左心室辅助装置
翻译:汪成 解放军总医院第六医学中心
审校:周纯 中国医学科学院阜外医院
心力衰竭(HF)是住院患者的常见病因之一。1993年弗莱明翰心脏研究描述了心力衰竭的危险因素。最近的一项为期五年的研究结果显示,使用HeartMate 3患者的生存率提高到58%(使用HeartMate II患者的生存率为44%)。美国心脏协会报告指出,2006年美国心力衰竭的患者人数为510万,而全球HF患者高达2300万人。心力衰竭根据左心室射血分数(LVEF)可以分为收缩性和舒张性2种。收缩期心衰包括LVEF≤40%的患者,即射血分数降低型心力衰竭(HFrEF)。同时也包括LVEF≥40%的射血分数保留型心力衰竭(HFpEF)。本文回顾总结了左心室辅助装置(LVAD)在心衰患者人群的应用、适应证和禁忌证,并强调了跨专业团队在终末期心脏病患者管理中的作用。
目标
1.描述LVAD的指征
2.总结LVAD的并发症
3.改善跨专业团队之间治疗协调的重要性,以加强对需要LVAD的患者的护理。
前言
根据左心室射血分数(LVEF),心力衰竭可以分为收缩性和舒张性2种。收缩性包括LVEF≤40%的患者,即射血分数降低型心力衰竭(HFrEF),同时也包括LVEF≥40%的患者,即射血分数保留型心力衰竭(HFpEF)。
可用于治疗心衰的治疗方式包括但不限于调整生活方式、药物治疗、植入型心律转复除颤器(ICD)等器械治疗和心脏再同步化治疗(CRT)等。上述治疗方法无效时,可能需要使用主动脉内球囊反搏(IABP)或甚至ECMO进行短期机械循环支持。然而,尽管进行了最大限度的治疗,随着LVEF进一步的恶化,仍有大量患者进展至晚期心力衰竭。
使用左心室辅助装置(LVAD)进行循环支持是一个新兴领域。具有里程碑意义的REMATCH试验指出,与IV级HF患者的最佳药物治疗进相比,LVAD的全因死亡率降低了48%。1年生存率(52% vs 25%)和2年生存率(23% vs 8%)也显著提高。通常晚期HF(II级和IV级)的终点 治疗是心脏移植,但可用供体心脏数量有限,因此LVADs起到了非常重要的作用。
解剖学和生理学
LVADs自问世以来的基本保持原有设计理念。引血端放置在左心室(LV)心尖部,血液被引入血泵后直接连接至升主动脉(最常见)或降主动脉。
第一代LVADs于1994年获得美国食品药品监督管理局(FDA)临床批准。这代LVAD可以提供搏动血流,可为等待供体心脏的患者提供循环支持治疗,以作为移植前过渡治疗(BTT)。第二代和第三代LVADs在结构和功能上进行了改进,改为平流灌注,同时其耐久性有所提高,并扩大了治疗范围,可以为不符合心脏移植条件的患者提供永久性支持治疗(DT)。2017年,INTERMACS的第八份年度报告显示,目前使用的平流LVADs一年和两年生存率分别大于80%和70%。
第一代设备
第一代设备搏动性容积泵。Heartate I(HM I)用于REMATCH试验,经历了许多改进,目前已不再生产。其同代的Novacor也因中风风险高而被弃用。Thoratec心室辅助装置(PVAD)仍在生产,但很少使用。第一代装置植入对外科技术要求高,且适合大体型的人。同时,一代装置在体外留有导线,引起感染率很高。此外,一代装置噪音大,影响患者生活质量。因此目前一代设备已基本停用。
第二代设备
二代设备是使用轴流泵驱动的平流装置。Heartate II(HM II)和Jarvik 2000最常用,后者的特点是回血端移植物吻合到降主动脉。轴流转子是装置中唯一的可移动部分,相对一代更为耐用,并且轴流泵装置更小,更容易植入。二代比第一代装置更安静,传动系统相关感染率也更低。第六份INTERMACS年度报告显示,自2010年以来,所有接受DT的患者均为平流装置。
第三代设备
第三代设备是离心泵驱动的平流装置,其中HeartWare和Hearmate 3最受欢迎。sa三代设备耐用性更长(5至10年),手术操作简单,溶血或血栓形成的风险低。三代设备的改进版目前正处于测试阶段。
双心室辅助装置(BiVAD)
该装置用于双心室衰竭或右心室衰竭伴左心室疾病的患者。全人工心脏(TAH)是一场革命,目前SynCardia TAH是使用最广泛的TAH,已有1600多名患者受益。
适应症
移植前过渡治疗(BTT)
目的是为符合移植条件的HFrEF患者在移植前提供循环支持。
永久性支持治疗(DT)
用于不适合心脏移植的HFrEF患者。改良后的耐久性长的新型设备用于此类患者的生存率更高。
决策前过渡治疗(BTD)
LVADs已被用作HF(移植的相对禁忌证)导致的终末器官功能障碍患者的临时治疗措施。通过改善肾功能、营养状况和降低肺动脉高压来稳定血流动力学,有助于使他们符合移植条件。
恢复前过渡治疗(BTR)
BTR为一些HF患者提供临时心室支持,并已被证明能改善心肌功能和促进恢复。
BTT、DT或BTR的绝对适应症
BTT、DT或BTR所有适应症都必须适用:
l NYHA Ⅳ 60-90天
l 最大耐受药物治疗和经认证的呼吸治疗/ICD
l 长期依赖正性肌力药
l PCWP≥20mmHg
l 收缩压≤80-90mmHg或CI ≤2L/min/m2,有肾功能不全或右心室功能不全的证据
禁忌症
根据几项研究的纳入标准,总结如下:
l 右心室功能不全:原发性右心衰竭,非继发于左心衰竭。右心室功能不全导致左心充盈不足,可能导致装置血液流入不足,最终导致装置故障。
l 急性心源性休克伴神经功能受损:不推荐放置LVAD,因为它只会增加发病率和降低生活质量。
l 有严重终末期合并症:严重的肾脏、肺部、肝脏或神经系统疾病或晚期转移性癌症的证据均为禁忌证。
l 出血:活动性出血或血小板减少(血小板计数小于50000x10/L)或确诊肝素诱导的血小板减少。
l 解剖因素:肥厚型心肌病或较大的室间隔缺损影响设备植入和运转。
l 技术限制:体表面积小于1.2-1.5m2或任何其他因素。
l 社会因素:LVAD治疗需要患者高度的依从性,需要良好的心理状态依从药物和设备维护。还需要家庭宣教来普及基本功能和警报等。因此,这些因素带来的任何困难都可能成为LVAD植入的禁忌证。
并发症
血液学
出血是最常见的并发症,既可发生在围手术期,也可发生在后期需要华法林抗凝期间。围手术期,体外循环影响凝血级联反应,损害正常凝血机制导致出血。此外,LVAD患者的出血归因于获得性血管性血友病,通常发生在手术后一周以上。撤除LVAD后,这种情况通常是可逆的。
出血部位可能在胃肠道粘膜表面和颅内血管,也可能是在泵和聚酯移植物之间位置的渗漏。门诊患者的目标INR通常为1.5-2.5。
血栓形成是另一个重要的血液学并发症,患者可能发生泵血栓形成、栓塞事件或卒中。通常是由于抗凝治疗不足、心房颤动或感染引起的高凝状态所致。
溶血则是另一种可能发生的并发症,其原因主要包括泵的设计、插管位置不当或肝素诱导的血小板减少和泵血栓形成。
右心衰竭
LVAD置入后的解剖学改变可导致右心室几何结构改变。随着左心室(LV)负荷卸载,室间隔向左移动。LVAD带来的心输出量增加会导致至右心室的静脉回流量增加,从而改善了顺应性。然而,在慢性心力衰竭患者中,肺动脉高压可能导致右心室衰竭。
可能需要使用米力农来降低肺血管阻力,或使用依前列醇作为选择性肺血管扩张剂。在某些特殊情况下,可能需要使用右心室机械支持或ECMO。
感染
国际心肺移植学会根据感染与LVAD的关系对感染进行了分类。感染通常发生在泵、泵袋或传动系统。通常表现为泵的位置局部温度升高和红斑,发热和白细胞增多。局部区域的超声可以诊断,并指导抽吸。拭子有助于指导治疗。
最常见的是革兰阳性金黄色葡萄球菌,也可能存在肠球菌和其他葡萄球菌。最常见的革兰阴性菌是铜绿假单胞菌。如出现感染需要使用对症的抗生素积极治疗。可能需要手术翻修传动系统,使其远离感染灶,同时更换泵头。对于更深层次的感染,可能需要手术清创,使用大网膜/肌肉皮瓣或真空辅助闭合技术。LVAD感染与死亡率显著增加相关,因此出现严重感染时,可能需要使用ECMO或心脏移植作为DT。
神经学
脑卒中是LVAD置入术后最严重的并发症之一。研究发现缺血性脑卒中和出血性脑卒中均可在术后即刻或数月后发生。脑卒中更常累及右半球,提示有心源性栓塞。缺血性事件可归因于引血端导管部分梗阻、泵装置形变、回血端移植物梗阻以及抗凝治疗不足或感染等。出血性脑卒中的风险主要来自抗凝。因此,术后需要维持最佳的抗凝平衡点。
心律失常
室性心律失常在手术后很常见。插管放置可引起折返回路。过度抽吸可导致引血端插管与室间隔接触,从而引发心律失常。体重的显著变化或瘢痕组织的形成可导致插管错位,也会导致心律失常。此类心律失常的发生可通过改变设备参数设置来控制,例如降低LVAD的转速以保证心室充盈。通常联合多种药物治疗可以控制心律失常,但部分难治性病例需要导管消融或更换LVAD设备。
临床意义
LVADs可挽救终末期心脏病患者的生命,最常用于BTT或DT,为HFrEF患者提供了中长期解决方案。LVADs设备的结构和功能随着时间的推移而逐渐优化,该领域的不断发展和进步将有助于进一步降低晚期心力衰竭患者的死亡率。
提升和加强医疗团队
LVAD患者的监护和管理需要训练有素的专业团队。经过专业培训的护士管理 LVAD 患者时必须熟悉常见并发症,并与临床医生及时沟通。护理人员还应协助患者和家庭就设备的用法和维护进行宣传教育。只有心脏外科医生、重症监护医师和LVAD 专业护士之间的跨专业合作,才能保证对患者的充分监测和及时随访以及最佳临床预后。
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