引用本文: 阿布都外里, 李俊红, 艾克热木, 木拉提. 高危患者冠状动脉旁路移植术前预防性应用主动脉内球囊反搏泵的Meta分析. 中国循证医学杂志, 2015, 15(11): 1284-1292. doi: 10.7507/1672-2531.20150212 复制
主动脉内球囊反搏泵(Intra-aortic balloon pump,IABP)可有效增加心脏舒张期冠状动脉供血和心内膜下心肌灌注,减轻心室后负荷,改善围手术期心脏功能,是目前广泛应用于冠状动脉外科的一种机械辅助循环装置。近年来,因接受冠脉旁路移植术(coronary artery bypass graft,CABG)患者的年龄偏大、合并症较多、左心功能差、冠脉左主干病变严重或多支病变,CABG围手术期死亡率明显增加 [1],严重影响了手术效果和患者预后。对于高危CABG患者 [2, 3],符合以下两个或以上条件可以诊断:左心室射血分数<40%,冠脉左主干狭窄≥ 70%,冠脉弥漫性病变,NYHA分级心功能Ⅲ或Ⅳ级,再次CABG,不稳定性心绞痛,近期急性心肌梗死或充血性心力衰竭。虽有临床研究 [4-6]表明,对CABG高危患者支持术前预防性应用IABP,可改善围术期的心脏功能、降低术后住院期间死亡率,但另一些研究并未得出类似结论 [7, 8]。因此,本研究采用Meta分析的方法,对高危患者CABG术前预防性应用IABP的有效性和安全性进行综合评价,以期为临床决策提供参考。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(RCT)或队列研究。
1.1.2 研究对象
高危CABG患者。
1.1.3 干预措施
试验组为CABG术前预防性应用IABP治疗;对照组为CABG术前未使用IABP治疗。
1.1.4 结局指标
围术期死亡率、术后低心排综合征发生率、术后心肌梗死发生率、ICU住院时间、术后住院时间。其中术后低心排综合征:需要安置IABP或辅助装置;或术后半小时内出现收缩压<90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),心脏指数<2.2 L/(min·m2)。术后新发心肌梗死:心电图新发Q波合并肌酸激酶MB同工酶或肌钙蛋白Ⅰ升高。
1.1.5 排除标准
① 数据资料不完善的文献;② 同一个机构的2个研究报道了相似的随访区间及相同的目标结果时,纳入质量更好或信息更全面的研究;③ 非中、英文文献。
1.2 检索策略
计算机检索The Cochrane Library(2015第2期)、PubMed、EMbase、CBM、CNKI、WanFang Data和VIP数据库,搜集有关高危患者CABG术前应用IABP的相关RCT和队列研究,检索时限均从建库至2015年4月。同时手工检索相关会议论文,并追溯纳入文献的参考文献。检索采用主题词与自由词相结合的方式,英文检索词包括coronary artery bypass grafting、CABG、intra-aortic balloon pump、aortic counterpulsation、aortic pump、IABP、prophylactic、preoperative、assisted circulation、random、blind、meta-analysis;中文检索词包括冠状动脉旁路移植术、冠脉搭桥术、主动脉内球囊反搏泵、术前、辅助循环、随机对照试验、盲法、Meta分析。以PubMed为例,其具体检索策略见框1。
框 1
#1 (coronary artery bypass grafting) OR CABG #2 (intra-aortic balloon pump) OR (aortic counterpulsation) OR (aortic pump ) OR IABP #3 prophylactic OR preoperative #4 assisted circulation #5 random OR blind OR meta-analysis #6 #1 OR #2 #7 #3 OR #4 #8 #5 AND #6 AND # 7
1.3 文献筛选、资料提取与偏倚风险评价
由2位评价员独立筛选文献、提取资料,并交叉核对,如遇分歧则讨论解决或交由第三方协助裁定。采用自制的资料提取表提取资料,提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息,包括文题、第一作者、发表时间等;② 研究设计类型及偏倚风险评价的关键要素;③ 试验组与对照组患者基本特征,包括年龄、纳入例数、性别比例、纳入标准、IABP置入时间等;④ 干预措施的具体细节;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。纳入RCT的偏倚风险采用Cochrane手册5.1.0 [9]针对RCT的偏倚风险评估工具进行评价,队列研究的偏倚风险采用NOS量表(Newcastle-Ottawa Scale)[10]进行评价。
1.4 统计分析
采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。计数资料采用相对危险度(RR)为效应指标,计量资料采用均数差(MD)为效应指标,各效应量均给出其点估计值和95%CI。纳入研究结果间的异质性采用χ2检验进行分析(检验水准为α=0.1),同时结合I2定量判断异质性的大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行Meta分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行Meta分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献895篇,经逐层筛选后,最终纳入12个研究 [2, 3, 6, 11-19],包括1 359例患者。12个研究包括6个RCT [11-16](633例)和6个队列研究 [2, 3, 6, 17-19](726例)。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价



2.3 Meta分析结果
2.3.1 围手术期死亡率
12个研究 [2, 3, 6, 11-19]均报告了围手术期死亡率。固定效应模型Meta分析结果示,术前预防性应用IABP组围手术期死亡率明显低于对照组[RCT:OR=0.15,95%CI(0.06,0.38),P<0.000 1;队列研究:OR=0.36,95%CI(0.19,0.67),P=0.001](图 2)。

2.3.2 术后低心排综合征发生率
分别有4个RCT [11, 12, 14, 16]和4个队列研究 [2, 3, 17, 19]报告了术后低心排综合征(low cardiac output syndrome,LCOS)发生率。固定效应模型Meta分析结果示,术前预防性应用IABP组术后LCOS明显低于对照组[RCT:OR=0.23,95%CI(0.12,0.43),P<0.000 01;队列研究:OR=0.21,95%CI(0.10,0.43),P<0.000 1](图 3)。

2.3.3 术后心肌梗死发生率
分别有4个RCT [11, 14-16]和4个队列研究 [2, 3, 17, 19]报告了术后心肌梗死发生率。固定效应模型Meta分析结果示,各亚组中术前预防性应用IABP 组术后心肌梗死发生率与对照组差异无统计学意义[RCT:OR=0.34,95%CI(0.10,1.11),P=0.07;队列研究:OR=0.56,95%CI(0.26,1.24),P=0.15](图 4)。

2.3.4 ICU住院时间
分别有4个RCT [11, 14-16]和5个队列研究 [3, 6, 17-19]报告了CABG术后的ICU住院时间。随机效应模式Meta分析结果示,纳入RCT的合并分析结果显示术前预防性应用IABP术后ICU住院时间明显短于对照组[MD= -42.94,95%CI(-56.11,-29.76),P<0.000 01],但纳入队列研究的合并分析结果则显示两组差异无统计学意义[MD= -4.68,95%CI(-20.69,11.33),P=0.57](图 5)。

2.3.5 术后住院时间
分别有4个RCT [11-14]和4个队列研究 [3, 6, 17, 18]报告了术后住院时间。随机效应模型Meta分析结果显示,纳入RCT的合并分析结果显示术前预防性应用IABP 组术后住院时间明显短于对照组 [MD= -3.83,95%CI(-5.82,-1.85),P=0.000 2],但纳入队列研究的合并分析结果却显示两组差异无统计学意义[MD= -0.77,95%CI(-1.80,0.26),P=0.14](图 6)。

3 讨论
1962年,Moulopoulus等 [20]首先将IABP作为机械辅助循环的一种形式应用于临床。IABP既可以通过增加左室舒张期冠状动脉灌注压力增加心肌的供血,又可通过减少心室收缩期的后负荷减少心肌耗氧,从而有效应用于心肌梗死后的心源性休克、急性心功能不全、冠状动脉旁路移植术后低心排综合征的患者 [21, 22],其目前是最主要的机械辅助循环方式 [23]。对于CABG而言,IABP通常被作为因术中停机困难或术后血流动力学不稳定的抢救措施 [24-31];即便如此,CABG术中、术后被迫应用IABP的死亡率仍较高。目前,关于高危患者CABG术前预防性应用主动脉内球囊反搏泵的有效性和安全性的研究很多,但是结论尚不统一。因此,本研究采用系统评价的方法进行研究,以期待为临床决策提供循证医学证据。
本研究结果表明,术前预防性应用IABP的术后围手术期死亡率显著降低。这与Mannacio [28]、Lorusso [32]和Etienne [33]等研究结果一致,提示术前预防性应用IABP可能增加心肌对术中麻醉诱导、搬动心脏、心肌血运重建后缺血再灌注损伤等不良刺激的耐受性,更稳定患者血流动力学,从而可平稳度过围术期。术后低心排综合征的发生率的研究结果显示,高危CABG 患者术前预防性应用IABP可明显降低心排综合征发生率。术后心肌梗死发生率的分析发现,各亚组中高危CABG 患者术前预防性应用IABP不能降低术后心肌梗死发生率。考虑CABG术后新发的心肌梗死与操作者的手术经验及移植血管完全再血管化的程度有关,IABP 仅作为一种机械辅助循环装置,不影响术后心肌梗死的发生率。本研究结果还发现,高危CABG患者术前预防性应用IABP可缩短术后ICU住院时间。这与先前的研究相似 [34, 35],提示术前预防性置入IABP组的住院费用可能会较未置入组或术中、术后置入组明显下降,这可能会节约医疗资源,减轻患者的经济负担。
本研究的局限性:① 纳入研究样本量较小,因而Meta分析的检验效能可能不足;② 纳入研究间存在一定的异质性;③ 偏倚风险评价结果提示部分研究存在一定偏倚风险,可能会影响Meta分析结果的可靠性。
综上所述,当前证据显示,高危CABG患者术前预防性应用IABP可明显降低围手术期死亡率和术后低心排综合征发生率,明显缩短术后ICU住院时间,但不能降低术后心肌梗死发生率。受纳入研究质量和数量所限,上述结论仍需开展更多高质量的RCT加以验证。
主动脉内球囊反搏泵(Intra-aortic balloon pump,IABP)可有效增加心脏舒张期冠状动脉供血和心内膜下心肌灌注,减轻心室后负荷,改善围手术期心脏功能,是目前广泛应用于冠状动脉外科的一种机械辅助循环装置。近年来,因接受冠脉旁路移植术(coronary artery bypass graft,CABG)患者的年龄偏大、合并症较多、左心功能差、冠脉左主干病变严重或多支病变,CABG围手术期死亡率明显增加 [1],严重影响了手术效果和患者预后。对于高危CABG患者 [2, 3],符合以下两个或以上条件可以诊断:左心室射血分数<40%,冠脉左主干狭窄≥ 70%,冠脉弥漫性病变,NYHA分级心功能Ⅲ或Ⅳ级,再次CABG,不稳定性心绞痛,近期急性心肌梗死或充血性心力衰竭。虽有临床研究 [4-6]表明,对CABG高危患者支持术前预防性应用IABP,可改善围术期的心脏功能、降低术后住院期间死亡率,但另一些研究并未得出类似结论 [7, 8]。因此,本研究采用Meta分析的方法,对高危患者CABG术前预防性应用IABP的有效性和安全性进行综合评价,以期为临床决策提供参考。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(RCT)或队列研究。
1.1.2 研究对象
高危CABG患者。
1.1.3 干预措施
试验组为CABG术前预防性应用IABP治疗;对照组为CABG术前未使用IABP治疗。
1.1.4 结局指标
围术期死亡率、术后低心排综合征发生率、术后心肌梗死发生率、ICU住院时间、术后住院时间。其中术后低心排综合征:需要安置IABP或辅助装置;或术后半小时内出现收缩压<90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),心脏指数<2.2 L/(min·m2)。术后新发心肌梗死:心电图新发Q波合并肌酸激酶MB同工酶或肌钙蛋白Ⅰ升高。
1.1.5 排除标准
① 数据资料不完善的文献;② 同一个机构的2个研究报道了相似的随访区间及相同的目标结果时,纳入质量更好或信息更全面的研究;③ 非中、英文文献。
1.2 检索策略
计算机检索The Cochrane Library(2015第2期)、PubMed、EMbase、CBM、CNKI、WanFang Data和VIP数据库,搜集有关高危患者CABG术前应用IABP的相关RCT和队列研究,检索时限均从建库至2015年4月。同时手工检索相关会议论文,并追溯纳入文献的参考文献。检索采用主题词与自由词相结合的方式,英文检索词包括coronary artery bypass grafting、CABG、intra-aortic balloon pump、aortic counterpulsation、aortic pump、IABP、prophylactic、preoperative、assisted circulation、random、blind、meta-analysis;中文检索词包括冠状动脉旁路移植术、冠脉搭桥术、主动脉内球囊反搏泵、术前、辅助循环、随机对照试验、盲法、Meta分析。以PubMed为例,其具体检索策略见框1。
框 1
#1 (coronary artery bypass grafting) OR CABG #2 (intra-aortic balloon pump) OR (aortic counterpulsation) OR (aortic pump ) OR IABP #3 prophylactic OR preoperative #4 assisted circulation #5 random OR blind OR meta-analysis #6 #1 OR #2 #7 #3 OR #4 #8 #5 AND #6 AND # 7
1.3 文献筛选、资料提取与偏倚风险评价
由2位评价员独立筛选文献、提取资料,并交叉核对,如遇分歧则讨论解决或交由第三方协助裁定。采用自制的资料提取表提取资料,提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息,包括文题、第一作者、发表时间等;② 研究设计类型及偏倚风险评价的关键要素;③ 试验组与对照组患者基本特征,包括年龄、纳入例数、性别比例、纳入标准、IABP置入时间等;④ 干预措施的具体细节;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据。纳入RCT的偏倚风险采用Cochrane手册5.1.0 [9]针对RCT的偏倚风险评估工具进行评价,队列研究的偏倚风险采用NOS量表(Newcastle-Ottawa Scale)[10]进行评价。
1.4 统计分析
采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。计数资料采用相对危险度(RR)为效应指标,计量资料采用均数差(MD)为效应指标,各效应量均给出其点估计值和95%CI。纳入研究结果间的异质性采用χ2检验进行分析(检验水准为α=0.1),同时结合I2定量判断异质性的大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行Meta分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行Meta分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献895篇,经逐层筛选后,最终纳入12个研究 [2, 3, 6, 11-19],包括1 359例患者。12个研究包括6个RCT [11-16](633例)和6个队列研究 [2, 3, 6, 17-19](726例)。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价



2.3 Meta分析结果
2.3.1 围手术期死亡率
12个研究 [2, 3, 6, 11-19]均报告了围手术期死亡率。固定效应模型Meta分析结果示,术前预防性应用IABP组围手术期死亡率明显低于对照组[RCT:OR=0.15,95%CI(0.06,0.38),P<0.000 1;队列研究:OR=0.36,95%CI(0.19,0.67),P=0.001](图 2)。

2.3.2 术后低心排综合征发生率
分别有4个RCT [11, 12, 14, 16]和4个队列研究 [2, 3, 17, 19]报告了术后低心排综合征(low cardiac output syndrome,LCOS)发生率。固定效应模型Meta分析结果示,术前预防性应用IABP组术后LCOS明显低于对照组[RCT:OR=0.23,95%CI(0.12,0.43),P<0.000 01;队列研究:OR=0.21,95%CI(0.10,0.43),P<0.000 1](图 3)。

2.3.3 术后心肌梗死发生率
分别有4个RCT [11, 14-16]和4个队列研究 [2, 3, 17, 19]报告了术后心肌梗死发生率。固定效应模型Meta分析结果示,各亚组中术前预防性应用IABP 组术后心肌梗死发生率与对照组差异无统计学意义[RCT:OR=0.34,95%CI(0.10,1.11),P=0.07;队列研究:OR=0.56,95%CI(0.26,1.24),P=0.15](图 4)。

2.3.4 ICU住院时间
分别有4个RCT [11, 14-16]和5个队列研究 [3, 6, 17-19]报告了CABG术后的ICU住院时间。随机效应模式Meta分析结果示,纳入RCT的合并分析结果显示术前预防性应用IABP术后ICU住院时间明显短于对照组[MD= -42.94,95%CI(-56.11,-29.76),P<0.000 01],但纳入队列研究的合并分析结果则显示两组差异无统计学意义[MD= -4.68,95%CI(-20.69,11.33),P=0.57](图 5)。

2.3.5 术后住院时间
分别有4个RCT [11-14]和4个队列研究 [3, 6, 17, 18]报告了术后住院时间。随机效应模型Meta分析结果显示,纳入RCT的合并分析结果显示术前预防性应用IABP 组术后住院时间明显短于对照组 [MD= -3.83,95%CI(-5.82,-1.85),P=0.000 2],但纳入队列研究的合并分析结果却显示两组差异无统计学意义[MD= -0.77,95%CI(-1.80,0.26),P=0.14](图 6)。

3 讨论
1962年,Moulopoulus等 [20]首先将IABP作为机械辅助循环的一种形式应用于临床。IABP既可以通过增加左室舒张期冠状动脉灌注压力增加心肌的供血,又可通过减少心室收缩期的后负荷减少心肌耗氧,从而有效应用于心肌梗死后的心源性休克、急性心功能不全、冠状动脉旁路移植术后低心排综合征的患者 [21, 22],其目前是最主要的机械辅助循环方式 [23]。对于CABG而言,IABP通常被作为因术中停机困难或术后血流动力学不稳定的抢救措施 [24-31];即便如此,CABG术中、术后被迫应用IABP的死亡率仍较高。目前,关于高危患者CABG术前预防性应用主动脉内球囊反搏泵的有效性和安全性的研究很多,但是结论尚不统一。因此,本研究采用系统评价的方法进行研究,以期待为临床决策提供循证医学证据。
本研究结果表明,术前预防性应用IABP的术后围手术期死亡率显著降低。这与Mannacio [28]、Lorusso [32]和Etienne [33]等研究结果一致,提示术前预防性应用IABP可能增加心肌对术中麻醉诱导、搬动心脏、心肌血运重建后缺血再灌注损伤等不良刺激的耐受性,更稳定患者血流动力学,从而可平稳度过围术期。术后低心排综合征的发生率的研究结果显示,高危CABG 患者术前预防性应用IABP可明显降低心排综合征发生率。术后心肌梗死发生率的分析发现,各亚组中高危CABG 患者术前预防性应用IABP不能降低术后心肌梗死发生率。考虑CABG术后新发的心肌梗死与操作者的手术经验及移植血管完全再血管化的程度有关,IABP 仅作为一种机械辅助循环装置,不影响术后心肌梗死的发生率。本研究结果还发现,高危CABG患者术前预防性应用IABP可缩短术后ICU住院时间。这与先前的研究相似 [34, 35],提示术前预防性置入IABP组的住院费用可能会较未置入组或术中、术后置入组明显下降,这可能会节约医疗资源,减轻患者的经济负担。
本研究的局限性:① 纳入研究样本量较小,因而Meta分析的检验效能可能不足;② 纳入研究间存在一定的异质性;③ 偏倚风险评价结果提示部分研究存在一定偏倚风险,可能会影响Meta分析结果的可靠性。
综上所述,当前证据显示,高危CABG患者术前预防性应用IABP可明显降低围手术期死亡率和术后低心排综合征发生率,明显缩短术后ICU住院时间,但不能降低术后心肌梗死发生率。受纳入研究质量和数量所限,上述结论仍需开展更多高质量的RCT加以验证。