缺血性心力衰竭患者在国内心力衰竭患者中的占比超过一半,也是植入式左心室辅助装置的主要应用群体,然而缺血性心力衰竭患者的左心室辅助装置植入治疗面临诸如患者选择、冠状动脉病变、小左心室、二尖瓣关闭不全以及室壁瘤等问题。针对这些问题,国外仅有一些小样本量的回顾性研究,并且缺乏相应的归纳总结;国内则尚缺乏对这些问题的系统认识。因而本文针对这一困境,对植入式左心室辅助装置在缺血性心力衰竭患者中的应用与进展做一概述,旨在帮助临床医师对缺血性心力衰竭患者的左心室辅助装置植入治疗策略有一个全面而系统的认识,并在一些具体问题的处理上提供相应的参考。
心力衰竭(heart failure,HF)的发病率在全球范围内持续增长,全球HF患者达6 000多万,其中近一半HF新增病例发生在中国(29.9%)和印度(16.6%)。HF是心血管疾病中的“癌症”,病程长、病情复杂、治疗困难,造成巨大的公共卫生资源负担[1]。在全球范围内,缺血性心肌病导致HF的占比最高(26.5%),在25~79岁的成年人中,缺血性和高血压性心脏病是导致HF的主要原因[1]。而中国的HF病因构成中,缺血性心肌病占比更高,达到一半以上[2]。缺血性心肌病是指由于动脉粥样硬化、冠状动脉痉挛或微循环改变引起冠状动脉狭窄或闭塞,从而心肌出现长期缺血、缺氧,导致心肌细胞丢失、瘢痕组织替代、心脏收缩功能降低或舒张功能改变,最终造成HF的疾病[3],冠状动脉粥样硬化是最主要的病因。据世界卫生组织报道,每年全球范围内冠状动脉粥样硬化性心脏病患者的死亡人数约为740万[4],给社会造成了巨大的经济负担。缺血性HF的治疗首先应该尝试血运重建,血运重建使冬眠心肌恢复活力,帮助部分患者改善心功能、减轻症状。然而进展至终末期HF的患者,只能选择接受心脏移植或者长期左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)支持治疗,亦或是姑息性治疗[5]。由于供体心脏资源短缺,LVAD技术的应用和发展使其成为心脏移植有效且安全的替代治疗,越来越多的缺血性HF患者选择LVAD植入治疗[6]。然而,不同于其他HF患者植入LVAD,缺血性HF患者植入LVAD会面临诸多困境,包括患者的选择、冠状动脉的处理、左心室大小的影响、二尖瓣关闭不全的处理以及室壁瘤的处理等。由于病理改变的特殊性,缺血性HF患者的LVAD植入治疗比其他类型HF患者更加复杂和棘手,因而本文针对以上困境,对植入式LVAD在缺血性HF患者中的应用与进展做一概述。
1 左心室辅助装置在缺血性心力衰竭患者中的应用
心肌梗死后左心室重构的病理、生理学变化机制已经阐明,反复或长时间的心肌缺血导致心肌细胞适应不良、重构和细胞外基质扩张,最终导致心腔扩张和收缩功能障碍。经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)、冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)和心脏除颤器的应用可以提高缺血性心肌病患者的生存率,但其仍易发生心室重构和临床HF进展。近1/3的严重心肌梗死患者会在10年内进展为HF[7]。终末期HF也叫失代偿HF,是所有不断进展的心脏病的最终结局,国际HF指南[8]对终末期HF定义是轻微劳累或休息时出现HF的严重体征或症状,对指南指导的药物治疗不耐受,或者尽管接受了最大程度的药物治疗,但仍出现难治性症状,伴或不伴复发性住院治疗。随着HF患者数量与供体心脏数量之间不平衡的加剧以及第三代磁悬浮LVAD技术的成熟与应用的普及,越来越多的缺血性HF患者选择LVAD植入治疗。机械辅助循环支持部门间注册研究(INTERMACS)[9]2012—2021年的数据显示27 314例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占38.5%。欧洲机械辅助循环支持注册研究(EUROMACS)[10]2011—2020年的数据显示欧洲72家医院的4 834例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占36.1%。北京安贞医院在2022—2023年间完成的26例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占53.8%,与国内缺血性HF在HF病因构成中的占比相符。
2 缺血性心力衰竭患者左心室辅助装置植入治疗的困境
不同于其他HF患者,缺血性心肌病导致的HF除了心肌的病理改变之外,还涉及冠状动脉的病变、心肌梗死后的并发症等一系列问题[11-13]。因此,缺血性HF患者的LVAD植入治疗有不同于非缺血性HF的特点和困境,主要体现在5个方面:(1)哪些缺血性HF患者适合LVAD植入治疗;(2)是否需要联合CABG,搭桥哪些冠状动脉;(3)左心室大小对LVAD植入的影响;(4)缺血性二尖瓣关闭不全是否处理,如何处理;(5)室壁瘤的处理。
2.1 哪些缺血性心力衰竭患者适合左心室辅助装置植入治疗
患者在植入LVAD之前需要接受全面的评估,排除相关禁忌证,包括INTERMACS分级、心脏超声、右心导管和心肺运动试验等一系列心血管系统的评估(表1)。此外,缺血性HF患者还需要心肌灌注、心肌缺血及心肌活性等方面的检查和评估,且稳定期缺血性HF和急性缺血性HF的术前诊疗策略不同。

2.1.1 稳定期缺血性心力衰竭患者
晚期缺血性HF但尚有可观的心肌存活患者在进行LVAD植入或心脏移植之前,应先尝试血运重建(CABG/PCI)。缺血性心肌病患者的HF有时是由冬眠心肌引起,并可通过血运重建术逆转[14]。冬眠心肌是指在长期亚急性或慢性血液灌注不足的状态下,心肌收缩能力、新陈代谢以及心室功能降低以适应血液供应减少,相应减少对氧的需求而维持心肌细胞的存活,这是心肌的一种自我保护机制。当恢复缺血心肌的血流灌注时,冬眠心肌可以部分或全部恢复活力。反之,若没有得到有效的血流灌注,冬眠心肌将发生不可逆的坏死,从而彻底丧失收缩功能[15]。与其他病因导致的HF不同,缺血性HF患者有可能通过血运重建改善其预后。可以通过以下检查来评估心肌活力/冬眠心肌:正电子发射计算机断层显像(PET)心肌灌注和代谢技术是国际公认的检测存活心肌的“金标准”,此外还有心肌对比超声心动图和延迟钆增强心脏磁共振。但存在多少冬眠心肌可以尝试血运重建目前尚无明确推荐,Schinkel等[16]的研究发现至少3个存活心肌节段的改善才能使左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)改善≥5%。D'Egidio等[17]的研究表明当存活心肌占左心室比例>7%时,血运重建可改善预后。杨彦松[18]发现存活心肌节段≥4个可较准确预测LVEF改善≥5%。吴冬冬等[19]发现冬眠心肌与CABG术后心功能改善相关,是CABG 术后LVEF改善的独立影响因素,并且发现冬眠心肌≥15.0%时,其预测术后LVEF改善的效能最高。临床上则需要结合患者的症状、造影、超声、合并症等综合考虑后决定是否尝试血运重建,而对于没有或较少冬眠心肌的缺血性HF患者,则进入心脏移植/LVAD植入之前的系统筛查流程,如若符合终末期HF标准[6],并排除心脏移植/LVAD植入禁忌证,则立即启动心脏移植/LVAD植入程序,越早接受治疗,预后越好。对于接受血运重建术后恢复不佳或病情进一步恶化的患者同样可以考虑心脏移植/LVAD植入治疗(图1)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室辅助装置;LVEF:左心室射血分数;PET:正电子发射计算机断层显像
2.1.2 急性期缺血性心力衰竭患者
急性期缺血性HF主要是由急性心肌梗死导致,急性心肌梗死是常见的临床问题,随着诊疗技术的改进,特别是早期血运重建已经将急性心肌梗死后的总死亡率降至<5%。然而如果急性心肌梗死后进展为心源性休克则仍然伴有较高死亡率,8%~12%的ST段抬高型心肌梗死并发心源性休克,5%的非ST段抬高型心肌梗死并发心源性休克,而并发心源性休克患者的死亡率高达40%~50%[20-21]。早期血运重建一直是心肌梗死的主要紧急治疗方法。然而,单纯的血运重建并不能完全逆转梗死,并可能导致额外的再灌注损伤。此外,血运重建并不能立即卸载损伤的心室或逆转多器官功能衰竭时的系统性功能障碍。因此,除药物和血运重建治疗之外,还需要补充循环支持治疗。在抗HF、正性肌力药物、机械通气、抗休克、血运重建、心脏结构并发症纠正等治疗之后仍不能改善心源性休克。此时应首选临时机械循环支持(temporary mechanical circulatory support,T-MCS)治疗,目前可用的T-MCS装置有主动脉内球囊泵、静脉-动脉体外膜氧合和经皮LVAD。是否采用T-MCS治疗难治性心源性休克取决于患者年龄、共病、神经功能以及长期生存和生活质量的前景等因素。如症状改善,未出现终末期脏器不可逆损伤,再考虑评估LVAD植入或心脏移植。此治疗策略有重要临床意义,因为T-MCS比LVAD植入侵入性更小,通过T-MCS支持稳定病情允许为患者做更详细的LVAD/移植前评估,此外,为患者及其家属争取更加充分知情和选择时间也是至关重要的(图2)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室辅助装置;IABP:主动脉内球囊反搏;ECMO:体外膜肺氧合
2.2 同期冠状动脉旁路移植
心肌缺血可以导致右心衰竭和室性心律失常,因此有研究者[22]提出在LVAD植入时联合CABG可以降低术后右心衰竭和室性心律失常发生率。然而,这种同期联合手术可改善预后的推测尚缺乏有效证据。LVAD支持可降低左心室舒张末期压力和对心壁的压力,这种压力的降低本身可以减轻缺血负担,术中联合CABG是否必要存在争议。指南[23]推荐右心室缺血患者可考虑在LVAD植入时联合血运重建。研究[24]显示在LVAD植入过程中同时进行CABG会增加术后感染风险,并且在降低术后右心衰竭、室性心律失常发生率和死亡率方面没有显示出优势,但是目前的研究都是回顾性队列研究,并且样本量有限,因此存在很大的偏倚和误差。随着HF治疗方法的快速发展,每例LVAD植入患者都有可能是潜在的心肌恢复者,将来也有可能脱离LVAD的支持,从这个角度考虑,术中血运重建似乎是有必要的。不仅右冠状动脉的血运重建可以增加右心心肌血液灌注,前降支的血运重建也可以通过增加室间隔分支的血流量来增加右心心肌血液灌注。标准的CABG推荐使用乳内动脉,然而,在LVAD植入过程中,使用乳内动脉桥存在吻合口漏和再出血的高风险,因此往往都会选择隐静脉桥。
2.3 左心室大小对左心室辅助装置植入的影响
继发于限制性疾病和某些类型的浸润性心肌病(如淀粉样病变)的患者不是LVAD植入治疗的理想人选,因为这些患者更容易发生双心室衰竭和更差的预后;相反,扩张型心肌病患者被视为LVAD植入治疗的良好候选者。左心室大小是造成这一差异的重要原因,缺血性心肌病患者的左心室大小则介于两者之间[23,25]。较小的左心室易并发泵充盈受损和抽吸事件,从而导致LVAD低流量,而低流量或者循环不畅的状态又容易继发血栓形成和缺血性卒中[26]。至于多大的左心室是LVAD植入禁忌,以及适合LVAD植入的左心室尺寸范围,目前尚无统一标准。针对HeartMateⅡ的研究[27]显示,左心室舒张末期内径<6 cm与总生存率降低、术后卒中发生率增加相关。相比之下,HeartMateⅢ的死亡率和不良事件发生率显著降低。但同样有研究[28]显示,左心室舒张末期内径<5.9 cm与更高的消化道出血和因低流量再入院等不良事件发生率相关。事实上,LVAD植入患者中,限制性心肌病和浸润性心肌病的患者并不多见,因此,小心室患者主要是缺血性HF患者。北京安贞医院目前完成的26例LVAD植入术中,仅2例患者的左心室舒张末期内径<6 cm,并且都是缺血性心肌病患者,早期并没有表现出明显较差的结果,远期预后差异需要进一步观察随访。
2.4 缺血性二尖瓣关闭不全的处理
二尖瓣关闭不全在终末期HF患者中很常见,主要是左心室功能障碍、左心室扩张和二尖瓣环扩张引起的功能性二尖瓣关闭不全[29]。39%~43%的LVAD植入患者术前合并中重度二尖瓣关闭不全[30-31]。HF患者的功能性二尖瓣关闭不全主要分为两大类:缺血性和非缺血性,两者二尖瓣关闭不全具体机制不同。缺血性主要是由心肌梗死后左心室重构导致乳头肌位移,节段室壁运动异常,二尖瓣栓系形成造成;非缺血性主要是由长期高血压或特发性扩张型心肌病导致的左心室整体扩张,球形度增加,通常是中心性的二尖瓣反流[32]。尽管LVAD支持本身具有缩小左心室体积、瓣环周径和瓣叶张力的作用,从而改善功能性二尖瓣反流,但有部分患者术后仍存在中重度二尖瓣反流,从而增加肺血管阻力,促进右心室衰竭,增加再入院率。指南推荐对于特定的患者,考虑修复重度二尖瓣关闭不全[24]。Tanaka等[33]的研究表明,与中重度二尖瓣反流自行消失的LVAD植入患者相比,手术矫正的患者二尖瓣反流复发率低、生存率有所改善。Robertson等[34]发现处理中重度二尖瓣关闭不全与生存率升高无关,但在降低再入院率和改善特定患者的生活质量方面具有益处。然而额外的瓣膜成形意味着侵入性操作的增加与转机时间的延长,手术风险与右心功能受损的风险相应增加。因此,需要结合患者的年龄、基础条件、反流原因以及LVAD应用策略等综合考虑决定是否对中重度关闭不全的二尖瓣进行处理,对于缺血性功能性二尖瓣关闭不全、高龄、过渡到心脏移植的患者,我们偏向于不处理二尖瓣。目前北京安贞医院完成的14例缺血性HF患者LVAD植入术中有6例伴中重度二尖瓣关闭不全。经过评估,只对2例患者实施了二尖瓣成形术,另外4例没有处理二尖瓣的患者术后在LVAD的支持下二尖瓣反流也消失了。因此,LVAD植入患者中重度二尖瓣关闭不全的处理重在筛选合适的患者,应避免不必要的干预。终末期HF患者左心房较大,经左心房或房间隔入路处理二尖瓣,会有很好的视野和止血效果,并且还方便处理三尖瓣。
2.5 室壁瘤的处理
室壁瘤患者的LVAD植入是一项具有挑战性的操作,主要问题有:左心室心肌壁由于太薄弱而容易破裂、室壁瘤切除后心尖变形、LVAD植入时难以对准二尖瓣口、植入后不稳定而易错位,从而导致抽吸现象、血流紊乱、心律失常甚至卡泵。但是目前还没有标准的术式能解决这些问题。国外经验表明LVAD植入联合心室重建手术安全可行,可以保证LVAD植入位置稳固的同时不增加围术期和长期不良事件的发生率[35]。非心尖处的小室壁瘤也可简单缝闭处理,在正常心肌处植入LVAD,尽量保证入血管与室间隔和游离壁平行[36]。Haidari等[37]首创“高领”技术,使室壁瘤切除边缘外翻堆叠,形成“高领”容纳LVAD入血管。除了室壁瘤患者,还有一种比较棘手的情况是既往有心室重建手术史的缺血性HF患者需要LVAD植入治疗。Osaki等[38]对这类患者的LVAD植入方法进行了总结:(1)当左心室心尖瘢痕组织和左心室腔足够时,利用先前手术形成的孔道直接进行LVAD入血管的植入;(2)当左心室腔足够,但原先手术区域薄弱,不适合缝合时,则使用袖带补片辅助LVAD入血管植入;(3)当左心室腔太小,不适合入血管植入时,选择左心房植入。以上国外成功的实践证明室壁瘤不是LVAD植入禁忌证,对今后国内这类患者的治疗有一定指导意义。
3 缺血性心力衰竭患者左心室辅助装置植入治疗的预后
研究[39]表明HF的病因并不是LVAD植入后生存的独立预测因素,缺血性心肌病患者的总生存率与其他LVAD患者相似,但消化道出血、心肌梗死等并发症的发生率更高,特别是动静脉畸形和溃疡导致的胃肠道出血。这些信息可能有助于指导LVAD植入缺血性心肌病患者的护理。第三代LVAD的主要不良事件发生率在植入后的早期阶段(≤90 d)最高(感染除外),感染和出血是主要不良事件,此外,卒中也是影响LVAD携带患者预后的主要不良事件[9],缺血性HF患者往往合并颈动脉和脑血管的斑块和狭窄,因此,这类患者要着重术前评估和卒中预防。LVAD植入作为终身治疗的比例逐年增加,作为移植的过渡治疗逐渐减少,LVAD支持下心肌恢复并最终能够撤泵生存的只有极少数[9]。研究[40]表明左心室卸载可改善心肌细胞的收缩功能,使左心室形状和神经激素功能正常化。然而相比于缺血性心肌病,非缺血性HF患者更有可能在LVAD辅助下得到心肌恢复,并且这种情况主要集中在年轻(<40岁)和LVAD植入后1年内患者。缺血性心肌病患者的逆重构可能性较小,这可能是因为心肌梗死后不可逆的瘢痕形成[22]。
4 总结
结合文献查询和实践经验,将缺血性HF患者的LVAD植入特点和难点总结如下:建议处于稳定期的缺血性HF患者在LVAD植入前评估心肌活力,排除血运重建即可显著获益的患者;急性期缺血性HF患者的治疗要补充临时/长期机械循环支持的过渡和递进治疗策略;LVAD植入联合CABG有改善右心功能、促进心肌恢复的潜力,在不显著增加手术风险的情况下应积极应用;左心室舒张末期内径<6 cm不是LVAD植入的禁忌证,并且随着装置的改进,左心室空间对装置的限制会越来越小;经评估,部分缺血性中重度二尖瓣关闭不全为功能性,即使不手术,LVAD植入后反流也会减弱甚至消失;室壁瘤不是LVAD植入的禁忌证,LVAD植入联合心室重建手术安全可行。缺血性心肌病是我国HF最主要的病因,随着LVAD在我国的应用逐渐普及,今后缺血性HF患者将是LVAD的主要受用群体。因此,全面掌握缺血性HF患者植入LVAD的特点和技术难点至关重要。
利益冲突:无。
作者贡献:赵双雷、温明修负责文献检索、数据收集处理、论文撰写;李前贤、胡熠、刘周负责文献检索、数据收集;张宏家、贡鸣提出研究设想、修改论文。
心力衰竭(heart failure,HF)的发病率在全球范围内持续增长,全球HF患者达6 000多万,其中近一半HF新增病例发生在中国(29.9%)和印度(16.6%)。HF是心血管疾病中的“癌症”,病程长、病情复杂、治疗困难,造成巨大的公共卫生资源负担[1]。在全球范围内,缺血性心肌病导致HF的占比最高(26.5%),在25~79岁的成年人中,缺血性和高血压性心脏病是导致HF的主要原因[1]。而中国的HF病因构成中,缺血性心肌病占比更高,达到一半以上[2]。缺血性心肌病是指由于动脉粥样硬化、冠状动脉痉挛或微循环改变引起冠状动脉狭窄或闭塞,从而心肌出现长期缺血、缺氧,导致心肌细胞丢失、瘢痕组织替代、心脏收缩功能降低或舒张功能改变,最终造成HF的疾病[3],冠状动脉粥样硬化是最主要的病因。据世界卫生组织报道,每年全球范围内冠状动脉粥样硬化性心脏病患者的死亡人数约为740万[4],给社会造成了巨大的经济负担。缺血性HF的治疗首先应该尝试血运重建,血运重建使冬眠心肌恢复活力,帮助部分患者改善心功能、减轻症状。然而进展至终末期HF的患者,只能选择接受心脏移植或者长期左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)支持治疗,亦或是姑息性治疗[5]。由于供体心脏资源短缺,LVAD技术的应用和发展使其成为心脏移植有效且安全的替代治疗,越来越多的缺血性HF患者选择LVAD植入治疗[6]。然而,不同于其他HF患者植入LVAD,缺血性HF患者植入LVAD会面临诸多困境,包括患者的选择、冠状动脉的处理、左心室大小的影响、二尖瓣关闭不全的处理以及室壁瘤的处理等。由于病理改变的特殊性,缺血性HF患者的LVAD植入治疗比其他类型HF患者更加复杂和棘手,因而本文针对以上困境,对植入式LVAD在缺血性HF患者中的应用与进展做一概述。
1 左心室辅助装置在缺血性心力衰竭患者中的应用
心肌梗死后左心室重构的病理、生理学变化机制已经阐明,反复或长时间的心肌缺血导致心肌细胞适应不良、重构和细胞外基质扩张,最终导致心腔扩张和收缩功能障碍。经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)、冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)和心脏除颤器的应用可以提高缺血性心肌病患者的生存率,但其仍易发生心室重构和临床HF进展。近1/3的严重心肌梗死患者会在10年内进展为HF[7]。终末期HF也叫失代偿HF,是所有不断进展的心脏病的最终结局,国际HF指南[8]对终末期HF定义是轻微劳累或休息时出现HF的严重体征或症状,对指南指导的药物治疗不耐受,或者尽管接受了最大程度的药物治疗,但仍出现难治性症状,伴或不伴复发性住院治疗。随着HF患者数量与供体心脏数量之间不平衡的加剧以及第三代磁悬浮LVAD技术的成熟与应用的普及,越来越多的缺血性HF患者选择LVAD植入治疗。机械辅助循环支持部门间注册研究(INTERMACS)[9]2012—2021年的数据显示27 314例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占38.5%。欧洲机械辅助循环支持注册研究(EUROMACS)[10]2011—2020年的数据显示欧洲72家医院的4 834例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占36.1%。北京安贞医院在2022—2023年间完成的26例LVAD植入患者中,缺血性HF患者占53.8%,与国内缺血性HF在HF病因构成中的占比相符。
2 缺血性心力衰竭患者左心室辅助装置植入治疗的困境
不同于其他HF患者,缺血性心肌病导致的HF除了心肌的病理改变之外,还涉及冠状动脉的病变、心肌梗死后的并发症等一系列问题[11-13]。因此,缺血性HF患者的LVAD植入治疗有不同于非缺血性HF的特点和困境,主要体现在5个方面:(1)哪些缺血性HF患者适合LVAD植入治疗;(2)是否需要联合CABG,搭桥哪些冠状动脉;(3)左心室大小对LVAD植入的影响;(4)缺血性二尖瓣关闭不全是否处理,如何处理;(5)室壁瘤的处理。
2.1 哪些缺血性心力衰竭患者适合左心室辅助装置植入治疗
患者在植入LVAD之前需要接受全面的评估,排除相关禁忌证,包括INTERMACS分级、心脏超声、右心导管和心肺运动试验等一系列心血管系统的评估(表1)。此外,缺血性HF患者还需要心肌灌注、心肌缺血及心肌活性等方面的检查和评估,且稳定期缺血性HF和急性缺血性HF的术前诊疗策略不同。

2.1.1 稳定期缺血性心力衰竭患者
晚期缺血性HF但尚有可观的心肌存活患者在进行LVAD植入或心脏移植之前,应先尝试血运重建(CABG/PCI)。缺血性心肌病患者的HF有时是由冬眠心肌引起,并可通过血运重建术逆转[14]。冬眠心肌是指在长期亚急性或慢性血液灌注不足的状态下,心肌收缩能力、新陈代谢以及心室功能降低以适应血液供应减少,相应减少对氧的需求而维持心肌细胞的存活,这是心肌的一种自我保护机制。当恢复缺血心肌的血流灌注时,冬眠心肌可以部分或全部恢复活力。反之,若没有得到有效的血流灌注,冬眠心肌将发生不可逆的坏死,从而彻底丧失收缩功能[15]。与其他病因导致的HF不同,缺血性HF患者有可能通过血运重建改善其预后。可以通过以下检查来评估心肌活力/冬眠心肌:正电子发射计算机断层显像(PET)心肌灌注和代谢技术是国际公认的检测存活心肌的“金标准”,此外还有心肌对比超声心动图和延迟钆增强心脏磁共振。但存在多少冬眠心肌可以尝试血运重建目前尚无明确推荐,Schinkel等[16]的研究发现至少3个存活心肌节段的改善才能使左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)改善≥5%。D'Egidio等[17]的研究表明当存活心肌占左心室比例>7%时,血运重建可改善预后。杨彦松[18]发现存活心肌节段≥4个可较准确预测LVEF改善≥5%。吴冬冬等[19]发现冬眠心肌与CABG术后心功能改善相关,是CABG 术后LVEF改善的独立影响因素,并且发现冬眠心肌≥15.0%时,其预测术后LVEF改善的效能最高。临床上则需要结合患者的症状、造影、超声、合并症等综合考虑后决定是否尝试血运重建,而对于没有或较少冬眠心肌的缺血性HF患者,则进入心脏移植/LVAD植入之前的系统筛查流程,如若符合终末期HF标准[6],并排除心脏移植/LVAD植入禁忌证,则立即启动心脏移植/LVAD植入程序,越早接受治疗,预后越好。对于接受血运重建术后恢复不佳或病情进一步恶化的患者同样可以考虑心脏移植/LVAD植入治疗(图1)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室辅助装置;LVEF:左心室射血分数;PET:正电子发射计算机断层显像
2.1.2 急性期缺血性心力衰竭患者
急性期缺血性HF主要是由急性心肌梗死导致,急性心肌梗死是常见的临床问题,随着诊疗技术的改进,特别是早期血运重建已经将急性心肌梗死后的总死亡率降至<5%。然而如果急性心肌梗死后进展为心源性休克则仍然伴有较高死亡率,8%~12%的ST段抬高型心肌梗死并发心源性休克,5%的非ST段抬高型心肌梗死并发心源性休克,而并发心源性休克患者的死亡率高达40%~50%[20-21]。早期血运重建一直是心肌梗死的主要紧急治疗方法。然而,单纯的血运重建并不能完全逆转梗死,并可能导致额外的再灌注损伤。此外,血运重建并不能立即卸载损伤的心室或逆转多器官功能衰竭时的系统性功能障碍。因此,除药物和血运重建治疗之外,还需要补充循环支持治疗。在抗HF、正性肌力药物、机械通气、抗休克、血运重建、心脏结构并发症纠正等治疗之后仍不能改善心源性休克。此时应首选临时机械循环支持(temporary mechanical circulatory support,T-MCS)治疗,目前可用的T-MCS装置有主动脉内球囊泵、静脉-动脉体外膜氧合和经皮LVAD。是否采用T-MCS治疗难治性心源性休克取决于患者年龄、共病、神经功能以及长期生存和生活质量的前景等因素。如症状改善,未出现终末期脏器不可逆损伤,再考虑评估LVAD植入或心脏移植。此治疗策略有重要临床意义,因为T-MCS比LVAD植入侵入性更小,通过T-MCS支持稳定病情允许为患者做更详细的LVAD/移植前评估,此外,为患者及其家属争取更加充分知情和选择时间也是至关重要的(图2)。

HF:心力衰竭;LVAD:左心室辅助装置;IABP:主动脉内球囊反搏;ECMO:体外膜肺氧合
2.2 同期冠状动脉旁路移植
心肌缺血可以导致右心衰竭和室性心律失常,因此有研究者[22]提出在LVAD植入时联合CABG可以降低术后右心衰竭和室性心律失常发生率。然而,这种同期联合手术可改善预后的推测尚缺乏有效证据。LVAD支持可降低左心室舒张末期压力和对心壁的压力,这种压力的降低本身可以减轻缺血负担,术中联合CABG是否必要存在争议。指南[23]推荐右心室缺血患者可考虑在LVAD植入时联合血运重建。研究[24]显示在LVAD植入过程中同时进行CABG会增加术后感染风险,并且在降低术后右心衰竭、室性心律失常发生率和死亡率方面没有显示出优势,但是目前的研究都是回顾性队列研究,并且样本量有限,因此存在很大的偏倚和误差。随着HF治疗方法的快速发展,每例LVAD植入患者都有可能是潜在的心肌恢复者,将来也有可能脱离LVAD的支持,从这个角度考虑,术中血运重建似乎是有必要的。不仅右冠状动脉的血运重建可以增加右心心肌血液灌注,前降支的血运重建也可以通过增加室间隔分支的血流量来增加右心心肌血液灌注。标准的CABG推荐使用乳内动脉,然而,在LVAD植入过程中,使用乳内动脉桥存在吻合口漏和再出血的高风险,因此往往都会选择隐静脉桥。
2.3 左心室大小对左心室辅助装置植入的影响
继发于限制性疾病和某些类型的浸润性心肌病(如淀粉样病变)的患者不是LVAD植入治疗的理想人选,因为这些患者更容易发生双心室衰竭和更差的预后;相反,扩张型心肌病患者被视为LVAD植入治疗的良好候选者。左心室大小是造成这一差异的重要原因,缺血性心肌病患者的左心室大小则介于两者之间[23,25]。较小的左心室易并发泵充盈受损和抽吸事件,从而导致LVAD低流量,而低流量或者循环不畅的状态又容易继发血栓形成和缺血性卒中[26]。至于多大的左心室是LVAD植入禁忌,以及适合LVAD植入的左心室尺寸范围,目前尚无统一标准。针对HeartMateⅡ的研究[27]显示,左心室舒张末期内径<6 cm与总生存率降低、术后卒中发生率增加相关。相比之下,HeartMateⅢ的死亡率和不良事件发生率显著降低。但同样有研究[28]显示,左心室舒张末期内径<5.9 cm与更高的消化道出血和因低流量再入院等不良事件发生率相关。事实上,LVAD植入患者中,限制性心肌病和浸润性心肌病的患者并不多见,因此,小心室患者主要是缺血性HF患者。北京安贞医院目前完成的26例LVAD植入术中,仅2例患者的左心室舒张末期内径<6 cm,并且都是缺血性心肌病患者,早期并没有表现出明显较差的结果,远期预后差异需要进一步观察随访。
2.4 缺血性二尖瓣关闭不全的处理
二尖瓣关闭不全在终末期HF患者中很常见,主要是左心室功能障碍、左心室扩张和二尖瓣环扩张引起的功能性二尖瓣关闭不全[29]。39%~43%的LVAD植入患者术前合并中重度二尖瓣关闭不全[30-31]。HF患者的功能性二尖瓣关闭不全主要分为两大类:缺血性和非缺血性,两者二尖瓣关闭不全具体机制不同。缺血性主要是由心肌梗死后左心室重构导致乳头肌位移,节段室壁运动异常,二尖瓣栓系形成造成;非缺血性主要是由长期高血压或特发性扩张型心肌病导致的左心室整体扩张,球形度增加,通常是中心性的二尖瓣反流[32]。尽管LVAD支持本身具有缩小左心室体积、瓣环周径和瓣叶张力的作用,从而改善功能性二尖瓣反流,但有部分患者术后仍存在中重度二尖瓣反流,从而增加肺血管阻力,促进右心室衰竭,增加再入院率。指南推荐对于特定的患者,考虑修复重度二尖瓣关闭不全[24]。Tanaka等[33]的研究表明,与中重度二尖瓣反流自行消失的LVAD植入患者相比,手术矫正的患者二尖瓣反流复发率低、生存率有所改善。Robertson等[34]发现处理中重度二尖瓣关闭不全与生存率升高无关,但在降低再入院率和改善特定患者的生活质量方面具有益处。然而额外的瓣膜成形意味着侵入性操作的增加与转机时间的延长,手术风险与右心功能受损的风险相应增加。因此,需要结合患者的年龄、基础条件、反流原因以及LVAD应用策略等综合考虑决定是否对中重度关闭不全的二尖瓣进行处理,对于缺血性功能性二尖瓣关闭不全、高龄、过渡到心脏移植的患者,我们偏向于不处理二尖瓣。目前北京安贞医院完成的14例缺血性HF患者LVAD植入术中有6例伴中重度二尖瓣关闭不全。经过评估,只对2例患者实施了二尖瓣成形术,另外4例没有处理二尖瓣的患者术后在LVAD的支持下二尖瓣反流也消失了。因此,LVAD植入患者中重度二尖瓣关闭不全的处理重在筛选合适的患者,应避免不必要的干预。终末期HF患者左心房较大,经左心房或房间隔入路处理二尖瓣,会有很好的视野和止血效果,并且还方便处理三尖瓣。
2.5 室壁瘤的处理
室壁瘤患者的LVAD植入是一项具有挑战性的操作,主要问题有:左心室心肌壁由于太薄弱而容易破裂、室壁瘤切除后心尖变形、LVAD植入时难以对准二尖瓣口、植入后不稳定而易错位,从而导致抽吸现象、血流紊乱、心律失常甚至卡泵。但是目前还没有标准的术式能解决这些问题。国外经验表明LVAD植入联合心室重建手术安全可行,可以保证LVAD植入位置稳固的同时不增加围术期和长期不良事件的发生率[35]。非心尖处的小室壁瘤也可简单缝闭处理,在正常心肌处植入LVAD,尽量保证入血管与室间隔和游离壁平行[36]。Haidari等[37]首创“高领”技术,使室壁瘤切除边缘外翻堆叠,形成“高领”容纳LVAD入血管。除了室壁瘤患者,还有一种比较棘手的情况是既往有心室重建手术史的缺血性HF患者需要LVAD植入治疗。Osaki等[38]对这类患者的LVAD植入方法进行了总结:(1)当左心室心尖瘢痕组织和左心室腔足够时,利用先前手术形成的孔道直接进行LVAD入血管的植入;(2)当左心室腔足够,但原先手术区域薄弱,不适合缝合时,则使用袖带补片辅助LVAD入血管植入;(3)当左心室腔太小,不适合入血管植入时,选择左心房植入。以上国外成功的实践证明室壁瘤不是LVAD植入禁忌证,对今后国内这类患者的治疗有一定指导意义。
3 缺血性心力衰竭患者左心室辅助装置植入治疗的预后
研究[39]表明HF的病因并不是LVAD植入后生存的独立预测因素,缺血性心肌病患者的总生存率与其他LVAD患者相似,但消化道出血、心肌梗死等并发症的发生率更高,特别是动静脉畸形和溃疡导致的胃肠道出血。这些信息可能有助于指导LVAD植入缺血性心肌病患者的护理。第三代LVAD的主要不良事件发生率在植入后的早期阶段(≤90 d)最高(感染除外),感染和出血是主要不良事件,此外,卒中也是影响LVAD携带患者预后的主要不良事件[9],缺血性HF患者往往合并颈动脉和脑血管的斑块和狭窄,因此,这类患者要着重术前评估和卒中预防。LVAD植入作为终身治疗的比例逐年增加,作为移植的过渡治疗逐渐减少,LVAD支持下心肌恢复并最终能够撤泵生存的只有极少数[9]。研究[40]表明左心室卸载可改善心肌细胞的收缩功能,使左心室形状和神经激素功能正常化。然而相比于缺血性心肌病,非缺血性HF患者更有可能在LVAD辅助下得到心肌恢复,并且这种情况主要集中在年轻(<40岁)和LVAD植入后1年内患者。缺血性心肌病患者的逆重构可能性较小,这可能是因为心肌梗死后不可逆的瘢痕形成[22]。
4 总结
结合文献查询和实践经验,将缺血性HF患者的LVAD植入特点和难点总结如下:建议处于稳定期的缺血性HF患者在LVAD植入前评估心肌活力,排除血运重建即可显著获益的患者;急性期缺血性HF患者的治疗要补充临时/长期机械循环支持的过渡和递进治疗策略;LVAD植入联合CABG有改善右心功能、促进心肌恢复的潜力,在不显著增加手术风险的情况下应积极应用;左心室舒张末期内径<6 cm不是LVAD植入的禁忌证,并且随着装置的改进,左心室空间对装置的限制会越来越小;经评估,部分缺血性中重度二尖瓣关闭不全为功能性,即使不手术,LVAD植入后反流也会减弱甚至消失;室壁瘤不是LVAD植入的禁忌证,LVAD植入联合心室重建手术安全可行。缺血性心肌病是我国HF最主要的病因,随着LVAD在我国的应用逐渐普及,今后缺血性HF患者将是LVAD的主要受用群体。因此,全面掌握缺血性HF患者植入LVAD的特点和技术难点至关重要。
利益冲突:无。
作者贡献:赵双雷、温明修负责文献检索、数据收集处理、论文撰写;李前贤、胡熠、刘周负责文献检索、数据收集;张宏家、贡鸣提出研究设想、修改论文。