冠状动脉旁路移植术桥血管的选择研究进展

史坤 综述 夏宇 审校

遵义医科大学附属医院胸心外科1、心脏大血管外科2，贵州 遵义 563000

冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease，CAD)是由于动脉粥样硬化、慢性炎症、脂肪在血管壁沉积、内皮形成斑块等多种因素导致冠状动脉管腔狭窄、供血不足所造成的心肌机能障碍和(或)器质性病变，又被称为缺血性心脏病(ischemic heart disease，IHD)，病变常见于前降支(anterior descending artery，ADA)、旋支(circumflex artery，CX)、右冠状动脉(right coronary artery，RCA)[1]。冠状动脉旁路移植术最常用的桥血管主要是[2]：胸廓内动脉(internal thoracic artery，ITA)、大隐静脉(great saphenous vein，SVG)、桡动脉(radial artery，RA)、胃网膜右动脉(right gastroepiploic artery，RGEA)。由于桥血管多样性，搭桥手术方案的复杂性，以及最佳血管桥的选择尚未达成共识，其次并不是所有的冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting，CABG)都使用相同的手术策略。因此本文就目前主要推荐的桥血管选择的研究进展进行综述，为临床血管桥的选择提供理论依据。

1 目前常用的桥血管

1.1 胸廓内动脉(ITA) 胸廓内动脉又被称为乳内动脉(internal mammary artery，IMA)，分为左胸廓内动脉(left Internal thoracic artery，LITA)和右胸廓内动脉(right Internal thoracic artery，RITA)。从组织学上看，ITA 是一种弹性动脉，包括内外弹性层，其中散在分布平滑肌细胞和胶原蛋白。ITA中膜被厚而清晰的内弹力层分隔，内部弹性层的紧凑结构可能是内膜增生发生率较低的原因，这也使其对机械性损伤及抗血流紊乱提供了组织基础[3]。其次，ITA具有良好的内皮功能，使其能释放更多的一氧化氮和其他血管舒张因子，使其内皮对活性氧的抵抗力更强，因此不易受由病理生理状态(如糖尿病)或外部有害物质(如吸烟)引起的相关病理过程的损害[4]。由于ITA独特组织结构，使其作为血管桥具有良好的长期通畅性、较低的不良事件发生率和患者较高的长期存活率而被心外科医生认为是有效、可靠的桥血管。自1980 年后，左胸廓内动脉(leftinternal thoracic artery，LITA)被认为是左前降支搭桥的标准血管桥，其术后20年通畅率高达95%～98%[2]。虽然移植后桥血管的血流模式会发生改变，进而引起动脉桥血管痉挛，导致血管桥闭塞。但由于ITA与冠状动脉内径、管壁厚度相似，因此形成更少湍流，故ITA桥痉挛发生率低，ITA与冠状动脉结构相似性是其能保持长期通畅率的重要因素[5]。因此术者需对桥血管直径进行有效评估，防止移植物痉挛。其次，与传统的带蒂血管相比，骨骼化获取ITA，可减少冠状动脉搭桥术后出血、减少胸骨低灌注、术区引流明显减少，且没有更多损伤血管及延长手术时间[6]。当LITA 无法作为左前降支(LAD)的血管桥时，使用LITA+SVG序贯移植到LAD也表现出良好的早、中期通畅率[7]。当需要第二支血管桥时，现多采用LITA+RA、LITA+SVG、LITA+RA+SVG，但研究显示更倾向于全动脉移植，以此解决冠状动脉远端搭桥和单动脉序贯搭桥的问题，使用序贯吻合增加血管桥的使用效率[8]。一项7 年的随访显示，双侧胸廓内动脉(bilateral internal thoracic arteries，BITA)行复合Y型移植较原位移植显示更低的整体死亡率、心肌梗死率，更低的血运重建和中风发生率，对于需要透析的患者，表现出更佳的疗效[9]。但最近的报告指出双侧乳内动脉(BIMA)移植的使用率仍然很低，部分原因是多动脉移植与全动脉血管重建疗效的不确定性[10]。微创下经皮冠状动脉介入治疗和CABG 的混合血运重建(hybrid coronary revascularization，HCR)也被推荐治疗左主干疾病[11]。

1.2 SVG SVG 内膜较薄，由一层内皮细胞覆盖，中膜由两层平滑肌细胞组成，内层由纵向胶原纤维组成，外环层较厚，有瓣膜时内纵层较厚，外膜由结缔组织、胶原纤维、弹性纤维和纵向平滑肌细胞纤维组成，它也有血管滋养管，可以到达中膜[12]。但大隐静脉弹性纤维的缺乏、内部弹性膜不连续，易致内膜增生和血管易闭塞，这与桥血管粥样硬化、节段出现更多炎症细胞、巨细胞以及坏死和钙化区域有关[13]。有研究指出CABG术后第一年，高达10%～25%的静脉桥出现闭塞，术后10 年，静脉桥完全闭塞率高达40%～50%，导致预后不佳，需再次行血管重建[14]。静脉桥的高闭塞率与传统搭桥手术剥离SVG 时损伤外膜层有关，SVG 内膜特有的皱褶受损，以及剥离血管时导致中膜固有形态和平滑肌细胞分布的改变，静脉桥出现不可逆的增殖，降低静脉桥的通畅性[15]。因此，早期文献报告并不推荐使用隐静脉复合移植，因为它可能窃取ITA桥的血流，导致ITA桥血管短期通畅结果不佳，但随着内镜静脉获取术、“no touch”静脉采集技术、采用带蒂的桥血管维持血管外膜的神经不受损伤、移植以后使用静脉外支架及防止静脉过度扩张等技术得到广泛应用，为静脉壁提供了更好的结构、功能和机械保护，增加了静脉桥的通畅率[16]。目前，SVG 仍然是用于非左前降支冠状动脉区域(80%～90%的患者)最常用的桥血管。与ITA相比，SVG 获取和吻合技术水平要求较低，更省时。当行复杂的原位或序贯移植时，SVG能提供足够长度的桥血管。对静脉桥序贯移植和行单独静脉移植10年的随访研究显示，静脉序贯移植显示出长期安全性和有效性，序贯静脉桥通畅率接近单独RA桥，作者认为在某些情况下序贯SVG移植物可作为CABG 时序贯移植的第二选择[17]。当SVG 与左侧乳内动脉(LIMA)序贯移植时，LIMA释放的一氧化氮(NO)内皮保护物质能保护静脉桥，其次序贯吻合于LIMA的静脉桥比吻合于升主动脉时面对更低的血压进一步保护静脉桥[10]。当存在竞争血流时，竞争血流与靶血管狭窄程度高度相关，影响动脉桥通畅率，且相比于静脉桥，动脉桥的对竞争血流更加敏感，RA 和胃网膜动脉这样的肌层较厚的血管移植物更容易受到影响[18]。但陈绪军等[19]认为，静脉桥是CABG术后移植血管狭窄的独立危险因素，因此为提高CABG的远期效果、延缓移植血管狭窄应尽可能达到全动脉化。

1.3 RA RA 被推荐作为血管桥50 年以来，由于其是一种厚壁的“肌性”动脉，易发生痉挛[20]，细胞内Ca2+浓度调节平滑肌收缩可能是导致痉挛的主要分子机制。其次，侵入性操作损伤内皮细胞，使内皮细胞表型变化，导致NO等舒张血管因子减少，因此机械刺激也是导致痉挛的重要因素[21]。但随着非创伤性的“Notouch”技术发展，使用药物扩张血管，以及在术后过程中最佳使用全身血管扩张药物，RA 逐渐被用于冠状动脉旁路移植术中[5]。RA作为理想桥血管，较ITA 获取容易、有足够的的桥血管长度、血管壁厚，便于吻合，不会增加手术后胸骨感染的风险，且手术中RA与ITA可同时获取，缩短手术时间。应用ITA联合RA的多动脉桥(multiple-arterial graft，MAG)后胸骨创面感染率低于采用BITA[22]。对于有胸骨切口并发症的高危患者，如病态肥胖、胰岛素依赖型糖尿病或严重的慢性阻塞性肺疾病患者，以及胸部广泛放疗后，RA 被强烈推荐作为第二桥血管[23]，但与ITA 相比，RA 对氯化钾、内皮素-1(ET-1)、血管紧张素的收缩反应更强[24]，因此RA较ITA易发生痉挛。陈绪军等[25]认为ITA 发生痉挛与桡动脉取材的处理、远端吻合术、冠脉远端血管质量以及狭窄程度等因素有关，其中桡动脉痉挛易发生于取材时，其表现为游离或移植后的RA 搏动弱或无搏动。RAYOL 等[26]最近发表的RA通畅性与临床结果(RAPCO)试验发现，RA移植的10 年通畅率明显优于游离RITA、SVG 移植，在接受CABG手术的患者中，使用RA+LITA 行T型移植表现出良好的预后，被推荐作为第二血管桥。此外，RA近端吻合位置(无论是在主动脉上还是作为Y 复合移植物)并不影响桥血管中长期通畅率，也建议使用RA-T型吻合减少对主动脉损伤，但需进一步研究RA 近端吻合结构与RA通畅性之间的关系[27]。

1.4 RGEA Sterling Edwards(1973年)首次使用RGEA 作为 RCA 的旁路，1984 年，RGEA 首次被用于后边缘动脉和右冠状动脉的桥血管，其血运重建结果良好，被作为冠状动脉搭桥术的一种选择[28]。RGEA曾是CABG 桥血管的第三种选择，RGEA 主要用于心脏下侧的血运重建，曾与LITA 和RA 联合使用，尝试全动脉化完成冠状动脉的血运重建。更多的是被用作游离移植物，可以通过一侧或多侧吻合来重建多条动脉，特别是用于重建PDA。RGEA也用于RCA的远端血运重建，较少用于CX 的边缘分支和LAD 端。RGEA 有时采用骨骼化法获取，但常采用保留胃网膜静脉和脂肪组织作为带蒂血管。有文献指出RGEA作为桥血管存在部分弊端：如需开腹，增加患者创伤，直径相对RA小，容易发生血管痉挛等不良反应[29]。

1.5 其他血管 在冠状动脉旁路移植术中，较少使用其他动静脉血管作为移植物。当上述桥血管由于各种原因不能用于冠脉血运重建时，才会考虑使用其他血管。目前使用的其他桥血管包括[30]：腹壁下动脉、尺动脉、脾动脉、肩胛下动脉、肠系膜下动脉、肋间动脉和股后动脉降支，其中最常用的是腹壁下动脉。

1.6 动脉桥血管与静脉桥血管的选择 桥血管的选择是影响搭桥术后疗效的重要因素，桥血管与冠状动脉在功能和结构上的相似性决定了桥血管优势，这些特征包括它的长度、壁厚、管腔直径和组织学性质，与静脉桥相比，动脉桥显示出明显优势。由于桥血管结构生物学不同，移植后SVG暴露于高动脉压力下，导致其管腔直径和剪切应力增加，破坏内膜层，促进血管痉挛，降低移植血管的通畅，在不到1年的时间内就会发生桥血管闭塞，这是由于静脉动脉压升高引起的内膜增生。在这一过程中同时发生血管平滑肌细胞的增殖和迁移，继而导致管腔损害以及成为动脉粥样硬化的易感因素[2]。虽然动脉含有更多的肌肉成分，围手术期易出现痉挛，但随着抗痉挛药物的发展，动脉桥早期痉挛现象得到有效控制，中、长期表现出良好的通畅率。全动脉血管重建(total arterial revascularization，TAR)被提倡为最好的血管重建策略，最近的动脉血管重建试验(arterial revascularization trial，ART)表明，与单动脉移植或多动脉移植相比，TAR 表现出最低的死亡率和最少并发症[31]。因此动脉桥逐渐受到外科医生青睐，当患有多支冠脉病变时，多动脉移植能有效处理冠状动脉远端搭桥和单动脉序贯搭桥,且均表现出良好的预后，即使患者有严重的左室功能损伤，也可以完全重建血管。骨髂化ITA 有效地减少胸骨创伤并发症，也成为了多动脉移植策略的一个组成部分[32]。因此，相比于静脉桥，动脉桥、多动脉桥，甚至全动脉桥是冠脉搭桥手术未来必然趋势。

2 展望

由于近年来冠脉外科飞速发展，对冠状动脉手术需要一个全新的认识，冠状动脉旁路移植术不能继续停留在传统的治疗方式，应总结最新的治疗方法及进一步加强对冠状动脉旁路移植术的认识。冠状动脉旁路移植手术是心脏外科治疗冠脉粥样硬化的有效方式，需对患者行有效的血管重建。此外，年轻一代的医生需从事创新技术，如创伤更小、多动脉移植、全动脉移植，甚至使用目前最先进机器人进行全腔镜冠状动脉搭桥手术。除了单纯外科手术，还可以与介入行混合血运重建方法，在未来可能成为多血管冠状动脉疾病患者的金标准，因为它允许完全的血管重建术和多动脉移植，且较传统冠状动脉搭桥手术有较低的潜在并发症[33]。其次，行CABG时，需个体化考虑桥血管的长度、管腔直径、壁厚和组织学特征，手术细节、手术技术、疾病进展以及桥血管的选择都是决定血管重建成功的重要因素。随着动脉桥表现出良好的中、长期通畅率，且早期控制桥血管痉挛药物不断发展，搭桥术后早期动脉桥的弊端也大大减少。随着多动脉桥、全动脉桥技术的不断进展，显示出多动脉的冠状动脉重建是一种可行、可重复性治疗冠心病的重要方式。因此应进一步对最佳桥血管选择进行研究，以阐明行CABG时可选择的最佳桥血管。