经皮跨房间隔左室辅助装置应用进展

张其银 综述 惠杰 审校

(苏州大学附属第一医院心血管内科，江苏 苏州215006)



经皮跨房间隔左室辅助装置应用进展

张其银 综述 惠杰 审校

(苏州大学附属第一医院心血管内科，江苏 苏州215006)

机械循环辅助装置(mechanical circulatory support，MCS)是依靠外源动力系统，辅助或替代衰竭心脏泵血功能的机械装置。研究证实，这些装置具有上佳的心脏和全身支持能力，能改善心脏高危人群的预后。目前，市场上的经皮机械循环辅助装置主要有两种：Impella和TandemHeart系统。Impella系统又称经皮左心室-主动脉辅助装置，其是将插管放在主动脉瓣下，抽吸左心室血液到主动脉，以降低左心室负荷并提高心排血量；而TandemHeart系统又称经皮跨房间隔左室辅助装置，是一种通过经皮插管从左房泵血到股动脉，产生连续非搏动性血流的装置[1]。

1 TandemHeart系统的简介

TandemHeart系统由股动脉导管、穿房间隔导管、离心泵及体外控制系统四个部分组成。穿房间隔导管是一个金属丝套圈加强的聚氨酯结构，由一个主孔和14个侧孔构成，用来抽吸左房血液。股动脉导管可供使用的从15F到19F不等，是最大流量的主要限制因素。离心泵由轴承支撑旋转叶轮，叶轮由无刷的电磁动力带动，内部由高分子膜将动力腔和血液腔分开。体外控制系统负责控制离心泵和提供蓄电池以防电池耗竭或中断[2]。操作时将导管经股静脉穿刺后送至右心房，在透视或超声引导下穿刺房间隔送入左心房；将引流出来的血液(动脉血)通过离心泵泵入股动脉，产生连续非搏动性血流，降低右心室后负荷和左心室前负荷，减少心脏的做功及氧耗，同时增加血流灌注[3]。

TandemHeart系统能在30 min内建立，离心泵转速3 000～7 500转/min，流量可达3.5～5 L/min。由于泵腔常有纤维蛋白沉积和血栓形成，TandemHeart系统使用期间需要系统抗凝治疗，置入时激活全血凝血时间(ACT)>400 s，治疗期间维持在180～200 s[4]。

TandemHeart系统最大的获益是急性缺血心肌的保护[5]，并能在基因、分子、细胞、组织器官等多个层面逆转心肌重构并恢复心脏功能[6]，作用显著[7-8]。选择合适的患者，平衡风险和收益，是使用TandemHeart系统的先决条件[9]。现主要推荐用于高危经皮冠状动脉介入术(high-risk percutaneous coronary angioplasty，HR-PCI)、急性心肌梗死、心源性休克、终末期心力衰竭(end-stage heart failure，ESHF)、室性心律失常消融(ventricular arrhythmia ablation)及其他诸多方面。禁忌证包括：肺水肿和严重右心衰竭、凝血功能障碍、败血症、严重周围血管病变、6个月内有脑卒中史等。目前FDA批准的使用时间是6 h～30 d。TandemHeart系统的常见并发症有：大动脉穿孔、心内结构损伤、持续存在的卵圆孔未闭、低体温等。此外，尚存在败血症、心包压塞、肢端缺血以及弥漫性血管内凝血等风险。

2 TandemHeart系统在临床中的应用

经皮冠状动脉介入术(PCI)的每个方面，从导丝进入到指引导管进入、球囊扩张到支架植入，均存在不可预知的风险，可能会破坏冠状动脉，引起短暂或长期的、甚至永久的心肌灌注受损。同时，特殊的临床情况，如高龄、急性冠状动脉综合征、心源性休克、严重的左心功能紊乱(特别是急性失代偿性左心衰竭)，均显著增加PCI的不良事件发生的风险[10]。研究证实，TandemHeart系统用于以下HR-PCI优于主动脉球囊反搏(IABP)：(1)合并心房颤动或其他心律失常；(2)射血分数<0.2；(3)左主干病变；(4)应用旋磨或旋切，需要延长PCI时间；(5)PCI时间>60 min，需要循环支持[11]。Vranckx等[12]入选了23例HR-PCI患者，在TandemHeart系统的循环支持下，心排血量平均可达4 L/min，左心室充盈压和肺毛细血管楔嵌压明显降低，平均动脉压显著增加。Alli等[13]的研究中，62%的左主干病变和48%的旋磨术中及术后使用TandemHeart系统，手术成功率97%，30 d存活率90%，6个月存活率87%。Shah等[14]入选了57例HR-PCI患者和17例心源性休克患者，依据是否植入经皮循环辅助装置(pVAD)(TandemHeart或Impella系统)分为两组，结果发现：植入pVAD组与未植入pVAD组相比，心肌梗死的患者更多，左室射血分数更低，植入药物支架更多。研究证实，TandemHeart和Impella LP2.5系统辅助HR-PCI患者安全性和效果相当[15]。Kapur等[16]发现：TandemHeart系统在轴轮转速5 500转/min时和Impella CP系统提供的血流量接近[(3.1±0.4)L/min vs (3.1±0.2)L/min]，而在转速为7 500转/min时，其能增加的血流量更为显著(4.4±0.3)L/min。

虽然绝大部分的急性ST段抬高型心肌梗死(ST segment elevation myocardial infarction，STEMI)利用介入技术能够得到安全有效地治疗，但从ST段回落的程度来看，高达1/3的STEMI没有得到有效地再灌注，同时，再灌注本身可能导致心肌损害(再灌注损伤)和致命性室性心律失常，这些均可能导致或加重心源性休克。心源性休克血流动力学诊断标准包括：收缩压<90 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa),持续>30 min；平均动脉压突然下降>30 mm Hg；没有血流动力学支持心排血指数<1.8 L/(min·m2)或有血流动力学支持心排血指数<2.2 L/(min·m2)；肺毛细血管楔嵌压>15 mm Hg。TandemHeart系统能显著提高心源性休克时的心排血指数，降低心脏每搏作功，降低中心静脉压和肺动脉压力，降低左心室充盈压，减少心脏的工作量和降低需氧量，增加心脏的工作效率，降低病死率[17]。Bruckner等[18]对5例顽固的心源性休克患者应用TandemHeart系统，通过血流动力学监测，发现均表现出心排血指数、平均动脉压、血氧饱和度明显升高和尿量明显增多。Kar等[19]在117例心源性休克患者的研究中，发现TandemHeart系统能显著提高心排血指数，平均从0.52 L/(min·m2)升高至3.0 L/(min·m2)，患者30 d内病死率为40.2%，平均使用TandemHeart系统为5.4 d。上述各项指标，均比心源性休克时使用IABP进行循环支持的IABP-SHOCK试验的结果更好。在一项11例急性心肌梗死合并室间隔穿孔和心源性休克的病例序列研究中，Gregoric等[20]还发现，急诊进行室间隔封堵后植入TandemHeart系统的3例患者均于7 d内死亡；但如先植入TandemHeart系统，在接受平均(7±3) d的血流动力学支持后再进行室间隔封堵，患者的30 d生存率为100%，6个月生存率为75%。

心力衰竭是全世界人类的主要发病原因和死亡原因，接近50%的心力衰竭患者左室射血分数值下降。对于终末期心力衰竭患者来说，外科植入心室辅助装置(VAD)逐渐成为疾病愈合、心脏移植的过渡，甚至作为最终疗法。双心室辅助装置和全人工心脏作为双心室心力衰竭患者心脏移植前的过渡同样有效。该策略的首要目标是在执行持久的治疗方案之前，首先稳定患者的血流动力学状态。在这一点上， pVAD在外科VAD植入或心脏移植前，作为暂时性的过渡治疗是有益的。Brinkman等[21]将22例等待心脏移植或心功能恢复的植入TandemHeart系统进行过渡的患者分为2组，一组(11例)合并可疑神经系统症状和/或多器官衰竭，另一组(11例)则没有上述情况，结果显示：前组仅4例存活，其余7例在平均3 d的循环支持后死亡；而后组有10例存活，仅1例死于感染并发症。这提示：最快的“急诊室大门-左心室负荷降低的时间”决定了患者的获益。而经过改良的低流量版TandemHeart系统用于未成年人心脏移植前亦取得了较好的效果[22-23]。

室性心动过速常伴随着终末期心肌病，易导致严重的血流动力学紊乱。药物和电复律并不能完全控制室性心动过速，射频消融是治疗室性心动过速，特别是心肌梗死后瘢痕相关性室性心动过速的常用方法。但是，室性心动过速的激动标测常导致更严重的血流动力学紊乱，此时基质标测法和一跳标测法可作为选择，但未必能有效消融室性心动过速。IABP的使用在室性心动过速消融中面临挑战，而TandemHeart系统能够替代部分血流动力学从而承受室性心动过速的激动标测。Friedman等[24]最早用TandemHeart系统在1例心内膜合并心外膜消融室性心动过速中取得成功。Reddy等[25]研究证实，与IABP组相比，非IABP组(TandemHeart或Impella系统)更能耐受激动标测，且能成功标测和消融更多的室性心动过速和更低的心源性休克发生率。Ostadal等[26]的研究显示：在频率高达200～300次/min的室性心动过速，或心室颤动时，体外膜肺氧合(ECMO)系统的血流动力学支持是最有效的，其次是TandemHeart和Impella系统，且两者对于血流动力学的支持作用近似。

新近，TandemHeart系统越来越多的应用于经皮瓣膜置换术，尤其是高风险经皮主动脉瓣膜置换术。Gregoric等[27]回顾性分析了10例因主动脉瓣膜狭窄进行经皮主动脉瓣膜置换术而植入TandemHeart系统的患者，这些患者术前或术后均出现过心跳骤停和/或顽固性心源性休克。其中，有8例患者先植入TandemHeart系统(5例曾心肺复苏，3例存在顽固性心源性休克)，血流动力学稳定后行主动脉瓣膜移植术；另外2例患者在心肺复苏后，直接行经皮主动脉瓣膜置换术，术后因顽固性心源性休克植入了TandemHeart系统。结果显示：先植入TandemHeart系统而后行经皮瓣膜置换术的8例患者，在主动脉瓣膜移植前肾功能均明显好转，仅1例患者于术后第34天死亡，其余7例均成功出院，术后随访2～43个月均仍然存活；而先行瓣膜置换后植入TandemHeart系统的2例患者，分别死于术后第8天和第21天。Piazza等[28]报道了3例高龄患者合并主动脉瓣膜狭窄和复杂冠状动脉病变，外科手术存在极大风险时，TandemHeart系统对同时进行PCI和经皮主动脉瓣膜移植术有较大获益。

此外，随着技术的进步和应用的拓展，TandemHeart系统也开始用于心脏外科术后、右心衰竭、肥厚型心肌病、重症心肌炎等诸多方面。Pitsis等[29-30]报道在2例心脏外科术后出现心源性休克的患者中使用TandemHeart系统；随后又报道了11例心脏外科术后使用TandemHeart系统支持，作为拒绝进行体外循环的替代治疗获得较好效果。Kapur等[31]回顾性分析了9例植入经皮右心室辅助装置(pRVAD)的患者，结果显示患者的平均动脉压、心排血指数、静脉氧饱和度均较前明显改善。在更新、更大、多中心的THRIVE研究[32]中结果类似。Cevik等[33]报道了1例肥厚型梗阻性心肌病合并心源性休克患者在肥厚心肌切除前使用TandemHeart系统取得较好效果。Khalife等[34]报道了TandemHeart系统用于重症心肌炎合并顽固性心力衰竭的患者效果良好。

3 总结与展望

综上所述，经皮左心室辅助装置(Impella LP2.5和TandemHeart系统)能在短时间内提供更佳的循环支持，是未来循环辅助装置的重要发展方向。TandemHeart系统相较Impella LP 2.5系统能提供更大的流量，而能提供更大容量的Impella LP 5.0系统常需要股静脉切开才能植入。此外，TandemHeart系统相较Impella系统的另一大优势就是，其能在回路中加入膜氧合器，发挥类似ECMO的作用。但其费用相对昂贵，程序较为复杂，需要有经验的医师进行操作，这些均限制了其临床应用，且其使用指征有待更大规模的临床试验证实[35]。

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Development of Percutaneous Transseptal Left Ventricular Assist Device

ZHANG Qiyin, HUI Jie

(DepartmentofCardiology,TheFirstAffiliatedHospitalofSoochowUniversity,Suzhou215006,Jiangsu,China)

机械循环辅助在多种心脏病的治疗中起着日益重要的作用。经皮跨房间隔左室辅助装置就是一种通过经皮插管从左心房泵血到股动脉，产生连续非搏动性血流的循环辅助装置。它能降低右心室后负荷和左心室前负荷，减少心脏的做功及氧耗，同时增加血流灌注。目前主要应用于高危经皮冠状动脉介入术、急性心肌梗死、心源性休克、终末期心力衰竭、室性心律失常消融及其他诸多方面。

经皮跨房间隔左室辅助装置；机械循环辅助；心源性休克

Mechanical circulatory support is playing an increasing important part in the treatment of varieties of heart diseases. TandemHeart is a percutaneous circulation assist device, which can pump blood from the left atrial to the femoral artery, producing continuous non-pulsatile blood flow. It can lower right ventricular after-load and left ventricular pre-load, reduce the work and the oxygen consumption of the heart, and increase the blood flow perfusion. Presently, it is mainly used in; high risk PCI, acute myocardial infarction, cardiac shock, acute decompensated heart failure, ventricular arrhythmias ablation, and other aspects.

percutaneous transseptal left ventricular assist device; mechanical circulatory support；cardiac shock

张其银(1983— )，在读硕士，主要从事心律失常和心力衰竭等方面的研究。Email：zhangqiyin1983@163.com

惠杰(1959— )，主任医师，博士生导师，主要从事心律失常、心力衰竭等方面的研究。Email：huijie92@163.com

1004-3934(2015)06-0717-04

R541.6+1

A

10.3969/j.issn.1004-3934.2015.06.015

2015-06-02

2015-08-25