左心衰竭介入治疗的热点
——经导管心室隔离成形术
2015-12-16杨跃进胡奉环宋雷
杨跃进,胡奉环,宋雷
述评
左心衰竭介入治疗的热点
——经导管心室隔离成形术
杨跃进,胡奉环,宋雷
冠心病导致的心力衰竭(心衰)尤其是合并心尖部扩张或室壁瘤形成的患者远期预后差,是目前治疗的热点及难点。经皮介入心室成形术(percutaneous ventricular restoration, PVR),或称经导管心室隔离成形术(transcatheter ventricular partitioning restoration, TVPR)是一项经导管将“伞样心室隔离装置”(parachuteRventricular partitioning device, PVPD)置入心衰患者伴有扩张膨出甚或室壁瘤形成的心尖部,使心室减容和心尖部成形的新技术。现有国内外研究已初步证实该技术的有效性和安全性,同时亦应注意防范相关风险。
心力衰竭;经导管心室隔离成形术
冠心病导致的心力衰竭(心衰)约占全部心衰患者的三分之二,尽管强化药物治疗结合冠状动脉(冠脉)旁路移植术(CABG)或经皮冠脉介入治疗(PCI)能改善患者预后,但远期预后差及生活质量低下仍是冠心病心衰患者的主要问题之一,而且为家庭和社会带来了巨大的经济负担。冠心病心衰多为急性心肌梗死(AMI)特别是前壁AMI后心室重塑的结果,常伴有心尖部膨出扩张和室壁瘤形成,即使在再灌注治疗(包括急诊溶栓和PCI)时代,由于大血管开通而心肌水平无再灌注或无再流使AMI后继发左心功能衰竭,伴室壁瘤形成的患者仍不少见。药物治疗是心衰治疗的基础。研究表明,包括血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)或血管紧张素受体拮抗剂(ARB)、β受体阻滞剂和醛固酮受体拮抗剂的药物治疗可显著改善症状和预后,并减缓梗死后心衰的进程。CABG和PCI治疗则是冠心病心衰治疗的根本。此外,心脏再同步治疗或埋藏式心律转复除颤器也适用于某些特殊患者。然而,AMI合并心衰和室壁瘤的患者往往病情危重,外科手术风险较大且对手术技术的要求更高,治疗上还有禁忌证存在,因此迫切需要为这些患者提供新的治疗选择。
经皮介入心室成形术(PVR)或经导管心室隔离成形术(TVPR)是指经导管将“伞样心室隔离装置”(PVPD)置入心衰患者伴有扩张膨出甚或室壁瘤的心尖部,以达到心室减容和心尖部成形,治疗冠心病心衰的新技术。
1 操作技术
PVPD由放射状自膨胀的镍钛合金骨架、聚四氟乙烯(ePTFE)膜和骨架中心附着点有弹性的足3部分组成,其形态类似一把打开的“伞”(图1A、1B);而置入心尖后则多处于半打开状态,形似半开伞或降落伞,伞尖(即足部)位于心尖部,伞的金属骨架尖端(锚)即呈放射状地嵌入扩张的室壁内(图1C),因此PVPD也通俗的称为“降落伞装置”(parachute device)。
TVPR需要非常规穿刺股动脉,插入16 Fr(3 Fr≈1 mm)鞘管,再将压缩预装在导管内的PVPD输送到左心室心尖部,在左心室造影下定位,经超声引导证实后缓慢释放,并“开伞”和球囊扩张固定,使“伞
底”稳定座于解剖心尖,“伞架”顺势张开而其末端锚定于周围心室壁(图1C)。最后按步骤撤出导管,缝合股动脉穿刺处并加压包扎。
图1 伞样左心室隔离装置(PVPD) 体外示意图
2 作用机制
PVPD置入左心室心尖后,能将左心室腔与膨出甚或瘤样扩张的心尖部分隔开,既能使左心室减容,又能使心尖部恢复生理性圆锥体样形态,其治疗作用机制主要由以下两方面:(1)左心室隔离及减容:PVPD置入心尖部能自然将病理性扩张的心尖部死腔隔离在内侧动态心室腔之外,直接实现左心室隔离减容之特效(图2)。(2)心尖部成形:左心室正常形状为半椭圆体,其心尖部呈典型的圆锥体形,这是左心室同步收缩射血的最佳生理形态。前壁AMI后若失去早期冠脉再通治疗(溶栓或急诊PCI)机会,又无侧支循环形成,冠脉再通治疗未成功或虽成功但并发了心肌无再流(无有效再灌注)等病理状态时,前壁心尖部心肌透壁性坏死,使左心室梗死区扩展(expansion)膨出、矛盾运动和室壁瘤形成,非梗死区收缩功能代偿性增强、心室壁增厚和心室球形化扩张的心室重塑过程启动并进展,导致左心室进行性扩张、球形变及收缩功能进行性减低,最终产生急慢性心衰[1-3]。上述重塑的左心室心尖部也失去了正常的圆锥体状态,收缩期出现外向的矛盾运动,大大降低了射血效率,而在舒张期又出现内向矛盾运动影响了左心室充盈和舒张功能,是心衰产生和进展的直接解剖和病生理基础。PVPD置入后在心室腔减容的同时,能够使异常扩张膨出甚或瘤样扩张的心尖部机械成形,接近甚或恢复圆锥体的生理形态。(3)延缓或逆转心室重塑:上述梗死后心室重塑呈进行性,主要是由于左心室心尖部收缩期室壁张力(Laplace定律T=P×r/2,T室壁张力,P收缩期压力, r心室半径)大大增加(心尖部不能同步收缩以抵消心室腔压力的增加)伴有收缩末期容积增加(射血量不足);同时舒张末期容积和压力增加致非梗死区室壁张力也明显增加,以及在这种室壁张力或容量负荷增加的病理状态下,左心室自身生理调节和适应(通过增加心室容积减缓升高的室壁张力,或为了减少室壁张力而增加左心室容积)的结果[4,5]。而PVPD置入后,在左心室减容并对膨出扩张的心尖部“机械成形”的基础上,大大提高左心室收缩期射血效率和收缩功能,降低了收缩期心尖部的室壁张力(已有机械隔离的支撑且无矛盾运动)的同时,也减少了左心室收缩末容积,改善了左心室舒张期功能并显著降低左心室舒张末容积和压力(室壁张力),从而有机会使上述左心室重塑过程得以延缓、终止甚或逆转(图2)。此外,被隔离的扩大膨出的心尖部死腔不再参与循环,当缩小且更同步的左心室收缩和舒张时,心尖室壁所承受的压力大大减小,伴有室壁张力降低,也可全面降低心肌耗氧。
3 适应证
目前,TVPR的主要适应证为:(1)陈旧性前壁心肌梗死超过2个月;(2)存在前壁节段性运动异常或室壁瘤形成;(3)左心室舒张末径<70 mm,左心室射血分数<40%;(4)纽约心脏协会(NYHA)心功能分级Ⅱ级以上;(5)无外科CABG和室壁瘤切除术的指征或有其禁忌证。主要禁忌证包括:(1)60 d内的心肌梗死;(2)60 d内进行的血运重建治疗;(3)严重的心脏瓣膜疾病;(4)有CABG和室壁瘤切除指征,且无其禁忌证。符合条件的患者需要进行超声心动图初筛和评价,再经心脏计算机断层摄影术(CT)或核磁检查进一步评估左心室解剖形态,确定合适的装置大小型号。患者术后需要口服阿司匹林100 mg/d,并联合华法林抗凝治疗1年,维持国际标准化比值(INR)在2.0~2.5之间。
4 初步疗效
在临床前研究中(2003-03至2006-06),共有超过140只动物进行了PVPD装置的动物实验,初步验证了装置的安全性、可输送性和性能特征,包括心肌的附着能力、生物反应性及置入后的血流动力学信息[6]。
图2 通过隔离左心室,降低梗死区和非梗死区室壁张力,从而全面减轻左心室负荷,可使心室重塑终止甚至逆转
第一例PVPD置入手术于2005-10在欧洲完成[7],2005-10至2007-06共有18例患者入选PARACHUTE First-in-Man研究[8],在15例成功置入并已完成随访的患者中,与术前基线相比随访12个月左心室舒张末容积从(260±47) ml缩小到(222±58) ml(P<0.001),左心室射血分数从(28±7)%提高到(33±9)%(P=0.02)均有显著改善,NYHA分级从2.21±0.57降低到1.23±0.43(P<0.001),6分钟步行试验距离从(382±123)m提高到(425±140)m。PARACHUTE研究(PARACHUTE study)是迄今为止最大规模的以安全性为终点的前瞻性研究,共纳入了39例患者[9],除去5例因为左心室形态原因未接受置入的患者,在34例最终接受手术患者中31例(91%)成功置入了左心室隔离装置,有3例患者分别因为装置移位(2例)及与装置无关的感染(1例)移除装置。在接下来的24个月随访中,另有3例患者出现装置相关的主要心血管不良事件(MACE),分别为因心衰再住院2例及脑卒中1例。随访期左心室舒张末容积指数从(127.2±4.2) ml/m2降低到(110.4±4.6) ml/m2,心功能NHYA分级从2.5±0.6降到1.3±0.6(P<0.01),生活质量评分从(38.6±6.1)分降到(28.4±4.4)分(P<0.002),6分钟步行试验距离有增高的趋势[(358.5±20.4)m vs (274.7±25.6) m)]。这两项研究结果初步证明了TVPR手术的安全性与有效性,并被用来支持PVPD在2011-06获得CE认证,目前文献报道的严重并发症主要包括装置移位、装置相关的栓塞和感染等,尚少见严重出血并发症或恶性心律失常的报道。
TVPR最早于2013年引入中国,自2014-10起由高润霖院士牵头国内10家中心进行了中国PARACHUTE注册研究(PARACHUTE China),该研究系迄今为止中国大陆地区最大规模的上市前研究,共纳入29例大面积前壁心肌梗死后伴有室壁瘤形成的患者,其3个月随访结果在2015-03中国介入心脏病大会(CIT)上进行了报道,左心室舒张末容积指数从基线时的(111.6±26)ml/m2降低到3个月时的(83.0±21)ml/m2,左心室射血分数从(29.8±5.4)%提高到(36.1±6.8)%,且欧洲五维健康量表(EQ5D)生活质量评分从63.9分提高到75.6分,其差异均有统计学意义(P<0.05),目前仍在随访过程中。
5 展望和问题
现有国际研究及中国PARACHUTE注册研究已初步证实TVPR手术的有效性和安全性,给那些伴有心尖膨出扩张的大面积心肌梗死后心功能衰竭,而无CABG和室壁瘤切除指征或有其禁忌证的患者带来了新的曙光。但现有研究规模尚小且随访期偏短,需要更大规模、更长时间随访以明确手术对患者远期预后的影响。目前正在进行的PARACUTEⅢ(计划入选100例,评估装置置入后远期有效性及安全性)及PARACHUTE Ⅳ研究(计划入选478例患者,随机分为接受TVPR组和药物治疗组,主要终点为死亡和因心衰再住院),相信能给我们带来更多的临床证据,也必将为更多的冠心病心衰患者带来获益和福音。另外,该介入技术仍有一定的风险和失败率,也有装置移位、血栓、栓塞和感染,甚至因抗凝联合抗血小板治疗带来的严重出血风险,应注意防范。
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2015-05-04)
(编辑:梅 平)
100037 北京市,中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外心血管病医院 心血管病国家重点实验室冠心病诊治中心
杨跃进 教授 博士 博士研究生导师 主要从事冠心病及冠状动脉介入治疗相关研究 Email: yangyjfw@126.com 通讯作者:杨跃进
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1000-3614(2015)06-0513-03
10.3969/j.issn.1000-3614.2015.06.001