通过手术实现再血管化,治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病,是医疗史上最伟大的成就之一。早在发展初期,手术就已带给患者再血管化后心绞痛的减轻,活动耐量的提高和生存率的改善。冠状动脉外科学的发展凝聚着智慧、奉献、勇气、合作,以及好的运气。
Alexis Carrel(1872-1944)发现了心绞痛和冠状动脉狭窄之间的关系。早在第一次世界大战前,他就以颈动脉作为移植血管,在犬身上进行主脉—冠状动脉吻合。由于其在心血管外科技术领域开创性的工作,他获得了诺贝尔奖。但是,正如他本人他所预料的,直至技术的进步使之可以安全地应用于人体前,Carrel的贡献一直未得到延续。
20世纪30年代,为了能在直视下完成心脏手术,Carrel和飞行员Charles Lindbergh合作,希望制造出最早的人工心肺机。而Lindbergh则为挽救自己因瓣膜性心脏病而将死的亲戚而参与这个项目尽管该计划未能制造出用于临床的装置,却也向最终的目标又迈进了一步。经过职业生涯不懈的奋斗,John Gibbon终于建立了可用于临床的体外循环(CPB)技术,并于1953年应用于一名患者。
20世纪中期,直接冠状动脉手术仍未取得技术上的突破,为了缓解心绞痛而进行的手术尝试包括:为减轻代谢刺激而进行甲状腺切除,制造心包或网膜与心脏的粘连,以增加非冠状动脉血流对心肌的供应。还有Vineberg手术,尝试将乳内动脉(IMA)埋入心肌,建立人造的侧枝循环,仅取得了非常有限的成果。
冠状动脉外科在20世纪50年代进入新地时代。至今尚不清楚到底是谁进行了第一例冠状动脉搭桥手术。第一例直接干预冠状动脉循环的手术可能是在1953年、多伦多,由William Mustard完成,他应用颈动脉至冠状动脉搭桥。
1964年,Michael DeBakey和Edward Garrett都在对冠状动脉左前降支进行内膜剥脱手术。但他们使用隐静脉作为移植旁路(SVG),进行了一例主动脉和冠状动脉搭桥的手术,使这种情况有了改观。至8年后随访时,该患者仍生活良好,吻合于主动脉、冠状动脉间的隐静脉桥仍通畅。这一病例随即被记录下来,并被视为第一例在临床上成功实施的吻合于主动脉、冠状动脉间的隐静脉搭桥手术,未实施体外循环,并使用了端端吻合技术,是历史上第一次尝试采用隐静脉的手术。
Mason sones证实了选择性冠状动脉造影的可行性,并积聚了大量的造影资料,这些资料后来由Rene Favaloro进行了深入的研究。Sones和Favaloro组成了一个非常有创造性的队伍,并证实在单支病变、左主干病变和多支病变中利用大隐静脉进行冠状动脉搭桥手术是安全和有效地。自此之后,该项技术的应用得到爆炸式的增长,以至在10年内,冠状动脉搭桥手术成为美国最常见的外科手术。
对乳内动脉(IMA,亦称为胸廓内动脉)作为搭桥旁路价值的认识来得更晚些。20世纪60年代,工作于列宁格勒巴甫洛夫研究院的V.I.Kolessov报道了一系列应用乳内动脉进行冠状动脉搭桥手术的病例,手术并未在冠状动脉造影指导下进行,亦未应用体外循环。Frank Spencer 在犬动物模型上对乳内动脉吻合于冠状循环进行了深入的实验研究。George Green通过用显微镜观察动物和尸体的预实验,成功将该技术用于临床。克利夫兰临床中心的Floyd Loop等在大宗病历中应用乳内动脉进行冠状动脉搭桥手术,进而发表了具有里程碑意义的文章,证实应用乳内动脉对前降支支配区实现再血管化,能够而极大地提高生存率。
20世纪70年代是CABG全速发展的第一个十年,通过与药物治疗的比较,确立了它在冠心病治疗中的合适地位。在有症状的患者中,CABG可以持久缓解心缢痛症状,提高患者的生活质量。冠状动脉手术研究(Coronary Artery Surgery Study,CASS),荣军管理冠状动脉搭桥试验(The Veteran’s Administration Coronary Artery Bypass Trial)和欧洲冠状动脉搭桥试验(European Coronary Artery Bypass Trial)这三个大型的前瞻性随机多中心临床试验先后实施。这三个大型试验和其它若干较小的研究一起,可以帮助我们更好地对患者进行实施,确定可能从冠状动脉搭桥手术中受益而延长生命。尤为重要的是,上述试验证实,病变较严重的患者更适合接受冠状动脉搭桥手术,从而提高生存率。除三支病变和左主干病变外,对因心肌缺血导致左室功能不全的患者施行手术治疗,比药物治疗获益更大。上述成果导致在20世纪80年代,更多病情较重的患者接受了冠状动脉搭桥手术。
手术技巧的改进和新技术在开展使越来越多的复杂患者成功接受了手术治疗。在手术技巧改进的同时,心脏外科的麻醉也有了很大的进展。随着Swan—Ganz肺动脉导管及术中经食道超声心动检查(TEE)等精密监测设备在围手术期的应用,一些原本复杂的手术变成了常规手术。麻醉技术,体外循环技术,更重要的是心肌保护方法得到了改良,并成功应用于特殊情况中。心脏外科医师、麻醉医师、体外循环师和监护室医师的紧密合作对技术的促进功不可没。正是由于这些改进,使年龄低于65岁,无严重左室功能不全或充血性心力衰竭,接受择期手术的患者,术后一个月的预期病死率低于1%。即使是左室射血分数(EF)在0.25至0.35之间,年龄低于65岁的非复杂性冠心病患者,初次接受冠状动脉搭桥的围手术期病死率也低于5%。
除改善短期效果外,技术进步也使手术的远期效果得到了提高。围手术期并发症的发病率也明显减少。最后,非体外循环冠状动脉搭桥手术以及小切口冠状动脉搭桥术的实施,有望使围手术期并发症的发病率进一步降低。