在探索的冠脉搭桥手术同期或分期行介入支架植入的治疗方法。可以是联合机器人冠状动脉旁路移植和支架植入两种治疗过程，包括使用左内乳动脉给前降支搭桥，使用介入支架技术治疗非前降支的冠状动脉血管。医院年总结共完成的例全机器人冠状动脉旁路移植术或小切口下冠状动脉旁路移植术，其中20例患者合并有回旋支或右冠状动脉局限性狭窄，于机器人术后2周内行分站式支架置入(杂交)，恢复良好，未见心脏不良事件发生[42]。

这种方法建议用于高风险的传统冠脉搭桥治疗中以减小手术风险增加患者存活率。某健康机构赞助一个随机控制试验去评估杂交法与单独搭桥法或单独支架法之间的疗效差别[43]。另外，已知的促进心肌再生和血管生成物质的非手术替代治疗正在研究[44]。随着干细胞疗法和科学和医学其他领域的分子医学的成功，对心肌修复潜力巨大。

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