缺血性心力衰竭患者在國內心力衰竭患者中的占比超過一半,也是植入式左心室輔助裝置的主要應用群體,然而缺血性心力衰竭患者的左心室輔助裝置植入治療面臨諸如患者選擇、冠狀動脈病變、小左心室、二尖瓣關閉不全以及室壁瘤等問題。針對這些問題,國外僅有一些小樣本量的回顧性研究,并且缺乏相應的歸納總結;國內則尚缺乏對這些問題的系統認識。因而本文針對這一困境,對植入式左心室輔助裝置在缺血性心力衰竭患者中的應用與進展做一概述,旨在幫助臨床醫師對缺血性心力衰竭患者的左心室輔助裝置植入治療策略有一個全面而系統的認識,并在一些具體問題的處理上提供相應的參考。
引用本文: 趙雙雷, 溫明修, 李前賢, 胡熠, 劉周, 張宏家, 貢鳴. 植入式左心室輔助裝置在缺血性心力衰竭患者中的應用與進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2024, 31(11): 1663-1669. doi: 10.7507/1007-4848.202312085 復制
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心力衰竭(heart failure,HF)的發病率在全球范圍內持續增長,全球HF患者達6 000多萬,其中近一半HF新增病例發生在中國(29.9%)和印度(16.6%)。HF是心血管疾病中的“癌癥”,病程長、病情復雜、治療困難,造成巨大的公共衛生資源負擔[1]。在全球范圍內,缺血性心肌病導致HF的占比最高(26.5%),在25~79歲的成年人中,缺血性和高血壓性心臟病是導致HF的主要原因[1]。而中國的HF病因構成中,缺血性心肌病占比更高,達到一半以上[2]。缺血性心肌病是指由于動脈粥樣硬化、冠狀動脈痙攣或微循環改變引起冠狀動脈狹窄或閉塞,從而心肌出現長期缺血、缺氧,導致心肌細胞丟失、瘢痕組織替代、心臟收縮功能降低或舒張功能改變,最終造成HF的疾病[3],冠狀動脈粥樣硬化是最主要的病因。據世界衛生組織報道,每年全球范圍內冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者的死亡人數約為740萬[4],給社會造成了巨大的經濟負擔。缺血性HF的治療首先應該嘗試血運重建,血運重建使冬眠心肌恢復活力,幫助部分患者改善心功能、減輕癥狀。然而進展至終末期HF的患者,只能選擇接受心臟移植或者長期左心室輔助裝置(left ventricular assist device,LVAD)支持治療,亦或是姑息性治療[5]。由于供體心臟資源短缺,LVAD技術的應用和發展使其成為心臟移植有效且安全的替代治療,越來越多的缺血性HF患者選擇LVAD植入治療[6]。然而,不同于其他HF患者植入LVAD,缺血性HF患者植入LVAD會面臨諸多困境,包括患者的選擇、冠狀動脈的處理、左心室大小的影響、二尖瓣關閉不全的處理以及室壁瘤的處理等。由于病理改變的特殊性,缺血性HF患者的LVAD植入治療比其他類型HF患者更加復雜和棘手,因而本文針對以上困境,對植入式LVAD在缺血性HF患者中的應用與進展做一概述。
1 左心室輔助裝置在缺血性心力衰竭患者中的應用
心肌梗死后左心室重構的病理、生理學變化機制已經闡明,反復或長時間的心肌缺血導致心肌細胞適應不良、重構和細胞外基質擴張,最終導致心腔擴張和收縮功能障礙。經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)、冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)和心臟除顫器的應用可以提高缺血性心肌病患者的生存率,但其仍易發生心室重構和臨床HF進展。近1/3的嚴重心肌梗死患者會在10年內進展為HF[7]。終末期HF也叫失代償HF,是所有不斷進展的心臟病的最終結局,國際HF指南[8]對終末期HF定義是輕微勞累或休息時出現HF的嚴重體征或癥狀,對指南指導的藥物治療不耐受,或者盡管接受了最大程度的藥物治療,但仍出現難治性癥狀,伴或不伴復發性住院治療。隨著HF患者數量與供體心臟數量之間不平衡的加劇以及第三代磁懸浮LVAD技術的成熟與應用的普及,越來越多的缺血性HF患者選擇LVAD植入治療。機械輔助循環支持部門間注冊研究(INTERMACS)[9]2012—2021年的數據顯示27 314例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占38.5%。歐洲機械輔助循環支持注冊研究(EUROMACS)[10]2011—2020年的數據顯示歐洲72家醫院的4 834例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占36.1%。北京安貞醫院在2022—2023年間完成的26例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占53.8%,與國內缺血性HF在HF病因構成中的占比相符。
2 缺血性心力衰竭患者左心室輔助裝置植入治療的困境
不同于其他HF患者,缺血性心肌病導致的HF除了心肌的病理改變之外,還涉及冠狀動脈的病變、心肌梗死后的并發癥等一系列問題[11-13]。因此,缺血性HF患者的LVAD植入治療有不同于非缺血性HF的特點和困境,主要體現在5個方面:(1)哪些缺血性HF患者適合LVAD植入治療;(2)是否需要聯合CABG,搭橋哪些冠狀動脈;(3)左心室大小對LVAD植入的影響;(4)缺血性二尖瓣關閉不全是否處理,如何處理;(5)室壁瘤的處理。
2.1 哪些缺血性心力衰竭患者適合左心室輔助裝置植入治療
患者在植入LVAD之前需要接受全面的評估,排除相關禁忌證,包括INTERMACS分級、心臟超聲、右心導管和心肺運動試驗等一系列心血管系統的評估(表1)。此外,缺血性HF患者還需要心肌灌注、心肌缺血及心肌活性等方面的檢查和評估,且穩定期缺血性HF和急性缺血性HF的術前診療策略不同。

2.1.1 穩定期缺血性心力衰竭患者
晚期缺血性HF但尚有可觀的心肌存活患者在進行LVAD植入或心臟移植之前,應先嘗試血運重建(CABG/PCI)。缺血性心肌病患者的HF有時是由冬眠心肌引起,并可通過血運重建術逆轉[14]。冬眠心肌是指在長期亞急性或慢性血液灌注不足的狀態下,心肌收縮能力、新陳代謝以及心室功能降低以適應血液供應減少,相應減少對氧的需求而維持心肌細胞的存活,這是心肌的一種自我保護機制。當恢復缺血心肌的血流灌注時,冬眠心肌可以部分或全部恢復活力。反之,若沒有得到有效的血流灌注,冬眠心肌將發生不可逆的壞死,從而徹底喪失收縮功能[15]。與其他病因導致的HF不同,缺血性HF患者有可能通過血運重建改善其預后。可以通過以下檢查來評估心肌活力/冬眠心肌:正電子發射計算機斷層顯像(PET)心肌灌注和代謝技術是國際公認的檢測存活心肌的“金標準”,此外還有心肌對比超聲心動圖和延遲釓增強心臟磁共振。但存在多少冬眠心肌可以嘗試血運重建目前尚無明確推薦,Schinkel等[16]的研究發現至少3個存活心肌節段的改善才能使左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)改善≥5%。D'Egidio等[17]的研究表明當存活心肌占左心室比例>7%時,血運重建可改善預后。楊彥松[18]發現存活心肌節段≥4個可較準確預測LVEF改善≥5%。吳冬冬等[19]發現冬眠心肌與CABG術后心功能改善相關,是CABG 術后LVEF改善的獨立影響因素,并且發現冬眠心肌≥15.0%時,其預測術后LVEF改善的效能最高。臨床上則需要結合患者的癥狀、造影、超聲、合并癥等綜合考慮后決定是否嘗試血運重建,而對于沒有或較少冬眠心肌的缺血性HF患者,則進入心臟移植/LVAD植入之前的系統篩查流程,如若符合終末期HF標準[6],并排除心臟移植/LVAD植入禁忌證,則立即啟動心臟移植/LVAD植入程序,越早接受治療,預后越好。對于接受血運重建術后恢復不佳或病情進一步惡化的患者同樣可以考慮心臟移植/LVAD植入治療(圖1)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室輔助裝置;LVEF:左心室射血分數;PET:正電子發射計算機斷層顯像
2.1.2 急性期缺血性心力衰竭患者
急性期缺血性HF主要是由急性心肌梗死導致,急性心肌梗死是常見的臨床問題,隨著診療技術的改進,特別是早期血運重建已經將急性心肌梗死后的總死亡率降至<5%。然而如果急性心肌梗死后進展為心源性休克則仍然伴有較高死亡率,8%~12%的ST段抬高型心肌梗死并發心源性休克,5%的非ST段抬高型心肌梗死并發心源性休克,而并發心源性休克患者的死亡率高達40%~50%[20-21]。早期血運重建一直是心肌梗死的主要緊急治療方法。然而,單純的血運重建并不能完全逆轉梗死,并可能導致額外的再灌注損傷。此外,血運重建并不能立即卸載損傷的心室或逆轉多器官功能衰竭時的系統性功能障礙。因此,除藥物和血運重建治療之外,還需要補充循環支持治療。在抗HF、正性肌力藥物、機械通氣、抗休克、血運重建、心臟結構并發癥糾正等治療之后仍不能改善心源性休克。此時應首選臨時機械循環支持(temporary mechanical circulatory support,T-MCS)治療,目前可用的T-MCS裝置有主動脈內球囊泵、靜脈-動脈體外膜氧合和經皮LVAD。是否采用T-MCS治療難治性心源性休克取決于患者年齡、共病、神經功能以及長期生存和生活質量的前景等因素。如癥狀改善,未出現終末期臟器不可逆損傷,再考慮評估LVAD植入或心臟移植。此治療策略有重要臨床意義,因為T-MCS比LVAD植入侵入性更小,通過T-MCS支持穩定病情允許為患者做更詳細的LVAD/移植前評估,此外,為患者及其家屬爭取更加充分知情和選擇時間也是至關重要的(圖2)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室輔助裝置;IABP:主動脈內球囊反搏;ECMO:體外膜肺氧合
2.2 同期冠狀動脈旁路移植
心肌缺血可以導致右心衰竭和室性心律失常,因此有研究者[22]提出在LVAD植入時聯合CABG可以降低術后右心衰竭和室性心律失常發生率。然而,這種同期聯合手術可改善預后的推測尚缺乏有效證據。LVAD支持可降低左心室舒張末期壓力和對心壁的壓力,這種壓力的降低本身可以減輕缺血負擔,術中聯合CABG是否必要存在爭議。指南[23]推薦右心室缺血患者可考慮在LVAD植入時聯合血運重建。研究[24]顯示在LVAD植入過程中同時進行CABG會增加術后感染風險,并且在降低術后右心衰竭、室性心律失常發生率和死亡率方面沒有顯示出優勢,但是目前的研究都是回顧性隊列研究,并且樣本量有限,因此存在很大的偏倚和誤差。隨著HF治療方法的快速發展,每例LVAD植入患者都有可能是潛在的心肌恢復者,將來也有可能脫離LVAD的支持,從這個角度考慮,術中血運重建似乎是有必要的。不僅右冠狀動脈的血運重建可以增加右心心肌血液灌注,前降支的血運重建也可以通過增加室間隔分支的血流量來增加右心心肌血液灌注。標準的CABG推薦使用乳內動脈,然而,在LVAD植入過程中,使用乳內動脈橋存在吻合口漏和再出血的高風險,因此往往都會選擇隱靜脈橋。
2.3 左心室大小對左心室輔助裝置植入的影響
繼發于限制性疾病和某些類型的浸潤性心肌病(如淀粉樣病變)的患者不是LVAD植入治療的理想人選,因為這些患者更容易發生雙心室衰竭和更差的預后;相反,擴張型心肌病患者被視為LVAD植入治療的良好候選者。左心室大小是造成這一差異的重要原因,缺血性心肌病患者的左心室大小則介于兩者之間[23,25]。較小的左心室易并發泵充盈受損和抽吸事件,從而導致LVAD低流量,而低流量或者循環不暢的狀態又容易繼發血栓形成和缺血性卒中[26]。至于多大的左心室是LVAD植入禁忌,以及適合LVAD植入的左心室尺寸范圍,目前尚無統一標準。針對HeartMateⅡ的研究[27]顯示,左心室舒張末期內徑<6 cm與總生存率降低、術后卒中發生率增加相關。相比之下,HeartMateⅢ的死亡率和不良事件發生率顯著降低。但同樣有研究[28]顯示,左心室舒張末期內徑<5.9 cm與更高的消化道出血和因低流量再入院等不良事件發生率相關。事實上,LVAD植入患者中,限制性心肌病和浸潤性心肌病的患者并不多見,因此,小心室患者主要是缺血性HF患者。北京安貞醫院目前完成的26例LVAD植入術中,僅2例患者的左心室舒張末期內徑<6 cm,并且都是缺血性心肌病患者,早期并沒有表現出明顯較差的結果,遠期預后差異需要進一步觀察隨訪。
2.4 缺血性二尖瓣關閉不全的處理
二尖瓣關閉不全在終末期HF患者中很常見,主要是左心室功能障礙、左心室擴張和二尖瓣環擴張引起的功能性二尖瓣關閉不全[29]。39%~43%的LVAD植入患者術前合并中重度二尖瓣關閉不全[30-31]。HF患者的功能性二尖瓣關閉不全主要分為兩大類:缺血性和非缺血性,兩者二尖瓣關閉不全具體機制不同。缺血性主要是由心肌梗死后左心室重構導致乳頭肌位移,節段室壁運動異常,二尖瓣栓系形成造成;非缺血性主要是由長期高血壓或特發性擴張型心肌病導致的左心室整體擴張,球形度增加,通常是中心性的二尖瓣反流[32]。盡管LVAD支持本身具有縮小左心室體積、瓣環周徑和瓣葉張力的作用,從而改善功能性二尖瓣反流,但有部分患者術后仍存在中重度二尖瓣反流,從而增加肺血管阻力,促進右心室衰竭,增加再入院率。指南推薦對于特定的患者,考慮修復重度二尖瓣關閉不全[24]。Tanaka等[33]的研究表明,與中重度二尖瓣反流自行消失的LVAD植入患者相比,手術矯正的患者二尖瓣反流復發率低、生存率有所改善。Robertson等[34]發現處理中重度二尖瓣關閉不全與生存率升高無關,但在降低再入院率和改善特定患者的生活質量方面具有益處。然而額外的瓣膜成形意味著侵入性操作的增加與轉機時間的延長,手術風險與右心功能受損的風險相應增加。因此,需要結合患者的年齡、基礎條件、反流原因以及LVAD應用策略等綜合考慮決定是否對中重度關閉不全的二尖瓣進行處理,對于缺血性功能性二尖瓣關閉不全、高齡、過渡到心臟移植的患者,我們偏向于不處理二尖瓣。目前北京安貞醫院完成的14例缺血性HF患者LVAD植入術中有6例伴中重度二尖瓣關閉不全。經過評估,只對2例患者實施了二尖瓣成形術,另外4例沒有處理二尖瓣的患者術后在LVAD的支持下二尖瓣反流也消失了。因此,LVAD植入患者中重度二尖瓣關閉不全的處理重在篩選合適的患者,應避免不必要的干預。終末期HF患者左心房較大,經左心房或房間隔入路處理二尖瓣,會有很好的視野和止血效果,并且還方便處理三尖瓣。
2.5 室壁瘤的處理
室壁瘤患者的LVAD植入是一項具有挑戰性的操作,主要問題有:左心室心肌壁由于太薄弱而容易破裂、室壁瘤切除后心尖變形、LVAD植入時難以對準二尖瓣口、植入后不穩定而易錯位,從而導致抽吸現象、血流紊亂、心律失常甚至卡泵。但是目前還沒有標準的術式能解決這些問題。國外經驗表明LVAD植入聯合心室重建手術安全可行,可以保證LVAD植入位置穩固的同時不增加圍術期和長期不良事件的發生率[35]。非心尖處的小室壁瘤也可簡單縫閉處理,在正常心肌處植入LVAD,盡量保證入血管與室間隔和游離壁平行[36]。Haidari等[37]首創“高領”技術,使室壁瘤切除邊緣外翻堆疊,形成“高領”容納LVAD入血管。除了室壁瘤患者,還有一種比較棘手的情況是既往有心室重建手術史的缺血性HF患者需要LVAD植入治療。Osaki等[38]對這類患者的LVAD植入方法進行了總結:(1)當左心室心尖瘢痕組織和左心室腔足夠時,利用先前手術形成的孔道直接進行LVAD入血管的植入;(2)當左心室腔足夠,但原先手術區域薄弱,不適合縫合時,則使用袖帶補片輔助LVAD入血管植入;(3)當左心室腔太小,不適合入血管植入時,選擇左心房植入。以上國外成功的實踐證明室壁瘤不是LVAD植入禁忌證,對今后國內這類患者的治療有一定指導意義。
3 缺血性心力衰竭患者左心室輔助裝置植入治療的預后
研究[39]表明HF的病因并不是LVAD植入后生存的獨立預測因素,缺血性心肌病患者的總生存率與其他LVAD患者相似,但消化道出血、心肌梗死等并發癥的發生率更高,特別是動靜脈畸形和潰瘍導致的胃腸道出血。這些信息可能有助于指導LVAD植入缺血性心肌病患者的護理。第三代LVAD的主要不良事件發生率在植入后的早期階段(≤90 d)最高(感染除外),感染和出血是主要不良事件,此外,卒中也是影響LVAD攜帶患者預后的主要不良事件[9],缺血性HF患者往往合并頸動脈和腦血管的斑塊和狹窄,因此,這類患者要著重術前評估和卒中預防。LVAD植入作為終身治療的比例逐年增加,作為移植的過渡治療逐漸減少,LVAD支持下心肌恢復并最終能夠撤泵生存的只有極少數[9]。研究[40]表明左心室卸載可改善心肌細胞的收縮功能,使左心室形狀和神經激素功能正常化。然而相比于缺血性心肌病,非缺血性HF患者更有可能在LVAD輔助下得到心肌恢復,并且這種情況主要集中在年輕(<40歲)和LVAD植入后1年內患者。缺血性心肌病患者的逆重構可能性較小,這可能是因為心肌梗死后不可逆的瘢痕形成[22]。
4 總結
結合文獻查詢和實踐經驗,將缺血性HF患者的LVAD植入特點和難點總結如下:建議處于穩定期的缺血性HF患者在LVAD植入前評估心肌活力,排除血運重建即可顯著獲益的患者;急性期缺血性HF患者的治療要補充臨時/長期機械循環支持的過渡和遞進治療策略;LVAD植入聯合CABG有改善右心功能、促進心肌恢復的潛力,在不顯著增加手術風險的情況下應積極應用;左心室舒張末期內徑<6 cm不是LVAD植入的禁忌證,并且隨著裝置的改進,左心室空間對裝置的限制會越來越小;經評估,部分缺血性中重度二尖瓣關閉不全為功能性,即使不手術,LVAD植入后反流也會減弱甚至消失;室壁瘤不是LVAD植入的禁忌證,LVAD植入聯合心室重建手術安全可行。缺血性心肌病是我國HF最主要的病因,隨著LVAD在我國的應用逐漸普及,今后缺血性HF患者將是LVAD的主要受用群體。因此,全面掌握缺血性HF患者植入LVAD的特點和技術難點至關重要。
利益沖突:無。
作者貢獻:趙雙雷、溫明修負責文獻檢索、數據收集處理、論文撰寫;李前賢、胡熠、劉周負責文獻檢索、數據收集;張宏家、貢鳴提出研究設想、修改論文。
心力衰竭(heart failure,HF)的發病率在全球范圍內持續增長,全球HF患者達6 000多萬,其中近一半HF新增病例發生在中國(29.9%)和印度(16.6%)。HF是心血管疾病中的“癌癥”,病程長、病情復雜、治療困難,造成巨大的公共衛生資源負擔[1]。在全球范圍內,缺血性心肌病導致HF的占比最高(26.5%),在25~79歲的成年人中,缺血性和高血壓性心臟病是導致HF的主要原因[1]。而中國的HF病因構成中,缺血性心肌病占比更高,達到一半以上[2]。缺血性心肌病是指由于動脈粥樣硬化、冠狀動脈痙攣或微循環改變引起冠狀動脈狹窄或閉塞,從而心肌出現長期缺血、缺氧,導致心肌細胞丟失、瘢痕組織替代、心臟收縮功能降低或舒張功能改變,最終造成HF的疾病[3],冠狀動脈粥樣硬化是最主要的病因。據世界衛生組織報道,每年全球范圍內冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者的死亡人數約為740萬[4],給社會造成了巨大的經濟負擔。缺血性HF的治療首先應該嘗試血運重建,血運重建使冬眠心肌恢復活力,幫助部分患者改善心功能、減輕癥狀。然而進展至終末期HF的患者,只能選擇接受心臟移植或者長期左心室輔助裝置(left ventricular assist device,LVAD)支持治療,亦或是姑息性治療[5]。由于供體心臟資源短缺,LVAD技術的應用和發展使其成為心臟移植有效且安全的替代治療,越來越多的缺血性HF患者選擇LVAD植入治療[6]。然而,不同于其他HF患者植入LVAD,缺血性HF患者植入LVAD會面臨諸多困境,包括患者的選擇、冠狀動脈的處理、左心室大小的影響、二尖瓣關閉不全的處理以及室壁瘤的處理等。由于病理改變的特殊性,缺血性HF患者的LVAD植入治療比其他類型HF患者更加復雜和棘手,因而本文針對以上困境,對植入式LVAD在缺血性HF患者中的應用與進展做一概述。
1 左心室輔助裝置在缺血性心力衰竭患者中的應用
心肌梗死后左心室重構的病理、生理學變化機制已經闡明,反復或長時間的心肌缺血導致心肌細胞適應不良、重構和細胞外基質擴張,最終導致心腔擴張和收縮功能障礙。經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)、冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)和心臟除顫器的應用可以提高缺血性心肌病患者的生存率,但其仍易發生心室重構和臨床HF進展。近1/3的嚴重心肌梗死患者會在10年內進展為HF[7]。終末期HF也叫失代償HF,是所有不斷進展的心臟病的最終結局,國際HF指南[8]對終末期HF定義是輕微勞累或休息時出現HF的嚴重體征或癥狀,對指南指導的藥物治療不耐受,或者盡管接受了最大程度的藥物治療,但仍出現難治性癥狀,伴或不伴復發性住院治療。隨著HF患者數量與供體心臟數量之間不平衡的加劇以及第三代磁懸浮LVAD技術的成熟與應用的普及,越來越多的缺血性HF患者選擇LVAD植入治療。機械輔助循環支持部門間注冊研究(INTERMACS)[9]2012—2021年的數據顯示27 314例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占38.5%。歐洲機械輔助循環支持注冊研究(EUROMACS)[10]2011—2020年的數據顯示歐洲72家醫院的4 834例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占36.1%。北京安貞醫院在2022—2023年間完成的26例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占53.8%,與國內缺血性HF在HF病因構成中的占比相符。
2 缺血性心力衰竭患者左心室輔助裝置植入治療的困境
不同于其他HF患者,缺血性心肌病導致的HF除了心肌的病理改變之外,還涉及冠狀動脈的病變、心肌梗死后的并發癥等一系列問題[11-13]。因此,缺血性HF患者的LVAD植入治療有不同于非缺血性HF的特點和困境,主要體現在5個方面:(1)哪些缺血性HF患者適合LVAD植入治療;(2)是否需要聯合CABG,搭橋哪些冠狀動脈;(3)左心室大小對LVAD植入的影響;(4)缺血性二尖瓣關閉不全是否處理,如何處理;(5)室壁瘤的處理。
2.1 哪些缺血性心力衰竭患者適合左心室輔助裝置植入治療
患者在植入LVAD之前需要接受全面的評估,排除相關禁忌證,包括INTERMACS分級、心臟超聲、右心導管和心肺運動試驗等一系列心血管系統的評估(表1)。此外,缺血性HF患者還需要心肌灌注、心肌缺血及心肌活性等方面的檢查和評估,且穩定期缺血性HF和急性缺血性HF的術前診療策略不同。

2.1.1 穩定期缺血性心力衰竭患者
晚期缺血性HF但尚有可觀的心肌存活患者在進行LVAD植入或心臟移植之前,應先嘗試血運重建(CABG/PCI)。缺血性心肌病患者的HF有時是由冬眠心肌引起,并可通過血運重建術逆轉[14]。冬眠心肌是指在長期亞急性或慢性血液灌注不足的狀態下,心肌收縮能力、新陳代謝以及心室功能降低以適應血液供應減少,相應減少對氧的需求而維持心肌細胞的存活,這是心肌的一種自我保護機制。當恢復缺血心肌的血流灌注時,冬眠心肌可以部分或全部恢復活力。反之,若沒有得到有效的血流灌注,冬眠心肌將發生不可逆的壞死,從而徹底喪失收縮功能[15]。與其他病因導致的HF不同,缺血性HF患者有可能通過血運重建改善其預后。可以通過以下檢查來評估心肌活力/冬眠心肌:正電子發射計算機斷層顯像(PET)心肌灌注和代謝技術是國際公認的檢測存活心肌的“金標準”,此外還有心肌對比超聲心動圖和延遲釓增強心臟磁共振。但存在多少冬眠心肌可以嘗試血運重建目前尚無明確推薦,Schinkel等[16]的研究發現至少3個存活心肌節段的改善才能使左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)改善≥5%。D'Egidio等[17]的研究表明當存活心肌占左心室比例>7%時,血運重建可改善預后。楊彥松[18]發現存活心肌節段≥4個可較準確預測LVEF改善≥5%。吳冬冬等[19]發現冬眠心肌與CABG術后心功能改善相關,是CABG 術后LVEF改善的獨立影響因素,并且發現冬眠心肌≥15.0%時,其預測術后LVEF改善的效能最高。臨床上則需要結合患者的癥狀、造影、超聲、合并癥等綜合考慮后決定是否嘗試血運重建,而對于沒有或較少冬眠心肌的缺血性HF患者,則進入心臟移植/LVAD植入之前的系統篩查流程,如若符合終末期HF標準[6],并排除心臟移植/LVAD植入禁忌證,則立即啟動心臟移植/LVAD植入程序,越早接受治療,預后越好。對于接受血運重建術后恢復不佳或病情進一步惡化的患者同樣可以考慮心臟移植/LVAD植入治療(圖1)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室輔助裝置;LVEF:左心室射血分數;PET:正電子發射計算機斷層顯像
2.1.2 急性期缺血性心力衰竭患者
急性期缺血性HF主要是由急性心肌梗死導致,急性心肌梗死是常見的臨床問題,隨著診療技術的改進,特別是早期血運重建已經將急性心肌梗死后的總死亡率降至<5%。然而如果急性心肌梗死后進展為心源性休克則仍然伴有較高死亡率,8%~12%的ST段抬高型心肌梗死并發心源性休克,5%的非ST段抬高型心肌梗死并發心源性休克,而并發心源性休克患者的死亡率高達40%~50%[20-21]。早期血運重建一直是心肌梗死的主要緊急治療方法。然而,單純的血運重建并不能完全逆轉梗死,并可能導致額外的再灌注損傷。此外,血運重建并不能立即卸載損傷的心室或逆轉多器官功能衰竭時的系統性功能障礙。因此,除藥物和血運重建治療之外,還需要補充循環支持治療。在抗HF、正性肌力藥物、機械通氣、抗休克、血運重建、心臟結構并發癥糾正等治療之后仍不能改善心源性休克。此時應首選臨時機械循環支持(temporary mechanical circulatory support,T-MCS)治療,目前可用的T-MCS裝置有主動脈內球囊泵、靜脈-動脈體外膜氧合和經皮LVAD。是否采用T-MCS治療難治性心源性休克取決于患者年齡、共病、神經功能以及長期生存和生活質量的前景等因素。如癥狀改善,未出現終末期臟器不可逆損傷,再考慮評估LVAD植入或心臟移植。此治療策略有重要臨床意義,因為T-MCS比LVAD植入侵入性更小,通過T-MCS支持穩定病情允許為患者做更詳細的LVAD/移植前評估,此外,為患者及其家屬爭取更加充分知情和選擇時間也是至關重要的(圖2)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室輔助裝置;IABP:主動脈內球囊反搏;ECMO:體外膜肺氧合
2.2 同期冠狀動脈旁路移植
心肌缺血可以導致右心衰竭和室性心律失常,因此有研究者[22]提出在LVAD植入時聯合CABG可以降低術后右心衰竭和室性心律失常發生率。然而,這種同期聯合手術可改善預后的推測尚缺乏有效證據。LVAD支持可降低左心室舒張末期壓力和對心壁的壓力,這種壓力的降低本身可以減輕缺血負擔,術中聯合CABG是否必要存在爭議。指南[23]推薦右心室缺血患者可考慮在LVAD植入時聯合血運重建。研究[24]顯示在LVAD植入過程中同時進行CABG會增加術后感染風險,并且在降低術后右心衰竭、室性心律失常發生率和死亡率方面沒有顯示出優勢,但是目前的研究都是回顧性隊列研究,并且樣本量有限,因此存在很大的偏倚和誤差。隨著HF治療方法的快速發展,每例LVAD植入患者都有可能是潛在的心肌恢復者,將來也有可能脫離LVAD的支持,從這個角度考慮,術中血運重建似乎是有必要的。不僅右冠狀動脈的血運重建可以增加右心心肌血液灌注,前降支的血運重建也可以通過增加室間隔分支的血流量來增加右心心肌血液灌注。標準的CABG推薦使用乳內動脈,然而,在LVAD植入過程中,使用乳內動脈橋存在吻合口漏和再出血的高風險,因此往往都會選擇隱靜脈橋。
2.3 左心室大小對左心室輔助裝置植入的影響
繼發于限制性疾病和某些類型的浸潤性心肌病(如淀粉樣病變)的患者不是LVAD植入治療的理想人選,因為這些患者更容易發生雙心室衰竭和更差的預后;相反,擴張型心肌病患者被視為LVAD植入治療的良好候選者。左心室大小是造成這一差異的重要原因,缺血性心肌病患者的左心室大小則介于兩者之間[23,25]。較小的左心室易并發泵充盈受損和抽吸事件,從而導致LVAD低流量,而低流量或者循環不暢的狀態又容易繼發血栓形成和缺血性卒中[26]。至于多大的左心室是LVAD植入禁忌,以及適合LVAD植入的左心室尺寸范圍,目前尚無統一標準。針對HeartMateⅡ的研究[27]顯示,左心室舒張末期內徑<6 cm與總生存率降低、術后卒中發生率增加相關。相比之下,HeartMateⅢ的死亡率和不良事件發生率顯著降低。但同樣有研究[28]顯示,左心室舒張末期內徑<5.9 cm與更高的消化道出血和因低流量再入院等不良事件發生率相關。事實上,LVAD植入患者中,限制性心肌病和浸潤性心肌病的患者并不多見,因此,小心室患者主要是缺血性HF患者。北京安貞醫院目前完成的26例LVAD植入術中,僅2例患者的左心室舒張末期內徑<6 cm,并且都是缺血性心肌病患者,早期并沒有表現出明顯較差的結果,遠期預后差異需要進一步觀察隨訪。
2.4 缺血性二尖瓣關閉不全的處理
二尖瓣關閉不全在終末期HF患者中很常見,主要是左心室功能障礙、左心室擴張和二尖瓣環擴張引起的功能性二尖瓣關閉不全[29]。39%~43%的LVAD植入患者術前合并中重度二尖瓣關閉不全[30-31]。HF患者的功能性二尖瓣關閉不全主要分為兩大類:缺血性和非缺血性,兩者二尖瓣關閉不全具體機制不同。缺血性主要是由心肌梗死后左心室重構導致乳頭肌位移,節段室壁運動異常,二尖瓣栓系形成造成;非缺血性主要是由長期高血壓或特發性擴張型心肌病導致的左心室整體擴張,球形度增加,通常是中心性的二尖瓣反流[32]。盡管LVAD支持本身具有縮小左心室體積、瓣環周徑和瓣葉張力的作用,從而改善功能性二尖瓣反流,但有部分患者術后仍存在中重度二尖瓣反流,從而增加肺血管阻力,促進右心室衰竭,增加再入院率。指南推薦對于特定的患者,考慮修復重度二尖瓣關閉不全[24]。Tanaka等[33]的研究表明,與中重度二尖瓣反流自行消失的LVAD植入患者相比,手術矯正的患者二尖瓣反流復發率低、生存率有所改善。Robertson等[34]發現處理中重度二尖瓣關閉不全與生存率升高無關,但在降低再入院率和改善特定患者的生活質量方面具有益處。然而額外的瓣膜成形意味著侵入性操作的增加與轉機時間的延長,手術風險與右心功能受損的風險相應增加。因此,需要結合患者的年齡、基礎條件、反流原因以及LVAD應用策略等綜合考慮決定是否對中重度關閉不全的二尖瓣進行處理,對于缺血性功能性二尖瓣關閉不全、高齡、過渡到心臟移植的患者,我們偏向于不處理二尖瓣。目前北京安貞醫院完成的14例缺血性HF患者LVAD植入術中有6例伴中重度二尖瓣關閉不全。經過評估,只對2例患者實施了二尖瓣成形術,另外4例沒有處理二尖瓣的患者術后在LVAD的支持下二尖瓣反流也消失了。因此,LVAD植入患者中重度二尖瓣關閉不全的處理重在篩選合適的患者,應避免不必要的干預。終末期HF患者左心房較大,經左心房或房間隔入路處理二尖瓣,會有很好的視野和止血效果,并且還方便處理三尖瓣。
2.5 室壁瘤的處理
室壁瘤患者的LVAD植入是一項具有挑戰性的操作,主要問題有:左心室心肌壁由于太薄弱而容易破裂、室壁瘤切除后心尖變形、LVAD植入時難以對準二尖瓣口、植入后不穩定而易錯位,從而導致抽吸現象、血流紊亂、心律失常甚至卡泵。但是目前還沒有標準的術式能解決這些問題。國外經驗表明LVAD植入聯合心室重建手術安全可行,可以保證LVAD植入位置穩固的同時不增加圍術期和長期不良事件的發生率[35]。非心尖處的小室壁瘤也可簡單縫閉處理,在正常心肌處植入LVAD,盡量保證入血管與室間隔和游離壁平行[36]。Haidari等[37]首創“高領”技術,使室壁瘤切除邊緣外翻堆疊,形成“高領”容納LVAD入血管。除了室壁瘤患者,還有一種比較棘手的情況是既往有心室重建手術史的缺血性HF患者需要LVAD植入治療。Osaki等[38]對這類患者的LVAD植入方法進行了總結:(1)當左心室心尖瘢痕組織和左心室腔足夠時,利用先前手術形成的孔道直接進行LVAD入血管的植入;(2)當左心室腔足夠,但原先手術區域薄弱,不適合縫合時,則使用袖帶補片輔助LVAD入血管植入;(3)當左心室腔太小,不適合入血管植入時,選擇左心房植入。以上國外成功的實踐證明室壁瘤不是LVAD植入禁忌證,對今后國內這類患者的治療有一定指導意義。
3 缺血性心力衰竭患者左心室輔助裝置植入治療的預后
研究[39]表明HF的病因并不是LVAD植入后生存的獨立預測因素,缺血性心肌病患者的總生存率與其他LVAD患者相似,但消化道出血、心肌梗死等并發癥的發生率更高,特別是動靜脈畸形和潰瘍導致的胃腸道出血。這些信息可能有助于指導LVAD植入缺血性心肌病患者的護理。第三代LVAD的主要不良事件發生率在植入后的早期階段(≤90 d)最高(感染除外),感染和出血是主要不良事件,此外,卒中也是影響LVAD攜帶患者預后的主要不良事件[9],缺血性HF患者往往合并頸動脈和腦血管的斑塊和狹窄,因此,這類患者要著重術前評估和卒中預防。LVAD植入作為終身治療的比例逐年增加,作為移植的過渡治療逐漸減少,LVAD支持下心肌恢復并最終能夠撤泵生存的只有極少數[9]。研究[40]表明左心室卸載可改善心肌細胞的收縮功能,使左心室形狀和神經激素功能正常化。然而相比于缺血性心肌病,非缺血性HF患者更有可能在LVAD輔助下得到心肌恢復,并且這種情況主要集中在年輕(<40歲)和LVAD植入后1年內患者。缺血性心肌病患者的逆重構可能性較小,這可能是因為心肌梗死后不可逆的瘢痕形成[22]。
4 總結
結合文獻查詢和實踐經驗,將缺血性HF患者的LVAD植入特點和難點總結如下:建議處于穩定期的缺血性HF患者在LVAD植入前評估心肌活力,排除血運重建即可顯著獲益的患者;急性期缺血性HF患者的治療要補充臨時/長期機械循環支持的過渡和遞進治療策略;LVAD植入聯合CABG有改善右心功能、促進心肌恢復的潛力,在不顯著增加手術風險的情況下應積極應用;左心室舒張末期內徑<6 cm不是LVAD植入的禁忌證,并且隨著裝置的改進,左心室空間對裝置的限制會越來越小;經評估,部分缺血性中重度二尖瓣關閉不全為功能性,即使不手術,LVAD植入后反流也會減弱甚至消失;室壁瘤不是LVAD植入的禁忌證,LVAD植入聯合心室重建手術安全可行。缺血性心肌病是我國HF最主要的病因,隨著LVAD在我國的應用逐漸普及,今后缺血性HF患者將是LVAD的主要受用群體。因此,全面掌握缺血性HF患者植入LVAD的特點和技術難點至關重要。
利益沖突:無。
作者貢獻:趙雙雷、溫明修負責文獻檢索、數據收集處理、論文撰寫;李前賢、胡熠、劉周負責文獻檢索、數據收集;張宏家、貢鳴提出研究設想、修改論文。