非體外循環與體外循環冠狀動脈旁路移植術治療對老年冠心病患者臟器損傷及Th1/Th2免疫平衡的影響

金文杰，李修遠，郝瑞

非體外循環與體外循環冠狀動脈旁路移植術治療對老年冠心病患者臟器損傷及Th1/Th2免疫平衡的影響

金文杰1，李修遠1，郝瑞1

目的 探討非體外循環冠狀動脈旁路移植術（OPCAB）與體外循環冠狀動脈旁路移植術（CABG）治療對老年冠心病患者臟器損傷及Th1/Th2免疫平衡的影響。方法 將2014年11月～2016年11月于宜賓市第一人民醫院就診的老年冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┗颊?02例按隨機數字表法分為兩組，平均年齡為（73.5±5.4）歲。OPCAB組與CABG組各51例，兩組性別、年齡等差異無統計學意義。對比兩組治療效果及手術并發癥（指標包括橋血流量、輸血量、血管搭橋數、氣管插管時間、呼吸機使用時間、呼吸衰竭發生率、二次開胸率、新發心房顫動率、住院時間、死亡率、肺部感染發生率、急性腎衰發生率、腦梗死發生率）。檢測患者臟器損傷的生化指標，包括肌酸激酶同工酶（CK-MB）、心肌肌鈣蛋白I（cTnI）、谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、血清肌酐（Scr）及尿素氮（BUN）水平及Th1/Th2免疫平衡指標，包括干擾素γ（INF-γ）、白介素-4（IL-4）、INF-γ/IL-4水平。結果 OPCAB組橋血流量、輸血量、血管搭橋數、氣管插管時間、呼吸機使用時間、呼吸衰竭發生率、二次開胸率、新發心房顫動率、住院時間、死亡率、肺部感染發生率、急性腎衰發生率、腦梗死發生率均明顯低于CABG組（P均＜0.05）。OPCAB組在術后4 h、8 h、12 h、24 h及48 h CK-MB、cTnI、AST、ALT、Scr及BUN水平均明顯低于CABG組（P均＜0.05），肺功能氧合指數（OI）明顯高于CABG組（P＜0.05）。不同時間點各組間INF-γ、IL-4、INF-γ/IL-4水平差異無統計學意義（P均＞0.05）。結論 OPCAB法與CABG法對老年冠心病患者臟器均有一定損傷，且影響機體Th1/Th2免疫平衡，但OPCAB法損傷程度小，治療效果更佳。

OPCAB；CABG；冠心??；臟器損傷；免疫

冠狀動脈旁路移植術為目前治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┑某Ｓ梅椒?，其不僅能夠改善冠狀動脈狹窄狀態，緩解粥樣硬化狀態，還能夠提高血液灌注，調解機體血氧平衡[1]。盡管冠狀動脈旁路移植術成功用于各類心臟外科手術，但其造成的臟器損傷及術后并發癥不容忽視[2]。因此，對手術耐受力差、機體功能低下的老年冠心病患者在冠狀動脈旁路移植術中發生的臟器損傷及免疫平衡變化應成為該手術關注熱點[3,4]。本文通過對比兩種冠狀動脈旁路移植術（非體外循環冠狀動脈旁路移植術（OPCAB）與體外循環冠狀動脈旁路移植術（CABG）對老年冠心病患者臟器損傷及Th1/Th2免疫平衡的影響，試圖尋找更適應老年冠心病患者的手術方法，具體報道如下。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象 選取2014年11月～2016年11月于宜賓市第一人民醫院就診的老年冠心病患者102例，其中男性58例，女性44例，平均年齡為（73.5±5.4）歲。入選標準：符合加拿大心血管病學會（CCS）冠心病診斷標準[5]，且入選者均對本研究知情，并自愿簽署知情同意書。排除標準：排除有惡性腫瘤、嚴重血液系統疾病、感染性疾病、心力衰竭以及重大手術史患者。采用隨機數字分組方法將患者分為OPCAB組與CABG組，每組患者51例。

1.2 治療方法 兩組均于胸骨正中切口，以大隱靜脈及左乳內動脈為血管移植物。其中CABG組常規肝素化（1.0 mg/kg）后，于右心房下腔靜脈及主動脈插管建立循環，阻斷主動脈，灌注4:1含血停跳液，在中低溫或淺低溫條件下實施大隱靜脈及左乳內動脈血管橋與心臟靶血管端側吻合（遠端吻合）。待心臟復跳后，再進行大隱靜脈血管橋與升主動脈根部的端側吻合（近端吻合）。OPCAB組則在小劑量肝素化（0.8 mg/kg）后，首先進行大隱靜脈血管橋與升主動脈近端吻合，隨后用局部心肌固定器（美國Cardio-Thoracic System公司生產）與特殊胸骨牽開器（美國Cardio-Thoracic System公司生產）固定心臟靶血管周圍心肌，暴露冠狀動脈各分支后，再實施心臟血管遠端吻合。術后短期隨訪1個月，患者精神狀態良好，前期臨床癥狀減輕。CABG將體內靜脈血引到體外進行氧合，再回輸體內，血液可以不經過心臟和肺而進行循環，心臟內無血液流動。而OPCAB未阻斷主動脈，心肌供血未中斷。

1.3 評價指標及方法 療效及手術并發癥評價：對兩組患者治療后橋血流量、輸血量、血管搭橋數、氣管插管時間、呼吸機使用時間、呼吸衰竭發生率、二次開胸率、新發心房顫動率、住院時間、死亡率、肺部感染發生率、急性腎衰發生率、腦梗死發生率等相關指標進行比較。臟器損傷比較：于術前及術后4 h、8 h、12 h、24 h、48 h抽取患者肘動脈血6～8 ml，離心取上清后采用自動生化分析儀檢測肌酸激酶同工酶（CK-MB）、谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、血清肌酐（SCr）及尿素氮（BUN）。同時采用電化學自動免疫分析儀檢測各組血清肌鈣蛋白 I （cTnI）水平。此外，利用血氣分析儀檢測各組動脈氧氣壓（PaO2） 及吸入氧氣分率（FiO2），并將二者相除，計算得到肺功能氧合指數（OI）?；€水平為手術前1 h各指標水平。采用ELISA法對兩組患者血清中IL-4和INF-γ表達水平進行檢測，具體檢測步驟如下[6]：①于麻醉誘導后5 min（T1）、手術結束后5 min（T2）、24 h（T3）、48 h（T4）抽取患者肘動脈血2～3 ml，置于含抗凝劑的采血管中，離心后低溫儲存待測。待全部樣本采集完成后一次性進行批量檢測，以減少組間誤差。②取ELISA板條，加入標準品或樣本液100 μl，避光36 ℃孵育90 min后洗板，加入生物素化抗體液100 μl，繼續孵育60 min。洗板后加酶結合物100 μl，孵育30 min后洗板加入100 μl TMB溶液，孵育15 min后加終止液終止反應。③采用酶標儀進行檢測。檢測波長450 nm?；€水平為手術前1 h各指標水平。

1.4 統計學分析 采用SPSS 19.0軟件包進行統計學分析，計量數據以平均值±標準差（±s）表示，采用t檢驗進行比較；計數數據采用例數（構成比）表示，采用卡方檢驗進行分析比較。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者基線資料比較 兩組年齡、性別、罹患高血壓、糖尿病、中風、慢性阻塞性肺疾病的病例、紐約心臟病協會（NYHA）分級（Ⅲ/Ⅳ級）、LVEF差異均無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 兩組患者臨床效果和并發癥發生情況比較 結果發現，OPCAB組橋血流量、輸血量、血管搭橋數、氣管插管時間、呼吸機使用時間、呼吸衰竭發生率、二次開胸率、新發心房顫動率、住院時間、死亡率、肺部感染發生率、急性腎衰發生率、腦梗死發生率均明顯低于CABG組，且差異具有統計學意義（P均＜0.05）（表2）。

2.3 不同時間點各組臟器損傷生化指標比較 比較各組心、肺損傷情況后發現，兩組術后各時間點CK-MB、cTnI 均明顯高于基線水平，OI水平明顯低于基線水平，且差異具有統計學意義（P均＜0.05）。此外，除基線點外其余各點CKMB、cTnI及OI水平組間差異具有統計學意義（P＜0.05）（表3）。兩組在術后48 h AST、ALT、Scr及BUN水平明顯高于基線水平，且OPCAB組各指標明顯低于CABG組，且差異具有統計學意義（P＜0.05）（表4）。

2.4 不同時間點各組INF-γ、IL-4、INF-γ/IL-4水平比較 結果顯示，INF-γ水平在各時間點變化無明顯統計學差異（P＞0.05），且不同時間點兩組間也無統計學差異（P均＞0.05）。而血清中IL-4水平則在進行體外循環后呈現先升高再降低的趨勢，其中術后5 min時IL-4濃度最高，術后24 h恢復至基線水平。但不同時間點兩組間差異無統計學意義（P均＞0.05）。INF-γ/IL-4在體外循環后呈現先降低再升高的趨勢，在術后5 min時濃度最低。但不同時間點兩組間差異無統計學意義（P＞0.05）（表5）。

表1 兩組患者基線資料比較

3 討論

冠心病因其較高的致殘率及死亡率備受人們關注，冠狀動脈旁路移植術通過患者胸部、手臂內部或腿部取下血管來構建冠狀動脈流路，以期改善心臟血流，降低心肌梗塞發生率。其中在CABG法過程中，體外循環管道系統通常直接與血液接觸，容易引發機體炎癥反應及免疫系統反應[7,8]；而 OPCAB法能夠在不破壞機體的凝血系統平衡的狀態下構建循環新系統，大大降低了患者手術并發癥的發生率[9]。本次研究結果顯示，OPCAB組橋血流量、輸血量、血管搭橋數、氣管插管時間、呼吸機使用時間、住院時間均明顯低于CABG組，且差異具有統計學意義（P均＜0.05）。主要由于OPCAB法能夠在心臟正常跳動下完成搭橋手術，不必依靠體外循環，因此能夠降低手術過程中輸血量及出血量，提高手術效率，縮短重癥監護的停留時間。由于不依靠體外循環過程，OPCAB組中全身性炎性發生率較低，故OPCAB組呼吸衰竭發生率、二次開胸率、新發心房顫動率、死亡率、肺部感染發生率、急性腎衰發生率、腦梗死發生率明顯低于CABG組。

據報道[10]，心臟手術過程中因降低機體心、肝、肺、腎等各靶器官的血流灌注，易造成臟器不同程度的損傷。由于老年患者手術耐受力低，機體各功能器官日益衰竭，功能不全，因此對心臟手術造成的損傷尤為敏感。本研究中選取CK-MB、cTnI、OI、AST、ALT、Scr及BUN等指標，分別監測老年患者在術后各時段心功能、肺功能、肝功能及腎功能變化情況。當心肌受損時，機體CK-MB、cTnI水平隨之升高[11,12]，該結論在本研究中得以證實。手術過程中OPCAB組及CABG組患者體內CK-MB、cTnI水平明顯高于基線水平。此外，兩組患者在手術過程中OI水平明顯低于正常值400～500 mmHg， BUN及SCr值均明顯高于正常范圍（BUN正常范圍3.2～7.1 mmol/L；SCr正常范圍53～106 μmol/L）。說明兩組患者各臟器在治療過程中受到不同程度的損傷，其中OPCAB組除OI值外，其余各指標值均低于CABG組，表明各器官在OPCAB法下受損程度較低。王志維等[13]研究發現，老年人進行非體外循環冠狀動脈旁路移植術后，患者CK-MB及cTnI水平先升高后降低，自術后30 min至術后72 h CABG組明顯高于OPCAB組，與本研究結果基本一致。說明OPCAB對患者心肌損傷低。但王志維學者報道中僅對患者心肌損傷程度進行探討，而未對其他重要臟器功能進行觀察。本研究對患者心臟、肝臟及腎臟等重要臟器進行考察，較為全面評估患者術后體征。

表2 兩組臨床效果及短期并發癥發生情況比較

表3 不同時間點各組心、肺損傷情況比較

表4 不同時間點各組肝、腎損傷情況比較

表5 不同時間點各組INF-γ、IL-4、INF-γ/IL-4水平比較

在機體免疫應答機制中，輔助性 T 淋巴細胞亞群（Th）處中心環節，主宰著機體的免疫調節功能[14]。Th主要通過能夠分泌各類細胞因子發揮抑制細胞毒性 T 淋巴細胞、B 細胞、巨噬細胞及T 淋巴細胞的作用，調節機體免疫平衡。Th1細胞與Th2細胞分別為Th細胞的兩個亞群，前者靠分泌INF-γ，發揮細胞免疫功能；后者靠分泌IL-4，發揮體液免疫功能；兩者比例平衡才能保證機體免疫功能的正常[15,16]。本研究通過監測手術過程中機體血清中INF-γ、IL-4濃度研究機體在手術過程中Th1/Th2平衡狀態，及機體免疫功能變化。研究表明體外循環后兩組患者Th1/Th2平衡均出現偏移，但在術后24 h又均恢復正常水平。這可能與體外循環過程中引發的一系列炎癥反應有關。但由于機體自身的免疫調節作用，故術后血清中INF-γ、IL-4濃度能自動恢復至基線水平。

本研究尚存在一定的局限性，如研究樣本量較少，研究單位較單一，尚待進一步擴大樣本量及聯合多中心進行深入研究。綜上所述，OPCAB法與CABG法均對老年冠心病患者臟器有一定損傷，并影響機體Th1/Th2免疫平衡，但OPCAB法損傷程度小，治療效果更佳，值得臨床推廣使用。此外，研究中入選例數較低，且隨訪時間較短，日后應延長對患者隨訪時間，觀察長期手術療效。

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本文編輯：阮燕萍

Influences of off-pump coronary artery bypass grafting and coronary artery bypass grafting on organ damage and Th1/Th2 immune balance in elderly patients with coronary heart disease

JIN Wen-Jie*, LI Xiuyuan, HAO Rui.*Department of Thoracic Surgery, First People's Hospital of Yibin City, Yibin 644000, China.

JIN Wen-Jie, E-mail: affj5886@126.com

Objective To investigate the influences of off-pump coronary artery bypass grafting (OPCABG) coronary artery bypass grafting (CABG) on organ damage and Th1/Th2 immune balance in elderly patients with coronary heart disease (CHD). Methods Elderly CHD patients (n=102 and average age=73.5±5.4) were chosen from the First People’s Hospital of Yibin City from Nov. 2014 to Nov. 2016, and then randomly divided into OPCABG group and CABG group (each n=51). The difference in sex and age had no statistical significance between 2 groups. The curative effects (including bypass flow volume, transfusion volume, number of bypass vessels, intubation duration and mechanical ventilation duration) and surgical complications (including incidence of respiratory failure, second chest-open surgery and new-onset atrial fibrillation, duration of hospital stays, mortality, and incidence of pulmonary infection, acute renal failure and cerebral infarction) were compared between 2 groups. The levels of biochemistry indexes of organ damage including creatine kinase-M B isoenzyme (CK-MB), cardiac troponin I (cTnI), aspertate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), serum creatinine (SCr) and blood urea nitrogen (BUN), and indexes of Th1/Th2 immune balance including interferon γ (IFN-γ), interleukin-4 (IL-4) and ratio of INF-γ to IL-4 (INF-γ/IL-4) were detected. Results The bypass flow volume, transfusion volume, number of bypass vessels, intubation duration and mechanical ventilation duration, and incidence of respiratory failure, second chest-open surgery and new-onset atrial fibrillation, duration of hospital stays, mortality, and incidence of pulmonary infection, acute renal failure and cerebral infarction were all significantly lower in OPCABG group than those in CABG group (all P<0.05). The levels of CK-MB, cTnI, AST, ALT, SCr and BUN were significantly lower (all P<0.05), and oxygenation index (OI) was significantly higher (P<0.05) in OPCABG group than those in CABG group after the surgery for 4 h, 8 h, 12 h, 24 h and 48 h. The difference in levels of INF-γ, IL-4 and INF-γ/IL-4 had no statistical significance between 2 groups at all time points (all P>0.05). Conclusion OPCABG and CABG both can induce organ damage and influence Th1/Th2 immune balance, while OPCABG hasless damage and higher curative effect in elderly CHD patients.

Off-pump coronary artery bypass grafting; Coronary artery bypass grafting; Coronary heart disease; Organ damage; Immunity

R541.4

A

1674-4055(2017)06-0712-04

1644000 宜賓,宜賓市第一人民醫院心胸外科

金文杰,E-mail:affj5886@126.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2017.06.20