不同搭桥移植物长期通畅率的研究进展

随着中国人口的老龄化,冠心病的发病率不断增加,严重威胁人们生命安全。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、最有效的手术方法之一。手术成功的关键之一就是血管桥的选取和应用，以使其尽可能长久地通畅，提高患者的远期生存率及生活质量。过去几十年来 ,多种冠脉桥被应用于冠状动脉旁路移植术中，如：乳内动脉、桡动脉、大隐静脉、胃网膜右动脉，以及一些正在研究、探索的新型移植材料，如：人工血管、心包 腹膜导管、异体 异种血管、分子搭桥术等。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 ,对如何应用这些移植材料并未达成统一意见。现综合考虑各种桥血管的结构、功能等影响因素，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进行总结作一综述 ,有助于临床合理选择和应用合适的移植血管 ,为提高冠状动脉旁路移植术的近远期通畅率提供一定的理论依据。河北省胸科医院心血管外科孟自力

1.自体血管

1.1动脉

1.1.1乳内动脉(MA) 

  1968年 Green等首^[1]次报道运用LIMA 对前降支进行冠状动脉搭桥 。近几十年的临床总结，Tatoulis等^[2]对 2127例病例研究显示 ,LIMA-LAD吻合术后 5年通畅率 98%,10年为 95%,15年达 85%以上 ,且术后心绞痛复发事件及再干预治疗均明显少于应用大隐静脉的患者^[3]。LIMA的主要优点：（1）带蒂的乳内动脉是活的管道，内膜有抗动脉硬化作用。（2）从组织学讲，LIMA中膜主要由弹力纤维和极少量平滑肌细胞构成，形成致密的弹力纤维板，阻止平滑肌细胞向内膜移动造成管壁内膜增生。（3） LIMA可释放 NO及血管内皮超极化因子 (EDHF) ,对血管壁的滋养血管 (vasa vasorum)的依赖性也不如其它平滑肌成分多的肌性动脉如 RA、胃网膜右动脉 (GEA)、下腹壁动脉 (IEA)那样强。可能是 IMA有较高的晚期通畅率 ,动脉粥样硬化率低的原因。LIMA的主要缺点：（1）直径小，造成其游离、吻合等操作较大隐静脉困难，在急诊手术时不宜选用。（2）又是“活”的移植物，对各种刺激有反应，术中术后易造成痉挛而致缺血。（3）长度有限，靶血管的选择受限制。右乳内动脉与左乳内动脉具有相似的生理特点，已有较多文献报道有关双侧乳内动脉全动脉化旁路移植的优越性 ,但缺乏随机对照,大量长期随访的实验结果证实,目前的观点尚不一致^[4]。

1.1.2桡动脉（RA）

  Carpentier等^[5]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 ,6个月的通畅率只有40%，其原因是血管痉挛，1976年以后完全被放弃了。近年来，RA经抗痉挛处理后，其术后的临床及造影结果是相当令人满意，一组较大病例的研究显示, RA 的 1年通畅率为 96%, 4年为89%，5年为83%。更具说服力的一项实验(RAPS) ^[6]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。RA的优点：（1）桡动脉是前臂的主要供血管之一 ,除上 1/3 段被肱桡肌遮盖略深外 ,下 2/3 段均表浅 ,易于获取。（2）桡动脉长度适中 ,约(18. 5 ±2. 85) cm ,可以对任何常见的靶血管进行搭桥 ,甚至可以做序贯吻合供给尽可能多的冠脉分支。（3）桡动脉全长分支均不多 ,尤其是下 2/3 段。（4）桡动脉内弹性膜完整、致密 ,可防止平滑肌细胞进入内膜导致内膜增厚 ,出现管腔狭窄性阻塞；中膜平滑肌层较厚 ,是肌性动脉 ,这有利于保持血管壁一定的紧张度 ,使之不易塌陷 ,成为桡动脉移植时保持搭桥血管通畅的物质基础之一。（5）桡动脉口径与管壁厚度均适中 ,远端内径约(2.45 ±0.32)mm ,与冠脉口径较匹配 ,移植后可承受来自主动脉的高压血流并灌注心肌 ,很少发生变形，早期通畅率与IMA相当 ,明显优于大隐静脉。（6）桡动脉是小动脉 ,移植前后桥血管壁内皮细胞始终生活在高压、富氧、富养料的环境里， 手术后增生少且慢； 而静脉桥血管内皮细胞移植前生活在低压、低氧、养料匮乏、代谢废物蓄积的环境里，移植后转而生活在富氧、富含养料的环境里 ,并需承担来自主动脉的高压 ,很快就过度增生导致管腔狭窄甚至闭塞 ,影响近/远期通畅率。RA的缺点：（1） RA为肌性动脉 ,容易发生痉挛，高等^[7]对此作出了相关阐述。（2）其中膜弹性纤维少 ,主要是平滑肌细胞 ,对滋养血管的依赖性强于IMA,被游离时易发生缺氧和其它代谢改变而导致缺血损伤，故取下桡动脉后 ,需浸泡于血管保护液中备用。只要严格掌握桡动脉的取用标准,在术中规范操作、小心分离、采用“不接触”血管技术获取桡动脉,术后预防骨室筋膜综合征,可避免桡动脉、周围血管和神经损伤,从而最大限度地减少并发症的发生和持续时间。桡动脉取出后对前臂功能基本无影响，术后术侧前臂供血有所减少,但不影响前臂供氧^[8]。

1.1.3 胃网膜右动脉（RGEA）

RGEA由 Edwards于 1974年首先用于 CABG，但直到80年代，这种方法才得到推广。RGEA位于上腹部，其起始处内径为 2.5～3.25 mm，远侧为 1.5～2.5 mm，长度为11.5～17.0 mm。优点在于：（1）长度口径均适合 ,并且只需吻合远端；（2）生物化学研究发现RGEA与GSV相比可以产生更多的前列腺环素（PGI2）和内皮松弛因子（EDRF）,这不仅能防止血管痉挛，还能抑制血小板聚集。缺点在于增加创伤和胃、腹、膈部并发症。Suma等^[9]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%。RGEA主要用于 3种病人：（1）年轻病人（年龄<65岁），需要全动脉化，乳内动脉不能满足多支病变需要；对糖尿病病人，为避免术后胸骨愈合不良，尽量不用双乳内动脉，RGEA更成了左乳内动脉之后的动脉血管材料。（2）升主动脉严重钙化者,采用带蒂的RGEA可以避免在升主动脉作吻合口,防止斑块脱落导致脑梗塞。（3）再次 CABG者,没有合适的血管材料,即使年龄大,也可用RGEA^[10]。因此，RGEA是冠脉搭桥移植物的第3位选择。

1.1.4腹壁下动脉（IEA）

IEA与IMA相连接，结构相似，然而它较IMA细，行径深，长度不定，取材困难，下段血管常有病变。Puig等1990年对22例病人实施了IMA-CABG，术后8-10天的通畅率为85%，一年的通畅率仅有75%。故此，对IEA的研究淡了下来。近年来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^[11]。IEA是心脏外科的又一新的尝试，但长期效果有待于进一步证明。

1.1.5尺动脉

一般人的前臂血供以尺动脉为主，仅有5%-10%以桡动脉为主。尺动脉是一个与桡动脉相似的肌性动脉，可用于CABG并取得了与桡动脉相似的近远期通畅率^[12]。但由于其可利用长度比桡动脉短，且其近端与尺神经相邻并营养之，获取尺动脉后易损伤尺神经，影响手部功能。故只有其他移植物不能用时才考虑用尺动脉。

1.1.6其他动脉

   脾动脉（SA）：Edwards等^[13]于1973年首次报道用脾动脉行右冠状动脉搭桥术，术后2年通畅率90%，但由于造成胃、脾和胰腺的损伤，这种血管移植物没有被广泛应用。1997年，Shatapathy等报告了将肠系膜下动脉（inferiormesentericartery，IMA）用于 CABG的经验，并报道两例使用肠系膜下动脉的病人，均获得了良好效果。肋间后动脉（LCA）:1989年，Hartman^[14]首先提出用LCA行冠脉搭桥。其早期通畅率令人满意，长期的追踪观察正在进行。可是应用LCA面临的一个主要不利因素：只有27.6%的人可以找到LCA。王文林等^[15]对旋股外侧动脉降支的解剖特点进行过详细的观察，结果发现，该动脉是股前外侧区的一支粗大的血管，认为是一个理想的动脉移植物

1.2静脉

1.2.1大隐静脉

自 1962年 Sabiston首次将大隐静脉与右冠状动脉吻合。但静脉材料因内膜增生常导致吻合口闭塞，术后第 1年的闭塞率为 5～10%，10年闭塞率超过 50%，剩余通畅的血管中又有约 50%的静脉壁发生粥样硬化。近年来,随着大隐静脉的制备和预处理技术、吻合技术及术后对相关危险因素的控制能力等的改进,大隐静脉的通畅率较早些年有所提高，如 Hayward等^[16]报道5年通畅率超过 80%。Shah等^[17]报道的 1339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。大隐静脉作为一种旁路材料,有以下特点，优点： 行程固定容易取材；有足够的长度，可满足 1～5支桥的需要；获取技术简单；内径和大多数冠状动脉匹配；血管管壁厚薄较适于修剪和吻合；早期效果好。缺点：需倒置吻合；无搏动能力，它不能根据冠状动脉阻力大小而改变自身的舒缩状态以调节血容量 ,仅仅是一种被动性管道 ，当 GSV移植到冠状动脉（CA）系后将经受较大的动脉压 ,这可能是 GSV桥早期通畅率高而晚期通畅率低的原因之一。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。

1.2.2其他静脉材料

可用于冠脉搭桥的其他自体静脉血管如上肢静脉也鲜见报道 ,临床效果并不令人满意。

2.心包、腹膜导管

随着人们寿命的提高，再次冠脉搭桥机会的增加，临床医生将面临寻找其它材料来弥补移植血管不足的问题。心包及腹膜的间皮细胞和血管内皮细胞均来自胚胎的中胚层，在损伤修复过程中，间皮细胞分泌PGI 的功能显著显著强于内皮细胞。心包和腹膜加后鞘组织做为心血管外科的修补材料，早已用于临床并证实了其良好的性能。周虎平等早在1990年就证实了心包导管用于冠脉搭桥是可行的，鲁等^[18]2004年以犬做了相关研究，搭桥成功，恢复通畅血流后，未见严重心律失常，无明显的心肌缺血及梗死现象，血流动力学稳定。术后48小时内管道的间皮细胞开始水肿，部分脱落，1周以上者，内膜表面形成一层薄薄的血栓，故管道制作方法和术后抗凝有待进一步改进，术后的长期效果有待进一步研究。心包、腹膜导管有希望为冠脉搭桥提供一种新的血管移植物。

3.人工血管

     目前主要采用涤纶、真丝、聚四氟乙烯制作人工血管，因其组织相容性好，不易扩张，表面光滑，易于缝合，不需预凝等特点。用于冠脉搭桥的为小口径的人工血管，术后内膜增生明显，血管内血流量小，小口径的人工血管通畅率很低，一年的通畅率只有59%，45个月的通畅率只有14%，因此，人工血管只能在无自体移植物时做替代用。

4.异体异种血管

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。

5. 结论

一条良好的旁路材料应该具备以下特点：足够长，可达靶血管；血管直径与冠状动脉匹配；内径 2～3 mm；管壁厚度<1 mm；不易发生粥样硬化、钙化、纤维化等病理改变。通过比较上述血管移植物在冠脉搭桥中应用的近远期效果得出：左乳内动脉为左前降支搭桥的首选；大隐静脉和桡动脉则在左前降支以外的其他搭桥中使用；胃网膜右动脉的重要性则位于第三位。在自体血管移植物不足时，心包、腹膜导管和人工血管是一种有希望的替代物。