左心功能不全患者体外循环和非体外循环冠脉旁路移植术的围术期结果分析

申磊磊，高长青，王 嵘，肖苍松，王 瑶，龚志云，赵海智



左心功能不全患者体外循环和非体外循环冠脉旁路移植术的围术期结果分析

申磊磊，高长青，王 嵘，肖苍松，王 瑶，龚志云，赵海智

［摘要］：目的 对比研究体外循环下行冠状动脉旁路移植术(ONCPB)和非体外循环下行冠状动脉旁路移植术(OPCAB)治疗复杂冠脉病变合并左心功能不全的围术期疗效。方法 2003年1月至2013年12月,553例在本院诊断为复杂冠脉病变合并左心功能不全[左室射血分数(LVEF)≤50%]患者接受CPB(n＝392 )或OPCAB(n＝161)治疗,采用1∶1配对方法,以EuroSCORE危险因素及术前超声心动图指标[LVEF及左室舒张末期内径(LVEDD)]为配对标准,两组各纳入患者60例,比较两组患者近期结果及术前术后左室形态及功能变化。结果 两组患者基线资料比较无统计学差异。血运重建结果比较:OPCAB组处理的靶血管数目明显低于ONCAB组[(2.37±0.80)支vs(3.05±0.74)支,P＝0.000],完全再血管化程度亦低于ONCAB组(55%vs 83.3%,P＝0.000)。心脏超声结果比较:OPCAB组术后LVEF及LVEDD较术前均有改善,ONCAB组术后LVEF较术前无明显改善,LVEDD较术前有所缩小；两组患者术后术前LVEF差值比较有统计学差异( P＝0.03),而LVEDD差值比较无差异( P＝0.251)。围手术期临床资料方面,OPCAB组在呼吸机时间、ICU停留时间及术后住院时间均短于ONCAB组[(15.61±13.62)h vs(30.03±35.65)h,P＝0.004；(3.21±1.38)d vs(4.99±3.31)d,P＝0.000；(13.97±6.77)d vs(17.59± 12.39)d,P＝0.049],两组患者住院死亡率及其它严重并发症无统计学差异。结论 对于复杂冠脉病变合并左心功能不全患者,OPCAB和ONCAB均为安全可行的血运重建方式,围术期心脑血管事件发生率均较低,但术后早期OPCAB改善心功能效果较ONCAB明显。

［关键词］：血运重建；非体外循环；体外循环；冠状动脉旁路移植术；左心功能不全

The perioperative outcomes of on-pump and off-pump coronary artery bypass grafting in complex coronary artery disease and left ventricular dysfunction

Shen lei-lei,Gao Chang-qing,Wang Rong,Xiao Cang-song,Wang Yao,Gong Zhi-yun,Zhao Hai-zhi
Department of Cardiovascular Surgery,People’s Liberation Army General Hospital,Beijing 100853,China
Corresponding author:Gao Changqing,Email:gaochq301@ gmail.com

［Abstract］：Objective To compare the perioperative outcomes after on-pump coronary artery bypass grafting(ONCAB) and off-pumpcoronary artery bypass grafting(OPCAB) in patients with complex coronary artery disease and left ventricular dysfunction.Methods Clinical data of 553 patients admitted to our hospital from January 2003 to December 2013 with coronary artery disease and left ventricular dysfunction(ejection fraction≤50%) was retrospectively reviewed.Among them,392 patients underwent ONCAB and 161 patients underwent OPCAB.By matching the EuroSCORE risk factors and preoperative echocardiographic parameters(left ventricular ejection fraction,LVEF；left ventricular end diastolic dimension,LVEDD),120 patients were enrolled in this study(n＝60,ONCAB；n ＝60,OPCAB).Hospital mortality and perioperative major complications were determined as the endpoints to evaluate the early outcome of the procedures.Peri-operative echocardiography was performed to evaluate the change of left ventricular geometry and function.Results There was no statistic difference in any baseline characteristics between the two groups.The number of treated target-vessel in OPCAB group is less than that in ONCAB group(2.37±0.80 vs.3.05±0.74,P＝0.000).Complete revascularization in OPCAB group is less common than that in ONCAB group(55%vs.83.3%,P＝0.000).As for the echocardiographic results,there was no significant difference in the changing value of LVEDD between the two groups( P＝0.251).However,the changing value of LVEF in OPCAB group was significantly higher than that in ONCAB group( P＝0.03).The intubation time,ICU-stay time and post-operativehospital-stay time were significant shorter in OPCAB group[(15.61±13.62) h vs(30.03±35.65) h,P＝0.004；(3.21±1.38) d vs(4.99±3.31) d,P＝0.000；(13.97±6.77) d vs(17.59±12.39) d,P＝0.049].There was no statistic difference in hospital mortality and other major complications.Conclusion Both OPCAB and ONCAB are safe and reliable revascularization strategy for patients with complex coronary artery disease and left ventricular dysfunction.They both have low incidence of MACC events.Compared with ONCAB,OPCAB can achieve better improvement of left ventricular function at early post-operative.

［Key words］： Myocardial revascularization；Off-pump coronary artery bypass；On-pump coronary artery bypass；Left ventricular dysfunction

虽然冠脉血运重建及心肌保护技术日趋完善,术后管理也在逐步规范,但冠状动脉粥样硬化性心脏病合并左心功能不全仍是冠状动脉旁路移植手术(coronary artery bypassgraft,CABG)预后不良的一个基本危险因素。体外循环下CABG(on-pump coronary artery bypass,ONCAB)一直是复杂冠脉病变的标准术式,而非体外循环CABG(off-pump coronary artery bypass,OPCAB)在过去的二十多年里逐步为外科医师所接受并发展成熟。围绕左心功能不全患者采取ONCAB或OPCAB的争论从未停止过。本研究拟对比分析ONCAB或OPCAB治疗复杂冠脉病变合并左心功能不全的围术期结果,为该类患者寻找最佳的血运重建策略提供临床证据。

1 资料与方法

1.1 对象与分组 本研究为回顾性研究,选择2003 年1月至2013年12月在解放军总医院院接受ONCAB或OPCAB治疗的冠心病合并左心功能不全的患者553例,其中ONCAB组392例,OPCAB组161例。入选标准:①确诊为冠心病；②术前冠脉造影证实为三支血管病变；③术前超声心动图证实LVEF≤50%,伴或不伴心功能不全的症状、体征。排除标准:①急诊CABG；②冠脉造影证实为左主干病变；③合并其它心内疾病需要同期手术(如二尖瓣置换或左心室室壁瘤切除等)。以EuroSCORE危险因素及术前超声心动图指标[左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF),左室舒张末期内径( left ventricular end diastolic dimension,LVEDD)]为配对指标进行组间配对,按照1∶1的比率分别选取60对患者纳入最终研究。

1.2 处理方法 两组患者手术均由3位经验丰富的冠脉外科医师完成(CABG年手术量＞100例)。采用气管插管静脉复合麻醉,体内肝素化,胸骨正中切口,常规取原位带蒂左乳内动脉和大隐静脉,左乳内动脉与前降支吻合,大隐静脉行单根或序贯吻合。全部患者均在术前及术后1周行超声心动图检查。

OPCAB组:斜窦缝合心包吊线显露靶血管,心脏稳定器(Medronic)固定吻合部位,弹力带临时阻断吻合口两端。带水二氧化碳吹管显露术野。先行乳内动脉与前降支吻合,然后行大隐静脉与回旋支或右冠系统的吻合,最后完成升主动脉近端吻合。

ONCAB组:常规建立体外循环、转流、降温、阻断、冠脉吻合。

1.3 观察指标 收集患者围术期临床资料,以手术死亡及严重并发症等不良事件为终点事件比较两组围术期临床结果,以术前术后LVEF及LVEDD的差值比较来评价左心室形态及功能变化。

1.4 统计学处理 采用SPSS 15.0统计学软件,对所有数据进行正态性和方差齐性检验,正态分布的计量资料用(±s)表示,两组间基线资料及围术期不良事件比较采用独立样本t检验,手术前后差值比较采用配对样本t检验；非正态分布的计量资料采用M(QR)表示,组间比较采用非参数检验。计数资料用率和百分比表示,组间比较用X2检验,P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者基线资料比较见表1。两组间术前资料无统计学差异。

2.2 两组患者血运重建结果见表2。OPCAB组处理的靶血管数目明显低于ONCAB组[(2.37±0.80) 支vs(3.05±0.74)支,P＝0.000],完全再血管化程度亦低于ONCAB组(55%vs 83.3%,P＝0.001)。

2.3 两组患者围术期超声心动图检查结果见表3。组内比较,两组患者术后LVEDD较术前均有显著改善,OPCAB组术后LVEF较术前有改善,ONCAB组未见明显改善( P＝0.973)。组间比较,OPCAB组与ONCAB组患者术前术后LVEF差值比较有显著差异( P＝0.03),而OPCAB组术前术后LVEDD的差值与ONCAB组比较无显著差异( P＝0.251)。

2.4 两组患者围术期不良事件比较见表4。OPCAB组在呼吸机时间、ICU停留时间及术后住院时间均短于ONCAB组[(15.61±13.62)h vs(30.03± 35.65)h,P＝0.004；(3.21±1.38)d vs(4.99±3.31)d,P＝0.000；(13.97±6.77) d vs(17.59±12.39) d,P＝0.049],两组患者住院死亡率及其它严重并发症无统计学差异。

3 讨 论

本研究结果显示,对于复杂冠脉病变合并左心功能不全患者,OPCAB和ONCAB均为安全可行的血运重建方式,围术期心脑血管事件发生率均较低,但术后早期OPCAB改善心功能效果较ONCAB明显。

表1　两组患者的术前资料比较(n＝60,±s)

表1　两组患者的术前资料比较(n＝60,±s)

注：术前危重状态:出现室性心动过速、室性颤动、需要心脏按压及气管插管、应用升压药或IABP植入、急性肾功能衰竭；COPD:慢性阻塞性肺疾病；NYHA:纽约心脏病协会心功能分级。

项目　OPCAB组　ONCAB组　P值男/女(n)　47/13　47/13　1.000年龄(y)　61.35±9.42　62.72±9.48　0.43体重(kg)　69.92±9.45　68.61±10.44　0.473术前合并症高血压[n,(%)]30(50.0)　37(61.7)　0.198高脂血症[n,(%)]7(11.7)　10(16.7)　0.432糖尿病[n,(%)]21(35.0)　17(28.3)　0.469肾功能不全[n,(%)]5(8.3)　4(6.7)　1.000 COPD病史[n,(%)]1(1.7)　1(1.7)　1.000心外动脉疾病[n,(%)]4(6.7)　4(6.7)　1.000行动困难[n,(%)]1(1.7)　1(1.7)　1.000既往心脏手术史[n,(%)]0(0)　1(1.7)　1.000术前危重状态[n,(%)]3(5.0)　3(5.0)　1.000三个月内心肌梗死[n,(%)]18(30.0)　24(40.0)　0.251 Euroscore II[n,(%)]0.019±0.26　0.024±0.31　0.304 NYHA心功能分级　0.119 Ⅰ[n,(%)]0(0)　2(3.4) Ⅱ[n,(%)]39(65.0)　26(43.3) Ⅲ[n,(%)]18(30.0)　25(41.7) Ⅳ[n,(%)]3(5.0)　7(11.7)冠脉情况多支病变[n,(%)]55(91.7)　58(96.7)　0.436左主干病变[n,(%)]0(0)　0(0)术前心功能指标LVEF(%)　45.28±3.68　45.15±3.91　0.848 LVEDD(ml/m2)　51.23±4.84　51.68±4.75　0.609

表2　两组患者血运重建治疗结果(n＝60,±s)

表2　两组患者血运重建治疗结果(n＝60,±s)

注：完全再血管化:定义见参考文献16中“解剖型”。CABG:术前造影直径狭窄率＞70%且远端靶血管直径＞1.5 mm的冠状动脉均实现再血管化。

项目　OPCAB组　ONCAB组　P值远端吻合口数目(n)　2.37±0.80　3.05±0.74　0.000完全再血管化[n,(%)]33(55.0)　50(83.3)　0.001乳内动脉使用率(%)　100　100　1.000

对于越来越多的左心功能不全患者,著名的STICH研究[1]已证实冠脉血运重建要比单纯药物治疗有着更好的中远期临床终点,最新的血运重建指南也肯定了这一点[2]。然而,这部分患者术中如何做到最佳心肌保护显得尤为重要。体外循环中升主动脉阻断及心脏停跳所固有的整体心肌缺血和全身性炎症反应,使得左心功能不全患者的心肌损伤加重。OPCAB避免了体外循环,伴随着心脏固定器、分流栓及二氧化碳带水吹管技术的发展,仅引起术中心肌局部缺血,逐渐显现出它的安全性和有效性,甚至对于心功能不全的患者要优于ONCAB的效果[3]。然而OPCAB潜在有较少的远端吻合口数目所带来的不完全再血管化问题[4-5],其根源在于回旋支和后降支的解剖特点使得靶血管暴露困难,在搬动心脏时易造成血流动力学不稳定,这点在左心功能不全患者术中尤为明显。完全与不完全再血管化对左心功能的改善情况已得到多项研究的证实。Sharon等的研究显示,对多支病变合并左心功能不全的患者,完全血运重建能够有效提高LVEF,而不完全血运重建或血运重建失败LVEF无变化[6]。本研究中远端吻合口数目多且完全再血管化程度高的ONCAB组术后早期改善心功能效果却远不如OPCAB组,OPCAB组术后LVEF较术前有改善,ONCAB组术后LVEF较术前无改善；两组患者术后术前LVEDD改善的差值比较无明显差异。这一有趣的现象和Keeling等人的研究一致,大量研究得出长期的冠脉狭窄或闭塞会引起心肌缺血或心肌梗死,通过瘢痕形成、心肌顿抑和心肌冬眠三种机制逐渐形成左心运动障碍,导致左心功能不全。笔者认为,体外循环过程中心脏停跳及主动脉阻断所造成的整体心肌缺血、心肌缺血再灌注和全身炎症反应,都会使本来已顿抑和冬眠的心肌继续冬眠,而原先存活的心肌发生短暂性心肌顿抑,ONCAB组完全再血管化带来的获益会被以上负面因素所抵消,左室收缩功能的改善会在后期逐步体现。

表3　两组患者血运重建前后超声心动图结果比较(n＝60,±s)

表3　两组患者血运重建前后超声心动图结果比较(n＝60,±s)

注：术后与术前比较*P＜0.01；OPCAB与ONCAB组比较＃P＜0.05。

指标LVEF(%) OPCAB组　ONCAB组LVEDD(ml/m2) OPCAB组　ONCAB组术前　45.28±3.68　 45.15±3.91　51.23±4.84　 51.68±4.75术后　48.72±6.83*　45.10±10.7　47.32±4.99*　46.12±10.5*差值　3.43±5.96＃　-0.05±10.7　-3.92±4.28 　-5.57±10.2

表4　两组患者围术期临床资料的比较(n＝60,±s)

表4　两组患者围术期临床资料的比较(n＝60,±s)

注：IABP:主动脉内球囊反搏。

项目　OPCAB组　ONCAB组　P值呼吸机时间(h)　15.61±13.623　30.03±35.65　0.004带管时间＞24 h[n,(%)]2(3.3)　14(23.3)　0.001 ICU停留时间(d)　3.21±1.38　4.99±3.31　0.000术后住院时间(d)　13.97±6.77　17.59±12.39　0.049围术期不良事件手术死亡[n,(%)]2(3.3)　0(0)　0.496术后新发房颤[n,(%)]1(1.7)　7(11.7)　0.067围术期心梗[n,(%)]0(0)　1(1.7)　1.000严重室性心律失常[n,(%)]0(0)　4(6.7)　0.119术后肾功能衰竭[n,(%)]0(0)　2(3.3)　0.496低心排出量[n,(%)]1(1.7)　3(5.0)　0.611脑血管并发症[n,(%)]1(1.7)　1(1.7)　1.000围术期应用IABP[n,(%)]3(5.0)　3(5.0)　1.000二次开胸止血[n,(%)]0(0)　0(0)　-深部切口感染[n,(%)]0(0)　0(0)　-

左心功能不全患者本身有多种合并症,ONCAB带来的全身炎症反应,使得术后早期更易发生呼吸、肾功能不全、胃肠道并发症及脓毒血症。针对左心功能不全患者行OPCAB和ONCAB的对比文章得出的结论迥异,很多随机[7-8]、非随机[9]试验及荟萃分析[10]肯定了OPCAB在降低术后脑卒中、肾功能及呼吸功能不全、新发房颤、二次开胸止血、血制品使用、住院时间及费用等方面的作用,部分文章甚至得出OPCAB尚能降低术后早期死亡率、非心源性并发症及器官功能不全发生率的结论[11-12],同时也有荟萃分析得出由于桥血管堵塞和不完全再血管化率高而OPCAB围术期死亡率高于ONCAB的结论[13]。然而,大部分研究并没有在术后30天死亡率、中远期生存率方面发现明显的差异[14]。本研究结果也表明,OPCAB组仅在呼吸机时间、大于24 h带管率、ICU停留时间和住院时间低于ONCAB组,但在手术死亡率、术后低心排综合征、围术期心梗、脑血管并发症、肾功能衰竭等方面并无明显差异。这和ROOBY研究[15]及其他大部分的研究结论是一致的,笔者推测这和该研究纳入的患者合并其它基础病变不多有关,对体外循环耐受较好。

本研究的限制有:首先它是回顾性研究,存在其固有的选择偏倚等非随机对照试验的缺陷,另外样本量偏小也可能对最终结果产生影响。但本研究采用1:1配对的方式对两组之间基线资料进行了相应调整,组间差异小,统计学效力相对较强。再者,中重度左心功能不全患者占得比例较少,下一步应加大该类患者样本量,并进一步对比两组患者中远期疗效。

综上所述,对于复杂冠脉病变合并左心功能不全患者,OPCAB和ONCAB均为安全可行的血运重建方式,围术期心脑血管事件发生率均较低,但术后早期OPCAB改善心功能效果较ONCAB明显。

参考文献：

[1]Velazquez EJ,Lee KL,Deja MA,et al.Coronary-artery bypass surgery in patients with left ventricular dysfunction[J].N Engl J Med,2011,364(17):1607-1616.

[2]Authors/Task Force members,Windecker S,Kolh P,et al.2014 ESC/EACTS Guidelines on myocardial revascularization:The Task Force on Myocardial Revascularization of the European Society of Cardiology(ESC) and the European Association for Cardio-Thoracic Surgery(EACTS)Developed with the special contribution of the European Association of Percutaneous Cardiovascular Interventions(EAPCI)[J].Eur Heart J,2014,35(37):2541-619.

[3]Darwazah AK,Abu Sham＇a RA,Hussein E,et al.Myocardial revascularization in patients with low ejection＜or＝35%:effect of pump technique on early morbidity and mortality[J].J Card Surg,2006,21(1):22-27.

[4]Cleveland JC jr,Shroyer AL,Chen AY,et al.Off-pump coronary artery bypass grafting decreases risk-adjusted mortality and morbidity[J].Ann Thorac Surg,2001,72(4):1282-1288.

[5]Shennib H,Endo M,Benhamed O,et al.Surgical revascularization in patients with poor left ventricular function:on-or offpump[J]？Ann Thorac Surg,2002,74(4):1344-1347.

[6]Kirschbaum SW1,Springeling T,Boersma E,et al.Complete percutaneous revascularization for multivessel disease in patients with impaired left ventricular function:pre-and post-procedural evaluation by cardiac magnetic resonance imaging[J].JACC Cardiovasc Interv,2010,3(4):392-400.

[7]Moller CH,Penninga L,Wetterslev J,et al.Clinical outcomes in randomized trials of off-vs.on-pump coronary artery bypass meta-analyses and trial sequential analyses[J].Eur Heart J,2008,29(21):2601-2616.

[8]Lamy A,Devereaux PJ,Prabhakaran D,et al.Off-pump or onpump coronary artery bypass grafting at 30 days[J].N Engl JMed,2012,366(16):1489-1497.

[9]Kuss O,von Salviati B,Borgermann J.Off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting:a systematic review and meta-analysis of propensity score analyses[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2010,140(4):829-835.

[10]Afilalo J,Rasti M,Ohayon SM,et al.Off-pump vs.on-pump coronary artery bypass surgery:an updated meta-analysis and meta-regression of randomized trials[J].Eur Heart J,2012,33(10):1257-1267.

[11]Jarral OA,Athanasiou T.Off-pump surgery:is it beneficial in patients with left ventricular dysfunction[J]？Expert Rev Cardiovasc Ther,2014,12(2):155-160.

[12]高长青,李伯君,肖苍松,等.非体外循环心脏跳动下冠状动脉旁路移植术582例.解放军医学杂志[J],2005,30(8):666-667.

[13]Takagi H,Matsui M,Umemoto T.Off-pump coronary artery bypass may increase late mortality:a meta-analysis of randomized trials[J].Ann Thorac Surg,2010,89(6):1881-1888.

[14]Youn YN,Chang BC,Hong YS,et al.Early and mid-term impacts of cardiopulmonary bypass on coronary artery bypass grafting in patients with poor left ventricule dysfunction:a propensity score analysis[J].Circ J,2007,71(9):1387-1394.

[15]Shoyer AL,Grover FL,Hattler B,et al.On-pump vs off-pump coronary-artery bypass surgery[J].N Engl J Med,2009,361(1):1827-1837.

[16]Ong AT,SerruysPW.Complete revascularization:coronary artery bypass graft surgery versus percutaneous coronary intervention[J].Circulation,2006,114(3):249-255.

·临床经验·

(修订日期:2016-01-04)

(收稿日期:2015-12-22)

通讯作者：高长青,Email:gaochaq301@ gmail.com

基金项目：863计划(2012AA021104)

DOI:10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2016.01.10

作者单位：100853北京,解放军总医院心血管外科