体外循环与非体外循环冠脉旁路移植术近远期疗效对比研究进展
2017-05-10郭弈任崇雷高长青
郭弈+任崇雷+高长青
【摘要】 体外循环下冠脉旁路移植术(CCABG)早已在临床中得到广泛应用,并且成为治疗冠心病的金标准。但是体外循环手术后心、脑、肺、肾及出血等并发症仍是人们所担忧的问题,因此非体外循环下冠脉旁路移植术(OPCAB)越来越受到重视。同时OPCAB的完全再血管化率及桥血管通畅率却受到人们质疑。本文旨在通过回顾文献对两种手术方式的近远期疗效进行对比阐述。
【关键词】 冠脉旁路移植术; 非体外循环; 体外循环
Advances in Comparison in Short-and Long-term Outcomes between Conventional Coronary Bypass Grafting and Off-pump Coronary Bypass Grafting/GUO Yi,REN Chong-lei,GAO Chang-qing.//Medical Innovation of China,2017,14(11):132-136
【Abstract】 Conventional coronary bypass grafting(CCABG) has been widely adopted for coronary artery disease and remains the gold-standard therapy currently.However,cardiac,cerebral,pulmonary,renal and bleeding complications after extracorporeal circulation is still the main concern of standard CABG,more and more attention has been drawn to off-pump coronary bypass grafting(OPCAB).Meanwhile,completeness of revascularization and graft patency rate after OPCAB are also questioned.This article reviewed the literature and compared short-and long-term outcomes of two surgical procedures.
【Key words】 Coronary artery bypass grafting; Off-pump coronary bypass grafting; Conventional coronary bypass grafting
First-authors address:General Hospital of PLA,Beijing 100853,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.11.036
冠脈旁路移植术目前已成为治疗冠心病的重要手段,对于体外循环及非体外循环冠脉旁路移植术手术方式的选择,尽管已有大量文献发表,仍然没有明确共识。OPCAB术后早期的死亡率及心房颤动和中风等并发症的发生率可能更低,但是远期的随访结果,OPCAB却没有明显优势。本文主要对两种手术方式的近远期疗效进行对比阐述。
1 近期结果
1.1 死亡率 术后近期的定义一般为术后30 d或住院期间,多篇文献表明CCABG和OPCAB近期生存率的对比差异均无统计学意义(P>0.05)[1-5],其中包括CORONARY研究[3](体外循环组2377例,非体外循环组2375例)和ROOBY研究[2](体外循环组1099例,非体外循环组1104例)两项大型的随机对照试验。但也有研究显示出两种手术方式差异均有统计学意义结果,Takagi等[6]对18个中心的随机对照研究进行了荟萃分析,得出的结论是体外循环组的近期死亡率要低于非体外循环组,而2011年Sarin等[7]发表的一篇回顾性研究(体外循环组397例,非体外循环组540例),纳入的患者年龄在80岁及以上,结果显示体外循环组的近期死亡率要高于非体外循环组。以上两项研究所得出的结论相反,这可能与两项研究纳入的患者年龄不同有关,Takagi等的研究纳入的患者年龄普遍偏低。Panesar等[8]对发表于1999-2005年之间的14组非随机对照回顾性研究进行了荟萃分析,入选患者的年龄均在70岁及以上(体外循环组3388例;非体外循环组1533例),结果显示两组患者的近期死亡率对比差异有统计学意义,体外循环组的近期死亡率更高(P=0.01),与其他研究不同的是Panesar等[8]进行了不同年龄层的亚组分析,一共分三组(组1∶>70岁;组2∶>75岁;组3>80岁),结果显示组1和组2患者两种手术方式近期死亡率对比差异无统计学意义(组1∶P=0.76,组2∶P=0.31),而在80岁以上年龄层患者的对比中则显示体外循环组的近期死亡率更高(P=0.0007),这可能提示OPCAB并不能降低所有患者的近期死亡率,而年龄越大,非体外循环技术的优势越明显。
1.2 并发症
1.2.1 心房颤动 心房颤动是冠脉旁路移植术后常见的并发症之一,其发生率为5%~40%,术后发生心房颤动的因素包括:老年、开胸造成的创伤、在右房上过多的操作、心肌纤维化、心脏停跳液的使用和术中升主动脉阻断时间[9],另外,传统的体外循环手术可导致水、电解质紊乱而诱发心房颤动。2003年发表的一篇荟萃分析指出OPCAB术后心房颤动发生率明显减低[9],另外,传统的体外循环手术可导致水、电解质紊乱而诱发心房颤动。2003年发表的一篇荟萃分析指出OPCAB术后心房颤动发生率明显减低[10],其他一些研究也得出了一致的结论[7-8,10-12]。但是国内一项大样本量的回顾性研究(体外循环组744例,非体外循环组447例)得出两组术后新发心房颤动的发生率比较差异无统计学意义[13],2012年发表的一篇Meta分析(体外循环组3113例,非体外循环组7878例)也未能得出有统计学差异的结果[14],OPCAB是否能降低术后新发心房颤动发生率目前还没有明确的结论。OPCAB手术虽然避免了体外循环对全身脏器的影响,且手术技术日趋成熟,但并未明显改善术后心房颤动的发生率,可见体外循环并非是引起心房颤动的惟一因素。随着年龄增长,心肌纤维化程度增加、窦房结纤维变性、脂质增加及心肌间质内淀粉样沉积成为术后发生心房颤动的重要原因。
1.2.2 中风 早期的一些研究表明,OPCAB可以显著降低中风的发生率[8,15-18],可能的原因包括:(1)避免了插管及阻断等主动脉上操作;(2)避免了体外循环造成的全身炎症反应。但是后来的相关文献却得出了不同的结论,Coronary研究中体外循环组术后中风的发生率为0.6%,非体外循环组为0.5%,差异无统计学意义(P>0.05)[3],2012年发表的一篇多中心随机对照研究,入选的患者年龄均在70岁以上(体外循环组429例,非体外循环组389例),且EURO score均大于5分,属于中高危患者,结果显示OPCAB术后中风的发生率更低但差异无统计学意义[19],另一篇大型的随机对照研究(体外循环组1270例,非体外循环组1187例)也没有得出差异有统计学意义的结论[20],其原因可能是:(1)早期的研究大多为回顾性研究;(2)后期的文献纳入的患者年龄偏大,手术风险较高;(3)随着时间推移,越来越多的术者认识到了体外循环技术对于术后发生脑中风的影响,术前对颈动脉、脑部血管及主动脉钙化的详细评估也减少了体外循环组术后中风的发生率。
1.2.3 其他 在术后引流量及血制品的使用方面,既往的研究都得出了统一的结论,即OPCAB可以显著减少术后的引流量和红细胞及血浆等血制品的使用量[15,21-22],大多数文献也表明OPCAB能显著缩短机械通气时间[23],从而缩短了术后ICU时间及术后住院时间[12,24-25]。OPCAB是否能降低術后肾衰的发生率尚不明确,既往的一些研究表明体外循环组的术后肾衰发生率明显高于非体外组[13,26],而另一些研究在两组术后肾衰发生率的对比中却未能发现统计学差异[3,5,21]。
2 远期结果
2.1 生存率 对于远期的生存率,很多文献得出了一致的结论,即OPCAB并不能显著提升患者远期生存率[1,7,15,21,27-28]。发表于2008年的一篇临床研究对12 812例患者进行了长期随访(体外循环组7145例,非体外循环组5667例),研究表明非体外循环组的3、5、10年的生存率并未高于体外循环组[28],并提出非体外循环技术对于女性患者获益更大,2012年发表的一篇大样本量研究,病例数共2468例(体外循环组1377例,非体外循环组1091例)并根据Euro score评分将患者分为低危、中危及高危三组,远期随访结果显示三组患者5年的生存率无统计学差异[29]。而Filardo等[30]选取了1997年1月-2008年12月行单纯冠脉旁路移植术的8081例患者(体外循环组7349例,非体外循环组732例)进行了长期随访,结果却显示CCABG可以获得更完全、更持久的血运重建,10年生存率明显高于非体外循环组。近期的另一篇大样本量回顾性研究(体外循环组2870例,非体外循环组2333例)术后进行了平均6.4年的长期随访,结果同样显示在生存率方面体外循环组具有明显优势[31],分析原因可能是:(1)体外循环组的完全再血管化率明显高于非体外循环组;(2)上述两组研究纳入的患者有部分在1990年之前完成手术,非体外循环技术当时还未成熟,在一定程度上影响了该研究的最终结果;(3)Filardo等的研究两组样本量差距较大,影响结论的准确性。
2.2 主要不良心脑血管事件(MACCE事件) MACCE事件主要包括各种原因导致的死亡、中风、心肌梗死及重复再血管化。Takagi等[6,32]发表的荟萃分析指出总的MACCE事件的对比在体外循环组及非体外循环组中差异均无统计学意义,同时指出非体外循环组的重复再血管化率明显较高,原因是非体外循环下冠脉旁路移植术的完全再血管化率及桥血管的远期通畅率较低。Li等[13]对比了一组65岁以上老年患者的远期随访结果(体外循环组744例,非体外循环组447例),非体外循环组有更高的MACCE事件、中风及再入院发生率。Shroyer等[2]研究的结果显示非体外循环组的MACCE事件发生率要高于体外循环组,但是除去非计划转机的患者即手术中临时决定更改手术方式为CCABG的患者,两组的MACCE事件发生率比较差异无统计学意义,之后的更大样本量的CORONARY研究却提出非体外循环下冠脉旁路移植术并不增加患者的MACCE事件、心梗及重复再血管化率发生率[3],原因可能是:(1)后者的样本量两倍于前者;(2)CORONARY研究的主刀医生更有手术经验,非计划转机患者较少;(3)CORONARY研究纳入的患者手术风险更高,有学者还对CORONARY研究进行了亚组分析,结果显示对于Euro score评分大于3分和5分的患者,非体外循环组可以获得更好的远期疗效。这提示非体外循环技术获益的人群为高危患者。Marui等[29]的一篇回顾性研究也支持以上的结论,对于Euro score评分大于6分的患者体外循环组的MACCE事件发生率及中风发生率均明显高于非体外循环组。
3 桥血管通畅率
OPCAB需要术者在跳动的心脏表面完成精细的冠脉吻合,这是影响OPCAB术后桥血管通畅率的重要原因之一。关于冠脉旁路移植术后桥血管通畅率的研究相对较少,2004年发表的一篇前瞻性研究指出OPCAB并不降低术后1年桥血管通畅率[33],随后Lingaas等[34]的研究同样指出两种手术方式的术后1年的桥血管通畅率并无统计学差异。最近Angelini等[27]的一组随机对照研究纳入了401例患者(体外循环组201例,非体外循环组200例),经过6~8年的长期随访,共有199例患者完成了冠脉CTA检查,研究表明两组的桥血管远期通畅率比较差异无统计学意义,并且狭窄病变多数发生在远端吻合口。与上述研究不同,ROOBY研究将2203例患者随机分配到体外循环组及非体外循环组,其中两组各有685例患者在随访期间接受了冠脉造影检查,根据造影结果将桥血管分为三类(A型:完全通畅,B型:血流受限,C型:闭塞),结果显示非体外循环组中A型静脉桥及动脉桥的比例明显低于体外循环组,该研究还将有效再血管化定义为每个有显著病变的冠脉系统都有至少一根A型桥血管供血,且没有新发的吻合口后狭窄,结果表明非体外循环组的有效再血管化率要明显低于体外循环组[35]。ROOBY研究得出不同结论的原因可能包括:(1)ROOBY研究的样本量更大;(2)ROOBY研究评价桥血管通畅率的标准更加细致。上述其他研究都只是将桥血管分为通畅和闭塞,未能区分出完全通畅和部分狭窄血流受限的桥血管。桥血管通畅率的对比研究因受主刀医生经验影响较大,目前尚无明确结论,需要多中心、更大样本量及更细致的评价桥血管的标准来进一步验证。
两种手术方式的疗效对比分析显示,OPCAB可以显著减少术后的引流量及血制品的使用量,能降低患者术后主动脉球囊反搏和正性肌力药物的使用率,从而获得较短的术后辅助通气时间、ICU停留时间和住院时间。从术后近期死亡率的对比结果来看,年龄越大,非体外循环技术的获益越多,而非体外循环技术能否降低术后心房颤动和中风发生率则尚无明确结论。
大多数文献指出两种手术方式术后远期生存率对比差异无统计学意义,非体外循环冠脉旁路移植术并不能提高甚至会降低患者的远期生存率。对于高危患者,非体外循环技术能降低术后MACCE事件发生率,但获益更详细的分层需要进一步的研究。桥血管通畅率的对比研究相对较少,受限于患者的依从性,开展难度较大,仍需开展多中心、大样本量的前瞻性研究来进一步验证。
参考文献
[1] Melo R M V D,Hueb W,Rezende P C,et al.On-pump versus off-pump coronary artery bypass surgery in patients older than 60 years:Five-year follow-up of mass Ⅲ trial[J].J Cardiothorac Surg,2014,9(1):136.
[2] Shroyer A L,Grover F L,Hattler B,et al.On-pump versus off-pump coronary-artery bypass surgery[J].N Engl J Med,2009,361(19):1827-1837.
[3] Lamy A,Devereaux P J,Prabhakaran D,et al.Effects of off-pump and on-pump coronary-artery bypass grafting at 1 year[J].
N Engl J Med,2013,368(13):1179-1188.
[4] Moller C H,Perko M J,Lund J T,et al.Three-year follow-up in a subset of high-risk patients randomly assigned to off-pump versus on-pump coronary artery bypass surgery:The best bypass surgery trial[J].Heart,2011,97(11):907-913.
[5] LaPar D J,Bhamidipati C M,Reece T B,et al.Is off-pump coronary artery bypass grafting superior to conventional bypass in octogenarians[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2011,141(1):81-90.
[6] Takagi H,Watanabe T,Mizuno Y,et al.A meta-analysis of large randomized trials for mid-term major cardio- and cerebrovascular events following off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2014,18(4):522-524.
[7] Sarin E L,Kayatta M O,Kilgo P,et al.Short-and long-term outcomes in octogenarian patients undergoing off-pump coronary artery bypass grafting compared with on-pump coronary artery bypass grafting[J].Innovations(Phila),2011,6(2):110-115.
[8] Panesar S S,Athanasiou T,Nair S,et al.Early outcomes in the elderly:A meta-analysis of 4921 patients undergoing coronary artery bypass grafting——comparison between off-pump and on-pump techniques[J].Heart,2006,92(12):1808-1816.
[9]馬晓辉,高长青,李伯君,等.非体外循环冠状动脉旁路移植术后心房颤动相关因素的探讨[J].解放军医学杂志,2003,28(10):877-878.
[10] Reston J T,Tregear S J,Turkelson C M.Meta-analysis of short-term and mid-term outcomes following off-pump coronary artery bypass grafting[J].Ann Thorac Surg,2003,76(5):1510-1515.
[11] Athanasiou T,Aziz O,Mangoush O,et al.Do off-pump techniques reduce the incidence of postoperative atrial fibrillation in elderly patients undergoing coronary artery bypass grafting[J].Ann Thorac Surg,2004,77(5):1567-1574.
[12]高長青,李伯君,肖苍松,等.70岁以上高龄患者施行非体外循环冠脉旁路术的比较研究[J].世界医学杂志,2002,6(14):35-37.
[13] Li Y,Zheng Z,Hu S.Early and long-term outcomes in the elderly:Comparison between off-pump and on-pump techniques in 1191 patients undergoing coronary artery bypass grafting[J].
J Thorac Cardiovasc Surg,2008,136(3):657-664.
[14] Pawlaczyk R,Swietlik D,Lango R,et al.Off-pump coronary surgery may reduce stroke, respiratory failure, and mortality in octogenarians[J].Ann Thorac Surg,2012,94(1):29-37.
[15] Demaria R G,Carrier M,Fortier S,et al.Reduced mortality and strokes with off-pump coronary artery bypass grafting surgery in octogenarians[J].Circulation,2002,106(12 Suppl 1):I5-10.
[16] Nagpal A D,Bhatnagar G,Cutrara C A,et al.Early outcomes of coronary artery bypass with and without cardiopulmonary bypass in octogenarians[J].Can J Cardiol,2006,22(10):849-853.
[17] Puskas J D,Kilgo P D,Lattouf O M,et al.Off-pump coronary bypass provides reduced mortality and morbidity and equivalent 10-year survival[J].Ann Thorac Surg,2008,86(4):1139-1146.
[18] Athanasiou T,Al-Ruzzeh S,Kumar P,et al.Off-pump myocardial revascularization is associated with less incidence of stroke in elderly patients[J].Ann Thorac Surg,2004,77(2):745-753.
[19] Houlind K,Kjeldsen B J,Madsen S N,et al.On-pump versus off-pump coronary artery bypass surgery in elderly patients: Results from the danish on-pump versus off-pump randomization study[J].Circulation,2012,125(20):2431-2439.
[20] Diegeler A,Borgermann J,Kappert U,et al.Off-pump versus on-pump coronary-artery bypass grafting in elderly patients[J].
N Engl J Med,2013,368(13):1189-1198.
[21] Ercan A,Karal I H,Gurbuz O,et al.A comparison of off-pump and on-pump coronary bypass surgery in patients with low euroscore[J].J Cardiothorac Surg,2014,9(1):105.
[22] Demers P,Cartier R.Multivessel off-pump coronary artery bypass surgery in the elderly[J].Eur J Cardiothorac Surg,2001,20(5):908-912.
[23] Kiziltepe U,Kurtoglu M,Ozerdem G,et al.Left main coronary disease:Improved early outcomes after off-pump coronary artery bypass grafting in high-risk patients[J].Kardiol Pol,2013,71(8):796-802.
[24] Mirhosseini S J,Forouzannia S K,Ali-Hassan-Sayegh S,et al.On pump versus off pump coronary artery bypass surgery in patients over seventy years old with triple vessels disease and severe left ventricle dysfunction:Focus on early clinical outcomes[J].Acta Med Iran,2013,51(5):320-323.
[25]高長青,李伯君,肖苍松,等.70岁以上患者非体外循环与常规冠状动脉旁路移植术比较[J].中华胸心外科血管杂志,2002,18(3):150-152.
[26] Ji Q,Mei Y,Wang X,et al.On-pump versus off-pump coronary artery bypass surgery in high-risk patients[J].Int Heart J,2014,55(6):484-488.
[27] Angelini G D,Culliford L,Smith D K,et al.Effects of on- and off-pump coronary artery surgery on graft patency, survival, and health-related quality of life: Long-term follow-up of 2 randomized controlled trials[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2009,137(2):295-303.
[28] Lattouf O M,Thourani V H,Kilgo P D,et al.Influence of on-pump versus off-pump techniques and completeness of revascularization on long-term survival after coronary artery bypass[J].Ann Thorac Surg,2008,86(3):797-805.
[29] Marui A,Okabayashi H,Komiya T,et al.Benefits of off-pump coronary artery bypass grafting in high-risk patients[J].Circulation,2012,126(11 Suppl 1):S151-157.
[30] Filardo G,Grayburn P A,Hamilton C,et al.Comparing long-term survival between patients undergoing off-pump and on-pump coronary artery bypass graft operations[J].Ann Thorac Surg,2011,92(2):571-577.
[31] Kim J B,Yun S C,Lim J W,et al.Long-term survival following coronary artery bypass grafting:Off-pump versus on-pump strategies[J].J Am Coll Cardiol,2014,63(21):2280-2288.
[32] Takagi H,Mizuno Y,Niwa M,et al.A meta-analysis of randomized trials for repeat revascularization following off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2013,17(5):878-880.
[33] Puskas J D,Williams W H,Mahoney E M,et al.Off-pump vs conventional coronary artery bypass grafting: Early and 1-year graft patency,cost,and quality-of-life outcomes:A randomized trial[J].Jama,2004,291(15):1841-1849.
[34] Lingaas P S,Hol P K,Lundblad R,et al.Clinical and radiologic outcome of off-pump coronary surgery at 12 months follow-up:A prospective randomized trial[J].Ann Thorac Surg,2006,81(6):2089-2095.
[35] Hattler B,Messenger J C,Shroyer A L,et al.Off-pump coronary artery bypass surgery is associated with worse arterial and saphenous vein graft patency and less effective revascularization: Results from the veterans affairs randomized on/off bypass (rooby) trial[J].Circulation,2012,125(23):2827-2835.