冠状動脈バイパスグラフト(CABG)
概要
CABGは、患者の冠状動脈のアテローム性閉塞が、採取された静脈または動脈導管を使用してバイパスされる重要な外科的処置です。バイパスは虚血性心筋への血流を回復させ、機能と生存能力を回復させ、狭心症の症状を緩和します。
毎年約400,000万件のCABG手術が行われており、最も定期的に行われる主要な外科手術となっています。しかし、内科療法や経皮的冠動脈インターベンション(PCI)などの代替選択肢が普及するにつれて、外科的傾向は変化しています。
CABG手術
冠状動脈バイパス移植(CABG)は、冠状動脈疾患(CAD)の個人の生活の質を高め、心臓関連の死亡率を最小限に抑えるために使用される手順です。CADは、米国および先進国で最大の死因であり、毎年1,650万人の米国の成人(20歳)が罹患しています。
米国では毎年530,989人の死亡者を出しており、左心室機能障害や心不全などのCADの長期的な影響は、2030年までに18歳以上の800万人近くに影響を与えると予想されています。
CABG手術は、CAD患者に症状の緩和、生活の質の改善、および平均余命の延長を提供することを目的として、1960年代に最初に行われました。治療と比較すると、CABGは1970年代までに多血管疾患と左主疾患の個人の生存率を高めました。
新しいCAD治療パラダイムは、心臓専門医と心臓外科医が冠動脈造影を一緒に評価し、経皮的冠状動脈ステントの移植であろうとCABGであろうと、冠血行再建術のための最良の代替手段を患者に提供する心臓チームアプローチを求めています。現時点では、平均的なCABG患者は高齢であり、以前に経皮的冠動脈インターベンション(PCI)を受けており、併存疾患がはるかに多い。
これらのリスクにもかかわらず、CABGは現代医学の歴史の中で最も重要な外科手術の1つであり、おそらく他のどの主要な手術よりも多くの命を救い、かなりの症状の緩和を提供してきました。新しい低侵襲アプローチ、麻酔および集中治療室(ICU)管理のブレークスルー、および技術の進歩により、この手術の限界は新たな高みに押し上げられています。
一般に、CABGの外科的処置には、オンポンプとオフポンプの2種類がありますが、オンポンプCABGは心肺バイパス回路と停止した心臓を使用して機能します。下肢からの左内乳腺動脈(LIMA)および伏在静脈グラフト(SVG)は、バイパスグラフト導管として一般的に使用されます。
右内乳腺動脈(RIMA)、橈骨動脈、および胃大網動脈は、移植可能な他の導管の一部です。移植片の種類と位置は、患者の解剖学的構造と閉塞した動脈の位置によって決まります。LIMAは通常、左前下行(LAD)動脈に移植され、他の導管は他の閉塞した動脈にアクセスするために利用されます。
解剖学と生理学
心臓の心筋には、左主冠状動脈と右冠状動脈(RCA)の2つの主要な冠状動脈が供給されています。左主冠状動脈は、典型的には、左前下行(LAD)動脈と回旋動脈に分かれる短い切片である。LADは斜めの枝に分かれますが、回旋動脈は鈍い辺縁枝に分かれます。RCAは、後下行動脈(PDA)と辺縁枝の2つの枝に分かれています。
どの動脈が心室中隔とPDAに供給するかに応じて、冠状動脈循環は左優性、右優性、および共優性システムに分類できます。回旋動脈は左優位系のPDAに供給し、RCAは右優位系のPDAを供給します。共優性血管供給により、PDAはRCAと回旋動脈の両方によって同時に供給されます。
冠状動脈のいずれかの閉塞は、心筋灌流、虚血の対応する欠乏をもたらし、治療せずに放置すると、永久的な梗塞または心臓の損傷を引き起こす可能性があります。
歴史的情報
1912年、アレクシスカレルは彼の仕事でノーベル生理学医学賞を受賞しました。狭心症と冠動脈狭窄症の関係に関する知識により、犬歯モデルでは下行胸部大動脈から左冠動脈までの頸動脈セグメントを吻合することができました。
カナダの著名な外科医であるアーサー・バインバーグは、1940年代後半に重度の狭心症患者の左胸部前心室の心筋に直接左内胸部(乳腺)動脈を移植しました。驚いたことに、この手術の結果として、数人の個人がかなりの症状の軽減を示しました。
Sabistonは、1962年にデューク大学で冠状動脈血行再建術のための最初の計画された伏在静脈バイパス手順を実施しました。コレッソフは1964年に心肺バイパスなしで左前下行動脈をバイパスするために左内胸部(乳腺)動脈を利用し、カーペンティエは1973年にCABG導管として橈骨動脈グラフトの使用を開拓しました。
CABGは、1970年代から1980年代初頭にかけて、CADの唯一の治療法として栄えました。1980年代と1990年代の経皮的冠動脈ステント留置術の開発、導入、および普及により、行われたCABG手術の数は減少しました。しかし、CABGと現在のステント治療を比較したいくつかの多施設試験では、特に糖尿病、多血管CAD、虚血性心筋症などの特定の患者の特徴が含まれている場合に、CABGの利点が明確に確立されています。
CABGの適応症
主要な冠状動脈のいずれかに高悪性度の閉塞がある場合、および/または経皮的冠動脈インターベンション(PCI)が閉塞を解消できなかった場合、CABGがしばしばアドバイスされます。以下は、2011 ACCF/AHA ガイドラインからのクラス 1 の推奨事項です。
- 左主疾患が50%を超える
- 近位LADの関与の有無にかかわらず、70%を超える3血管冠状動脈疾患
- 二血管疾患:LADと他の1つの主要動脈
- 最大の薬物治療にもかかわらず、かなりの狭心症症状を有する患者における70%を超える重度の狭窄
- 虚血関連心室頻拍を伴う心臓突然死の生存者では、1つの血管疾患が70%以上であった。
CABGの他の適応症は次のとおりです。
- 狭心症(クラスI)を無効にする
- 薬物治療に抵抗性である非ST上昇型心筋梗塞(NSTEMI)の文脈で持続する虚血(クラスI)
- 左心室機能は悪いが、血行再建術が可能な解剖学的欠陥の上に生存可能で機能していない心筋。
- 1つまたは複数の血管に70%以上の狭窄を伴う臨床的に重度のCAD、および薬物治療およびPCIにもかかわらず難治性狭心症
- 虚血性心室性不整脈が原因と考えられる突然の心停止の生存者における1つ以上の血管の70%以上の狭窄の臨床的に重度のCAD
- 他の理由(例えば、弁置換術または大動脈手術)で心臓手術を受けている患者の1つ以上の血管に50%以上の狭窄を伴う臨床的に重度のCAD
CABGは、経皮的冠動脈インターベンション(PCI)が不可能であった場合、またはPCIが失敗し、薬物療法にもかかわらず心筋の大部分に影響を与える長期の痛みと虚血がある場合、STセグメント上昇MI(STEMI)の設定で緊急治療として実施される場合があります。
CABGの生存利益を増加させる要因には、次のものがあります。
- 左室駆出率が45%以下
- 糖尿病
- 虚血性僧帽弁閉鎖不全症
- PCI 障害 (急性 MI (AMI) の有無にかかわらず)
禁忌
CABGは、MIまたは死亡のリスクが低い無症候性の個人には推奨されません。冠動脈血行再建術の恩恵を受ける患者も同様に除外されます。
高齢者は禁忌ではありませんが、高齢者、特に85歳以上の人にはCABGに注意してアプローチする必要があります。これらの個人はまた、CABG後に周術期の問題を抱えている傾向があります。複雑なCADの患者では、共有された意思決定を強調する学際的な心臓チームアプローチが、患者に血行再建計画の成功の可能性を最大限に高めるために重要です。
CABGプロシージャ
冠動脈疾患を検出した冠動脈造影に加えて、患者は手術に備えて行われるさまざまな検査が必要になります。全血球計算(CBC)、肝機能検査を含む代謝パネル、凝固パネル、ヘモグロビンA1cなどの臨床検査が必要になります。心電図(ECG)、心エコー検査、頸動脈超音波検査、胸部X線、およびおそらく下肢のCT胸部または静脈マッピングを含む他の検査が必要になる場合があります。
心房細動などの不整脈を避けるために、周術期にはβ遮断薬などの術前薬を頻繁に投与します。以前は、アスピリンは手術の5〜7日前に差し控えられていましたが、現在では術前に開始または継続することが提案されています。
患者が病院に到着すると、静脈内アクセスが確立され、薬と術前検査が検査されます。手術場所から髪を取り除き、患者にクロルヘキシジン浴を与えられます。
備品
この重要な外科手術には、他のほとんどの外科手術に必要な機器だけでなく、血液を温めたり冷やしたりするためのヒータークーラー装置を備えた心肺バイパス装置など、いくつかの特殊な機器も必要です。
人員
手術は、これらの複雑な患者の世話に関する広範な訓練と経験を持つ専門の心臓血管外科チームによって行われます。チームは、心臓胸部外科医とその助手、麻酔科医、看護師、外科技術者、灌流医で構成されています
リスク評価
単離されたCABG後の30日間の死亡率を予測するためのリスクモデルが開発されています。心臓外科で最も頻繁に使用される予測因子は、ユーロスコアシステムと胸部外科学会(STS)2008心臓外科リスクモデルです。年齢、既往のMI、PVD、腎不全、血行動態状態、およびEFはすべて、これら2つの優れたモデルの共通の要因です。年齢、手術の鋭敏さ、手術状態、クレアチニンレベル、透析、ショック、慢性肺疾患、EFなど、最も関連性の高い8つの要因が、STSモデルの変動の78%を説明しています。
前投薬
前投薬は、心拍数と全身動脈圧を下げることによって心筋酸素の必要性を減らし、血管拡張薬を使用して心筋血流を増やすことを目指しています。以下の薬は手術時まで服用する必要があります:
- ベータ遮断薬、カルシウムチャネル遮断薬、および硝酸塩
- アスピリン
投与された薬剤は以下の通りである:
- 術直前のテマゼパム
- ミダゾラム、動脈ライン挿入前の手術室での少量の静脈内(IV)用量
各患者は、2単位の血液(軽度の場合)または6単位の血液、新鮮な凍結血漿、および血小板をクロスマッチング(複雑な場合)する必要があります。トラネキサム酸(外科的切開前に1gのボーラス、その後手術中に400 mg / hrの注入)は、術後の縦隔出血と必要な血液製剤の量(すなわち、赤血球と新鮮な凍結血漿)を最小限に抑えるために考慮される場合があります。
麻酔
心臓手術は、ほとんどの場合、気管内チューブを使用した深部全身麻酔下で行われます。次の2種類の脊髄幹遮断は、補助としてめったに使用されません。
- 髄腔内オピオイド注入
- 胸部硬膜外麻酔(一般的に低用量の局所麻酔薬/オピオイド注入)
技術
このプロセスは、患者が手術室にいて、標準のモニターに接続された後に始まります。全身麻酔を誘発する前に、麻酔科医は動脈ラインを挿入して患者の血圧を侵襲的に監視することがあります。全身麻酔の誘導と患者の挿管に続いて、静脈アクセスの中心線と肺動脈カテーテルを挿入し、続いて経食道心エコートランスデューサーを挿入することができます。
外科的切開の前に、患者は無菌で準備され、ドレープされ、タイムアウトが投与されます。外科医は、導管として使用するためのLIMAの除去の準備をするために内側胸骨切開術を行います。訓練を受けた助手、通常は医師助手、看護師の助手、または別の外科医は、開腹またはビデオ支援の手順を使用して、片方または両方の脚から伏在静脈を同時に除去します。
適切な導管の獲得に続いて、外科医は心肺バイパス(CPB)の準備として投与される抗凝固療法、最も頻繁にはヘパリンを処方します。患者の大動脈と心臓は中枢的にカニューレ挿入されており、チューブは心肺バイパス回路に接続されています。CPBの開始後、心臓は高カリウム心筋麻痺で停止し、外科医は収穫された導管を閉塞から離れた冠状動脈に吻合することができます。
冠状動脈バイパス移植の導管として、動脈または静脈のいずれかを採用することができます(CABG)。クリーブランドクリニックの重要な出版物は、何年も前に左内胸部(乳腺)動脈を左前下行冠状動脈に移植することの生存上の利点を証明しました。これはまだ真実です。実際、可能であれば、両側の内胸部(乳腺)動脈移植は、かなりの長期生存利益を提供します。強力な証拠は、静脈移植片ではなく追加の動脈移植片を使用することが長期的な結果の改善と関連していることを示しています。
より大きな伏在静脈と、まれに、短い伏在静脈が最も定期的に使用される静脈移植片ですが、内胸部(乳腺)動脈は最も一般的に使用される動脈移植です。橈骨動脈グラフトは1990年代に臨床診療に再導入され、特に標的血管狭窄が90%を超える場合、10年の追跡後も80%以上の高い開存率を示し続けています。
伏在静脈移植片の欠点は、開存性が時間とともに低下することです:技術的なミス、血栓症、および内膜過形成のために、手術後10〜20%がブロックされます。静脈移植片の別の1〜2%は、手術後1〜5年で毎年閉塞し、さらに4〜5%は、6〜10年で毎年閉塞します。CABGの1年以上後に起こる静脈移植片閉塞は、新内膜過形成の発症を伴う静脈移植アテローム性動脈硬化症によって引き起こされます。
伏在静脈移植片の50〜60%のみが手術後10年で特許を取得しており、血管造影アテローム性動脈硬化症がないのは半分だけです。患者は、適切な二次予防の一環として、生涯にわたる抗血小板薬、最も一般的には毎日の低用量(81 mg)アスピリンの形で服用する必要があります。.
内胸部(乳腺)動脈移植片は、伏在静脈移植片とは異なり、終始開存性を維持します。内胸部(乳腺)動脈移植片の90%以上が10年経った今でも特許を取得しています。左前冠状動脈をバイパスする場合は、左内胸部(乳腺)動脈を導管として利用する必要があります。
導管は、外科医が遠位部分を吻合した後に近位大動脈に生成された新しい口弘にリンクされています。その後、心筋麻痺が洗い流され、心臓が収縮し始め、外科医は移植片の血流と能力、および吻合部位からの出血を調べることがあります。その後、胸部を胸骨ワイヤーで閉じ、患者は血行力学的安定性のモニタリングと抜管のためにクリティカルケアユニットに移されます。
合併症
脳卒中、創傷感染、移植片不全、腎不全、術後心房細動、および死亡率はすべて、CABGの考えられる結果です。CABG後の脳卒中率は、高齢、以前の脳卒中、大動脈アテローム性動脈硬化症、末梢動脈疾患、周術期心房細動、糖尿病など、脳卒中の患者の特徴と危険因子に応じて、1%から2%の範囲であると報告されています。
胸骨創傷感染率は約1%であり、肥満、糖尿病、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、手術期間などのリスク変数の影響を受けます。
伏在静脈移植片(SVG)の失敗は、手術後30日以内に発生する可能性が最も高く、静脈のサイズと過度の長さ、遠位流出と流れの悪さ、凝固亢進と血栓症などの多くの理由によって引き起こされます。CABG後の血管造影の繰り返しでは、SVGの失敗率は25%にも上ります。あるいは、左内乳腺動脈(LIMA)や橈骨動脈グラフトなどの動脈移植片は長持ちし、開存率は10年後に90%に達します。
CABG後の術後腎不全率は2%から3%までさまざまで、1%が透析を必要としています。術前の腎疾患、老齢、糖尿病、手術の種類、LV機能障害、ショックはすべて危険因子です。CABG誘発性腎障害の発生率を低下させることが確実に証明された薬剤はありませんが、オフポンプCABGはオンポンプCABGよりも有益である可能性があります。.
CABG後の最初の5日以内の心房細動はかなり頻繁であり、その割合は20%から50%の範囲であり、塞栓性脳卒中および死亡のリスクの増加を含む罹患率の増加と関連している。術後心房細動の発生を最小限に抑えるための最も効果的な戦略は、ベータ遮断薬とおそらくアミオダロンによる術前療法であることが証明されています。
CABG後の周術期死亡のリスクは、併存疾患、手術の緊急性、および処置が行われる施設の症例数によって異なり、1%から2%の範囲である。
結果
動脈移植とステント留置術の時代の6055人の患者を対象とした6つのランダム化臨床試験のメタアナリシスによると、冠状動脈バイパス移植(CABG)は、長期死亡率と心筋梗塞(MI)の減少、および患者が糖尿病であるかどうかに関係なく、多血管冠状動脈疾患患者の繰り返し血行再建術の減少につながります。
糖尿病および多血管冠動脈疾患(CAD)の成人患者3612人を対象とした8件のランダム化試験のメタアナリシスでは、CABGはPCIと比較して5年後の全死因死亡のリスクを33%低下させることがわかりました。CABGを有する患者を、ベアメタルステントまたは薬物溶出性ステントのいずれかを投与された患者のサブグループと比較した場合、相対リスクの低下は実質的に変化しなかった。
同じ期間内にCABGを受けた51〜70歳の患者と70歳以上の患者は、生存率の点でかなり悪化しました。慢性腎疾患、低左心室駆出率、末梢血管疾患、または慢性閉塞性肺疾患は、全死因死亡の主要な危険因子でした。
虚血性心不全の外科的治療(STICH)延長研究(STICHES)は、CABGを受け、メディケアを受けた患者では、あらゆる原因による死亡率、心血管系の原因による死亡率、およびあらゆる原因による死亡率または心血管系の原因による入院率が有意に低いと結論付けました。
さらに、STEMI CABGの発生率には病院レベルのばらつきがあり、CABGは血管造影から1〜3日以内に行われることがよくありました。CABGを受けた患者と受けなかった患者は、同様の院内死亡率を示しました。
14年間(2003-2016年)にわたる9件の試験から、保護されていない左主CADの患者6637人のメタアナリシスでは、薬物溶出性ステントを用いたPCIは、心臓死亡率および全死因死亡率と同等であるが、脳卒中の発生率の低下および血行再建術の反復率が高いことがわかった。有意な有害な心および脳血管イベントについては、CABG対PCIを支持する傾向は統計的有意性を達成しなかった。
多血管CADのPCIと比較して、CABG後の生活の質の観点から、両方の手順が狭心症の頻度を改善します。ただし、術後1か月では、PCI患者はCABG患者よりも回復が早く、短期的な健康状態が良好である傾向がありますが、術後6か月以上では、CABG患者はPCI患者よりも狭心症の緩和と生活の質が優れているようです。
結論
冠状動脈バイパスグラフト(CABG)は、生活の質を改善し、心臓関連の死亡率を低下させることを目的として冠状動脈性心臓病を治療するために使用される外科的技術です。主動脈の狭窄または閉塞した部分の周りに血液を向け直し、血流と心臓への酸素供給を増加させます。