冠状动脉旁路移植术 （CABG）

概述

冠状动脉旁路移植术是一种重要的外科手术，其中使用采集的静脉或动脉导管绕过患者冠状动脉中的动脉粥样硬化性梗阻。旁路术可恢复缺血性心肌的血流，恢复功能和活力，缓解心绞痛症状。

每年进行近 400，000 例冠状动脉旁路移植手术，使其成为最常进行的主要外科手术;然而，随着药物治疗和经皮冠状动脉介入治疗（PCI）等替代选择变得越来越流行，手术趋势已经发生了变化。

冠状动脉旁路移植手术

冠状动脉旁路移植术（CABG）是一种用于提高冠状动脉疾病（CAD）患者生活质量和最小化心脏相关死亡率的手术。CAD是美国和工业化国家最大的死亡原因，每年影响1650万美国成年人（20岁）。

它每年在美国造成530，989人死亡，到2030年，CAD的长期后果，包括左心室功能障碍和心力衰竭，预计将影响近800万18岁以上的人。

CABG 手术于 1960 年代首次进行，目的是为 CAD 患者提供症状缓解、改善生活质量和延长预期寿命。与药物治疗相比，到 1970 年代，CABG 提高了多血管疾病和主要疾病患者的存活率。

新的CAD治疗范式要求心脏团队方法，其中心脏病专家和心脏外科医生一起评估冠状动脉造影，并为患者提供冠状动脉血运重建的最佳替代方案，无论是植入经皮冠状动脉支架还是CABG。目前，CABG患者平均年龄较大，既往接受过经皮冠状动脉介入治疗（PCI），合并症更多。

尽管存在这些风险，冠状动脉旁路移植术仍然是现代医学史上最重要的外科手术之一，可能挽救了更多生命，并且比任何其他大手术都提供了更可观的症状缓解。新的微创方法、麻醉和重症监护病房 （ICU） 管理的突破以及技术进步正在将这种手术的极限推向新的高度。

一般来说，有两种类型的冠状动脉旁路移植术：泵上和泵外，不同之处在于泵上动脉旁路移植术使用体外循环回路和心脏骤停来工作。左乳内动脉 （LIMA） 和下肢隐静脉移植物 （SVG） 通常用作旁路移植导管。

右乳内动脉 （RIMA）、桡动脉和胃表皮动脉是可以移植的其他一些导管。移植物的种类和位置由患者的解剖结构和阻塞动脉的位置决定。LIMA 通常移植到左前降动脉 （LAD），而其他导管则用于进入其他阻塞的动脉。

解剖学和生理学

两条主要的冠状动脉供应心脏的心肌：左主冠状动脉和右冠状动脉（RCA）。左主冠状动脉通常是一个短部分，分为左前降动脉（LAD）和回旋动脉。LAD 分为对角线分支，而回旋动脉分为钝边分支。RCA分为两个分支：后降动脉（PDA）和边缘分支。

根据供应室间隔和PDA的动脉，冠状动脉循环可分为左显性、右显性和共显性系统。回旋动脉在左显性系统中供应PDA，而RCA在右显性系统中供应PDA。在共同主导血管供应的情况下，PDA同时由RCA和回旋动脉供养。

任何冠状动脉阻塞都会导致相应的心肌灌注不足、缺血，如果不及时治疗，可导致永久性梗死或心脏损伤。

历史信息 

1912年，亚历克西斯·卡雷尔因其工作而获得诺贝尔生理学和医学奖。他对心绞痛和冠状动脉狭窄之间关系的了解使他能够在犬模型中吻合从胸主动脉下降到左冠状动脉的颈动脉段。

加拿大著名外科医生亚瑟·维恩伯格（Arthur Vineberg）在1940年代后期将左胸内动脉（乳腺）直接移植到严重胸大肌患者的左前心室心肌中。令人惊讶的是，由于这种手术，一些人的症状明显减轻。

萨比斯顿于1962年在杜克大学进行了第一个计划中的冠状动脉血运重建大隐静脉搭桥手术。Kolessov于1964年利用左胸内动脉（乳腺）绕过左前降动脉而无需体外循环，Carpentier于1973年率先使用桡动脉移植物作为CABG导管。

在整个1970年代和1980年代初，冠状动脉旁路移植术作为CAD的唯一治疗方法蓬勃发展。在 1980 年代和 1990 年代，随着经皮冠状动脉支架置入术的发展、引入和广泛采用，CABG 手术的数量减少了。然而，几项将冠状动脉旁路移植术与当前支架治疗进行比较的多中心试验已经明确确立了冠状动脉旁路移植术的优势，特别是当包括糖尿病、多血管CAD和缺血性心肌病等特定患者特征时。

冠状动脉旁路移植术的适应症

当任一主冠状动脉出现高度阻塞和/或经皮冠状动脉介入治疗 （PCI） 未能消除阻塞时，通常建议进行冠状动脉旁路移植术。以下是 2011 年 ACCF/AHA 指南中的第 1 类建议：

• 左主疫大于50%
• 三支冠状动脉疾病大于 70%，伴或不伴近端 LAD 受累
• 双血管疾病：LAD 加另一条大动脉
• 尽管进行了最大程度的药物治疗，但心绞痛症状严重的患者狭窄超过 70%
• 在缺血相关室性心动过速的心源性猝死幸存者中，一种血管疾病超过70%。

冠状动脉旁路移植术的其他适应证包括：

• 致残性心绞痛（I 类）
• 在药物治疗无效的非 ST 段抬高型心肌梗死 （NSTEMI） 的情况下持续存在的缺血（I 类）
• 左心室功能差，但解剖缺损上方有活力、无功能的心肌，可以进行血运重建。
• 临床重度冠状动脉疾病，一个或多个血管狭窄 70% 或更高，以及药物治疗和 PCI 后仍存在难治性心绞痛
• 在被认为是缺血性室性心律失常引起的心脏骤停幸存者中，1 条或多条血管狭窄的临床重度 CAD为70%或更多
• 临床重度CAD伴1条或更多血管狭窄50%或更多，患者因其他原因（如瓣膜置换术或主动脉手术）接受心脏手术

如果无法进行经皮冠状动脉介入治疗 （PCI），或者如果 PCI 失败，并且药物治疗后仍有影响大部分心肌的长时间疼痛和缺血，则可在 ST 段抬高型心肌梗死 （STEMI） 的情况下进行冠状动脉旁路移植术作为紧急治疗。

增加冠状动脉旁路移植术生存获益的因素包括：

• 左心室射血分数为 45% 或更低
• 糖尿病
• 缺血性二尖瓣关闭不全
• PCI 故障，伴或不伴急性心肌梗死 （AMI）

禁忌

不建议心肌梗死或死亡风险低的无症状个体使用冠状动脉旁路移植术。从冠状动脉血运重建中获益不大的患者同样被排除在外。

虽然高龄不是禁忌证，但老年人，尤其是 85 岁以上的老年人，应谨慎对待冠状动脉旁路移植术。这些人在冠状动脉旁路移植术后也更容易出现围手术期问题。对于复杂性冠状动脉疾病患者，强调共同决策的多学科心脏团队方法对于为患者提供成功实施血运重建计划的最佳机会至关重要。

冠状动脉旁路移植手术

除了检测冠状动脉疾病的冠状动脉造影外，患者还需要进行各种检查以准备手术。需要进行实验室检查，例如全血细胞计数 （CBC）、代谢检查（包括肝功能检查）、凝血检查和血红蛋白 A1c。可能需要其他检查，包括心电图 （ECG）、超声心动图、颈动脉超声检查、胸部 X 线检查，以及下肢的胸部或静脉 CT 映射。

为避免心房颤动等心律失常，围手术期经常给予β受体阻滞剂等术前药物。以前，阿司匹林在手术前 5 至 7 天停用，但现在建议在术前开始或继续使用。

当患者到达医院时，将建立静脉通路，并检查他们的药物和术前检查。头发将从手术部位去除，患者将接受洗必泰浴。

设备

这种重要的外科手术不仅需要大多数其他外科手术所需的设备，还需要几种专用设备，例如带有加热器冷却器装置的体外循环机，用于加热和冷却血液。 

人员

该手术由专业的心血管外科团队进行，该团队在照顾这些复杂患者方面具有广泛的培训和经验。该团队由心胸外科医生及其助理、麻醉师、护士、外科技术人员和灌注师组成

风险评估

正在开发用于预测孤立性冠状动脉旁路移植术后 30 天死亡率的风险模型。心脏外科手术中最常用的预测因子是Euroscore系统和胸外科医师协会（STS）2008年心脏手术风险模型。年龄、既往心肌梗死、PVD、肾衰竭、血流动力学状态和EF都是这两个杰出模型中的共同因素。八个最相关的因素，包括年龄、手术敏锐度、再手术状态、肌酐水平、透析、休克、慢性肺病和EF，解释了STS模型中78%的变化。 

术前

术前治疗旨在通过降低心率和全身动脉压来减少心肌氧需求，以及使用血管扩张剂增加心肌血流量。手术前应服用以下药物：

• β 受体阻滞剂、钙通道阻滞剂和硝酸盐
• 阿司匹林

管理的代理如下：

• 替马西泮术前立即
• 咪达唑仑，动脉插管前在手术室进行小剂量静脉注射 （IV）

每位患者应获得 2 单位血液（轻度病例）或 6 单位血液、新鲜冰冻血浆和血小板交叉配型（复杂病例）。可考虑给予氨甲环酸（手术切口前推注 1 g，术后输注 400 mg/hr），以尽量减少术后纵隔出血和所需血液制品（即红细胞和新鲜冰冻血浆）的数量

麻醉

心脏手术最常在气管插管的深度全身麻醉下进行。以下两种类型的椎管传导阻滞很少用作辅助治疗：

• 鞘内阿片类药物输注
• 胸腔硬膜外麻醉（通常为低剂量局部麻醉/阿片类药物输注）

技术

该过程在患者进入手术室并连接到标准监视器后开始。在诱导全身麻醉之前，麻醉师可能会插入动脉管线以侵入性监测患者的血压。在诱导患者全身麻醉和插管后，可插入静脉通路中心插管和肺动脉导管，然后插入经食管超声心动图换能器。

在手术切口之前，对患者进行无菌准备和覆盖，并给予暂停。外科医生进行内侧胸骨切开术，以准备取出LIMA用作导管。训练有素的助理，通常是医师助理、护士第一助理或其他外科医生，使用开放或视频辅助程序同时从一条或两条腿上切除大隐静脉。

在获得足够的导管后，外科医生开具抗凝治疗，最常见的是肝素，以准备体外循环（CPB）。患者的主动脉和心脏是中央插管，导管连接到体外循环回路。在开始CPB后，心脏因高钾心脏停搏而停止，以便外科医生可以将收获的导管吻合到远离梗阻的冠状动脉。

作为冠状动脉旁路移植术的导管，可以使用动脉或静脉（CABG）。克利夫兰诊所的一份重要出版物证明了多年前将左胸内动脉（乳腺）移植到左前降冠状动脉的生存优势。这仍然是事实;事实上，如果可能的话，双侧胸内（乳腺）动脉移植提供了相当大的长期生存益处。强有力的证据表明，使用额外的动脉移植物而不是静脉移植物与改善长期结果有关。

较大的大隐静脉和在极少数情况下的短隐静脉是最常使用的静脉移植物，而胸内（乳腺）动脉是最常使用的动脉移植。桡动脉移植在 1990 年代重新引入临床实践，并在随访 10 年后继续表现出 80% 或更高的通畅率，特别是如果靶血管狭窄大于 90%。

大隐静脉移植的缺点是它们的通畅性随着时间的推移而下降：由于技术错误、血栓形成和内膜增生，10-20% 在手术后 1 年被阻塞。另外1-2%的静脉移植物在手术后1至5年内每年闭塞，另外4-5%的静脉移植物在6至10年内每年闭塞。冠状动脉旁路移植术后一年或多年发生的静脉移植物阻塞是由静脉移植动脉粥样硬化引起的，伴有新生内膜增生的发展。

只有50-60%的大隐静脉移植物在手术后10年是通畅的，其中只有一半没有血管造影动脉粥样硬化。患者应终生服用抗血小板药物，通常为每日低剂量（81 mg）阿司匹林，作为适当的二级预防的一部分。

胸内（乳腺）动脉移植物与隐静脉移植物不同，可长期保持通畅。超过90%的胸内（乳腺）动脉移植物在10年后仍为通畅。当左冠状动脉被旁路时，应使用左胸内（乳腺）动脉作为导管。

导管与外科医生吻合远端后近端主动脉中产生的新口相连。然后将心脏麻痹冲洗掉，心脏开始收缩，外科医生可能会检查移植物的血流和能力，以及吻合部位的出血。然后用胸骨导线封闭胸部，将患者转移到重症监护病房进行血流动力学稳定性监测和拔管。

并发症

卒中、伤口感染、移植失败、肾衰竭、术后心房颤动和死亡都是冠状动脉旁路移植术的可能后果。据报道，CABG 后的卒中发生率在 1% 至 2% 之间，具体取决于患者的特征和卒中危险因素，包括高龄、既往卒中、主动脉粥样硬化、外周动脉疾病、围手术期心房颤动和糖尿病。

胸骨伤口感染率约为 1%，并受肥胖、糖尿病、慢性阻塞性肺病 （COPD） 和手术长度等风险变量的影响。

大隐静脉移植 （SVG） 失败最有可能在手术后 30 天内发生，由多种原因引起，例如静脉大小和长度过长、远端径流和流量差以及高凝状态和血栓形成。在冠状动脉旁路移植术后重复血管造影时，SVG 失败率高达 25%。或者，左乳内动脉 （LIMA） 和桡动脉移植物等动脉移植物持续时间更长，10 年后通畅率达到 90%。

冠状动脉旁路移植术后肾衰竭率从 2% 到 3% 不等，其中 1% 需要透析。术前肾脏疾病、老年、糖尿病、手术类型、左心室功能障碍和休克都是危险因素。虽然没有药物被明确证明可以降低冠状动脉旁路移植术诱发的肾功能损害的发生率，但非泵旁路移植术可能比泵内动脉旁路移植术有益。

冠状动脉旁路移植术后前 5 天内的心房颤动相当频繁，发生率在 20%-50% 之间，并且与发病率增加有关，包括栓塞性卒中和死亡的风险增加。降低术后心房颤动发生率的最有效策略已被证明是术前使用 β 受体阻滞剂和胺碘酮进行术前治疗。

冠状动脉旁路移植术后围手术期死亡的风险因合并症、手术的紧迫性以及实施手术的设施的病例量而异，范围为 1%-2%。 

结果

根据对六项随机临床试验的荟萃分析，涉及动脉移植和支架置入术时代的 6055 名患者，冠状动脉旁路移植术 （CABG） 可降低长期死亡率和心肌梗死 （MI），并减少多血管冠状动脉疾病患者的重复血运重建，无论患者是否为糖尿病患者。

一项纳入 3612 名糖尿病和多血管冠状动脉疾病 （CAD） 成年患者的 8 项随机试验的荟萃分析发现，与 PCI 相比，CABG 在 5 年后将全因死亡风险降低了 33%。当将患有CABG的患者与接受裸金属支架或药物洗脱支架的患者亚组进行比较时，相对风险降低没有显着差异。

51至70岁的患者和在同一时间段内接受冠状动脉旁路移植术的70岁以上患者在生存率方面表现明显更差。慢性肾脏疾病、左心室射血分数低、外周血管疾病或慢性阻塞性肺疾病是全因死亡的主要危险因素。

缺血性心力衰竭手术治疗 （STICH） 扩展研究 （STICHES） 得出结论，在接受 CABG 并接受医疗保险的患者中，任何原因导致的死亡率、心血管原因的死亡率以及任何原因的死亡率或心血管原因的住院率显着降低。

此外，STEMI冠状动脉旁路移植术的发生率在医院水平上存在相当大的差异，并且经常在血管造影后1-3天内进行冠状动脉旁路移植术。接受冠状动脉旁路移植术的患者和未接受冠状动脉旁路移植术的患者在院内死亡率相似。

一项针对 14 年（2003-2016 年）9 项试验的 6637 例无保护左主干病患者的荟萃分析发现，使用药物洗脱支架的 PCI 与相当的心脏和全因死亡率相关，但卒中发生率降低，血运重复率更高。对于显著的心脑血管不良事件，有利于冠状动脉旁路移植术与PCI的趋势没有达到统计学意义。

就多血管CAD的冠状动脉旁路移植术与PCI术后的生活质量而言，这两种手术都改善了心绞痛的频率。然而，在术后 1 个月，PCI 患者往往比 CABG 患者恢复得更快，短期健康状况更好，但在术后 6 个月及更长时间，CABG 患者似乎比 PCI 患者有更好的心绞痛缓解和生活质量。

结论 

冠状动脉旁路移植术（CABG）是一种用于治疗冠心病的手术技术，目的是提高生活质量并降低心脏相关死亡率。它将血液重定向到主动脉收缩或阻塞的部分周围，增加血液流动和向心脏输送氧气。