左心室辅助装置的临床疗效及应用进展

蔡建辉（吉林医药学院，吉林 吉林 132013）

心脏移植是治疗终末期心力衰竭最有效的手段[1]。受供体心脏短缺影响，大约有3/4 患者不能及时接受心脏移植[2]。机械循环辅助装置是心脏移植过渡期的首选方法[3]，其植入途径有3 种，分别是经皮介入、体外支持和体内植入。体内植入方式可分为心室辅助装置（ventricular assist device，VAD）和全人工心脏（total artificial heart，TAH），VAD 和TAH 也被称为人工心脏。人工心脏的出现极大缓解了心脏移植的供体不足，其中以左心室辅助装置（left ventricular assist device，LVAD）为代表，历经三代发展已成为治疗的重要方式[4]。LVAD 第一代植入式为脉动装置（以HeartMate XVE 和Novacor 为代表），第二代为轴流泵和离心泵连续流装置（以HeartWare HVAD 和EVAHEART 为代表），第三代设备为磁力和流体动力悬挂叶轮装置（以HeartMate 3 和Dura-Heart VAD 为代表）[5]。国内的永仁心（EVAHEARTⅠ）、航天泰心（HeartCon）、苏州同心（CH-VAD）和深圳核心（CorHeart 6）也同属于第三代产品[1，5]。VAD在临床方面主要用于解决3 个问题：①移植前过渡支持（bridge to heart transplant，BTT）；②终点治疗（destination therapy，DT）；③过渡到恢复或决策[1，6]。LVAD 第一代主要用于BTT，第二、三代应用于BTT和DT。植入LVAD 后可导致患病心脏反向重构，心肌恢复到相对健康的状态[7]，虽然LVAD 成为主要的治疗方式，但在临床实际应用中仍存在右心衰竭、感染、血液相容性不良事件等并发症，本文结合最近几年LVAD发展，就LVAD的临床应用进行综述。

1 VAD和TAH

VAD 根据辅助部位可分为LVAD、右心室辅助装置（right ventricular assist device，RVAD）、双心室辅助装（biventricular assist device，BiVAD）。LVAD使用较多，临床约90%植入为LVAD[8]。TAH 有Bi-VACOR、Carmat 和SynCardia，但目前市场上只有SynCardia 一款。TAH 用于严重的双心室衰竭（biventricular heart failure，BHF）、持续性室性心律失常、解剖异常的患者[9]。有研究证实VAD 对于BHF 和BTT 患者临床疗效与TAH 相当[10]。大多数晚期心力衰竭伴双心室衰竭患者可通过LVAD 和支持右心室的药物进行治疗[9]。在机械辅助循环支持机构注册和移植受者科学注册的心脏移植患者中，心脏移植术后60 个月后，LVAD 死亡率为15.2%，BiVAD 死亡率22.4%，TAH 死亡率29%[9]。死亡率的差距，一方面是由于患者疾病严重程度不同，另一方面人工心脏植入方式对机体创伤不同。LVAD 手术相比其他几种更易操作，创伤更小，手术多采用左心室位置进入，底座与血泵连接，升主动脉与人工血管缝合方式[11]。

2 LVAD植入的有效性

LVAD 用于BTT 和DT，且DT 呈上升趋势，在植入之前需考虑：对于LVAD 植入能接受的最小效果、可以承受的最大负担、能否接受器械的长期佩戴甚至直到死亡。在国际心肺移植学会机械循环支持指南中，已建议将照顾者负担评估纳入植入前筛查，存在明显的照顾者负担列为LVAD 植入的相对禁忌症[12]。这些举措可以更好地提高长期生存率、保证生活质量。预测LVAD 的有效性，可测量肺动脉直径和主动脉直径比（PA/Ao），或关注国际标准化比值（INR）和乳酸水平。PA/Ao评估LVAD植入后第一年死亡率和右心衰竭（right heart failure，RHF）的发生[13]，国际INR和乳酸水平与住院死亡率成正比[14]。

LVAD可长期携带并提高患者生存率，且生存差异与年龄、植入设备型号有关。将药物支持与LVAD对IV 级心力衰竭患者治疗对比，LVAD 死亡率降低48%，1 年生存率由25%提高至52%，2 年生存率由8%提高至23%[15]。在克罗地亚一位缺血性心肌病患者，在接受LVAD（型号：HeartMate 3）后又放置了RVAD，两周后改置BiVAD，7 个月后又行腹腔镜胆囊切除术，4 年后接受心脏移植术[16]。根据阜外医院对15 例患者连续3 年随访显示：LVAD（型号：EVAHEARTⅠ）能有效治疗危重终末期心力衰竭[17]。在携带HVAD 的患者中，小于40 岁的成年人第1 年生存率为88.8%，而大于40岁的成年人第1年生存率为79.4%，两者存在显著差异（P<0.000 1）[21]。植入的装置不同，在相同年龄段也会存在生存差异，在小于40 岁的成年人中HVAD 第1 年生存率为88.8%，HeartMate 3 第1 年生存率为94.4%，两者存在显著差异（P=0.002 5）[18]。

3 LVAD植入风险性

3.1 右心衰竭

RHF 是LVAD 严重且常见的并发疾病。根据欧洲机械循环支持患者登记处数据，22%的LVAD 接受者出现早期RHF，使用第三代LVAD 的患者大约有33%发生RHF[19-20]。肺动脉搏动指数（pulmonary artery pulsatility index，PAPi）是RHF的血流动力学指标，较低的PAPi 与LVAD 植入后的RHF 和死亡相关。因PAPi 与肺血管阻力有关，所以没有固定的截止点[21]。PA/Ao 也可用于评估LVAD 植入后RHF 发生。RHF 发生的原因可能与患者既往右心功能障碍、手术改变心包原始结构、LVAD管道压迫、右心室容量过载有关[20]。植入前右心功能评估并采用较低吻合角度可降低剪切力，维持血流动力学稳定，减少主动脉瓣膜冲击损伤，提高预后疗效[14，22]。James 等认为手术中的麻醉诱导会改变超声心动图并影响右室血流动力学，诱发RHF[23]。RHF 发生后可通过优化预加载（积极利尿、血液透析）、增强右心室收缩力（肾上腺素、多巴酚丁胺和米力酮）、调整LVAD 泵速来进行治疗，必要时使用RVAD 或BiVAD[20]。此外，在LVAD 植入前7 d 内，使用左西孟旦静脉注射，RHF患病率可从31.1%降至17.6%[24]。

3.2 感 染

LVAD感染按照国际心肺移植学会的定义，主要分为VAD 特异性感染、相关感染和非VAD 感染[25]。传动系统感染（driveline infection，DLI）是VAD 特异性感染中的重要危险因素，主要由金黄色葡萄球菌生物膜的迁移引起。Nicole 等对203 例LVAD 或TAH 死亡患者尸检发现感染和出血并发症造成死亡风险较高[26]。患者在LVAD 感染后半年、1 年和2 年的生存率分别为93%、74%和61%[27]。庆幸的是，感染率随着植入时间延长而下降。LVAD 植入后感染发生率从第1 年的3.2/1000（95%CI，2.54~4.03），下降到第3 年的0.78/1000（95%CI，0.38~1.65）；DLI 发生率从0.83/1000（95%CI，0.53~1.30）下降到0.33/1000（95%CI，0.10~1.04）[25]。LVAD 设备的更新并没有降低感染率。HeartMate 3 患者发生DLI 的风险高于HVAD 或HeartMate 2，这可能与设备设计的原理差异有关[28]。补充维生素D 可降低感染的风险，作用机制尚不明确[29]。

3.3 血液相容性不良事件

血液相容性不良事件常出现于LVAD 后，包括出血、血栓形成、卒中。当LVAD 植入后，血浆可溶性P 选择素中位数从115.6（79.1~142.7）μg/L 上升至144.5（100.4~197.5）μg/L（P<0.001），β-血小板球蛋白仍保持较高水平。使用ADP 或par1 激活肽刺激后，血小板p选择素表达降低17%~21%，纤维蛋白原结合降低37%~86%，这些数据为LVAD 植入后出现出血和血栓形成的风险提供了证据支持[30]。临床可采用苯丙香豆素、华法林、维生素K 拮抗剂进行抗凝治疗，阿司匹林、双嘧达莫、氯吡格雷进行抗血小板治疗[31]。最新研究发现，LVAD 相关卒中的发生并不影响死亡率和后续心脏移植的生存率。最初James等发现初始致残性卒中与非致残性卒中的1 年和2年死亡率大幅增加[32]。最近Jose 等发现LVAD（型号：HeartMate 3）放置后，平均每年住院死亡率下降1.8%（P=0.03），但院内缺血/出血性卒中的死亡率无明显改变，这可能是LVAD 管理的改善、血压及时控制发挥了作用[33]。Aaron等发现LVAD 相关卒中患者移植后的1 年和2 年生存率分别为100%和95%，而无卒中患者的生存率为92%和90%，虽然LVAD 相关卒中患者接受心脏移植的可能性更低，但LVAD卒中史对患者的移植预后并不影响，LVAD相关卒中史不作为心脏移植的绝对禁忌症[34]。出现这种差异可能与医疗科技水平进步和护理措施完善有关。

综上所述，LVAD为终末期心力衰竭的患者提供了另一种治疗方式，极大地缓解了心脏移植供体不足的问题。随着科技和医疗水平的不断提升，LVAD的植入使患者得到有效救治，但右心衰竭、感染、血液相容性不良事件等并发症仍存在。LVAD 是科技与临床的结合，需用发展的眼光看待，时刻关注最新进展，如：卒中的发生已认为不影响死亡率和后续心脏移植的生存率。LVAD 用作DT 时，要根据患者身体状况进行长期佩戴的心理建设，必要时结合照顾者负担进行评估。近年来，我国LVAD 飞速发展，自2019 年起，永仁心（EVAHEART Ⅰ）、航天泰心（HeartCon）、苏州同心（CH-VAD）和深圳核心（Cor-Heart 6）已先后上市。我国患者需求量大，但相关技术人员相对不足，且需建立长效的随访管理和并发症监测。我国的LVAD 的发展未来应集中在三个方面：①加强LVAD 器械的不断创新与优化；②健全我国LVAD 临床数据库，包括患者自身疾病的风险分析、并发症的危险程度、合理的健康监测等；③配套的医疗设备、医疗护理人员、设备维护人员等。