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冠狀動脈旁路移植（coronary artery bypass graft，CABG）又稱心臟繞道術、冠狀動脈搭橋，簡稱搭橋，是用移植血管在主動脈及梗阻的冠狀動脈遠端建立血管通路的外科手術。此移植血管稱為血管橋[1]或橋血管[2]，其繞過狹窄或阻塞的冠狀動脈部位，溝通主動脈及冠脈遠端，以改善心肌血供和減少發生心肌梗死的概率。
冠脈搭橋屬於緩解心絞痛、治療冠狀動脈疾病、減少冠心病死亡風險的手術之一。搭橋所用的動脈或靜脈均來自患者自身，如：乳內動脈、橈動脈、胃網膜右動脈、大隱靜脈。將血管橋接於冠狀動脈，以繞過冠脈粥樣硬化狹窄部，從而提高冠脈灌注，增加心肌氧供。這項手術通常在心臟停搏下進行，需使用體外循環支持; 而搭橋手術也可在跳動的心臟上進行，所謂的「非體外循環[3][4]」或「脫泵[5][6]」（off-pump）手術。
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第一例冠脈搭橋術於1960年5月2日，在美國Albert Einstein醫學院-Bronx市立中心醫院施行的。由Robert Goetz醫生和胸外科醫生Micheal Rohman領隊，以及Jordan Haller和Ronald Dee醫生為助手的小組完成。[7][8] 這個技術是將血管通過環形嵌入的金屬環相連。以乳內動脈用作血管橋，吻合於右冠狀動脈。真正使用Rosenbach環的吻合術進行了15秒，沒有依靠體外循環。使用乳內動脈的不足在於，9個月後的屍檢發現吻合口仍通暢，但是粥樣硬化斑塊阻塞了乳內動脈的起始端。
俄國心外科醫生Vasilii Kolesov，被證實是第一個成功實施乳內動脈-冠狀動脈吻合術（1964年）。[9][10]
然而，Goetz的技術被其他人所引用，包括第一個成功實施人類冠脈搭橋術[11][12][13][14][15][16][17]的Kolesov。[18]Goetz的手術病例經常被人忽視，這是由於缺少充足的報道，以及對於創造的吻合方式的錯誤理解，使一些疑惑持續了40多年。血管的吻合是內膜-內膜式的，通過一個特殊設計的金屬環，血管被連接在一起。而Kolesov是通過標準的縫合技術，於1964年成功完成了第一例冠脈搭橋，在之後的五年中，他在俄羅斯聖彼得堡完成了33例相關的縫合及機械吻合。[19][20]
阿根廷外科醫生勒內·法瓦洛羅，對於搭橋血管的選擇上有了新的突破（1967年5月在克里夫蘭診所）[10][21]。他的新技術是使用自體的大隱靜脈，來取代右冠狀動脈狹窄段。之後他又成功使用大隱靜脈作為血管通路，而這項技術成為了當今我們所知的典型旁路移植術；在美國，大隱靜脈是使用內鏡靜脈獲取[22]（endoscopic vein harvesting，EVH）技術而得。不久Dudley Johnson醫生擴展了旁路移植技術，涵蓋了左冠狀動脈系統[10]。在1968年Charles Bailey、Teruo Hirose和George Green醫生在搭橋術中，用乳內動脈取代大隱靜脈[10]。
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術語上有許多變化，比如「動脈」、「旁路」或「移植」字眼被省去。這類手術所使用最常見的縮寫是CABG（發音同cabbage）[23]，複數形式是CABGs（發音同cabbages）。主動脈冠狀動脈搭橋（aorta-coronary bypass，ACB）是其舊稱[24][25]。此外，縮寫 CABG（冠狀動脈搭橋術）不可與 CAG[26]（冠狀動脈造影[27]）混淆。
動脈硬化是常見的動脈病變，特點是管壁增厚，失去彈性，管壁鈣化，由此造成血液供應減少。
動脈粥樣硬化特點是大、中動脈內層，有淡黃色膽固醇斑塊、血脂以及細胞碎片沉積。
一些術語如單支搭橋、雙支搭橋、三支搭橋、四支搭橋、五支搭橋是指搭橋術中涉及的冠狀動脈數量。也就是說雙支搭橋手術意味着兩條冠狀動脈被行搭橋（如左前降支和右冠狀動脈）；三支搭橋意味着有三條冠狀動脈被行搭橋（如左前降支、右冠狀動脈、左迴旋支）；四支搭橋意味着有四條冠狀動脈被行搭橋（如左前降支、右冠狀動脈、左迴旋支，左前降支第一對角支）；五支搭橋意味有五條。搭橋術涉及四條冠狀動脈以上並不常見。
搭橋數量越多並不等同病人更危重，同樣搭橋數量越少也不等同病人更健康。[28]一個有大量冠脈病變的患者由於缺乏合適的「靶血管」，也許將接受相對少的搭橋。一條冠狀動脈如果太細（<1mm或<1.5mm 取決於外科醫生）、嚴重鈣化（意味着冠狀動脈沒有節段免於冠脈疾病的侵犯）或心肌橋（冠狀動脈行走於心肌間而非心臟表面），也許就並不適合行搭橋術。同樣一位病人若僅左主幹狹窄，則只需要兩次搭橋（左前降支和左迴旋支）。然而，左主幹病變是心臟病導致死亡的最大風險。
外科醫生術前會評估冠脈造影結果，以確定冠脈病變的部位。外科醫生會術前會估算搭橋的數量，但最終的定奪是在手術室，經心臟檢查後決定的。
對於冠狀動脈疾病有一些替代療法。它們包括：
- 藥物治療（抗心絞痛藥物附加他汀類藥物，降壓藥，戒煙以及糖尿病者的血糖嚴格控制）
- 支架介入治療（PCI）
Hi 在症狀（如心絞痛，呼吸困難，疲乏）緩解方面，介入治療和冠脈搭橋都要比藥物治療更為有效。[29]對於一些多支冠脈病變的患者而言，冠脈搭橋的療效要優於介入治療。[30][31]
SoS（手術還是支架）研究是一項隨機對照試驗，該試驗用於比較冠脈搭橋和裸金屬支架的介入治療。SoS研究證明在多支冠脈病變的治療中，冠脈搭橋要優於介入治療。[30]
SYNTAX研究是一項隨機對照試驗，對象為1800名多支冠脈病變的患者，將冠脈搭橋和藥物洗脫支架（DES）的介入治療做比較。研究發現藥物洗脫支架組在過去12個月中，心臟或腦血管的主要不良反應發生率顯著高出（冠脈搭橋12.4% VS 藥物洗脫支架17.8% P=0.002）。[31] 這主要由於在介入治療組中，需要更多的再次血管重建，但兩組試驗在術後再梗阻或存活上沒有差別。冠脈搭橋組的中風發病率更高。
FREEDOM（患者合併糖尿病的遠期血管重建評估──多支血管病變的最佳治療）研究將在合併糖尿病的患者中比較冠脈搭橋和藥物洗脫支架的療效。試驗中，為非隨機篩選的病人所做的記錄，將提供更多關於血管重建結果的強大數據，以用做隨機分析。[32]
一項研究比較了在紐約州，所有通過冠脈搭橋或介入治療的病人的療效，結果表明在多支冠脈病變中，冠脈搭橋勝於藥物洗脫支架的介入治療。通過冠脈搭橋治療的病人，在死亡率或心肌梗死率上比使用支架的更低。通過冠脈搭橋的患者，其再次血管重建率也更低。[33] 紐約州登記處包括所有因為冠狀動脈疾病而經歷血管重建的病人，但這並不是隨機試驗，因此除反應冠脈血管重建的影響因素外，還可能反應了其他因素。
2004年ACC（美國心臟病學院）/AHA（美國心臟病協會）指南中說明了冠脈搭橋在以下情況中作為首選治療：[34]
- 左主冠狀動脈病變
- 所有三支冠狀動脈病變（左前降支、右冠狀動脈和左迴旋支）
- 不適合通過介入治療的瀰漫性疾病
2005年ACC（美國心臟病學院）/AHA（美國心臟病協會）指南進一步指出：在合併其他高風險疾病比如嚴重心功能不全（如低射血分數）或糖尿病的患者中，冠脈搭橋是首選治療。[34]
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冠脈搭橋的預後取決於各種因素，但成功的搭橋通常能維持10–15年。通常冠脈搭橋提高了高危病人（心肌缺血而導致心絞痛）的生存機率，但是在統計學上，關於冠脈搭橋和藥物治療的生存率，兩者的差異在五年後遞減。冠脈搭橋的年齡對於預後很重要，年輕且沒有合併症的患者有更高長壽的機率。年老的病人通常會經受進一步的冠脈阻塞。
對於冠脈搭橋術在拯救心臟病（通過立即緩解梗阻）的價值，在多項研究中被明確認可，但是在穩定性心絞痛中，研究無法明確搭橋術相比藥物治療的優勢。 冠脈搭橋可暫時性地緩解胸痛，但是不能延長壽命。絕大部分心臟病的源頭並非冠脈阻塞狹窄，而是吸煙、高膽固醇、高血脂症和高血壓等。[35]
心智功能喪失是冠脈搭橋常見的併發症，影響到對手術成本-效益的考慮。一份出版的調查通過對冠脈搭橋術後MRI圖像的研究表明，51%的術後病人有明顯腦部損傷。[36]
一些因素或許促成了認知功能下降。體外循環系統和手術本身會釋放各種碎片，包括少量的血細胞及斑塊。例如，當外科醫生夾鉗以及連接主動脈至套管時，產生的血栓會阻斷血流從而引起微小中風。其他與心臟手術相關的心理機能損傷因素包括低氧、高或低體溫、異常血壓、不規則心率以及術後發熱。
一個能避免患者處於心臟病高危等級，且更安全、更永久、更成功的方法是去鍛煉、戒煙、服藥控制血壓以及降低膽固醇以防止血液凝集。[35] 從更長遠來看，行為以及藥物治療可能是，避免血管因素引起心智功能喪失的唯一途徑。[37]
- 患者進入手術室，移上手術台
- 麻醉醫師給患者置入外周靜脈導管，置入動脈導管連續監測血壓。注射誘導麻醉劑（通常是丙泊酚）使患者處於無意識狀態，數分鐘後注射鎮痛劑（通常是芬太尼），注射肌肉鬆弛劑使患者肌肉鬆弛。
- 氣管插管，由麻醉醫師或者助手（如呼吸治療師或護士麻醉師）監護，以及呼吸機啟動。鎮靜、鎮痛藥物的緩慢持續注射以維持全身麻醉，持續輸注或間斷給予肌松藥物。
- 由麻醉醫生置入中心靜脈導管，必要時置入漂浮導管監測肺動脈壓、心輸出量。
- 外科醫生經胸骨中線切開打開胸腔，檢查心臟
- 截取搭橋用的血管──一般選取的是乳內動脈，橈動脈和大隱靜脈。當選取完成後，給予病人肝素以防止血液凝固
- 如果是「非體外循環」手術，外科醫生放置裝備以穩定心臟
- 如果是「體外循環」手術，外科醫生先在心臟處縫合套管，指示灌注師開始體外循環。一旦體外循環建立，外科醫生於主動脈處放置主動脈鉗，並指示灌注師向心臟注入停搏液（通常是特殊的鉀混合液，冷的）以停止心跳，減緩新陳代謝。通常患者體外機械循環的血液被冷卻至大約84°F (29°C)
- 血管橋的一端縫合至冠脈阻塞處的遠端，另一端連接於主動脈
- 心臟恢復搏動；或在「非體外循環」手術中，穩定心臟的裝備移除。在某些情況下，在主動脈的一部分由c形鉗鉗住後，使心臟恢復搏動，鉗住部位在心臟搏動的情況下用於縫合血管橋
- 魚精蛋白用來逆轉肝素的作用
- 連接胸骨，縫合關閉胸腔
- 患者被移至重症監護病房恢復。在重症監護病房甦醒和穩定後（大約1天），患者轉入心外科病房直至出院（大約4天）
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一種微創冠狀動脈搭橋術的替代療法近年開始發展。非體外循環冠脈搭橋術[38]（OPCAB）是一項不藉助於體外循環，而進行的冠脈搭橋術[39]。非體外循環的冠脈搭橋術（OPCAB）的進一步改進即為微創直視冠脈搭橋術（MIDCAB），手術是通過一個5至10厘米的切口進行[40]。
血管的選擇很大取決於特定的外科醫生和醫療機構。通常，左側胸廓內動脈（先前提及的左乳內動脈）移接至左前降支，另一些動靜脈被聯合使用於其他冠脈搭橋。右側胸廓內動脈，腿部的大隱靜脈和前臂的橈動脈也常被使用。在美國，這些血管通常是經內鏡獲取的，通過一種「內窺鏡取血管術（EVH）」的技術。胃部的胃網膜右動脈不常使用，是由於其從腹腔移取的困難性。
冠脈搭橋術後的幾個月至幾年，血管橋會病變且可能阻塞。通暢是個用來形容血管橋保持開放可能的術語。如果血管橋內有血流且無顯著（>70%直徑）的狹窄，那血管橋是被認作通暢的。
血管橋的通暢取決於一些因素，包括血管橋的類型、大小選取（胸廓內動脈，橈動脈，或者大隱靜脈），或血管橋相接的冠狀動脈，當然外科醫生手術技能也是。動脈橋（如左側胸廓內動脈、橈動脈）對於粗暴處理的敏感度遠高於大隱靜脈，且不適當的處理會導致血管痙攣。
一般最佳的通暢率是由原位的左側胸廓內動脈（近端保留與鎖骨下動脈相連）的遠端與冠狀動脈相吻合（通常為左前降支或對角支）。稍低的通暢率可見於橈動脈和「游離」的胸廓內動脈（胸廓內動脈的近端與鎖骨下動脈斷離後再與升主動脈吻合）。大隱靜脈的通暢率最差，但當患者有不同的冠狀動脈需要搭橋時，大隱靜脈可分為多個節段以供搭橋。
所使用的靜脈不是去除了靜脈瓣就是倒置連接，這樣靜脈瓣不會阻塞血管橋的血流。左側胸廓內動脈橋比靜脈橋維持時間長，既是由於動脈比靜脈結實，還因為左側胸廓內動脈只需一端連接至冠脈，而靜脈需要兩端分別連接至主動脈和冠脈。左側胸廓內動脈通常用於吻合至左前降支，這是因為其長期通暢度遠高於大隱靜脈。[41][42]
對多支血管病變的冠心病患者，施行經皮冠脈介入（PCI）聯合微創冠脈搭橋（MIDCAB）在複合手術室一站式完成稱為複合手術[43]。
患者在接受冠脈搭橋後的8到12周內需避免做某些事情，以減少切口裂開的風險。這些措施稱為胸骨的注意事項。首先，患者需要避免過度使用手臂，比如將自己推離座椅或在坐下前拖座位。為了避免這個，患者被鼓勵在站起之前，先在座位上搖擺幾次以增加衝力。其次，患者應該避免提任何超過5-10磅的東西。一加侖牛奶大概重8.5磅，這是一個很好的重量限制參考點。最後，患者應該避免將手舉過頭做事，比如從衣櫥的頂架上取毛衣或者從櫥櫃裏取碟子或杯子。
經冠脈搭橋的患者，術後除了會有和其他手術一樣的併發症外，外加一些冠脈搭橋中更常見或特有的風險。
- 灌注後綜合症，是與體外循環相關的一過性神經認知功能障礙。一些研究表明，最初的發生率在非體外循環冠脈搭橋中下降，但術後三個月後就與體外循環冠脈搭橋沒有差別。隨着時間推移，無論什麼治療（非體外循環冠脈搭橋術，傳統冠脈搭橋術或藥物治療），神經認知功能降低皆已體現在冠脈疾病的患者身上。然而2009年的研究表明，長期（超過5年）的認知功能下降不是由於冠脈搭橋引起的，而是血管病變的後果。[44]
- 胸骨不癒合：胸廓內動脈的截取使胸骨缺少血供而增加風險
- 由於栓塞，低灌注或者搭橋失敗導致心肌梗死
- 晚期血管橋狹窄，大多發生於大隱靜脈橋，由於動脈粥樣硬化引起經常性心絞痛或心肌梗死
- 由於栓塞或低灌注導致的急性腎衰
- 中風，由於栓塞或低灌注
- 血管麻痹綜合症，由於體外循環或低灌注
- 搭橋維持8-15年後，需要替換
- 氣胸：空氣聚集在肺周圍且壓迫肺
- 血胸：血液聚集在肺周空隙
- 心包填塞：血液聚集在心臟周圍且壓迫心臟，從而引起體循環及大腦灌注低。胸腔引流管置於心肺周圍可以避免此發生。如果胸腔引流管在術後早期阻塞，而出血仍在繼續，那麼這會導致心包填塞、氣胸或血胸。
- 胸腔積液：液體在肺周圍滲出。這會應引起低氧血症且恢復緩慢。
術後房顫：心臟手術後有時會出現心律失常
- 切口感染或敗血症
- 深靜脈血栓
- 麻醉併發症如惡性高熱
- 瘢痕疙瘩
- 切開口慢性疼痛
- 應激相關的慢性疾病
- 死亡
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