机械循环支持在经导管主动脉瓣置入术中的应用

于坤 王巍

近年来经导管主动脉瓣置入术（transcatheter aortic valve implantation，TAVI）为严重主动脉瓣狭窄的治疗开拓了新领域。与外科手术治疗比较，TAVI具有创伤小、预后佳、恢复快和无需体外循环（cardio pulmonary bypass，CPB）等优点。TAVI手术操作复杂，属于复杂高危介入手术，且患者多系高龄、通常有多种共病、储备功能差，手术风险大，有时会发生危及生命的并发症，增加了患者病死率。2015年心脏血管造影和介入协会（SCAI），美国心脏病学会基金会（ACC），美国心力衰竭协会（HFSA）和胸外科学会（STS）临床专家共识声明，高风险心脏瓣膜病患者可能受益于短期使用机械循环支持（mechanical circulatory support，MCS）设备［1］。

1.机械循环支持在经导管主动脉瓣置入术中的作用

MCS可以提供临时的循环和呼吸支持，增加心力衰竭患者的心输出量，减轻心脏的前后负荷，从而减少心肌细胞氧耗，提高舒张期血压。在部分替代心脏泵功能的同时，使心脏处于休息状态，可使心功能有所恢复。其作用迅速肯定，是药物治疗无法比拟的。TAVI手使用MCS可以提供预防性的手术支持，或在紧急时挽救术中致命性意外，在预期血流动力学不稳定的情况下完成操作，或实施外科手术。美国的TAVI监管批准MCS可以预先用于那些手术风险极高和TAVI术中操作中发生并发症紧急需要循环支持的患者［2］。

2.经导管主动脉瓣置入术中应用机械循环支持装置的种类

在接受TAVI治疗的患者中，有0.9% ～10.6%的患者术中使用了MCS［3-5］。对于接受TAVI患者使用MCS装置的种类，目前文献报告包括主动脉内球囊反搏（intra-aortic balloon pump，IABP），体外循环（cardio pulmonary bypass，CPB），VA体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO），Impella和TandemHeart等多种设备。总体而言，CPB是最常用的MCS装置，其次是IABP和ECMO［4-5］。不同单中心情况往往与整体情况不同，这与各中心的选择偏好和外科支持系统有关。德国柏林一家医院报道了512例TAVI，35例使用MCS，均为 CPB［6］，德国另一家医院报道了 214 例 TAVI，18例MCS均为ECMO［7］。美国迈阿密医学中心一项纳入577例TAVI的研究，54例使用了 MCS，其中 47例（87%）为IABP，CPB和ECMO各3例［8］。目前还未见TAVI术中关于不同种类MCS装置效果的对比性研究。

3.经导管主动脉瓣置入术中机械循环支持适应证

MCS可以在高风险TAVI患者术中预防性应用，防止循环崩溃造成不良影响；也可在术中出现危及生命的严重并发症时紧急挽救性使用。而且一些病例需要额外手术，但这只能在CPB血流动力学支持下安全进行。

（1）预防性使用 TAVI术中采用选择性MCS的目的主要是为了提高手术过程中的安全性和血流动力学稳定性。TAVI在外科手术禁忌、高危患者中应用已得到充足的循证医学证据支持，此类患者一般病情危重，术中易出现不良事件。循环崩溃是非常危急的事件，是指循环系统在很短时间内发生衰竭，不能满足机体供血、供氧的需求。对于病情危重，有可能发生循环崩溃的患者，预先安装MCS装置，可以降低手术风险；还能卸载心脏负荷，一旦术中发生心脏骤停可以避免胸外按压所造成的损伤［6］。预防性MCS一般用于风险最高的患者，为其提供了安全保障，获得了手术机会。具体指征目前尚无统一标准，主要针对术前重度心力衰竭、心源性休克，以及操作过程中患者血流动力学不稳定，伴随其他心脏手术的患者。

Drews等［9］报道了德国柏林一家医院TAVI术中的预防性MCS使用的指征：术前存在LVEF严重下降＜20%、重度心源性休克（儿茶酚胺依赖，器官衰竭，需要人工通气）、右心室增大伴有严重肺动脉高压或还需要其他心脏直视手术的患者考虑使用CPB。术中血流动力学不稳定风险非常高的患者可使用IABP。在患者选择方面采取“不排除”标准，所有EuroSCORE评分为40%以上或STS评分为10分或以上的患者均被纳入适应证，无论共病和临床状况如何，只要根据瓣周结构评估技术上可以进行手术。Seco等［10］报道了悉尼大学医院TAVI术中的预防性使用ECMO的原则：由心内科、心外科和麻醉师共同决定，包括术前心力衰竭循环不稳定需要住院治疗、术前评估存在中重度左/右心力衰竭、瓣膜置入前主动脉球囊瓣膜成形术操作期间循环不稳定、操作过程中血流动力学临界状态［CVP/PCWP＞20mmHg（1mmHg＝0.133kPa），mPAP＞40mmHg，使用正性肌力药后心指数 ＜2.0无改善］等。Vikas等［4］报道了迈阿密大学医学院TAVI术中的预防性MCS（主要是IABP）使用的具体标准：冠状动脉旁路移植术病史经心尖TAVR的患者；有严重左心功能不全（EF＜30%）并伴随高危冠状动脉介入或球囊主动脉瓣成形术的患者。

（2）挽救性应用 TAVI术中可能发生许多危及生命的并发症，包括：血管损伤，主动脉、心脏及瓣膜的结构损伤，主动脉根部或瓣环损伤，传导组织损伤，瓣周漏，瓣膜移位，冠状动脉口被堵塞造成冠状动脉灌注不良，室性心律失常，出血造成心包积液及心包填塞等。许多并发症可导致难治性低心排或心源性休克，包括自发性或起搏后室性心动过速或心室颤动。如果这些问题不能立即被解决、患者对药物反应不佳，可以选择紧急使用MCS进行挽救性治疗。MCS可以在手术发生紧急情况时提供救援，稳定患者血流动力学，挽救术中致命性意外，并且在预期血流动力学不稳定的情况下完成操作，或实施外科手术。

总体而言，紧急 MCS应用比例远远超过预防性应用［11-13］。 Shreenivas等［5］报道了 PARTNER A 和 B 研究，163例MCS中115（71%）例为挽救性紧急应用，紧急MCS通常在发生操作并发症（72/115，63%）的情况下进行，最常见的原因包括心室破裂，置入的主动脉瓣移位、严重主动脉瓣返流和瓣膜栓塞等；也用于非操作并发症如致命性低血压、心脏骤停等。Roselli等［11］报道了美国克利夫兰心血管中心12例紧急CPB的原因。Trenkwalder等［3］报道了德国33例紧急使用ECMO的原因。已成功完成操作的患者，单纯循环辅助至恢复即可；存在操作相关并发症的患者在循环辅助下继续完成操作如瓣膜置入，瓣中瓣置入、PCI等，或实施外科手术如心室修补、置入瓣移除及外科主动脉瓣置换等。见表1～2。

4.机械循环支持临床疗效

（1）MCS病死率和主要并发症 最近Adam等［14］对共纳入13 857例患者的31项研究进行Meta分析，其平均Logistics EuroSCORE为22.1%，STS为9.2，结果表明30d病死率为8.4%，1年生存率为83%。目前许多文献报道TAVI术中使用MCS患者近期远期病死率均高于同期未行MCS的患者，且主要并发症发生率更高［4-5，15］。 Shreenivas 等［5］对 2 525例TAVI中163例术中接受MCS患者（66.9%CPB和33.1%IABP，71%紧急和29%预防）的资料分析表明：（1）MCS者的30d病死率明显高于未接受 MCS者（29%vs．4.6%，P＜0.0001）；（2）CPB 者1年病死率最高，其次 IABP，无 MCS 最低（53.5%vs．40.7%vs．21.6%，P＜ 0.0001）；（3）紧急和预防性MCS的患者1年病死率高于未接受MCS患者（52.8%vs．40.3%vs．21.6%，P＜0.01）；紧急和预防性接受MCS的患者差异无统计学意义；（4）MCS组患者更可能经历了经心尖TAVI。在多变量分析中，CPB或IABP的使用是30d（HR＝6.95）和1年（HR＝2.56）死亡的独立预测因子。美国的一项纳入1 794例TAVI患者的研究表明［4］，190例使用MCS患者的院内病死率增加325%（14.9%vs．3.5%，P＜0.01）；住院时间也更久（11.8 ±0.8）vs．（8.1 ±0.2）d，P＜0.01）；MCS组中70%的患者组有至少1例手术并发症，而非MCS组为40%；22%的患者需要进行心脏直视手术。使用MCS设备是增加病死率（OR＝3.5）和并发症（OR＝3.3）的独立预测因子。倾向评分匹配分析也显示TAVI中使用MCS 院内病死率显着增加（15.3%vs．9%，P＜0.01）。

表1 紧急挽救性CPB或IABP（±s）

表1 紧急挽救性CPB或IABP（±s）

研究作者 TAVI病例数 CPB/IABP EuroScore STS MCS支持原因 TAVI操作成功率/%支持外科手术存活出院率/%1年生存率/%Roselli 303 12 9 11 严重瓣周漏；瓣膜栓塞伴缺血；主动脉撕裂；心尖出血 75 3 82 45 Daniel 411 16 20.2冠状动脉阻塞；心室破裂；主动脉夹层；瓣环撕裂；心尖严重出血；瓣膜移位；二尖瓣损伤，其他25 12 65 40 Shreenivas 2525 115 29.4+15.8 12.1致命性低血压或心脏骤停；心室破裂；主动脉瓣大量返流；瓣膜移位；外周血管撕裂；冠状动脉阻塞；其他67.3 46.7

表2 紧急挽救性ECMO［n（%）］

表3 预防性CPB或IABP［n（%）］

表4 预防性ECMO［n（%）］

（2）预防性使用MCS患者病情更重 预防性MCS一般在风险最高的患者中使用，所以此组患者病情更重，Husser等［7］对比德国洪堡大学医疗中心了同期TAVI患者资料，包括196例非ECMO，9例预防性ECMO、9例挽救性ECMO，结果表明预防性使用患者的术前Logistic EuroScore最高（15%vs．18%vs．30%，P＝0.0001），LVEF＜35%的比例心功能最高（4%vs．22%vs．56%，P＝ 0.03）。 Drews 等［9］的研究表明，预防性CPB用于极高危患者，术前平均Logistics EuroSCORE为65%，平均 STS为31。其中心源性休克23例（53%），30d病死率为14%，心源性休克患者的30d病死率为28.6%，另一组无死亡。其他一些研究也报道了类似结果，见表3～4。

（3）预防性使用 MCS 效果更好 Trenkwalder等［3］的研究表明紧急ECMO患者存活出院率仅为46%。Husser等［7］对比了预防性挽救性ECMO患者的资料，结果表明相对于紧急应用，预防性MCS支持下操作成功率高（100%vs．44%，P＝0.03），早期病死率低（0vs．44%，P＝0.02）。 Vikas等［4］报道预防性MCS患者住院病死率为11%，1年病死率为19%；同期挽救性应用MCS患者分别为53%和64%。挽救性应用MCS的支持原因都是紧急的，包括各种操作性并发症和致命性意外，这也许可以解释近远期病死率高，见表1～2。

5.展望

随着TAVI适应证逐渐向中危及低危患者的拓展，操作器械不断改进，预装瓣膜的更加完善［16］，手术团队技术的日益精进以及临床经验的日趋丰富，术中致命性并发症的发生率逐渐下降，紧急应用MCS的比例也将会下降。最近Trenkwalder等［3］分析了德国两个医疗中心6年来1 810例TAVI中紧急使用ECMO的情况，结果表明使用率已从最初的9.4%降至0.9%。然而，由于MCS可以提供可靠的循环和呼吸支持，将会在极高危和没有手术机会的危重患者中得到进一步应用。