不停跳冠状动脉旁路移植术后早期心肌微循环灌注变化的影响因素分析

刘巍 高峰 史泽鹏 高洋 石磊 王文君 张博 张琳 崔明静 庄熙晶 何学志

不停跳冠状动脉旁路移植术(off-pump coronary artery bypass graft,OPCABG)作为纠正心肌微循环缺血状态的一种有效外科手段,其给不同时期的冠脉综合征病人所带来的生存获益效果已被证实,已成为冠心病病人的一种标准治疗方式[1]。有研究表明,对于缺血性冠状动脉疾病病人微血管再灌注的恢复情况与病人的预后有直接联系[2-4],缺血后适应虽能显著降低心肌细胞的缺血再灌注相关损伤,缩小梗死面积,但却无法实现组织水平的有效再灌注,究其原因可能与微血管功能障碍直接相关[5-6]。心肌微血管功能受多种潜在因素影响。本研究探讨心肌灌注恢复不佳病人相较灌注正常恢复病人临床资料差异。

对象与方法

一、对象

2019年6月～2021年2月我院心脏大血管外科行首次单纯OPCABG的病人119例。所有病人术前均常规行冠状动脉造影明确OPCABG指征。纳入标准:(1)术式为单纯冠状动脉搭桥;(2)术前行心肌声学造影检查,且留取的图像清晰可判读;(3)术后2周内完善心肌声学造影检查,且留取的图像清晰可判读;(4)自愿参与本项临床研究。排除标准:同期行其他心外科手术;病人术前、术后2周心肌声学造影结果模糊不清或部分影像学结果缺失;拒绝行心肌声学造影检查;合并其他系统严重疾病;围术期应用影响心肌微循环相关药物。100例病人纳入本项研究,其中男性80例,平均年龄(66.39±9.08)岁。依据术后2周心肌声学造影结果与术前相对比分为两组,其中A组76例,灌注均改善,包括17节段中各区域术后2周灌注情况均较术前改善,灌注评分降低,术前及术后灌注评分均为0分的灌注区域因微循环基础良好将该区域默认为灌注评分改善;B组24例,遗留灌注改善不佳,包括17节段中存在任一区域灌注较术前未改善或恶化,灌注评分无变化或增大。

二、方法

1.治疗方法:均由同一名资深术者完成OPCABG手术。术中所应用的动脉血管桥材料均来自左侧胸廓内动脉,静脉血管桥材料均来自大隐静脉。术中遵循“no-touch”原则获取桥血管材料,术前行血管超声评估桥血管条件。所有病人术后24小时均启用双联抗血小板治疗(阿司匹林+替格瑞洛/氯吡格雷),围术期及术后常规启动冠心病二级预防。

2.心肌声学造影检查:采用心肌声学造影的方法评估心肌微循环灌注情况,超声造影剂选用声诺维(SonoVue,Bracco),取极低机械指数预设条件完成检查。于术前准备阶段及术后2周内行超声造影检查,并由2名经过专业培训的超声医师独立对检查的影像资料进行判读,当存在争议时引入第3名资深超声医师对结果进行判定。心肌声学造影评估采用左心室17节段划分法(图1),即分别为前壁基底段、前间隔基底段、前壁中间段、前间隔中间段、前壁心尖段、间隔心尖段、心尖帽区、下侧壁基底段、前侧壁基底段、下壁中间段、前侧壁中间段、侧壁心尖段、下间隔基底段、下壁基底段、下间隔中间段、下壁中间段、下壁心尖段。应用半定量法对17节段分别进行心肌灌注计分并汇总;0分为灌注良好,造影剂充盈均匀,灌注异常区域厚度小于心肌总厚度的25%;1分为灌注轻微减弱,造影剂浓淡不均,灌注异常区域厚度小于总厚度的50%;2分为灌注严重减低,造影剂灌注菲薄,灌注异常区域厚度小于总厚度的75%;3分为灌注空缺,表现为局部充盈缺损或瘢痕心肌(图2)。心肌灌注汇总计分由2位临床医师独立进行,当结果存在明显差异时,由第3位高年资医师协助判定。

3.经胸心脏超声检查:术前常规由同一位资深超声医师行经胸心脏超声检查,记录左心房内径(LAD)、左心室内径(LVD)及左心室射血分数(LVEF)情况。

4.临床资料统计指标:记录病人性别、年龄、术前体质指数(BMI)、高血压患病情况、糖尿病患病情况、血脂异常发病病人数、吸烟史、饮酒史、代谢疾病史、经皮冠状动脉介入治疗术(PCI)史、术前超敏肌钙蛋白(cTnI)-T及B型利钠钛(BNP)水平。

三、统计学分析

结果

1.两组病人术前临床资料见表1。A组年龄及BMI明显更低,同时其糖尿病患病率、血脂异常发生率及既往PCI率与B组相比明显更低,差异有统计学意义(P<0.05);两组之间性别组成、高血压患病率、吸烟比例、饮酒比例、代谢疾病患病率、cTnI-T水平、BNP水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 两组病人术前临床资料对比

2.对比两组病人术前心脏结构差异见表2。两组病人之间LVD、LAD及LVEF比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

表2 两组病人术前超声结果对比

3.最终灌注改善的单因素分析见表3。结果表明,两组年龄、糖尿病、血脂异常比较,差异有统计学意义(P<0.05),且随年龄增加,心肌节段灌注完全改善的可能性下降,糖尿病、血脂异常病人心肌节段灌注完全改善的可能性则更低。予以剔除变量BMI及PCI史后行Logistic回归建模分析(表4),剩余影响因素用于预测病人灌注改善情况的准确性较高,在保证灵敏度及特异度的同时保证了试验的真实性(Youden指数=0.842)。见图3。

表3 灌注改善的单因素Logistic回归分析

表4 最终灌注改善的多因素Logistic回归分析

图3 灌注情况完全改善影响因素预测效能的ROC曲线(AUC=0.934,95% CI:0.868～1.000,P<0.001,特异度:93.67%,灵敏度:90.48%,Youden’s index=0.842,AICc(选择模型)=57.59)

4.对可能存在相互影响的各变量进行单独的线性协变量评估见表5,其中就BMI对于血脂异常的影响来说,仅在遗留灌注改善不佳组(B组)内部该影响存在统计学差异(P<0.05),即该组内血脂异常的差异性更大程度上受BMI影响,且该影响效果约占64.3%,但因灌注均改善组(A组)该影响并无统计学差异,且两组回归系数并不相等,故扩展到两组病人合并分析,BMI并不是血脂异常的协变量。同理,年龄、糖尿病等也并不是协变量。

表5 协方差分析-协变量评估

讨论

冠心病病人行OPCABG治疗的临床目的不仅仅是单纯地恢复冠状动脉血流,更是为了对面临坏死风险的心肌细胞进行持续且完全的再灌注[7]。有研究表明,约三分之一病人即使行再血管化治疗,并且影像学上原位狭窄以远冠状动脉的心肌梗塞溶栓治疗(TIMI)血流分级达到3级,却仍面临心肌再灌注有效血流匮乏的风险[8-9]。这种“无复流”现象可能是由区域心肌微血管破裂、微血栓栓塞、局部血管内皮细胞或心肌细胞水肿造成;随着局部氧自由基释放,炎症级联反映被不断放大,心肌组织水肿使得微血管床进一步受压,微循环血流阻力激增,进而造成大范围“慢血流”,因区域心肌细胞受损严重,且在较长时间内功能无法恢复,常会造成较为严重的心血管不良事件[10-11]。

近年来,随着微循环评估手段的发展,实时心肌声学造影不仅可评估灌注区域、梗死面积,同时可评价侧支循环及存活心肌情况,通过造影剂微泡的破碎效应,可完整再现微血管再充盈的速度及程度,可动态观察微血管床的血流速度及各区域的峰值容量。与TIMI心肌灌注分级(TMPG)、心肌灌注呈色分级(MBG)、PET-CT等可反映心肌灌注水平的检查相比,心肌声学造影在保证结果准确行的同时,可兼顾价格、创伤侵入性、便捷行等特点,成为本研究评估心肌微血管灌注情况的首选定性、定级检查[12-13]。

有研究认为,血脂异常、肥胖均是女性发生冠状动脉微血管功能障碍的危险因素,这可能与胆固醇等的异常部位堆积有关[14]。本研究发现,血脂异常对冠状动脉微血管的损伤效应并不仅仅局限于女性,而是适用于所有人群;尽管两组BMI存在差异,但进一步的回归分析显示,BMI并不是微血管功能恢复的危险因素,这可能是由于既往研究BMI对血脂异常存在一定的协同效应,而我中心所纳入病人群体这种效应较弱,且差异无统计学意义。尽管本研究中年龄与血脂异常之间并未观察到协同效应,但既往研究表明,年龄与微血管硬化呈明显相关[15]。微血管硬化作为一种不可逆病变,可明显增加微循环阻力,影响再血管化后早期局部区域的灌注微循环恢复,甚至在再灌注时因局部血管脆性增加,灌注压力骤变使得微血管破裂,从而诱使微循环障碍区域进一步扩大。

高血糖通过氧化应激效应影响血管内皮细胞功能,从而造成微动脉损害,糖尿病因代谢失衡、胰岛素分泌不足的叠加效应,使得这种负性效应放大,血管内皮通透性进一步增加,脂蛋白沉积并进一步造成血管顺应性受损[15]。本研究结果表明,两组病人之间糖尿病患病率比较,差异有统计学意义,多因素回归分析则表明,糖尿病是OPCABG术后各节段心肌灌注均恢复的危险因素,与既往研究结论一致。

我们应用Logistic回归建模分析发现,年龄、血脂异常、糖尿病可较为准确地预测OPCABG术后早期各节段心肌灌注改善情况,在保证灵敏度、特异度的同时维持了较高的筛查准确度。同时,在年龄、血脂异常、BMI、糖尿病之间我们并没有观察到明显的相互协同效应。

本研究为回顾性,样本统计量有限;单中心研究缺乏多中心平行对照,临床样本库多样性相对匮乏;因病人储备量有限,故本临床试验时间跨度长,很难保证病人临床特征同质性,样本数据统计难度较高,研究结论存在一定的局限性。

综上所述,病人年龄、糖尿病病史及血脂异常均可作为预测OPCABG术后心肌微循环灌注改善情况的危险因素,并与各节段心肌灌注均改善呈明显的负相关。应用年龄、糖尿病病史及血脂异常可较为准确预测病人术后早期微循环改善情况并保持较高的灵敏性及特异性,且各变量之间并未见明显的协同效应。