Off－pump coronary artery bypass surgery： physiology and anesthetic management

王古岩 李立环

中国医学科学院 中国协和医科大学 心血管病研究所 阜外心血管病医院麻醉科，北京100037

Gu－yan Wang；Li－huan Li

Department of Anesthesiology,Cardiovascular Institute and <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />Fuwai Hospital,CAMS&PUMC,Beijing 100037,China

BSTRACT

　　Increasing interest is being shown in beating heart （off－pump） coronary artery surgery （OPCAB） because,compared with operations performed with cardiopulmonary bypass,OPCAB surgery may be associated with decreased postoperative morbidity.It appears to produce better results than conventional surgery in high－risk patient populations,elderly patients,and those with compromised cardiac function or coagulation disorders.During beating－heart surgery,anesthetists face two problems： first,the maintenance of hemodynamic stability during heart enucleation necessary for accessing each coronary artery；and second,the management of intraoperative myocardial ischemia when coronary flow must be interrupted during grafting.Volatile anesthetics have a marked cardioprotective effect against ischemia.

　　Key word： Off－pump；Coronary artery bypass surgery；Anesthesia management

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　　非体外循环冠状动脉旁路移植术（OPCAB）由来已久，Kolessov^[1]在1964年进行首例不停跳左乳内动脉－－冠状动脉旁路移植术，但很快因心肌停跳液的发展和体外循环技术的进步而被摒弃。由于体外循环可能带来的并发症，1990年以后，随着血管显露和心脏固定装置的发展，OPCAB又逐渐得到推广，人们希望以此减轻体外循环引起的全身炎症反应、凝血紊乱和多器官功能不全的发生。

　　一．OPCAB与体外循环冠状动脉旁路移植术（CABG）的比较

　　1．全身炎症反应

体外循环由于平流灌注、血液与异体管道接触、低温和心肌缺血再灌注等可产生严重的全身炎症反应，引起补体、细胞因子、内皮、细胞免疫系统和凝血－纤溶系统的广泛激活，导致多器官功能障碍。OPCAB因避免体外循环和心肌缺血再灌注损伤，可降低术后全身炎症反应标志物的生成^[2]，如C3a、C5a、TNF－α、IL－6和IL－8等，但是其临床意义尚不明确。由于老年人和左心室功能不全者更易表现出促炎介质释放的特点，因此他们可能会从OPCAB中获得更大益处^[2]。但也有观点认为就激活全身炎症反应和凝血、纤溶而言，手术创伤本身和体外循环起同样重要作用^[3]。

　　2．失血与输血

　　体外循环后过度出血可增加术后并发症的发生率和死亡率。血液与没有内皮覆盖的异体管道接触可引起凝血和纤溶系统的广泛激活，出现止血障碍，需要输入异体血液成份（血细胞、血浆、血小板等）的比例也相应增加^[4]。有文献报道^[5]，体外循环CABG术后出血量是OPCAB的1.6倍，需输入血浆和血小板的数量和费用均显著增加。

　　3.肾功能

　　急性肾功能衰竭是体外循环CABG后的严重并发症，其发生率为1％～30％，患病后的死亡率为7％～38％^[6]。体外循环引起的肾脏低灌注和炎性损伤是急性肾功能衰竭的主要原因。Loef^[7]对22例低危病人的研究显示，同体外循环CABG相比，OPCAB术后尿微白蛋白、游离钠清除率、游离水清除率、N－乙酰葡萄糖氨基转移酶活性和游离血红蛋白的改变明显减轻。但Tang^[8]对40例低危病人的观察却得出相反结论：OPCAB和体外循环CABG均未出现严重肾脏并发症和肾功能障碍，对肾小管和肾小球的轻微损伤也是相同的。OPCAB并未降低术后透析的发生率^[7]。由此可见OPCAB对于低危病人并不增强肾脏保护效果，可能对术前已存在肾功能障碍的高危病人有利^[9]。

　　4．心功能

　　体外循环CABG由于主动脉阻断、室颤、灌注停跳液以及心肌缺血再灌注损伤等可导致心肌水肿、心肌收缩功能减低。同体外循环CABG相比，OPCAB术后心肌酶和Tn－I的释放减少，术后早期左心功能较好，但不可逆心肌损伤的发生率和程度并无区别^[10]。

　　5．房颤

　　体外循环CABG术后房颤的发生率可高达20％～40％，体外循环和心脏停跳液是引起CABG术后房颤的危险因素^[11]。OPCAB术后房颤的发生率低于体外循环CABG^[12]。

　　6．脑并发症

　　脑损伤是引起心脏手术后死亡率增加的主要原因，主要表现为两种形式，一种为实质性损伤，如中风。体外循环CABG术后中风的发生率为3％。另一种为神经认知功能障碍，需经详细的神经功能测试发现，术后早期的发生率可高达80％，其中四分之一的病人在术后半年仍存在异常^[13]。脑损伤的发病机理也是多因素的，与升主动脉内微栓、心室腔大小和体外循环管道有关。

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　　OPCAB无需主动脉阻断和插管，避免了源于体外循环的气栓和微栓，理应减少栓塞事件的发生。但同体外循环相比，OPCAB并未降低术后中风和神经认知功能障碍的发生率，中风的发生率仅在八十岁老人中下降^[14]。术后中风发生率可能与血管桥近端与升主动脉吻合有关，为降低中风发生率应彻底避免主动脉处操作（如上侧壁钳、吻合等）。

　　7．肺功能

　　尽管CABG术后急性肺功能衰竭比较罕见，肺功能损害却经常发生，可导致气体交换障碍、气管拔管时间延长。胸膜切开、获取乳内动脉、放置牵开器等手术操作可引起机械性损伤。肺缺血再灌注以及体外循环炎症反应引起肺脏内膜通透性增加、实质损害、肺泡表面活性物质减少等均可引起肺损伤。

　　由于避免了体外循环炎症反应的激活，OPCAB术后肺损伤理应减轻，但对于低危病人，同体外循环CABG相比，OPCAB仅使机械通气时间缩短，两者对病人肺功能、氧合的影响没有差别^[15]。对于术前已存在肺疾病的高危病人，OPCAB可能有益。

　　8．住院时间和死亡率

　　大样本荟萃分析显示^[16]，OPCAB与体外循环CABG相比手术死亡率相近、住院时间缩短。

　　9．桥通畅率

　　大样本试验显示OPCAB与体外循环CABG两者在术后血管桥的通畅率方面没有差别^[15,17]，仅Khan^[18]报道OPCAB术后血管桥的通畅率减低。

总之，对于低危病人体外循环或非体外循环下行CABG并发症的发生率和死亡率均较低。OPCAB对有严重合并症的高危病人、老年病人似乎更有益处。OPCAB适用于绝大部分病人，禁忌症仅包括：心室内血栓、恶性室性心律失常，需合并行瓣膜置换或室壁瘤切除者。

　　二、OPCAB麻醉管理的相关问题

　　对于OPCAB，外科医生主要面临两个问题：需充分暴露靶血管并限制心脏运动；冠状动脉血流阻断时防止心肌缺血。为达此目的，必须搬动心脏，压迫心室壁，吻合时尽量采取措施保障心肌有血流灌注。麻醉医生也需密切配合，及时处理严重血流动力学紊乱、心脏泵功能改变和心肌缺血。

　　1．心脏操作时血流动力学改变

　　暴露前降支相对容易，暴露侧、后壁血管则必须翻转、提起心脏，引起严重血流动力学紊乱，如左房压增加、心输出量下降（CI<2L?min－1?m－2）及混合静脉血氧饱和度（SvO2）下降。不同操作可导致不同的血流动力学改变：

　　（1）当心脏被置于心尖向上的倒立位时，心房位于心室下方，血流从下向上流入心室，左、右心房的充盈压将明显高于左、右心室的舒张末压，心房体积将增大50％并超过心室。

　　（2）心脏固定器的使用将限制局部心脏运动，减少心室容积。由于心室前壁和侧壁要比后壁和室间壁的收缩、舒张幅度大，当前、侧壁受压（如吻合回旋支动脉）时将产生更严重的血流动力学紊乱。

　　（3）心脏倒立位时，房室沟发生折叠使二、三尖瓣瓣环扭曲、折叠，产生大量返流。房室环扭曲还可产生功能性狭窄，如瓣膜原本存在病变则更严重。当心脏从心包中牵出时，主动脉瓣也可发生返流。

　　（4）外科医生通常会在心包后壁缝几针牵引线，套导尿管或垫纱布，利用杠杆原理将心脏从心包牵出又不明显压迫心脏，虽如此仍将使左室每博量降低12％－23％，左房充盈压增加10％－50％^[19]。

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24. Julier K,Da Silva R,Garcia C,et al.Preconditioning by sevoflurane decreases biochemical markers for myocardial and renal dysfunction in coronary artery bypass graft surgery：a double－blinded,placebo－controlled,multicenter study.Anesthesiology,2003,98： 1315?1327.

25. Conzen PF,Fischer S,Detter C,et al.Sevoflurane provides greater protection of the myocardium than propofol in patients undergoing off－pump coronary artery bypass surgery.Anesthesiology,2003,99：826?833.