冠状动脉旁路移植术后桥血管病变及介入治疗策略
2019-01-04李嘉辉宋现涛杨雪瑶栗佳男
李嘉辉,宋现涛,杨雪瑶,栗佳男
作者单位:1 100029 北京,首都医科大学附属北京安贞医院-北京市心肺血管疾病研究所 心内科
冠状动脉旁路移植术(CABG)是临床常用的冠状动脉(冠脉)血运重建方式之一。2018年欧洲心脏病学会(ESC)心肌血运重建指南推荐对冠心病合并心力衰竭、左心室射血分数≤35%、左主干病变且SYNTAX评分中高危、3支病变合并糖尿病的患者行心肌血运重建时优先考虑CABG[1]。可见CABG在冠心病治疗领域依旧有着难以取代的地位。CABG所用桥血管分为动脉桥和静脉桥。世界首例采用乳内动脉作为桥血管的CABG于1961年取得成功后,乳内动脉因其较低的不良心脏事件发生率,已成为CABG常用的动脉桥血管材料[2]。静脉桥方面,大隐静脉具有解剖位置表浅、易于游离、长度充足的特点,是如今应用最为广泛的静脉桥血管材料[3]。CABG后随着时间的推移,桥血管出现不同程度的病变,通畅性随之受到影响。关于CABG后桥血管通畅率的统计显示,CABG后1年乳内动脉桥通畅率90%~95%,术后5年和10年通畅率也可保持在90%以上[4];而对于大隐静脉桥,CABG后1年通畅率在90%以上,术后5年则降到65%~80%,术后10年只有25%~50%[5]。既往对桥血管病变病理学特征的分析结果显示桥血管通畅率的差异源于病变机制的不同,后续又有大量研究对此加以分析、验证。此外,尽管CABG术后原位冠状动脉与桥血管介入策略的选择已有初步共识,但部分研究结果仍具有争议。本文对目前CABG后乳内动脉和静脉桥血管病变机制、危险因素以及介入治疗策略的研究做一综述。
1 静脉桥与乳内动脉桥血管病变的机制
1.1 静脉桥血管CABG术后静脉桥病变是多因素、多机制共同作用的复杂的生物学过程,在不同的发展阶段由不同因素主导[6]。研究显示CABG术后静脉桥血管病变机制主要与血栓形成、内膜增生及纤维化、粥样硬化斑块形成有关,在病变发生发展的不同阶段,分别以这三个方面为主要原因或主要表现。
静脉桥血管血栓形成是CABG后早期(CABG后1个月以内)病变的主要原因。在静脉桥的取材过程中离断血管,破坏了血管内皮连续性[7],离断后的静脉经过扩张、延展,管壁受到损伤,血管直径的变化导致部分内膜功能丧失,中膜层形态改变以及平滑肌细胞排布的分散[8],直接暴露于血液的内皮下层和中膜层促进了血小板和纤维蛋白的聚集,导致局部血栓的形成[9]。在桥血管吻合过程中,桥血管因过长而扭曲或因过短产生张力,缝合时缝线过密或针距不均,血液容易在局部形成涡流,引起血流动力学紊乱,为血栓形成创造了条件。此外,静脉桥血管在承受动脉压力后,一氧化氮(NO)、前列环素(PGI2)含量明显下降,对血小板聚集的抑制减弱,更易诱导血栓形成[10]。
CABG后1个月~1年时静脉桥血管病变主要与内膜增生增厚有关。内膜增厚的核心是血管中膜层平滑肌细胞的迁移、增生和细胞外基质的沉积。血小板在聚集的过程中释放生长因子,诱导平滑肌细胞的迁移与增殖。迁移至内皮层的平滑肌细胞进一步增生并释放活性物质,促使细胞外基质合成和沉积[11]。针对CABG后1年内闭塞的静脉桥病理研究表明,闭塞病变既有血栓形成,又有明显的内膜增生和血栓嵌入[12]。肖志斌等[13]研究显示,血流动力学改变、术中损伤、炎症反应、缺氧刺激等因素起到促进作用,其中血流动力学改变及损伤是始动因素。
CABG后1年以上为病变的晚期阶段,粥样硬化斑块成为血管狭窄直至闭塞的最主要的因素。既往血管内超声(IVUS)研究显示,静脉桥血管在“动脉化”的过程中表现为内膜纤维化增厚,中膜增生以及脂质沉积,在图像上常可见内弹力膜周围出现无回声区[14]。此外,静脉桥粥样斑块分布弥散,钙化较少,缺乏纤维帽,相比于动脉更易破裂,因此该阶段还伴随着斑块破裂形成局部血栓以及栓塞远端血管的风险[15]。
1.2 乳内动脉桥血管 研究显示乳内动脉桥的远期通畅率明显高于静脉桥[16]。乳内动脉具有肌性管壁、充足的侧枝血液供应和良好保留的血管壁和内皮功能,在对抗术中离断和缝合损伤方面强于静脉[17]。此外,研究表明桥血管与冠状动脉之间形态学相似性对于提高桥血管通畅率和维持其功能有着重要意义[18]。乳内动脉与冠状动脉同属动脉,管腔直径常可与冠状动脉前降支管径相匹配,这在一定程度上减少了血流动力学紊乱的发生,削弱了剪切力引起的内皮损伤,进而减少血栓形成。研究还发现,乳内动脉的内膜层也起到了至关重要的作用。动脉的内膜层间隙更小,内皮细胞间连接的通透性低,这在一定程度上阻止了脂蛋白向内膜下层的沉积,从而对管腔内斑块形成产生了抑制作用。此外乳内动脉的内皮细胞通过酶的作用可产生低浓度的NO,在NO作用下血管内皮可以保持较高的完整性和功能,维持血管壁稳态,促进抗血小板物质发挥作用和协助动脉良好适应桥血管血流的变化[19]。
2 CABG术后桥血管病变的相关因素
现有研究显示影响CABG术后桥血管通畅率的因素主要集中于原位血管病变情况以及手术因素方面,但是对于冠心病危险因素的作用,现有研究结果不甚一致。部分研究显示冠心病危险因素会促进静脉桥血管内膜增生和硬化,降低桥血管远期通畅率,但与早期通畅率和动脉桥的通畅率无关[20]。胡晓鹏等[21]和李丽等[22]也有相似的研究结果。目前尚无明确结果证明高血压是CABG 术后桥血管闭塞的独立危险因素。在血糖控制方面,Raza等[23]研究发现糖尿病与LIMA桥血管早期通畅率相关,但RAPS研究中对糖尿病患者不同桥血管通畅率的比较结果显示糖尿病和非糖尿病组的桥血管远期闭塞率并无差异[24]。此外,吸烟史与桥血管远期闭塞的相关性已得到证实[25]。
桥血管与不同原位靶血管吻合时其通畅率之间存在显著差异,这在静脉桥尤为明显。胡晓鹏等[21]统计吻合于不同原位冠状动脉的桥血管病变率发现,吻合于右冠状动脉(RCA)主干的桥血管病变率最高。Cataldo等[26]研究显示,静脉桥血管吻合于RCA及其分支时通畅率显著低于吻合左冠状动脉系统,原因在于RCA系统位于心脏的后部,CABG术中将桥血管与之吻合时需要将心脏翻转,因此难以实现完美的吻合口与吻合角度,桥血管更容易弯曲或受压,血流易出现紊乱,这促进了桥血管病变的形成。
此外,CABG术前原位靶血管直径对桥血管通畅率也有影响。Cataldo等[26]和Shah等[27]研究均发现静脉桥的靶血管直径越粗,静脉桥病变率越低,但这一结果并未在左乳内动脉(LAD)桥血管通畅率的研究中证实,相反Goldman等[28]发现,靶血管直径≤2 mm与直径>2 mm时乳内动脉10年通畅率分别为100%和82%,分析原因可能为直径较大的靶血管意味着较低的血流阻力,桥血管内血流量相应加大,血流速度加快,血小板及脂质不容易沉积,血管内膜增生的速度也较慢,这对静脉桥病变进展起到了延缓作用,故静脉桥血管病变率降低。但是乳内动脉桥病变主要受“竞争性血流”影响,即狭窄程度低的原位靶血管会减少相应桥血管的血流,甚至引起桥血管“废用性闭塞”。研究证实CABG术前左前降支(LAD)狭窄程度较轻会增加术后LIMA-LAD狭窄的可能性,这意味着直径大、病变轻的原位靶血管对应LIMA的通畅率会有所下降[29]。
除此之外,序贯吻合可以提高静脉桥血管中远期的通畅率,其效果优于单支吻合。Farsak等[30]研究提示序贯吻合的通畅率明显高于单支吻合。既往研究表明远端血流不畅与桥血管失效有关,当SVG吻合于多支靶血管,较多的吻合口增加了远端桥血管的血流灌注,血流阻力下降,桥血管内血流丰富,流速较快,因此多吻合口的SVG病变率较低。
尚有部分研究发现CABG中应用体外循环对术后桥血管通畅率有影响。Mata分析结果显示体外循环组LIMA及SVG的术后通畅率显著高于非体外循环组,但目前关于体外循环因素影响通畅率的证据还不充分,有待进一步考证[31]。
3 CABG后介入治疗策略的比较
CABG术后随着时间的推移,由于原位血管病变进展或桥血管新发病变,患者需要再次进行血运重建治疗包括经皮冠状动脉介入治疗(PCI)和CABG以改善心肌供血。
既往研究对原位冠状动脉和桥血管PCI的预后对比[32-34],在手术风险、围术期并发症、院内死亡率等方面均显示处理原位血管优于处理桥血管,然而在远期预后如死亡率、血运重建等问题上依旧存在争议[35]。张沛等[36]通过对CABG后再发心绞痛行PCI患者的随访,发现原位血管与桥血管PCI在心源性死亡、再发心肌梗死、靶血管及靶病变血运重建方面无统计学差异,这与稍早的研究结果相一致[37]。Liu等[38]通过对CABG后因急性心肌梗死行PCI患者的随访数据也有相类似的结论。2018年ESC心肌血运重建指南提出优先考虑原位冠状动脉PCI,但推荐级别与证据等级为Ⅱa C[1],尚待后续研究增强证据等级。
4 展望
CABG后桥血管病变机制、危险因素和再次PCI策略始终是再次血运重建研究的重点,而且桥血管病变机制复杂,与多种因素存在密切关系,明确病变机制及危险因素有助于临床工作者更好的治疗与预防。目前从不同角度评判原位冠状动脉及桥血管介入策略的优劣还存在些许差异,针对远期预后的一些细化研究仍略显不足,相信随着研究的深入,未来会有更明确的结论。