冠狀動脈旁路移植術(CABG)自出現來一直是治療冠心病的重要方式之一。然而與經皮冠狀動脈介入治療(PCI)相比,其創傷性大、并發癥多、痛苦感強,患者因此望而卻步。近年來隨著技術進步和手術器械的發展,微創CABG逐漸在少數中心成為主要選擇之一。與傳統CABG相比,微創CABG的創傷更小、痛苦更少、恢復更快、圍手術期死亡率低、輸血需求小。本文主要集中于微創CABG展開闡述,對其現狀及前景做分析及思考。
引用本文: 周榮鋒, 陳彧. 微創冠狀動脈旁路移植術:當前思考與前景分析. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(6): 623-626. doi: 10.7507/1007-4848.202101029 復制
冠狀動脈旁路移植手術(coronary artery bypass grafting,CABG)已有 60 年的歷史,目前仍然是治療冠狀動脈(冠脈)硬化性心臟病的主要方式之一。正中胸骨切開、體外循環下的 CABG 手術療效穩定,技術普及,一直以來是主流的技術形式。而體外循環和胸骨切開帶來的并發癥,也一直是臨床關注的重要問題。近年來隨著微創外科理念的發展,CABG 手術中把避免體外循環和胸骨切開作為探索方向,旨在減少手術創傷,同時又要保證患者近遠期療效。與傳統 CABG 相比,微創 CABG 的創傷小、恢復快、輸血少、住院時間短[1]。
目前的微創冠脈外科主要涉及內容包括:非體外循環下 CABG(OPCAB)、微創直視小切口 CABG(MIDCAB 和 MICS-CABG)、胸腔鏡 CABG(TECAB)、機器人輔助 CABG(RACAB)以及雜交冠脈血運重建術(HCR)。雖然經歷了近 20 年的發展,但是目前的微創 CABG 手術仍然是少數中心和少數醫生的技術探索,并未成為主流和趨勢。在此,僅對微創 CABG 所涉及的當前思考和前景分析進行部分闡述。
1 當前思考
1.1 正中胸骨切開非體外循環下 CABG(OPCAB)是否屬于微創手術?
OPCAB 手術并不是 CABG 領域的新技術,而是始終伴隨著 CABG 的發展進程,在不同的階段有不同的形式。第一階段(1962~1968 年):冠脈外科的先驅們在沒有體外循環支持和沒有特殊固定裝置的情況下,解剖出冠脈,進行切斷或者切開,使用大隱靜脈[2]或者乳內動脈[3],實施端端吻合或者端側吻合。這時候一般只做單支病變。第二階段(1968~1995年):在體外循環手術為主流的背景之下,仍然有一部分外科醫生堅持進行非體外循環手術,此時仍然缺乏特殊器械的幫助,他們依靠團隊配合,使用藥物控制心率和血壓,阻斷冠脈后快速進行吻合,一般僅限于前降支和右冠主干病變[4-5],有時也需要中轉體外循環。第三階段(1995 年以后):使用專用的心肌固定器、心尖吸引器、分流栓等器械輔助,充分暴露手術區域,提高操作穩定性,創造無血吻合條件[6],使得非體外循環技術得到明顯的提高和推廣,手術療效改善,技術易于普及,中轉體外循環的比例大大降低。
從療效而言,體外和非體外循環的兩種手術方式一直以來存在爭議。有不少研究認為,隨著現代體外循環技術的不斷改進,體外循環手術的安全性和可靠性得到公認[6],而非體外循環手術在長期生存和再血管化方面也仍然具有不確定性。因此,目前還不能夠單純以是否體外循環來判斷CABG的創傷與療效。并且在心臟外科領域的其它微創手術,例如微創瓣膜手術和微創先心病手術等,都將微創的主要方向指向如何保護胸廓結構和減少切口,也并未將體外循環作為定義微創與否的重要依據。
1996 年經左胸小切口直視冠脈旁路手術(MIDCAB)開展[7],1998 年機器人輔助的冠脈旁路手術(RACAB)開展[8],2009 年開始大量報道了經左胸小切口多支病變的 CABG 手術(MICS-CABG)[9]。隨著這些微創冠脈外科技術的不斷深入,正中開胸的 OPCAB 已經不是目前微創冠脈外科領域的主要內容。然而,非體外循環技術作為減少體外循環損傷的有益探索,仍然是冠脈外科技術的重要形式,并可能在未來的微創冠脈外科的深入發展中起到重要的作用。
1.2 目前的微創 CABG 有哪些基本要素和內容特征?
微創 CABG 的這些基本特征和要素(表 1),都是值得探討的話題和努力的方向,也可能是隨著技術進步和療效判定而不斷變化更新。

1.3 微創多支 CABG 手術(MICS-CABG)是否存在體外循環與非體外循環的爭議?
正如常規切口的體外循環和非體外循環 CABG 存在爭議一樣,微創切口的 CABG 手術(MICS-CABG)也會存在體外和非體外循環的爭議。一方面,醫生會將原本常規手術的技術選擇傾向代入微創手術中,使得微創條件下仍然存在兩種形式。目前有報道[10]顯示,在微創冠脈旁路手術中,使用非體外循環的比例可以達到 99.8%。而在另外的報道[11]中,使用體外循環的比例為 100%。在另一方面,在技術探索的學習曲線階段對于體外循環技術的依賴也是不同的。有報道在早期探索階段,體外循環和非體外循環的比例是 42.5% vs. 57.5%[12]。而達到成熟階段以后,這個比例變為 24% vs. 76%[13]。因此,無論如何,體外循環和非體外循環兩種方式,存在于微創 CABG 手術中都是必要和合理的。外科醫生在微創 CABG 手術中的技術選擇,正如常規手術一樣,也將是一個具有爭議的個體化問題。
1.4 微創 CABG 的臨床結果能否媲美常規手術?
一項納入 2 528 例的長達 15 年的 MICS-CABG 的病例報道[10]中,中轉正中開胸的比例是 0%,中轉體外循環的比例是 0.2%,平均遠端吻合口數目 2.9,住院死亡率 1.0%。有 97.3% 的患者手術室內脫機拔管,有 61.1% 的患者術后 48 h 出院。術后隨訪 1 年、3 年和 10 年的生存率分別是 98.8%,93.6% 和 69.1%。另一項研究[14]顯示,在 940 例使用雙側乳內動脈的 MICS-CABG 手術中,非體外循環比例 91.2%,平均遠端吻合口數目 3.2,手術死亡率 0.9%,手術室內拔除氣管插管的比例是 79%。術后平均住院時間為 3.1 d。
關于血管橋的通暢率也進行了研究,Ruel 團隊[13]報道 6 個月 CT 血管造影(CTA)通暢率研究,LIMA 為 100%,大隱靜脈 85%。另一組研究[15]報道,1年通暢率 LIMA 為 98.4%,橈動脈為 100%,大隱靜脈為 84%。
這些報道來自于微創冠脈外科領域的成熟團隊,無論從近期效果還是通暢率方面,微創 CABG 都不差于常規手術,而一旦再血管化效果穩定,其微創的優勢就會顯現出來,表現為術后機械通氣時間、術后住院時間縮短,輸血需求減少等[16-17]。雖然其遠期效果有待觀察,但近期效果令人滿意。
2 前景分析
2.1 機器人 CABG 和全腔鏡 CABG 的發展值得期待
機器人輔助獲取乳內動脈技術比較成熟,且有一定的優勢。其主要優點為:傷口牽拉小、術后疼痛較輕;可以進行血管的裸取,從而增加了動脈移植物的長度;而且更方便地獲取右乳內動脈(RIMA)。一項 8 年隨訪研究[18]顯示,RACAB 術后心腦血管不良事件發生概率為 0%,術后通暢率為 94.3%,靶血管再介入率為 1.9%。
而全機器人內鏡下 CABG(TECAB)經過一段時間的臨床嘗試,正在等待進一步的更新,尤其是在吻合方法和裝置方面有待改進[19]。Leonard 等[20]的 Meta 分析顯示,TECAB 圍術期心肌梗死的發生率為 2.28%,卒中的發生率為 1.50%,再血管化的發生率為 2.99%,早期移植物的通暢率為 94.8%,與 MIDCAB 組均無明顯差異。然而由于目前缺乏足夠的數據和強有力的證據,TECAB 還無法與常規搭橋手術進行令人信服的對照研究。
不借助于機器人的全腔鏡搭橋手術也有報道[21],雖然最終仍需要在左胸下方作 1 個 3~4 cm 的小切口,但創傷性較微創直視下 MICS-CABG 已有很明顯降低,并且該報道在平均吻合口數目,使用雙側乳內動脈,復合橋等方面都有很好的嘗試。
機器人技術以及全內鏡技術難度高,學習曲線長,但作為外科醫生,我們應該相信和期待機器人外科會取得實質性的進步,引領微創冠脈外科走向新的階段。
2.2 微創多支冠脈手術(MICS-CABG)與雜交冠脈再血管化治療(HCR):哪個是趨勢?
如果外科醫生可以實現微創多支冠脈完全再血管化,那么這種術式與雜交冠脈再血管化之間如何取舍,就可能出現新的爭議。因為單純從微創效果而言,兩者所差無幾,MICS-CABG 和 HCR 在住院死亡、主要不良心腦血管事件、外科并發癥、休克、心肌梗死、長期生存、總體花費等方面無顯著差異[22],故未來策略的選擇將更多地著眼于血管移植物和冠脈內支架的長期療效。如果可以實現多動脈橋,則外科微創手術可能更有優勢。
從另一個角度來講,技術團隊的配合程度也將影響策略的選擇。在這個方面,由一個團隊完成多支病變的微創外科冠脈血運重建(MICS-CABG),可能會優先于由兩個團隊合作完成的雜交血運重建治療(HCR)。Ruel 等[13]分析了微創冠脈外科以及雜交治療的四種策略方式的優缺點,認為微創多支病變外科血運重建和外科 MIDCAB 優先的分期雜交治療,是將來更有希望和發展前途的策略,而一站式同期雜交治療和介入優先的分期雜交治療,優勢并不明顯。
2.3 醫生培訓與學習曲線的影響
醫生培訓無疑是影響外科醫生技術升級和技術轉型的重要因素。從常規手術進入微創手術領域,需要的學習曲線可能也是每個醫生和每個團隊所面臨的個體化問題。一項成熟團隊的研究[12]認為,在掌握常規 CABG 技術的基礎上,進行 60 例單支病變的 MIDCAB 手術,再經過 16 例 體外循環 輔助下的 MICS-CABG,再完成 40 例非體外循環的 MICS-CABG,就可以跨越微創冠脈旁路手術的學習曲線,掌握微創 CABG 手術。而另一項研究[16]認為,開展常規手術和微創手術 3 年以上,并且完成 100 例以上 MICS-CABG,就具備了成熟的微創冠脈外科醫生的資質,可以參與手術效果的對照研究。這些文獻報道的技術標準,對于成熟團隊中大多數外科醫生而言,經過培訓應該是都可以達到的。
除此之外,另外一個問題也相當重要。對外科醫生來說,將常規手術的技術模式直接轉移到微創手術中,可能更有利于盡快地技術升級和技術轉型,例如,常規手術中習慣于體外循環手術的外科醫生,轉為微創手術的時候仍然可以堅持體外循環的方法,而常規手術中習慣于非體外循環手術的醫生,轉為微創手術時仍然可以嘗試非體外循環方式為主。只要常規手術的技術標準和效果可以復制,微創的技術難度可以通過合理的策略和不斷的練習而克服[23]。
3 總結
微創理念是現代治療的趨勢,外科醫生無法選擇回避。同時,外科醫生對技術的追求也是無止境的,并且已經有外科醫生在微創冠脈外科領域做出了很好的探索和初步的成績。雖然目前開展單位不多,數量不足,證據有限,但相信在不久的將來會得到迅速發展。包括機器人技術,全內鏡技術以及先進吻合裝置的應用,可能都會給這個領域帶來全新的改變。外科醫生充分認識到并擁抱這樣的趨勢,堅持學習探索,才會更好地融入這個時代。
利益沖突:無。
作者貢獻:周榮鋒實施研究、數據整理與分析、論文初稿撰寫;陳彧負責選題與設計,審校、修改論文。
冠狀動脈旁路移植手術(coronary artery bypass grafting,CABG)已有 60 年的歷史,目前仍然是治療冠狀動脈(冠脈)硬化性心臟病的主要方式之一。正中胸骨切開、體外循環下的 CABG 手術療效穩定,技術普及,一直以來是主流的技術形式。而體外循環和胸骨切開帶來的并發癥,也一直是臨床關注的重要問題。近年來隨著微創外科理念的發展,CABG 手術中把避免體外循環和胸骨切開作為探索方向,旨在減少手術創傷,同時又要保證患者近遠期療效。與傳統 CABG 相比,微創 CABG 的創傷小、恢復快、輸血少、住院時間短[1]。
目前的微創冠脈外科主要涉及內容包括:非體外循環下 CABG(OPCAB)、微創直視小切口 CABG(MIDCAB 和 MICS-CABG)、胸腔鏡 CABG(TECAB)、機器人輔助 CABG(RACAB)以及雜交冠脈血運重建術(HCR)。雖然經歷了近 20 年的發展,但是目前的微創 CABG 手術仍然是少數中心和少數醫生的技術探索,并未成為主流和趨勢。在此,僅對微創 CABG 所涉及的當前思考和前景分析進行部分闡述。
1 當前思考
1.1 正中胸骨切開非體外循環下 CABG(OPCAB)是否屬于微創手術?
OPCAB 手術并不是 CABG 領域的新技術,而是始終伴隨著 CABG 的發展進程,在不同的階段有不同的形式。第一階段(1962~1968 年):冠脈外科的先驅們在沒有體外循環支持和沒有特殊固定裝置的情況下,解剖出冠脈,進行切斷或者切開,使用大隱靜脈[2]或者乳內動脈[3],實施端端吻合或者端側吻合。這時候一般只做單支病變。第二階段(1968~1995年):在體外循環手術為主流的背景之下,仍然有一部分外科醫生堅持進行非體外循環手術,此時仍然缺乏特殊器械的幫助,他們依靠團隊配合,使用藥物控制心率和血壓,阻斷冠脈后快速進行吻合,一般僅限于前降支和右冠主干病變[4-5],有時也需要中轉體外循環。第三階段(1995 年以后):使用專用的心肌固定器、心尖吸引器、分流栓等器械輔助,充分暴露手術區域,提高操作穩定性,創造無血吻合條件[6],使得非體外循環技術得到明顯的提高和推廣,手術療效改善,技術易于普及,中轉體外循環的比例大大降低。
從療效而言,體外和非體外循環的兩種手術方式一直以來存在爭議。有不少研究認為,隨著現代體外循環技術的不斷改進,體外循環手術的安全性和可靠性得到公認[6],而非體外循環手術在長期生存和再血管化方面也仍然具有不確定性。因此,目前還不能夠單純以是否體外循環來判斷CABG的創傷與療效。并且在心臟外科領域的其它微創手術,例如微創瓣膜手術和微創先心病手術等,都將微創的主要方向指向如何保護胸廓結構和減少切口,也并未將體外循環作為定義微創與否的重要依據。
1996 年經左胸小切口直視冠脈旁路手術(MIDCAB)開展[7],1998 年機器人輔助的冠脈旁路手術(RACAB)開展[8],2009 年開始大量報道了經左胸小切口多支病變的 CABG 手術(MICS-CABG)[9]。隨著這些微創冠脈外科技術的不斷深入,正中開胸的 OPCAB 已經不是目前微創冠脈外科領域的主要內容。然而,非體外循環技術作為減少體外循環損傷的有益探索,仍然是冠脈外科技術的重要形式,并可能在未來的微創冠脈外科的深入發展中起到重要的作用。
1.2 目前的微創 CABG 有哪些基本要素和內容特征?
微創 CABG 的這些基本特征和要素(表 1),都是值得探討的話題和努力的方向,也可能是隨著技術進步和療效判定而不斷變化更新。

1.3 微創多支 CABG 手術(MICS-CABG)是否存在體外循環與非體外循環的爭議?
正如常規切口的體外循環和非體外循環 CABG 存在爭議一樣,微創切口的 CABG 手術(MICS-CABG)也會存在體外和非體外循環的爭議。一方面,醫生會將原本常規手術的技術選擇傾向代入微創手術中,使得微創條件下仍然存在兩種形式。目前有報道[10]顯示,在微創冠脈旁路手術中,使用非體外循環的比例可以達到 99.8%。而在另外的報道[11]中,使用體外循環的比例為 100%。在另一方面,在技術探索的學習曲線階段對于體外循環技術的依賴也是不同的。有報道在早期探索階段,體外循環和非體外循環的比例是 42.5% vs. 57.5%[12]。而達到成熟階段以后,這個比例變為 24% vs. 76%[13]。因此,無論如何,體外循環和非體外循環兩種方式,存在于微創 CABG 手術中都是必要和合理的。外科醫生在微創 CABG 手術中的技術選擇,正如常規手術一樣,也將是一個具有爭議的個體化問題。
1.4 微創 CABG 的臨床結果能否媲美常規手術?
一項納入 2 528 例的長達 15 年的 MICS-CABG 的病例報道[10]中,中轉正中開胸的比例是 0%,中轉體外循環的比例是 0.2%,平均遠端吻合口數目 2.9,住院死亡率 1.0%。有 97.3% 的患者手術室內脫機拔管,有 61.1% 的患者術后 48 h 出院。術后隨訪 1 年、3 年和 10 年的生存率分別是 98.8%,93.6% 和 69.1%。另一項研究[14]顯示,在 940 例使用雙側乳內動脈的 MICS-CABG 手術中,非體外循環比例 91.2%,平均遠端吻合口數目 3.2,手術死亡率 0.9%,手術室內拔除氣管插管的比例是 79%。術后平均住院時間為 3.1 d。
關于血管橋的通暢率也進行了研究,Ruel 團隊[13]報道 6 個月 CT 血管造影(CTA)通暢率研究,LIMA 為 100%,大隱靜脈 85%。另一組研究[15]報道,1年通暢率 LIMA 為 98.4%,橈動脈為 100%,大隱靜脈為 84%。
這些報道來自于微創冠脈外科領域的成熟團隊,無論從近期效果還是通暢率方面,微創 CABG 都不差于常規手術,而一旦再血管化效果穩定,其微創的優勢就會顯現出來,表現為術后機械通氣時間、術后住院時間縮短,輸血需求減少等[16-17]。雖然其遠期效果有待觀察,但近期效果令人滿意。
2 前景分析
2.1 機器人 CABG 和全腔鏡 CABG 的發展值得期待
機器人輔助獲取乳內動脈技術比較成熟,且有一定的優勢。其主要優點為:傷口牽拉小、術后疼痛較輕;可以進行血管的裸取,從而增加了動脈移植物的長度;而且更方便地獲取右乳內動脈(RIMA)。一項 8 年隨訪研究[18]顯示,RACAB 術后心腦血管不良事件發生概率為 0%,術后通暢率為 94.3%,靶血管再介入率為 1.9%。
而全機器人內鏡下 CABG(TECAB)經過一段時間的臨床嘗試,正在等待進一步的更新,尤其是在吻合方法和裝置方面有待改進[19]。Leonard 等[20]的 Meta 分析顯示,TECAB 圍術期心肌梗死的發生率為 2.28%,卒中的發生率為 1.50%,再血管化的發生率為 2.99%,早期移植物的通暢率為 94.8%,與 MIDCAB 組均無明顯差異。然而由于目前缺乏足夠的數據和強有力的證據,TECAB 還無法與常規搭橋手術進行令人信服的對照研究。
不借助于機器人的全腔鏡搭橋手術也有報道[21],雖然最終仍需要在左胸下方作 1 個 3~4 cm 的小切口,但創傷性較微創直視下 MICS-CABG 已有很明顯降低,并且該報道在平均吻合口數目,使用雙側乳內動脈,復合橋等方面都有很好的嘗試。
機器人技術以及全內鏡技術難度高,學習曲線長,但作為外科醫生,我們應該相信和期待機器人外科會取得實質性的進步,引領微創冠脈外科走向新的階段。
2.2 微創多支冠脈手術(MICS-CABG)與雜交冠脈再血管化治療(HCR):哪個是趨勢?
如果外科醫生可以實現微創多支冠脈完全再血管化,那么這種術式與雜交冠脈再血管化之間如何取舍,就可能出現新的爭議。因為單純從微創效果而言,兩者所差無幾,MICS-CABG 和 HCR 在住院死亡、主要不良心腦血管事件、外科并發癥、休克、心肌梗死、長期生存、總體花費等方面無顯著差異[22],故未來策略的選擇將更多地著眼于血管移植物和冠脈內支架的長期療效。如果可以實現多動脈橋,則外科微創手術可能更有優勢。
從另一個角度來講,技術團隊的配合程度也將影響策略的選擇。在這個方面,由一個團隊完成多支病變的微創外科冠脈血運重建(MICS-CABG),可能會優先于由兩個團隊合作完成的雜交血運重建治療(HCR)。Ruel 等[13]分析了微創冠脈外科以及雜交治療的四種策略方式的優缺點,認為微創多支病變外科血運重建和外科 MIDCAB 優先的分期雜交治療,是將來更有希望和發展前途的策略,而一站式同期雜交治療和介入優先的分期雜交治療,優勢并不明顯。
2.3 醫生培訓與學習曲線的影響
醫生培訓無疑是影響外科醫生技術升級和技術轉型的重要因素。從常規手術進入微創手術領域,需要的學習曲線可能也是每個醫生和每個團隊所面臨的個體化問題。一項成熟團隊的研究[12]認為,在掌握常規 CABG 技術的基礎上,進行 60 例單支病變的 MIDCAB 手術,再經過 16 例 體外循環 輔助下的 MICS-CABG,再完成 40 例非體外循環的 MICS-CABG,就可以跨越微創冠脈旁路手術的學習曲線,掌握微創 CABG 手術。而另一項研究[16]認為,開展常規手術和微創手術 3 年以上,并且完成 100 例以上 MICS-CABG,就具備了成熟的微創冠脈外科醫生的資質,可以參與手術效果的對照研究。這些文獻報道的技術標準,對于成熟團隊中大多數外科醫生而言,經過培訓應該是都可以達到的。
除此之外,另外一個問題也相當重要。對外科醫生來說,將常規手術的技術模式直接轉移到微創手術中,可能更有利于盡快地技術升級和技術轉型,例如,常規手術中習慣于體外循環手術的外科醫生,轉為微創手術的時候仍然可以堅持體外循環的方法,而常規手術中習慣于非體外循環手術的醫生,轉為微創手術時仍然可以嘗試非體外循環方式為主。只要常規手術的技術標準和效果可以復制,微創的技術難度可以通過合理的策略和不斷的練習而克服[23]。
3 總結
微創理念是現代治療的趨勢,外科醫生無法選擇回避。同時,外科醫生對技術的追求也是無止境的,并且已經有外科醫生在微創冠脈外科領域做出了很好的探索和初步的成績。雖然目前開展單位不多,數量不足,證據有限,但相信在不久的將來會得到迅速發展。包括機器人技術,全內鏡技術以及先進吻合裝置的應用,可能都會給這個領域帶來全新的改變。外科醫生充分認識到并擁抱這樣的趨勢,堅持學習探索,才會更好地融入這個時代。
利益沖突:無。
作者貢獻:周榮鋒實施研究、數據整理與分析、論文初稿撰寫;陳彧負責選題與設計,審校、修改論文。