冠脉外科血管材料的选择及应用原则
发表时间:2011-09-27 浏览次数:644次
作者:韦俊,刘志勇 作者单位:东南大学附属中大医院 胸心外科,江苏 南京
【关键词】 冠状动脉旁路移植术,大隐静脉,桡动脉,乳内动脉,胃网膜右动脉;小隐静脉
自1967年Favaloro于美国Cleveland医学中心施行第1例冠脉旁路移植术(CABG)开始,这一术式由于其良好的再血管化效果,得到了广泛的推广及应用,现已发展成冠脉外科中最常见、最有效的手术之一。过去几十年来,多种动、静脉移植物被应用于冠脉搭桥术中,但除左乳内动脉(LIMA)被公认为是左前降支(LAD)首选的血管桥材料外[1],对如何应用这些移植材料并未达成统一意见。现就近年这方面的报道及影响因素作一综述。
1 移植血管材料
1.1 大隐静脉(SVG)的应用
SVG由于其管径长、易于获取与缝合,最先被用于CABG术中,并获得推广。早期的报道[2]不能令人满意,术后1年闭塞率10%~26%,这一数值随随访时间延长而升高,10年后仍算通畅的血管中,50%以上有明显粥样硬化。Fitzgibben等[3]做了更久的随访,术后5~7年不论序贯吻合或非序贯吻合通畅率均为75%~80%,术后15年50%以上血管发生闭塞。相关研究指出桥血管的闭塞,早期多表现为血栓的堵塞和吻合口的狭窄,中期为内膜增生及中膜向内膜迁移,晚期则表现为明显的粥样硬化。而桥静脉内皮在高血压及高血流影响下的损伤所引起的血小板黏附及内膜增生,为其主要原因。
近年来,在SVG的应用方面进行了很多改进。报道的通畅率也较以往有所提高,如Hayward等[4]报道的5年通畅率超过80%。这一结果可能与以下因素有关:取材中用药物扩张SVG[5],与传统的液压扩张相比,可明显减少内膜损伤并可防止痉挛;无接触取材技术(notouch)的引进;外科医生吻合技术及术中桥血管流量检测技术的改进;围手术期降脂、抗血小板等降低危险因素的治疗。Shah等[6]报道的1 339例病例,平均年龄59岁,从手术到再次行冠状动脉造影(CAG)检查平均99个月,术前管腔闭塞的血管中80%以上被定义为狭窄,61%以上的血管桥是通畅的,这较之前的报道确实提高了。此外,微创概念的引入,通过内窥镜采集SVG[7],虽然长度及静脉损伤与传统方法无显著差别,但显著减少了腿部并发症,尤其体现在有高危因素如肥胖、糖尿病及应用糖皮质激素等的患者。
现今,SVG仍是除LAD外的其他靶血管首选材料,特别在急诊手术中,如急性心肌梗死(AMI)合并心源性休克时,为争取时间多选择SVG。
1.2 乳内动脉(IMA)的应用
IMA起自锁骨下动脉,一般游离至剑突上,长度约20 cm,管径与冠脉相似,可释放NO及血管内皮超极化因子(EDHF)[8],不易发生粥样硬化,这些都显示了其优越性。与SVG的对比研究也显示其优越性[910],随访10~15年,通畅率为85%~92%。Tatoulis等[11]对2 127例病例研究显示,LIMALAD吻合术后5年通畅率98%,10年为95%,15年达85%以上,通畅率与年龄、性别、手术到再次造影时间等无关。LIMA和靶血管的部位也要相互对应,如LIMA到对角支(Diag)、钝圆支(OM)的吻合,近远期通畅率均低于LIMA到LAD[12]。因此,LIMA到LAD的吻合已作为CABG手术的金标准而广泛应用。
右侧乳内动脉(RIMA)被移植到LAD时通畅率比LIMA略低,但差别不显著[13],到其余各支无明显差别,但明显优于其他动静脉材料[14]。尽管如此,临床上RIMA的应用并不频繁。以上的研究还显示,原位RIMA的通畅率要低于游离桥即近端吻合到主动脉或LIMA。和LIMA一样,RIMA的通畅率也受靶血管狭窄程度及竞争血流的影响,因而推荐将其移植到病变严重的左冠脉系统的分支[15]。
Lytle等[16]通过10~15年的随访观察,相对于单纯LIMA,双侧IMA的应用显著降低心绞痛发生,并减少再手术及介入治疗几率。但如何合理应用似乎是个问题,如原位还是游离,原位是经主动脉前还是穿过横窦,游离移植物近端吻合至主动脉还是其他桥血管?当移植至左冠系统后,RIMA横贯胸骨后是否增加再开胸手术难度?而对于老年及糖尿病患者,双侧IMA的应用则显著增加胸骨感染及胸骨不愈合几率。
另外,IMA的游离还可不带乳内静脉及周围组织,称为骨骼化乳内动脉(skeletonized IMA)。Raja等[17]的研究则显示骨骼化的IMA近中期通畅率优于非骨骼化,主要由于其避免了IMA的扭曲,增加其长度及血流量,并保护了胸骨的侧支循环。但目前尚无令人信服的大规模随机对照研究说明骨骼化的IMA能改善通畅率及生存。国外应用超声骨骼化技术,可以使取材方便迅速并减少对血管的损伤[18],但国内医院开展较少。
1.3 桡动脉(RA)的应用
RA在CABG中的应用是戏剧性的,Carpentier等[19]最早将其应用于临床,1975年他率先报道30%以上的RA发生了早期狭窄及闭塞,其原因是血管痉挛。但随着钙拮抗剂的使用及安全的RA获取技术,特别是“完全动脉化”概念的提出,RA由于其管径长、易于获得等优点已越来越被广泛应用。一组较大病例的研究[20]显示,RA的1年通畅率为96%,4年为89%。更具说服力的一项实验[21](RAPS)比较了RA和SVG,当被移植到右冠或回旋支时,RA要优于SVG,同时指出靶血管管径相当能使通畅率得到改善。
目前临床上,RA的应用仅次于LIMA与SVG,它可与任何一支靶血管吻合,也可做序贯吻合,一部分医疗单位甚至将其作为冠脉搭桥的常规选择,尤其适用于预期生存期较长的患者。
1.4 胃网膜右动脉(GEA)、腹壁下动脉(IEA)、小隐静脉(SVS)的应用 GEA的获取通常只需将胸骨正中切开向下延3~5 cm,切开腹膜,沿大网膜和胃的边缘游离出,优点在于长度口径均适合,并且只需吻合远端,缺点在于增加创伤和胃部并发症。GEA在日本的应用较多,Suma等[22]报道GEA的累积通畅率在1个月为96.6%,1年为91.4%,5年80.5%,10年62.5%。Suma等[23]最新的报道显示,累积通畅率1年92%、5年86%、10年67%,骨骼化后1年93%、4年86%,其报道GEA多应用于年轻的全动脉化搭桥病人、升主动脉钙化者及再次行CABG血管材料不足者。
IEA位置浅表、恒定,长度足够,但管径较细,难于吻合到主动脉上。临床开始应用的时间并不长,近年由于完全再血管化和全动脉搭桥概念的提出,使用IEA开始频繁起来,一般选择将其吻合到SVG或与IMA做成Y型移植血管,也有报道将其与LIMA行端端吻合延长LIMA桥,早期通畅率较单独应用SVG有所提高,同时也扩大了IMA的可移植范围,但远期效果目前还不清楚[24]。
SVS的解剖特点与SVG相似,一般作为其他血管材料短缺时的替代,但仍需术前的严格评估。国外研究[25]报道,SVS的5年通畅率为56%。国内王立清等[26]报道,术后流量满意,无相关并发症。建议将其作为二次手术或无合适SVG患者的移植材料。
1.5 其他动、静脉材料
可用于冠脉搭桥的其他自体血管如足背动脉、上肢静脉也鲜见报道,临床效果并不令人满意。异体异种材料如胎儿脐动脉、犬颈动脉等大都处于动物实验阶段,由于其来源丰富、易于储存等优点,一旦解决生物相容性,定会给冠脉外科带来巨大变革。更为理想的是组织工程化血管,在稳定性的基础上,让临床医生可根据不同病变的靶血管选择合适的材料。
2 多支血管病变时的选择
多支冠脉病变时,除了LIMA到LAD的吻合,其他靶血管移植物的选择似乎更加多样化。除以上各支血管的优缺点外,大抵要考虑以下因素。
2.1 桥血管因素
2.1.1 动脉还是静脉 综合以上信息,动脉材料由于其远期通畅率普遍高于静脉材料,故全动脉化越来越被推崇。但实际应用时仍需整体考虑,如Allen试验阳性者不宜取RA,有溃疡病史或上腹部手术史者不宜取GEA,糖尿病、骨质疏松者不宜取双侧IMA,而老龄患者或急诊手术,SVG依旧是理想材料。
2.1.2 口径 LIMA由于其管径与冠脉相似,应用于LAD后获得了最佳的远期疗效。反之,IEA管径过细,向主动脉吻合困难,切除末端后则长度受限,多用于LIMA的复合移植物。实验证实,桥血管与靶血管口径比率越大,吻合口处越容易形成湍流,易致内膜损伤及血小板等的沉积,影响远期通畅率。因而,应根据靶血管的口径选择合适口径的桥血管。
2.1.3 痉挛特性 朱晓东院士主编的《心脏外科学》[27]中根据血管的痉挛特性、内皮功能及胚胎学来源等将动脉移植物分为躯干动脉(IMA、IEA)、内脏动脉(GEA)、肢体动脉(RA)3类,认为躯干动脉有更好的内皮功能及较低的反应性,宜优先选取,而大量的临床报道也证实了IMA有着更好的远期通畅率,并且LIMA到左冠脉系统要略优于RIMA到左冠脉系统。但随着更多的抗痉挛手段和无接触血管采集技术的应用,后两类动脉的应用范围有所扩大,如上文所述,RA的通畅率较早期明显改善,现基本可作为全动脉化搭桥IMA的主要替补材料。
2.1.4 骨骼化还是非骨骼化 需不需要保留与动脉伴行的静脉及结缔组织,各个单位的报道结果并不一致。对于IMA,骨骼化后可避免扭曲,增加长度及血流量,并减少胸骨感染的发生。虽然早期报道显示带蒂IMA可能更为生理,但目前并没有大规模的随机对照实验证明两者有差别。但对于RA和GEA,由于其更易痉挛,骨骼化的操作可能会加剧这一不利结局,手术中大都采取带蒂的血管行吻合。因而,非骨骼化可能更利于减少手术时间,降低手术风险。然而骨骼化血管移植物利于器械吻合及自动化操作,缩短手术时间,随着超声骨骼化技术的普及,可能会是今后的发展方向。
2.2 靶血管因素
2.2.1 靶血管位置 SVG到LAD、左回旋支(LCX)、RCA的10年通畅率依次为69%、58%及56%[1];RIMA到LAD、对角支(Diag)、钝圆支(OM)、后降支(PDA)、RCA的10年通畅率分别为96%、93%、90%、87%及79%[13]。而LIMA到LAD、Diag、OM的10年通畅率为97.2%、96.4%及91%[28];RA到LAD、LCX、RCA的5年通畅率为83%、76%及59%[29]。以上数据表明,靶血管位置似乎与远期通畅率有关,虽然尚无明确的组与组间的对比研究资料,但提供的经验性信息是,对于多支病变优先选择LIMA无疑是正确的,然后是RIMA,而RA的应用效果优于SVG。对于各血管移植物而言,吻合到LAD效果最佳,其次是Diag、OM、PDA、LCX,最差为RCA,考虑可能与LAD易于显露、吻合可靠,而LCX与RCA位于心脏的侧面与膈面,桥血管术后受压迫有关。原位GEA可通过膈肌打孔,吻合到非LAD靶血管,减少了移植物的扭曲压迫。但对于多支病变,情况就显得复杂,最常见的为左冠的LAD合并其他如diag、OM等的病变,旁路血流需求和是否形成竞争血流成为首要考虑的因素。Kawamura等[30]报道的病例中,有的LIMALAD桥因为SVG到OM的竞争性血流,术后随访造影,LIMA几乎闭塞成“线样征”。其他的研究[4]也都表明,应避免将SVG移植到非LAD血管中最大的一支。建立确切的术中桥血管血流量评价,如术中造影、体外红外探测等可及时发现及解决问题,可利用其他动脉材料或根据旁路需求行序贯吻合。
2.2.2 靶血管的狭窄程度 这也是影响桥血管寿命的又一因素,Sabik等[31]从竞争血流是否会影响IMA的通畅率着手,分析了50 278例IMA桥的效果和靶血管狭窄程度的关系:当狭窄程度分别为50%、70%及90%时,5年的通畅率为92%、95%及97%,但同时对于中等程度狭窄,也建议不要放弃IMA的使用。靶血管的狭窄程度还影响了不同口径桥血管的选择,前已论述。对于弥漫性狭窄,多主张在内膜剥脱后行搭桥,Vohra等[32]报道手术效果满意,中位随访4.91年,90%以上无心绞痛发生。
2.3 其他
除外以上因素,患者的全身状况、基础疾病、预期寿命、住院费用都是临床医生需考虑到的问题,局部的因素如升主动脉钙化严重,则原位的IMA与GEA或与其他移植物形成复合桥(如T桥)后更具优势。此外,还可考虑其他治疗措施如与PCI相结合的杂交技术,目的都是减小创伤,改善预后。器械吻合、机器人搭桥的推广,也需要有其特定的移植物血管。更理想的状况则是条件成熟后应用其他血管桥材料,如预先制备的异体血管材料,或者更完美的组织工程化血管。
总之,为了保证CABG的近、远期效果,多选取动脉材料,尤其是LIMALAD的应用是非常重要的,动脉桥材料的骨骼化对通畅率影响尚不确切。在临床实际工作中,则需要综合考虑以上各种桥血管的优缺点、靶血管的位置和血流需求、患者的全身和局部状况以及将采取的治疗手段等各种因素,来合理选用冠脉搭桥血管材料。
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