体外和非体外循环冠脉搭桥术后全身炎症反应和血小板/凝血激活的差异

  开展非体外循环下冠状动脉搭桥(OPCAB)治疗冠心病已有超过30年历史,最初推广这项技术的目的是希望通过避免体外循环损伤及尽可能减少主动脉上的操作而使病人较传统的体外循环下冠状动脉搭桥(ONCAB)获得更大受益。OPCAB的支持者希望通过推广这项技术来降低术后早期死亡率、围术期神经系统事件和肾功能衰竭发生率、减少血液制品输入和缩短住院时间。然而OPCAB的批评者则更关注由于不完全和/或较差质量的冠脉再血管化可能会增加再次血运重建率和晚期死亡率的潜在风险。虽然在过去的三十多年里已经有115项随机试验(RCT)和超过60篇荟萃(Meta)分析来对比研究OPCAB和ONCAB的优缺点,有关OPCAB在冠心病外科治疗中的地位以及使用指征仍存在激烈争论。在本文中,我们会提供最新和全面的文献证据对OPCAB和ONCAB的生物学效应、临床效果和血管造影情况进行对比分析,同时客观的阐述有关OPCAB的相关技术,外科医生经验的重要性以及二种手术费用间的差异性。

 

  本篇将从“非体外循环冠状动脉搭桥之30年争议”之“体外和非体外循环冠脉搭桥术后全身炎症反应和血小板/凝血激活的差异”进行阐述。


  不同环境下的药物动力学研究为代表的方法与既往不同且更具临床相关性,可用来评估ONCAB和OPCAB间潜在的止血功能与凝血酶原差异。Zimmermann等的一项研究发现,ONCAB术后第5天阿司匹林抗血小板作用(术后第1天开始100毫克/天)很大程度上受损,但在OPCAB术后没有受损。因此,CPB后血小板更新增加(increased platelet turnover)似乎有助于暂时的阿司匹林“抵抗”,因为在24小时给药间隔内,新增加的血小板可能有能力合成血栓素A2(TXA2)。CCABG可引发复杂的促凝血和促炎症反应,并在体外循环结束至随后的几个小时内达到顶峰,这些分子变化可以在手术后持续数天或数周。一些研究已经发现了几个分子通路显著和持久的激活,反映了全身炎症反应、血小板和凝血功能的激活、氧化应激增强和内皮细胞功能障碍。有意思的是,这些改变在ONCAB和OPCAB下均可以发生,但体外循环下个别通路例如氧化应激通路可以增强激活效应。


1、全身炎症反应 


  接受CABG手术的患者构成了一个独特的高风险人群,其特征是晚期动脉粥样硬化性疾病,低强度的全身炎症反应以及其它几种并发症并存。CABG手术本身就是心血管事件的强力触发因素,它可以引起严重的内分泌应激和全身炎症反应,在术后恢复期释放急时相蛋白和引起脓毒血症样症状。冠脉搭桥期间的全身炎症反应至少部分程度上同体外循环的使用有关,诱导白细胞和血小板活化、凝血酶和纤溶酶介导的促凝和纤溶效应、以及循环中促炎介质水平快速和持续的多倍增加。主动脉阻断引起的心肌组织缺血、再灌注损伤、斑块破裂、微栓塞以及其它因素等(如麻醉类型)也可能在CABG相关性炎症反应中发挥作用。


  避免体外循环是否在某种程度上可以减少甚至消除术后全身炎症反应仍存在争议。关于OPCAB和ONCAB术后循环中促炎症因子水平(IL-6、8、10)的一些研究报告了互相矛盾的结果。在某些研究中同时进行心脏切开吸引和使用无肝素管道是一种可能的原因,可以在部分程度上解释这些自相矛盾的结果。


  有趣的是,OPCAB相关全身炎症反应的严重程度可能会受到麻醉类型的影响。目前认为全身炎症反应在决定术后早期并发症(如低心排综合征、心肌损伤、房颤或中风)的发生中起到重要作用,如术前C-反应蛋白(CRP)水平的升高与CABG病人术后早期和晚期死亡率独立相关,术前IL-6、IL-8和单核细胞趋化蛋白-1的水平可以预测CABG术后房颤的发生。Gaudino等描述了IL-6基因多态性单碱基启动子突变和术后IL-6水平与CABG术后发生肺、肾并发症和房颤之间具有显著相关性。在OPCAB同ONCAB的随机对照试验中,尽管二者间早期死亡率没有显著差异,但OPCAB与心肌损伤显著降低且炎症介质水平减少相关。然而必须注意的是,旨在减少CABG术后全身炎症反应的药物治疗(如皮质类固醇,他汀类药物)的结果是混杂的,因此试图通过调节全身炎症反应来影响术后临床结果的作用仍有待明确。


2、血小板和凝血系统激活


  凝血系统中的血浆和细胞成分通过血液与手术伤口和体外循环管道表面接触这二种不同机制完成激活。前者在凝血系统的早期激活中起主要作用并导致凝血酶生成,凝血酶除了催化纤维蛋白原转化为纤维蛋白外,还通过与蛋白酶激活受体的相互作用形成多个细胞靶点(同时存在于血液中如血小板和血管壁上)。此外,凝血与炎症之间存在双向相互作用,前者的激活导致炎症反应,反之亦然。CABG手术过程中循环血小板通过几种不同机制被激活,包括凝血酶同血小板PAR-1的相互作用,血小板同附着在体外循环管道上的纤维蛋白原的相互作用以及同异物表面接触等,这些激活过程最终导致循环血小板减少和围术期血小板功能障碍。此外,活化血小板通过释放广泛的炎症介质加强炎症反应,血管生物合成具有抗凝血功能的前列腺素类产物如前列环素(PGI-2)的增加也是为维持炎症反应和血小板激活后的稳态平衡。


  有限的研究比较了ONCAB和OPCAB对血小板激活和聚集的影响,但没有得出显著差异。应该强调的是这些研究依赖于体外测量血小板功能,这不一定反映出体内血小板活化程度。以抗血小板药物在avalca等人最近报告了ONCAB术后早期阿司匹林的药物动力学受损,结果与这一假设一致,这与未成熟血小板数量、血小板总数、血小板团块、血栓素、IL-6、糖钙蛋白、白细胞和高敏CRP的增高有关。IL-6可通过CRP控制炎症,直接或间接通过血栓素途径调节巨核细胞分裂、分化和血小板释放。血栓生成指数在术后早期三个月内很大程度上是可逆的。三项独立研究显示,缩短给药间隔(即每天两次给药)但不加倍剂量可安全地逆转低剂量阿司匹林的抗血小板作用受损情况,同时预防心脏手术后因急性炎症和血小板更新增加引起的血小板活化。


  小结:目前没有明确证据显示OPCAB可大幅度减轻术后全身炎症反应和降低血小板激活。ONCAB术后低剂量阿司匹林的抗血小板作用由于血小板更新率增加而短暂受损。


    2019/8/19 14:17:24     访问数:126
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