冠状动脉旁路移植术(CABG)自出现来一直是治疗冠心病的重要方式之一。然而与经皮冠状动脉介入治疗(PCI)相比,其创伤性大、并发症多、痛苦感强,患者因此望而却步。近年来随着技术进步和手术器械的发展,微创CABG逐渐在少数中心成为主要选择之一。与传统CABG相比,微创CABG的创伤更小、痛苦更少、恢复更快、围手术期死亡率低、输血需求小。本文主要集中于微创CABG展开阐述,对其现状及前景做分析及思考。
引用本文: 周荣锋, 陈彧. 微创冠状动脉旁路移植术:当前思考与前景分析. 中国胸心血管外科临床杂志, 2021, 28(6): 623-626. doi: 10.7507/1007-4848.202101029 复制
冠状动脉旁路移植手术(coronary artery bypass grafting,CABG)已有 60 年的历史,目前仍然是治疗冠状动脉(冠脉)硬化性心脏病的主要方式之一。正中胸骨切开、体外循环下的 CABG 手术疗效稳定,技术普及,一直以来是主流的技术形式。而体外循环和胸骨切开带来的并发症,也一直是临床关注的重要问题。近年来随着微创外科理念的发展,CABG 手术中把避免体外循环和胸骨切开作为探索方向,旨在减少手术创伤,同时又要保证患者近远期疗效。与传统 CABG 相比,微创 CABG 的创伤小、恢复快、输血少、住院时间短[1]。
目前的微创冠脉外科主要涉及内容包括:非体外循环下 CABG(OPCAB)、微创直视小切口 CABG(MIDCAB 和 MICS-CABG)、胸腔镜 CABG(TECAB)、机器人辅助 CABG(RACAB)以及杂交冠脉血运重建术(HCR)。虽然经历了近 20 年的发展,但是目前的微创 CABG 手术仍然是少数中心和少数医生的技术探索,并未成为主流和趋势。在此,仅对微创 CABG 所涉及的当前思考和前景分析进行部分阐述。
1 当前思考
1.1 正中胸骨切开非体外循环下 CABG(OPCAB)是否属于微创手术?
OPCAB 手术并不是 CABG 领域的新技术,而是始终伴随着 CABG 的发展进程,在不同的阶段有不同的形式。第一阶段(1962~1968 年):冠脉外科的先驱们在没有体外循环支持和没有特殊固定装置的情况下,解剖出冠脉,进行切断或者切开,使用大隐静脉[2]或者乳内动脉[3],实施端端吻合或者端侧吻合。这时候一般只做单支病变。第二阶段(1968~1995年):在体外循环手术为主流的背景之下,仍然有一部分外科医生坚持进行非体外循环手术,此时仍然缺乏特殊器械的帮助,他们依靠团队配合,使用药物控制心率和血压,阻断冠脉后快速进行吻合,一般仅限于前降支和右冠主干病变[4-5],有时也需要中转体外循环。第三阶段(1995 年以后):使用专用的心肌固定器、心尖吸引器、分流栓等器械辅助,充分暴露手术区域,提高操作稳定性,创造无血吻合条件[6],使得非体外循环技术得到明显的提高和推广,手术疗效改善,技术易于普及,中转体外循环的比例大大降低。
从疗效而言,体外和非体外循环的两种手术方式一直以来存在争议。有不少研究认为,随着现代体外循环技术的不断改进,体外循环手术的安全性和可靠性得到公认[6],而非体外循环手术在长期生存和再血管化方面也仍然具有不确定性。因此,目前还不能够单纯以是否体外循环来判断CABG的创伤与疗效。并且在心脏外科领域的其它微创手术,例如微创瓣膜手术和微创先心病手术等,都将微创的主要方向指向如何保护胸廓结构和减少切口,也并未将体外循环作为定义微创与否的重要依据。
1996 年经左胸小切口直视冠脉旁路手术(MIDCAB)开展[7],1998 年机器人辅助的冠脉旁路手术(RACAB)开展[8],2009 年开始大量报道了经左胸小切口多支病变的 CABG 手术(MICS-CABG)[9]。随着这些微创冠脉外科技术的不断深入,正中开胸的 OPCAB 已经不是目前微创冠脉外科领域的主要内容。然而,非体外循环技术作为减少体外循环损伤的有益探索,仍然是冠脉外科技术的重要形式,并可能在未来的微创冠脉外科的深入发展中起到重要的作用。
1.2 目前的微创 CABG 有哪些基本要素和内容特征?
微创 CABG 的这些基本特征和要素(表 1),都是值得探讨的话题和努力的方向,也可能是随着技术进步和疗效判定而不断变化更新。

1.3 微创多支 CABG 手术(MICS-CABG)是否存在体外循环与非体外循环的争议?
正如常规切口的体外循环和非体外循环 CABG 存在争议一样,微创切口的 CABG 手术(MICS-CABG)也会存在体外和非体外循环的争议。一方面,医生会将原本常规手术的技术选择倾向代入微创手术中,使得微创条件下仍然存在两种形式。目前有报道[10]显示,在微创冠脉旁路手术中,使用非体外循环的比例可以达到 99.8%。而在另外的报道[11]中,使用体外循环的比例为 100%。在另一方面,在技术探索的学习曲线阶段对于体外循环技术的依赖也是不同的。有报道在早期探索阶段,体外循环和非体外循环的比例是 42.5% vs. 57.5%[12]。而达到成熟阶段以后,这个比例变为 24% vs. 76%[13]。因此,无论如何,体外循环和非体外循环两种方式,存在于微创 CABG 手术中都是必要和合理的。外科医生在微创 CABG 手术中的技术选择,正如常规手术一样,也将是一个具有争议的个体化问题。
1.4 微创 CABG 的临床结果能否媲美常规手术?
一项纳入 2 528 例的长达 15 年的 MICS-CABG 的病例报道[10]中,中转正中开胸的比例是 0%,中转体外循环的比例是 0.2%,平均远端吻合口数目 2.9,住院死亡率 1.0%。有 97.3% 的患者手术室内脱机拔管,有 61.1% 的患者术后 48 h 出院。术后随访 1 年、3 年和 10 年的生存率分别是 98.8%,93.6% 和 69.1%。另一项研究[14]显示,在 940 例使用双侧乳内动脉的 MICS-CABG 手术中,非体外循环比例 91.2%,平均远端吻合口数目 3.2,手术死亡率 0.9%,手术室内拔除气管插管的比例是 79%。术后平均住院时间为 3.1 d。
关于血管桥的通畅率也进行了研究,Ruel 团队[13]报道 6 个月 CT 血管造影(CTA)通畅率研究,LIMA 为 100%,大隐静脉 85%。另一组研究[15]报道,1年通畅率 LIMA 为 98.4%,桡动脉为 100%,大隐静脉为 84%。
这些报道来自于微创冠脉外科领域的成熟团队,无论从近期效果还是通畅率方面,微创 CABG 都不差于常规手术,而一旦再血管化效果稳定,其微创的优势就会显现出来,表现为术后机械通气时间、术后住院时间缩短,输血需求减少等[16-17]。虽然其远期效果有待观察,但近期效果令人满意。
2 前景分析
2.1 机器人 CABG 和全腔镜 CABG 的发展值得期待
机器人辅助获取乳内动脉技术比较成熟,且有一定的优势。其主要优点为:伤口牵拉小、术后疼痛较轻;可以进行血管的裸取,从而增加了动脉移植物的长度;而且更方便地获取右乳内动脉(RIMA)。一项 8 年随访研究[18]显示,RACAB 术后心脑血管不良事件发生概率为 0%,术后通畅率为 94.3%,靶血管再介入率为 1.9%。
而全机器人内镜下 CABG(TECAB)经过一段时间的临床尝试,正在等待进一步的更新,尤其是在吻合方法和装置方面有待改进[19]。Leonard 等[20]的 Meta 分析显示,TECAB 围术期心肌梗死的发生率为 2.28%,卒中的发生率为 1.50%,再血管化的发生率为 2.99%,早期移植物的通畅率为 94.8%,与 MIDCAB 组均无明显差异。然而由于目前缺乏足够的数据和强有力的证据,TECAB 还无法与常规搭桥手术进行令人信服的对照研究。
不借助于机器人的全腔镜搭桥手术也有报道[21],虽然最终仍需要在左胸下方作 1 个 3~4 cm 的小切口,但创伤性较微创直视下 MICS-CABG 已有很明显降低,并且该报道在平均吻合口数目,使用双侧乳内动脉,复合桥等方面都有很好的尝试。
机器人技术以及全内镜技术难度高,学习曲线长,但作为外科医生,我们应该相信和期待机器人外科会取得实质性的进步,引领微创冠脉外科走向新的阶段。
2.2 微创多支冠脉手术(MICS-CABG)与杂交冠脉再血管化治疗(HCR):哪个是趋势?
如果外科医生可以实现微创多支冠脉完全再血管化,那么这种术式与杂交冠脉再血管化之间如何取舍,就可能出现新的争议。因为单纯从微创效果而言,两者所差无几,MICS-CABG 和 HCR 在住院死亡、主要不良心脑血管事件、外科并发症、休克、心肌梗死、长期生存、总体花费等方面无显著差异[22],故未来策略的选择将更多地着眼于血管移植物和冠脉内支架的长期疗效。如果可以实现多动脉桥,则外科微创手术可能更有优势。
从另一个角度来讲,技术团队的配合程度也将影响策略的选择。在这个方面,由一个团队完成多支病变的微创外科冠脉血运重建(MICS-CABG),可能会优先于由两个团队合作完成的杂交血运重建治疗(HCR)。Ruel 等[13]分析了微创冠脉外科以及杂交治疗的四种策略方式的优缺点,认为微创多支病变外科血运重建和外科 MIDCAB 优先的分期杂交治疗,是将来更有希望和发展前途的策略,而一站式同期杂交治疗和介入优先的分期杂交治疗,优势并不明显。
2.3 医生培训与学习曲线的影响
医生培训无疑是影响外科医生技术升级和技术转型的重要因素。从常规手术进入微创手术领域,需要的学习曲线可能也是每个医生和每个团队所面临的个体化问题。一项成熟团队的研究[12]认为,在掌握常规 CABG 技术的基础上,进行 60 例单支病变的 MIDCAB 手术,再经过 16 例 体外循环 辅助下的 MICS-CABG,再完成 40 例非体外循环的 MICS-CABG,就可以跨越微创冠脉旁路手术的学习曲线,掌握微创 CABG 手术。而另一项研究[16]认为,开展常规手术和微创手术 3 年以上,并且完成 100 例以上 MICS-CABG,就具备了成熟的微创冠脉外科医生的资质,可以参与手术效果的对照研究。这些文献报道的技术标准,对于成熟团队中大多数外科医生而言,经过培训应该是都可以达到的。
除此之外,另外一个问题也相当重要。对外科医生来说,将常规手术的技术模式直接转移到微创手术中,可能更有利于尽快地技术升级和技术转型,例如,常规手术中习惯于体外循环手术的外科医生,转为微创手术的时候仍然可以坚持体外循环的方法,而常规手术中习惯于非体外循环手术的医生,转为微创手术时仍然可以尝试非体外循环方式为主。只要常规手术的技术标准和效果可以复制,微创的技术难度可以通过合理的策略和不断的练习而克服[23]。
3 总结
微创理念是现代治疗的趋势,外科医生无法选择回避。同时,外科医生对技术的追求也是无止境的,并且已经有外科医生在微创冠脉外科领域做出了很好的探索和初步的成绩。虽然目前开展单位不多,数量不足,证据有限,但相信在不久的将来会得到迅速发展。包括机器人技术,全内镜技术以及先进吻合装置的应用,可能都会给这个领域带来全新的改变。外科医生充分认识到并拥抱这样的趋势,坚持学习探索,才会更好地融入这个时代。
利益冲突:无。
作者贡献:周荣锋实施研究、数据整理与分析、论文初稿撰写;陈彧负责选题与设计,审校、修改论文。
冠状动脉旁路移植手术(coronary artery bypass grafting,CABG)已有 60 年的历史,目前仍然是治疗冠状动脉(冠脉)硬化性心脏病的主要方式之一。正中胸骨切开、体外循环下的 CABG 手术疗效稳定,技术普及,一直以来是主流的技术形式。而体外循环和胸骨切开带来的并发症,也一直是临床关注的重要问题。近年来随着微创外科理念的发展,CABG 手术中把避免体外循环和胸骨切开作为探索方向,旨在减少手术创伤,同时又要保证患者近远期疗效。与传统 CABG 相比,微创 CABG 的创伤小、恢复快、输血少、住院时间短[1]。
目前的微创冠脉外科主要涉及内容包括:非体外循环下 CABG(OPCAB)、微创直视小切口 CABG(MIDCAB 和 MICS-CABG)、胸腔镜 CABG(TECAB)、机器人辅助 CABG(RACAB)以及杂交冠脉血运重建术(HCR)。虽然经历了近 20 年的发展,但是目前的微创 CABG 手术仍然是少数中心和少数医生的技术探索,并未成为主流和趋势。在此,仅对微创 CABG 所涉及的当前思考和前景分析进行部分阐述。
1 当前思考
1.1 正中胸骨切开非体外循环下 CABG(OPCAB)是否属于微创手术?
OPCAB 手术并不是 CABG 领域的新技术,而是始终伴随着 CABG 的发展进程,在不同的阶段有不同的形式。第一阶段(1962~1968 年):冠脉外科的先驱们在没有体外循环支持和没有特殊固定装置的情况下,解剖出冠脉,进行切断或者切开,使用大隐静脉[2]或者乳内动脉[3],实施端端吻合或者端侧吻合。这时候一般只做单支病变。第二阶段(1968~1995年):在体外循环手术为主流的背景之下,仍然有一部分外科医生坚持进行非体外循环手术,此时仍然缺乏特殊器械的帮助,他们依靠团队配合,使用药物控制心率和血压,阻断冠脉后快速进行吻合,一般仅限于前降支和右冠主干病变[4-5],有时也需要中转体外循环。第三阶段(1995 年以后):使用专用的心肌固定器、心尖吸引器、分流栓等器械辅助,充分暴露手术区域,提高操作稳定性,创造无血吻合条件[6],使得非体外循环技术得到明显的提高和推广,手术疗效改善,技术易于普及,中转体外循环的比例大大降低。
从疗效而言,体外和非体外循环的两种手术方式一直以来存在争议。有不少研究认为,随着现代体外循环技术的不断改进,体外循环手术的安全性和可靠性得到公认[6],而非体外循环手术在长期生存和再血管化方面也仍然具有不确定性。因此,目前还不能够单纯以是否体外循环来判断CABG的创伤与疗效。并且在心脏外科领域的其它微创手术,例如微创瓣膜手术和微创先心病手术等,都将微创的主要方向指向如何保护胸廓结构和减少切口,也并未将体外循环作为定义微创与否的重要依据。
1996 年经左胸小切口直视冠脉旁路手术(MIDCAB)开展[7],1998 年机器人辅助的冠脉旁路手术(RACAB)开展[8],2009 年开始大量报道了经左胸小切口多支病变的 CABG 手术(MICS-CABG)[9]。随着这些微创冠脉外科技术的不断深入,正中开胸的 OPCAB 已经不是目前微创冠脉外科领域的主要内容。然而,非体外循环技术作为减少体外循环损伤的有益探索,仍然是冠脉外科技术的重要形式,并可能在未来的微创冠脉外科的深入发展中起到重要的作用。
1.2 目前的微创 CABG 有哪些基本要素和内容特征?
微创 CABG 的这些基本特征和要素(表 1),都是值得探讨的话题和努力的方向,也可能是随着技术进步和疗效判定而不断变化更新。

1.3 微创多支 CABG 手术(MICS-CABG)是否存在体外循环与非体外循环的争议?
正如常规切口的体外循环和非体外循环 CABG 存在争议一样,微创切口的 CABG 手术(MICS-CABG)也会存在体外和非体外循环的争议。一方面,医生会将原本常规手术的技术选择倾向代入微创手术中,使得微创条件下仍然存在两种形式。目前有报道[10]显示,在微创冠脉旁路手术中,使用非体外循环的比例可以达到 99.8%。而在另外的报道[11]中,使用体外循环的比例为 100%。在另一方面,在技术探索的学习曲线阶段对于体外循环技术的依赖也是不同的。有报道在早期探索阶段,体外循环和非体外循环的比例是 42.5% vs. 57.5%[12]。而达到成熟阶段以后,这个比例变为 24% vs. 76%[13]。因此,无论如何,体外循环和非体外循环两种方式,存在于微创 CABG 手术中都是必要和合理的。外科医生在微创 CABG 手术中的技术选择,正如常规手术一样,也将是一个具有争议的个体化问题。
1.4 微创 CABG 的临床结果能否媲美常规手术?
一项纳入 2 528 例的长达 15 年的 MICS-CABG 的病例报道[10]中,中转正中开胸的比例是 0%,中转体外循环的比例是 0.2%,平均远端吻合口数目 2.9,住院死亡率 1.0%。有 97.3% 的患者手术室内脱机拔管,有 61.1% 的患者术后 48 h 出院。术后随访 1 年、3 年和 10 年的生存率分别是 98.8%,93.6% 和 69.1%。另一项研究[14]显示,在 940 例使用双侧乳内动脉的 MICS-CABG 手术中,非体外循环比例 91.2%,平均远端吻合口数目 3.2,手术死亡率 0.9%,手术室内拔除气管插管的比例是 79%。术后平均住院时间为 3.1 d。
关于血管桥的通畅率也进行了研究,Ruel 团队[13]报道 6 个月 CT 血管造影(CTA)通畅率研究,LIMA 为 100%,大隐静脉 85%。另一组研究[15]报道,1年通畅率 LIMA 为 98.4%,桡动脉为 100%,大隐静脉为 84%。
这些报道来自于微创冠脉外科领域的成熟团队,无论从近期效果还是通畅率方面,微创 CABG 都不差于常规手术,而一旦再血管化效果稳定,其微创的优势就会显现出来,表现为术后机械通气时间、术后住院时间缩短,输血需求减少等[16-17]。虽然其远期效果有待观察,但近期效果令人满意。
2 前景分析
2.1 机器人 CABG 和全腔镜 CABG 的发展值得期待
机器人辅助获取乳内动脉技术比较成熟,且有一定的优势。其主要优点为:伤口牵拉小、术后疼痛较轻;可以进行血管的裸取,从而增加了动脉移植物的长度;而且更方便地获取右乳内动脉(RIMA)。一项 8 年随访研究[18]显示,RACAB 术后心脑血管不良事件发生概率为 0%,术后通畅率为 94.3%,靶血管再介入率为 1.9%。
而全机器人内镜下 CABG(TECAB)经过一段时间的临床尝试,正在等待进一步的更新,尤其是在吻合方法和装置方面有待改进[19]。Leonard 等[20]的 Meta 分析显示,TECAB 围术期心肌梗死的发生率为 2.28%,卒中的发生率为 1.50%,再血管化的发生率为 2.99%,早期移植物的通畅率为 94.8%,与 MIDCAB 组均无明显差异。然而由于目前缺乏足够的数据和强有力的证据,TECAB 还无法与常规搭桥手术进行令人信服的对照研究。
不借助于机器人的全腔镜搭桥手术也有报道[21],虽然最终仍需要在左胸下方作 1 个 3~4 cm 的小切口,但创伤性较微创直视下 MICS-CABG 已有很明显降低,并且该报道在平均吻合口数目,使用双侧乳内动脉,复合桥等方面都有很好的尝试。
机器人技术以及全内镜技术难度高,学习曲线长,但作为外科医生,我们应该相信和期待机器人外科会取得实质性的进步,引领微创冠脉外科走向新的阶段。
2.2 微创多支冠脉手术(MICS-CABG)与杂交冠脉再血管化治疗(HCR):哪个是趋势?
如果外科医生可以实现微创多支冠脉完全再血管化,那么这种术式与杂交冠脉再血管化之间如何取舍,就可能出现新的争议。因为单纯从微创效果而言,两者所差无几,MICS-CABG 和 HCR 在住院死亡、主要不良心脑血管事件、外科并发症、休克、心肌梗死、长期生存、总体花费等方面无显著差异[22],故未来策略的选择将更多地着眼于血管移植物和冠脉内支架的长期疗效。如果可以实现多动脉桥,则外科微创手术可能更有优势。
从另一个角度来讲,技术团队的配合程度也将影响策略的选择。在这个方面,由一个团队完成多支病变的微创外科冠脉血运重建(MICS-CABG),可能会优先于由两个团队合作完成的杂交血运重建治疗(HCR)。Ruel 等[13]分析了微创冠脉外科以及杂交治疗的四种策略方式的优缺点,认为微创多支病变外科血运重建和外科 MIDCAB 优先的分期杂交治疗,是将来更有希望和发展前途的策略,而一站式同期杂交治疗和介入优先的分期杂交治疗,优势并不明显。
2.3 医生培训与学习曲线的影响
医生培训无疑是影响外科医生技术升级和技术转型的重要因素。从常规手术进入微创手术领域,需要的学习曲线可能也是每个医生和每个团队所面临的个体化问题。一项成熟团队的研究[12]认为,在掌握常规 CABG 技术的基础上,进行 60 例单支病变的 MIDCAB 手术,再经过 16 例 体外循环 辅助下的 MICS-CABG,再完成 40 例非体外循环的 MICS-CABG,就可以跨越微创冠脉旁路手术的学习曲线,掌握微创 CABG 手术。而另一项研究[16]认为,开展常规手术和微创手术 3 年以上,并且完成 100 例以上 MICS-CABG,就具备了成熟的微创冠脉外科医生的资质,可以参与手术效果的对照研究。这些文献报道的技术标准,对于成熟团队中大多数外科医生而言,经过培训应该是都可以达到的。
除此之外,另外一个问题也相当重要。对外科医生来说,将常规手术的技术模式直接转移到微创手术中,可能更有利于尽快地技术升级和技术转型,例如,常规手术中习惯于体外循环手术的外科医生,转为微创手术的时候仍然可以坚持体外循环的方法,而常规手术中习惯于非体外循环手术的医生,转为微创手术时仍然可以尝试非体外循环方式为主。只要常规手术的技术标准和效果可以复制,微创的技术难度可以通过合理的策略和不断的练习而克服[23]。
3 总结
微创理念是现代治疗的趋势,外科医生无法选择回避。同时,外科医生对技术的追求也是无止境的,并且已经有外科医生在微创冠脉外科领域做出了很好的探索和初步的成绩。虽然目前开展单位不多,数量不足,证据有限,但相信在不久的将来会得到迅速发展。包括机器人技术,全内镜技术以及先进吻合装置的应用,可能都会给这个领域带来全新的改变。外科医生充分认识到并拥抱这样的趋势,坚持学习探索,才会更好地融入这个时代。
利益冲突:无。
作者贡献:周荣锋实施研究、数据整理与分析、论文初稿撰写;陈彧负责选题与设计,审校、修改论文。