引用本文: 張璐, 胡奕瑾, 李劍明, 汪嬌, 王洪武. 心肌存活與冠狀動脈旁路移植術后早期應用主動脈內球囊反搏的關系. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2023, 30(3): 396-402. doi: 10.7507/1007-4848.202106050 復制
冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)是治療嚴重冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)的有效手段。由于心肌的不可再生性,存活心肌的狀況與患者術后預后直接相關[1-2]。心肌梗死后,無收縮能力的梗死心肌取代了正常心肌組織,導致局部心肌收縮功能受損、左心室重構,甚至形成室壁瘤,顯著增加CABG術后低心排血量綜合征的發生率及圍術期死亡率,必要時需使用IABP等機械輔助裝置。臨床上可通過13N-氨水/18F-氟代脫氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose,FDG)正電子發射計算機斷層顯像(positron emission tomography-computed tomography,PET-CT)心肌灌注-代謝顯像技術來鑒別存活心肌和梗死心肌。既往針對存活心肌預測價值的研究一般為心外科醫生評價術前心肌存活的數量與術后早、中期療效間的關系,而有關術前PET-CT心肌存活狀況與術后早期應用主動脈內球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)之間的關系尚缺乏研究報道。為此,本研究探討冠心病患者術前PET-CT心肌存活情況是否能預測CABG術后早期應用IABP的可能性,從而為麻醉醫生利用核醫學影像檢查結果對此類患者協助進行麻醉前評估及圍術期風險分層提供相關的臨床依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選擇2015年12月—2020年8月在我院完成CABG且具有術前PET-CT灌注-代謝存活心肌顯像資料的冠心病患者521例,其中男414例、女107例,年齡(62.50±8.82)歲;同期行三尖瓣修復術4例,再次CABG 2 例,體外膜肺氧合2例,二尖瓣修復術1例,室間隔缺損矯治術1例,房間隔缺損矯治術1例;另有術后二次開胸探查術6例。521例患者均有明確的心肌梗死病史和/或伴有左心功能降低。納入標準:(1)藥物治療不能緩解或頻發的心絞痛患者;(2)冠狀動脈造影證實左主干病變或有嚴重三支病變的患者;(3)介入性治療(經皮腔內冠狀動脈成形術和支架)失敗或CABG術后發生再狹窄的患者;(4)大面積陳舊心肌梗死患者即使無心絞痛癥狀及左心功能不全[左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)<40%],如有較多存活心肌也應進行手術治療[3-4]。排除標準:(1)中度以上主動脈瓣關閉不全、主動脈夾層或胸腹主動脈瘤;(2)擴張型或肥厚型心肌病;(3)合并風濕性心臟病;(4)嚴重肝腎功能不全;(5)急診手術。
1.2 分組和觀察指標
根據術后是否新增IABP輔助將患者分為IABP組與非IABP組:(1)收集兩組患者年齡、性別、體重指數、合并疾病、吸煙史、術前肝腎功能、冠狀動脈造影、PET-CT心肌顯像及超聲心動圖檢查結果等術前資料;以及CABG手術類型、體外循環及移植血管橋流量等術中資料;(2)比較兩組PET-CT顯像測量的左心室重構及心肌存活參數,包括梗死心肌(灌注-代謝顯像匹配心肌)、冬眠心肌(灌注-代謝顯像不匹配心肌)、受損心肌(梗死心肌+存活心肌)比例,左心室舒張末期容積( left ventricular end-diastolic volume,LVEDV),左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV),LVEF,超聲心動圖測量的LVEF(ECHOEF)等。
1.3 PET-CT存活心肌顯像方法和判斷標準[5 ]
設備為GE Discovery NM 690 PET-CT。首日進行心臟衰減校正CT掃描(120 kV,20 mA)和13N-氨水 PET心肌灌注顯像(靜脈注射,劑量為370~555 MBq,3 min/床位,采用OSEM法重建圖像);隔日行18F-FDG心肌葡萄糖代謝顯像:患者禁食6 h以上,調整血糖濃度為7~8 mmol/L 時經靜脈注射18F-FDG 3~5 Ci(111~185 MBq);平靜休息45~60 min后行門控心肌代謝顯像(8 min/床位,每個心動周期分成8份,心率窗±15%,采用OSEM法重建圖像)。采用美國心臟協會推薦的左心室17節段靶心圖模型,通過美國Cedars-Sinai Q.PET專用軟件行量化分析,獲得各類心肌的左心室壁百分比(%)。診斷標準:(1)正常心肌:灌注顯像和代謝顯像均正常;(2)冬眠心肌:灌注顯像表現為局部心肌節段出現放射性填充,即灌注-代謝顯像不匹配;(3)梗死心肌:灌注顯像和代謝顯像均表現為放射性稀疏-缺損,即灌注-代謝顯像匹配[6]。
1.4 術中及術后 IABP 應用指征
滿足下列任意一項者:體外循環手術術中停機失敗3次以上;使用大劑量血管活性藥物或同時用兩種血管活性藥物的情況下血壓進行性下降;術后頑固性低心排血量綜合征,左心房壓>20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),平均動脈壓<50 mm Hg;術后新發急性心肌梗死;惡性心律失常;乳酸持續上升[7]。
1.5 統計學分析
采用SPSS 25.0進行統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)描述,兩組比較采用獨立樣本t檢驗;非正態分布的計量資料以中位數和上下四分位數[M(P25,P75)]描述,兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料以例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。采用MedCalc軟件繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線判斷預測界值,ROC曲線下面積(area under the curve,AUC)比較采用Z檢驗。將單因素分析中差異有統計學意義的指標納入多因素logistic回歸分析,評價冠心病搭橋患者術后新增IABP輔助的獨立危險因素,檢驗水準α=0.05。
1.6 倫理審查
本研究已通過泰達國際心血管病醫院倫理委員會審批,批準號:臨研審[2021]-0714-1號。
2 結果
2.1 術前、術中資料比較
IABP組39例、非IABP組482例,IABP應用率為7.49%。兩組術前在梗死心肌、冬眠心肌、受損心肌比例,LVEF,LVEDV,LVESV,ECHOEF,左心室內徑,中-重度二尖瓣反流,室壁瘤及心肌梗死部位(左心室心尖、前壁及間壁)等方面差異有統計學意義(P<0.05);見表1。術中差異有統計學意義的危險因素包括體外循環時間、吻合口數、左心室成形術及二尖瓣置換術等(P<0.05);見表2。




2.2 CABG 術后早期應用IABP的潛在危險因素分析
對CABG術后早期應用IABP的潛在危險因素進一步進行數據分析,以術后是否新增IABP輔助(是=1,否=0)為因變量,納入梗死心肌、冬眠心肌、受損心肌比例,LVEDV,LVESV,LVEF,ECHOEF等上述陽性指標為自變量,采用backwald方法進入方程進行logistic回歸分析,得出梗死心肌、受損心肌比例,LVESV,中-重度二尖瓣反流,體外循環時間,吻合口數,左心室成形術是術后新增IABP輔助的獨立危險因素;見表3。

2.3 術前梗死心肌、受損心肌比例對術后新增IABP輔助的預測價值
選擇術前的獨立危險因素繪制ROC曲線,顯示術前梗死心肌比例預測術后新增IABP輔助的AUC為0.766[95%CI(0.694,0.839)],最佳截斷值為9.5%,敏感度和特異度分別為79.5%和68.0%;受損心肌比例的AUC為0.777[95%CI(0.712,0.843)],最佳截斷值為19.5%,敏感度和特異度分別為87.2%和58.6%;兩條ROC曲線診斷價值差異無統計學意義(Z=0.282,P=0.778)。LVESV預測術后新增IABP輔助的AUC為0.816[95%CI(0.750,0.882)],最佳截斷值為114.5 mL,敏感度和特異度分別為69.2%和81.1%;見表4。

3 討論
本研究從術前評估冠心病患者左心室心肌存活狀態的視角,初步探討如何應用PET-CT灌注-代謝存活心肌顯像的結果來預測冠心病患者行CABG術后早期需IABP輔助的風險,尤其是對合并左心功能不全者,利用影像資料協助對患者進行危險分層,以保障高危患者的圍術期安全。既往關于存活心肌的研究[8-9]主要集中在心外科醫生根據術前存活心肌量數量和再血管化后早中期心功能改善和預后方面,而通過PET-CT評估術前心肌存活狀態輔助麻醉醫生對此類患者進行圍術期風險分層的研究國內外尚未見報道。
PET-CT是目前國際公認的檢測存活心肌的金標準[10]。本研究采用雙正電子核素探針(13N-氨水/18F-FDG)PET-CT顯像,準確獲得心肌血流灌注和葡萄糖代謝的兩套數據,并根據它們之間的差別用以準確判斷左心室心肌的存活狀態,結果可靠度高。當在心肌灌注顯像中出現節段性灌注降低,而于代謝顯像中,相應節段對18F-FDG攝取正常或相對增加,也就是出現灌注-代謝顯像不匹配,這種現象標志著心肌細胞缺乏血供但仍然有代謝能力,即存活;如果在灌注降低的節段亦出現18F-FDG攝取的降低,也就是出現灌注-代謝顯像匹配,則說明局部心肌細胞已缺血壞死[11-12]。因此,PET-CT灌注-代謝顯像主要用于檢測血流減少區域是否有存活心肌及其數量,即冬眠心肌,還是已經形成梗死疤痕心肌及其數量[13-14]。本研究對CABG術后早期應用IABP治療的主要影響因素進行logistic回歸分析,調整混雜因素影響后得出匹配(梗死)心肌、受損(梗死+存活心肌)心肌比例,LVESV,中-重度二尖瓣反流,體外循環時間,吻合口數,左心室成形術是術后新增IABP輔助的獨立危險因素。
多種因素可影響CABG術后左心室功能改善,包括術前缺血程度、冬眠心肌數量、左心室重塑程度、血運重建后觀察時間以及重建成功性等。考慮到體外循環時間、吻合口數、左心室成形術等術中的獨立危險因素與術前梗死心肌、受損心肌比例及LVESV等方面密切相關,故選擇對術前各獨立危險因素繪制ROC曲線。結果顯示梗死心肌、受損心肌比例在敏感度、特異度兩方面均有高度一致性;梗死心肌比例9.5%,受損心肌比例19.5%是預測術后新增IABP輔助的閾值;此外,超聲心動圖和PET-CT心肌顯像分別測量的LVEF值雖是CABG術后新增IABP輔助的影響因素,卻不是其獨立危險因素。不過本研究亦發現與LVEF有很好相關性的術前LVESV[15]是CABG術后新增IABP輔助的另一獨立影響因子。根據[16-17]報道,LVESV作為反映心室重構程度參數對評估心肌梗死患者的預后有重要價值,LVESV≥114.5 mL者術后可能需要IABP支持循環。同時發現在諸多因素中,中-重度二尖瓣反流是CABG術后新增IABP輔助的影響因子,與既往研究[6]結果一致。
有研究[18]已經證明存活心肌指標決定冠心病再血管化后的轉歸及治療效果,而本研究結果則提示匹配心肌比例,即梗死心肌的量化指標,對CABG的血流動力學及麻醉管理具有更重要意義。首先,缺血性心臟病是導致左心功能不全的首要原因,心肌梗死是心肌組織壞死,纖維組織形成,心肌細胞的損害是不可逆的,即使血運得到重建,也不可能改善心肌的缺血和功能。其次,缺血后仍存活的心肌將顯示一種相對持久的功能改變,包括頓抑心肌、冬眠心肌及傷殘心肌,這三者均可引起可逆性左心室功能障礙;其中頓抑心肌血運重建治療后不會馬上恢復,而在幾天至數周內自然減輕頓抑現象,室壁運動和左心室功能逐步改善;而冬眠心肌在再血管化灌注恢復后,其心肌功能完全恢復需要數周至數月,而傷殘心肌的功能恢復時間更長且可能不完全[19-20]。也就是說,在心肌血流灌注恢復正常后,心肌功能的恢復程度取決于該節段內這三種組織的分布狀態。因為心肌灌注-代謝顯像顯示的受損心肌比例,即梗死心肌、頓抑心肌、冬眠心肌及重創心肌百分比的總和。因此,本研究結果中的梗死心肌和受損心肌比例在敏感度、特異度兩方面高度一致,是CABG術后新增IABP輔助的獨立危險因素,也提示本研究結果與冠心病的病理生理變化相符。
IABP是目前臨床上應用最廣泛的短期機械輔助循環方法之一,特別是應用于高危冠心病患者,可以增加冠狀動脈供血,減少左心室負荷,改善供氧需求的平衡,有助于減小心肌缺血區范圍及減少心肌細胞死亡。這一作用可以為左心室功能提供短暫的支持,防止因心肌缺血導致的左心功能衰竭,降低CABG圍術期死亡率[21-22]。2011年美國心臟協會/美國心臟病學會指南[23]根據幾項隨機對照試驗結果,推薦重度左主干、LVEF<30%以及再次外科血運重建手術等高危患者提前應用IABP可降低手術死亡率(Ⅱa)。但一直沒有對心功能低于正常范圍,卻未嚴重到LVEF≤35%的患者人群作出明確應用指導,這類人群主要指LVEF在36%~50%范圍內的輕度左心功能不全患者,在臨床中所占比例大,但對于這類患者圍術期應用IABP不同醫生的處理均不相同[24]。本中心在這類患者是否應用IABP時主張在術前于股動脈預置16G單腔導管,以便在術后早期需要時快速果斷地置入IABP,以期達到避免IABP相關在院并發癥,并能及時支持血流動力學,降低在院死亡率的目標。本研究表明梗死心肌及受損心肌的量化指標敏感性較高,為79.5%和87.2%,而特異性較低,為68.0%和58.6%,這可能與梗死心肌周圍心肌可以代償性地補償受損心肌的收縮功能,使全心功能保持在正常范圍內而造成結果偏差有關[11,25]。一方面,麻醉前評估對手術患者進行危險分層時,敏感性較高符合進一步篩選CABG術后早期應用IABP高危患者人群的要求。另一方面由于高危人群術前預防性使用IABP的臨床有效性仍然存在一定爭議[26],且對IABP的安全性有所顧慮,Gunnarsdóttir等[27]報道置入IABP后并發癥總發生率約為14.1%,其中最常見的并發癥是腹股溝處穿刺部位出血。因此從效價比的角度出發,鑒于預測的特異度較低,宜采用術前于股動脈預置16G單腔導管引導IABP置入的方法,可有效規避血流動力學不穩定狀況下被迫放置IABP因穿刺困難所導致的嚴重并發癥,避免貽誤救治時機,亦可節省不必要的醫療費用,是符合臨床實踐及患者利益的合理選擇。
因此,即使患者術前血流動力學穩定,由于心肌在術中經歷缺血-再灌注打擊,術后早期心功能也有可能進一步惡化導致血流動力學不穩定,因此積極應用IABP輔助循環、降低心肌負荷及對血管活性藥物的依賴至關重要[28]。根據以上結果,對于三支病變患者術前示梗死心肌比例≥9.5%,或受損心肌比例≥19.5%及LVESV值≥114.5 mL者應積極預防性給予股動脈導管備用IABP;如患者伴有中-重度二尖瓣反流則更應重視術前預置股動脈導管,有助于按計劃及時應用IABP支持幫助撤離體外循環,可縮短血流動力學不穩定的持續時間及避免血管活性藥物大量應用,減少IABP嚴重并發癥的發生,改善CABG圍術期早中期預后,降低患者在院死亡率。
本研究的局限性:首先,該研究是回顧性單中心研究,存在其固有的選擇偏倚等非隨機對照試驗缺陷。其次,本研究包括了同期合并二尖瓣或室壁瘤手術,是因為二尖瓣病變和室壁瘤的形成均和存活心肌的狀態直接相關[29],但由于手術方式等對預后的影響,可能會對結果造成偏倚。最后,研究終點事件死亡病例相對較少,對logistic回歸分析產生影響。今后需設計前瞻性隨機對照研究檢驗以上結論。
綜上所述,隨著手術、麻醉和圍術期監護等技術的成熟和發展,高危患者手術比例不斷增加,術前PET-CT心肌灌注-代謝顯像有助于判斷處于“高危狀態”的冠心病患者。本研究結果提示心肌存活狀況是高危患者CABG術后早期應用IABP的獨立預測因子,目前麻醉醫生應增進對核醫學心肌存活顯像的了解和熟悉,合理應用和分析其檢查結果,精確患者的麻醉前評估,使更多的高危患者獲益。
利益沖突:無。
作者貢獻:張璐、胡奕瑾負責選題設計,資料分析和解釋;張璐負責撰寫論文主要內容;李劍明、汪嬌負責修改論文中涉及核醫學專業的部分內容;李劍明負責論文核修;王洪武負責審核論文并同意該文發表。
冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)是治療嚴重冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)的有效手段。由于心肌的不可再生性,存活心肌的狀況與患者術后預后直接相關[1-2]。心肌梗死后,無收縮能力的梗死心肌取代了正常心肌組織,導致局部心肌收縮功能受損、左心室重構,甚至形成室壁瘤,顯著增加CABG術后低心排血量綜合征的發生率及圍術期死亡率,必要時需使用IABP等機械輔助裝置。臨床上可通過13N-氨水/18F-氟代脫氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose,FDG)正電子發射計算機斷層顯像(positron emission tomography-computed tomography,PET-CT)心肌灌注-代謝顯像技術來鑒別存活心肌和梗死心肌。既往針對存活心肌預測價值的研究一般為心外科醫生評價術前心肌存活的數量與術后早、中期療效間的關系,而有關術前PET-CT心肌存活狀況與術后早期應用主動脈內球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)之間的關系尚缺乏研究報道。為此,本研究探討冠心病患者術前PET-CT心肌存活情況是否能預測CABG術后早期應用IABP的可能性,從而為麻醉醫生利用核醫學影像檢查結果對此類患者協助進行麻醉前評估及圍術期風險分層提供相關的臨床依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選擇2015年12月—2020年8月在我院完成CABG且具有術前PET-CT灌注-代謝存活心肌顯像資料的冠心病患者521例,其中男414例、女107例,年齡(62.50±8.82)歲;同期行三尖瓣修復術4例,再次CABG 2 例,體外膜肺氧合2例,二尖瓣修復術1例,室間隔缺損矯治術1例,房間隔缺損矯治術1例;另有術后二次開胸探查術6例。521例患者均有明確的心肌梗死病史和/或伴有左心功能降低。納入標準:(1)藥物治療不能緩解或頻發的心絞痛患者;(2)冠狀動脈造影證實左主干病變或有嚴重三支病變的患者;(3)介入性治療(經皮腔內冠狀動脈成形術和支架)失敗或CABG術后發生再狹窄的患者;(4)大面積陳舊心肌梗死患者即使無心絞痛癥狀及左心功能不全[左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)<40%],如有較多存活心肌也應進行手術治療[3-4]。排除標準:(1)中度以上主動脈瓣關閉不全、主動脈夾層或胸腹主動脈瘤;(2)擴張型或肥厚型心肌病;(3)合并風濕性心臟病;(4)嚴重肝腎功能不全;(5)急診手術。
1.2 分組和觀察指標
根據術后是否新增IABP輔助將患者分為IABP組與非IABP組:(1)收集兩組患者年齡、性別、體重指數、合并疾病、吸煙史、術前肝腎功能、冠狀動脈造影、PET-CT心肌顯像及超聲心動圖檢查結果等術前資料;以及CABG手術類型、體外循環及移植血管橋流量等術中資料;(2)比較兩組PET-CT顯像測量的左心室重構及心肌存活參數,包括梗死心肌(灌注-代謝顯像匹配心肌)、冬眠心肌(灌注-代謝顯像不匹配心肌)、受損心肌(梗死心肌+存活心肌)比例,左心室舒張末期容積( left ventricular end-diastolic volume,LVEDV),左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV),LVEF,超聲心動圖測量的LVEF(ECHOEF)等。
1.3 PET-CT存活心肌顯像方法和判斷標準[5 ]
設備為GE Discovery NM 690 PET-CT。首日進行心臟衰減校正CT掃描(120 kV,20 mA)和13N-氨水 PET心肌灌注顯像(靜脈注射,劑量為370~555 MBq,3 min/床位,采用OSEM法重建圖像);隔日行18F-FDG心肌葡萄糖代謝顯像:患者禁食6 h以上,調整血糖濃度為7~8 mmol/L 時經靜脈注射18F-FDG 3~5 Ci(111~185 MBq);平靜休息45~60 min后行門控心肌代謝顯像(8 min/床位,每個心動周期分成8份,心率窗±15%,采用OSEM法重建圖像)。采用美國心臟協會推薦的左心室17節段靶心圖模型,通過美國Cedars-Sinai Q.PET專用軟件行量化分析,獲得各類心肌的左心室壁百分比(%)。診斷標準:(1)正常心肌:灌注顯像和代謝顯像均正常;(2)冬眠心肌:灌注顯像表現為局部心肌節段出現放射性填充,即灌注-代謝顯像不匹配;(3)梗死心肌:灌注顯像和代謝顯像均表現為放射性稀疏-缺損,即灌注-代謝顯像匹配[6]。
1.4 術中及術后 IABP 應用指征
滿足下列任意一項者:體外循環手術術中停機失敗3次以上;使用大劑量血管活性藥物或同時用兩種血管活性藥物的情況下血壓進行性下降;術后頑固性低心排血量綜合征,左心房壓>20 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),平均動脈壓<50 mm Hg;術后新發急性心肌梗死;惡性心律失常;乳酸持續上升[7]。
1.5 統計學分析
采用SPSS 25.0進行統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差(±s)描述,兩組比較采用獨立樣本t檢驗;非正態分布的計量資料以中位數和上下四分位數[M(P25,P75)]描述,兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料以例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。采用MedCalc軟件繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線判斷預測界值,ROC曲線下面積(area under the curve,AUC)比較采用Z檢驗。將單因素分析中差異有統計學意義的指標納入多因素logistic回歸分析,評價冠心病搭橋患者術后新增IABP輔助的獨立危險因素,檢驗水準α=0.05。
1.6 倫理審查
本研究已通過泰達國際心血管病醫院倫理委員會審批,批準號:臨研審[2021]-0714-1號。
2 結果
2.1 術前、術中資料比較
IABP組39例、非IABP組482例,IABP應用率為7.49%。兩組術前在梗死心肌、冬眠心肌、受損心肌比例,LVEF,LVEDV,LVESV,ECHOEF,左心室內徑,中-重度二尖瓣反流,室壁瘤及心肌梗死部位(左心室心尖、前壁及間壁)等方面差異有統計學意義(P<0.05);見表1。術中差異有統計學意義的危險因素包括體外循環時間、吻合口數、左心室成形術及二尖瓣置換術等(P<0.05);見表2。




2.2 CABG 術后早期應用IABP的潛在危險因素分析
對CABG術后早期應用IABP的潛在危險因素進一步進行數據分析,以術后是否新增IABP輔助(是=1,否=0)為因變量,納入梗死心肌、冬眠心肌、受損心肌比例,LVEDV,LVESV,LVEF,ECHOEF等上述陽性指標為自變量,采用backwald方法進入方程進行logistic回歸分析,得出梗死心肌、受損心肌比例,LVESV,中-重度二尖瓣反流,體外循環時間,吻合口數,左心室成形術是術后新增IABP輔助的獨立危險因素;見表3。

2.3 術前梗死心肌、受損心肌比例對術后新增IABP輔助的預測價值
選擇術前的獨立危險因素繪制ROC曲線,顯示術前梗死心肌比例預測術后新增IABP輔助的AUC為0.766[95%CI(0.694,0.839)],最佳截斷值為9.5%,敏感度和特異度分別為79.5%和68.0%;受損心肌比例的AUC為0.777[95%CI(0.712,0.843)],最佳截斷值為19.5%,敏感度和特異度分別為87.2%和58.6%;兩條ROC曲線診斷價值差異無統計學意義(Z=0.282,P=0.778)。LVESV預測術后新增IABP輔助的AUC為0.816[95%CI(0.750,0.882)],最佳截斷值為114.5 mL,敏感度和特異度分別為69.2%和81.1%;見表4。

3 討論
本研究從術前評估冠心病患者左心室心肌存活狀態的視角,初步探討如何應用PET-CT灌注-代謝存活心肌顯像的結果來預測冠心病患者行CABG術后早期需IABP輔助的風險,尤其是對合并左心功能不全者,利用影像資料協助對患者進行危險分層,以保障高危患者的圍術期安全。既往關于存活心肌的研究[8-9]主要集中在心外科醫生根據術前存活心肌量數量和再血管化后早中期心功能改善和預后方面,而通過PET-CT評估術前心肌存活狀態輔助麻醉醫生對此類患者進行圍術期風險分層的研究國內外尚未見報道。
PET-CT是目前國際公認的檢測存活心肌的金標準[10]。本研究采用雙正電子核素探針(13N-氨水/18F-FDG)PET-CT顯像,準確獲得心肌血流灌注和葡萄糖代謝的兩套數據,并根據它們之間的差別用以準確判斷左心室心肌的存活狀態,結果可靠度高。當在心肌灌注顯像中出現節段性灌注降低,而于代謝顯像中,相應節段對18F-FDG攝取正常或相對增加,也就是出現灌注-代謝顯像不匹配,這種現象標志著心肌細胞缺乏血供但仍然有代謝能力,即存活;如果在灌注降低的節段亦出現18F-FDG攝取的降低,也就是出現灌注-代謝顯像匹配,則說明局部心肌細胞已缺血壞死[11-12]。因此,PET-CT灌注-代謝顯像主要用于檢測血流減少區域是否有存活心肌及其數量,即冬眠心肌,還是已經形成梗死疤痕心肌及其數量[13-14]。本研究對CABG術后早期應用IABP治療的主要影響因素進行logistic回歸分析,調整混雜因素影響后得出匹配(梗死)心肌、受損(梗死+存活心肌)心肌比例,LVESV,中-重度二尖瓣反流,體外循環時間,吻合口數,左心室成形術是術后新增IABP輔助的獨立危險因素。
多種因素可影響CABG術后左心室功能改善,包括術前缺血程度、冬眠心肌數量、左心室重塑程度、血運重建后觀察時間以及重建成功性等。考慮到體外循環時間、吻合口數、左心室成形術等術中的獨立危險因素與術前梗死心肌、受損心肌比例及LVESV等方面密切相關,故選擇對術前各獨立危險因素繪制ROC曲線。結果顯示梗死心肌、受損心肌比例在敏感度、特異度兩方面均有高度一致性;梗死心肌比例9.5%,受損心肌比例19.5%是預測術后新增IABP輔助的閾值;此外,超聲心動圖和PET-CT心肌顯像分別測量的LVEF值雖是CABG術后新增IABP輔助的影響因素,卻不是其獨立危險因素。不過本研究亦發現與LVEF有很好相關性的術前LVESV[15]是CABG術后新增IABP輔助的另一獨立影響因子。根據[16-17]報道,LVESV作為反映心室重構程度參數對評估心肌梗死患者的預后有重要價值,LVESV≥114.5 mL者術后可能需要IABP支持循環。同時發現在諸多因素中,中-重度二尖瓣反流是CABG術后新增IABP輔助的影響因子,與既往研究[6]結果一致。
有研究[18]已經證明存活心肌指標決定冠心病再血管化后的轉歸及治療效果,而本研究結果則提示匹配心肌比例,即梗死心肌的量化指標,對CABG的血流動力學及麻醉管理具有更重要意義。首先,缺血性心臟病是導致左心功能不全的首要原因,心肌梗死是心肌組織壞死,纖維組織形成,心肌細胞的損害是不可逆的,即使血運得到重建,也不可能改善心肌的缺血和功能。其次,缺血后仍存活的心肌將顯示一種相對持久的功能改變,包括頓抑心肌、冬眠心肌及傷殘心肌,這三者均可引起可逆性左心室功能障礙;其中頓抑心肌血運重建治療后不會馬上恢復,而在幾天至數周內自然減輕頓抑現象,室壁運動和左心室功能逐步改善;而冬眠心肌在再血管化灌注恢復后,其心肌功能完全恢復需要數周至數月,而傷殘心肌的功能恢復時間更長且可能不完全[19-20]。也就是說,在心肌血流灌注恢復正常后,心肌功能的恢復程度取決于該節段內這三種組織的分布狀態。因為心肌灌注-代謝顯像顯示的受損心肌比例,即梗死心肌、頓抑心肌、冬眠心肌及重創心肌百分比的總和。因此,本研究結果中的梗死心肌和受損心肌比例在敏感度、特異度兩方面高度一致,是CABG術后新增IABP輔助的獨立危險因素,也提示本研究結果與冠心病的病理生理變化相符。
IABP是目前臨床上應用最廣泛的短期機械輔助循環方法之一,特別是應用于高危冠心病患者,可以增加冠狀動脈供血,減少左心室負荷,改善供氧需求的平衡,有助于減小心肌缺血區范圍及減少心肌細胞死亡。這一作用可以為左心室功能提供短暫的支持,防止因心肌缺血導致的左心功能衰竭,降低CABG圍術期死亡率[21-22]。2011年美國心臟協會/美國心臟病學會指南[23]根據幾項隨機對照試驗結果,推薦重度左主干、LVEF<30%以及再次外科血運重建手術等高危患者提前應用IABP可降低手術死亡率(Ⅱa)。但一直沒有對心功能低于正常范圍,卻未嚴重到LVEF≤35%的患者人群作出明確應用指導,這類人群主要指LVEF在36%~50%范圍內的輕度左心功能不全患者,在臨床中所占比例大,但對于這類患者圍術期應用IABP不同醫生的處理均不相同[24]。本中心在這類患者是否應用IABP時主張在術前于股動脈預置16G單腔導管,以便在術后早期需要時快速果斷地置入IABP,以期達到避免IABP相關在院并發癥,并能及時支持血流動力學,降低在院死亡率的目標。本研究表明梗死心肌及受損心肌的量化指標敏感性較高,為79.5%和87.2%,而特異性較低,為68.0%和58.6%,這可能與梗死心肌周圍心肌可以代償性地補償受損心肌的收縮功能,使全心功能保持在正常范圍內而造成結果偏差有關[11,25]。一方面,麻醉前評估對手術患者進行危險分層時,敏感性較高符合進一步篩選CABG術后早期應用IABP高危患者人群的要求。另一方面由于高危人群術前預防性使用IABP的臨床有效性仍然存在一定爭議[26],且對IABP的安全性有所顧慮,Gunnarsdóttir等[27]報道置入IABP后并發癥總發生率約為14.1%,其中最常見的并發癥是腹股溝處穿刺部位出血。因此從效價比的角度出發,鑒于預測的特異度較低,宜采用術前于股動脈預置16G單腔導管引導IABP置入的方法,可有效規避血流動力學不穩定狀況下被迫放置IABP因穿刺困難所導致的嚴重并發癥,避免貽誤救治時機,亦可節省不必要的醫療費用,是符合臨床實踐及患者利益的合理選擇。
因此,即使患者術前血流動力學穩定,由于心肌在術中經歷缺血-再灌注打擊,術后早期心功能也有可能進一步惡化導致血流動力學不穩定,因此積極應用IABP輔助循環、降低心肌負荷及對血管活性藥物的依賴至關重要[28]。根據以上結果,對于三支病變患者術前示梗死心肌比例≥9.5%,或受損心肌比例≥19.5%及LVESV值≥114.5 mL者應積極預防性給予股動脈導管備用IABP;如患者伴有中-重度二尖瓣反流則更應重視術前預置股動脈導管,有助于按計劃及時應用IABP支持幫助撤離體外循環,可縮短血流動力學不穩定的持續時間及避免血管活性藥物大量應用,減少IABP嚴重并發癥的發生,改善CABG圍術期早中期預后,降低患者在院死亡率。
本研究的局限性:首先,該研究是回顧性單中心研究,存在其固有的選擇偏倚等非隨機對照試驗缺陷。其次,本研究包括了同期合并二尖瓣或室壁瘤手術,是因為二尖瓣病變和室壁瘤的形成均和存活心肌的狀態直接相關[29],但由于手術方式等對預后的影響,可能會對結果造成偏倚。最后,研究終點事件死亡病例相對較少,對logistic回歸分析產生影響。今后需設計前瞻性隨機對照研究檢驗以上結論。
綜上所述,隨著手術、麻醉和圍術期監護等技術的成熟和發展,高危患者手術比例不斷增加,術前PET-CT心肌灌注-代謝顯像有助于判斷處于“高危狀態”的冠心病患者。本研究結果提示心肌存活狀況是高危患者CABG術后早期應用IABP的獨立預測因子,目前麻醉醫生應增進對核醫學心肌存活顯像的了解和熟悉,合理應用和分析其檢查結果,精確患者的麻醉前評估,使更多的高危患者獲益。
利益沖突:無。
作者貢獻:張璐、胡奕瑾負責選題設計,資料分析和解釋;張璐負責撰寫論文主要內容;李劍明、汪嬌負責修改論文中涉及核醫學專業的部分內容;李劍明負責論文核修;王洪武負責審核論文并同意該文發表。