 心力衰竭的机械辅助治疗：对机械辅助治疗的回顾和围手术期管理的更新 Katja R.Turner，Marc E.Stone  1 从决策到治疗 1.1 临床背景 心力衰竭（HF）患者在美国约580万，每年新增病患650000例，其中100万例需住院治疗，死亡300000例，医疗费用400亿美元。大约有300000例药物治疗难以得到理想的效果，也称为D期心力衰竭。目前的治疗方案包括理想的药物治疗，短期或长期的机械循环支持（MCS）以及心脏移植。虽然心脏移植被认为心力衰竭患者的最终治疗方案且生存率大于10年，但用于心脏移植的心脏供体很少。 1.2 机械循环支持（MCS） 2001年，左心室辅助装置（LVAD）治疗心力衰竭取得重大突破，关于“充血性心力衰竭机械辅助治疗随机评价试验（REMATCH）”的临床试验公开发表。“REMATCH”试验表明，不适合做心脏移植的心力衰竭患者，接受左心室辅助装置治疗的患者与接受理想药物治疗的患者相比，12个月（52%/23%）和24个月（25%/8%）的生存率更高。LVAD的治疗方法很快应用到包括等待治疗决策（BD），渡过恢复期（BR），等待心脏移植（BT）和永久性治疗（DT）的患者。在过去的十年里，新设备的开发和患者生存率都得到了改善。然而大多数长期应用辅助装置的仍然是等待心脏移植的患者，但据最近报道永久性放置辅助装置的患者已达到46%。Mancini等人描述一种3步算法来评估D期心力衰竭患者为其寻求合适的治疗： ①移植资格 ②机械循环支持（MCS）作为永久性治疗（DT）的资格 ③姑息治疗 医疗保险和医疗补助服务中心（CMS）将DT患者的资格定义为需符合以下所有的条件： ①充血性心力衰竭（CHF）患者药物治疗大于45天少于60天不能改善或依赖主动脉内球囊泵支持≥7天或静脉应用强心药物≥14天 ②左室射血分数＜25% ③功能受限和峰值耗氧量＜14ml/kg/min，除非用主动脉内球囊泵治疗，正性肌力药物依赖或无法进行运动试验 2006年，由国家心肺和血液研究所主办成立了机械辅助循环支持跨部门登记（INTERMACS）机构，前瞻性的招收接受LVAD治疗的心力衰竭患者。基于采集的数据发布对MCS治疗状态的国家年度报告。据最近的报告，在美国绝大多数植入长期MCS装置的是连续流动装置，主要是第二代装置HeartMate II®（HM II；St. Jude Medical，St. Paul，MN，USA）和第三代装置Heartware HVAD®（HeartWare，Framingham，MA，USA，a subsidiary of Medtronic），其12/24个月的生存率分别为80/70%。生存率的提高是由于装置设计的改进（更少的活动部件）、装置应用经验的增加和患者的选择的变化共同导致的。INTERMACS登记系统将D期心力衰竭的患者根据其症状表现分为七组。在INTERMACS登记系统或数据库里一个数值的增加与症状严重程度的降低有关。（表1） 表1 INTERMACS简介 10年前，大多数MCS装置（＞40%）植入于心源性休克的患者（INTERMACS1）。经验表明，对于危重心源性休克患者（INTERMACS1）长期植入VAD装置是一种“挽救干预”措施，会拉低MCS装置植入患者的生存率。在INTERMACS2和INTERMACS3患者中，这种装置的应用下降到14%，目前，MCS装置主要植入于有正性肌力药物依赖，但病情更稳定的患者（INTERMACS2和3）。尽管到目前为止，在美国，有大于14000个的MCS装置被植入于心力衰竭患者，但这一治疗方式仍然存在围手术期的管理和术后并发症的困扰。装置植入过程中围手术期面临的重大挑战包括出血，严重的血管麻痹，右心室衰竭（RVF）。虽然出血和血管麻痹是目前围手术期需要关注的重要问题，但右心室衰竭（RVF）仍然是MCS装置植入过程中面临的最大挑战，具有值得注意的发病率和死亡率，与忽视MCS装置的说明有关。 1.3 右心室衰竭（RVF） 据报道RVF的发病率为5%～44%，发病率范围很广的部分原因是由于对RVF的定义不同导致的。从概念上讲，植入辅助装置后的RVF被定义为持续需要吸入肺血管扩张剂，正性肌力药物或右室MCS装置治疗。对右心室衰竭定义的不同主要在于维持右心室功能的持续药物治疗（正性肌力药和/或肺血管扩张药）的时间长度不同（1 vs 2周）。一旦RVF需要MCD支持治疗，接受LVAD治疗的患者的生存率12个月时降低（50％至80％）。 2014年，罗伯特·科尔莫斯（Robert Kormos）在一篇社论中很好地描述了接受LVAD治疗后 RVF的困境：他称LVAD治疗对右心室（RV）功能是一把双刃剑。尽管LVAD治疗能够使右心室（RV）后负荷减少，但左心室压力的减少伴随室间隔的移位导致右心室结构的变化与右心室前负荷增加有关，对已经受损的右心室产生显著的影响。许多研究人员试图确定导致右心室衰竭的预测因素，为此开发了多个评分系统（如Matthews评分系统，Fitzpatrick评分系统或Drakos评分系统）。最近关于在过去20年中预测右心室衰竭的文献只有少数预测因子在一段时间内有意义，而且灵敏度和特异性有限，包括： ①实验室检查结果 a. 国际标准化比值（INR）升高 b. 白细胞（WBC）计数升高 c. N末端B型脑钠尿肽前体（NT-proBNP）升高 ②血流动力学指标 a. 中心静脉压（CVP）升高 b. 右心室功能指数（RVSWI）下降 ③超声心动图检查结果 a. 明确的中度至重度右心室功能障碍 b. 右心室/左心室（RV/LV）直径比值增加 c. 右心室长度变应性降低 ④术前需机械通气支持 ⑤术前行连续性肾脏替代治疗 尽管植入右心室辅助装置导致右心室衰竭的整体发病率在降低，但仍然是MCD疗法的致命弱点。 1.4 围手术期管理 目前指导左心室辅助装置治疗的围手术期管理的证据是有限的，但应使用有创监测（动脉置管或中心静脉导管或肺动脉导管），足够的静脉通路，围手术期经食道超声心动图（TEE）评估/监测，麻醉科医师熟知晚期心衰患者的评估及对左心室辅助装置治疗植入过程中存在的临床问题，外科手术类型（包括从旁路分离）以及辅助装置的激活。为左心室辅助装置治疗患者最佳的围手术期管理的基础建立在对患者术前治疗优化的前提下。 术前优化治疗包括： ①通过利尿（利尿的同时避免血容量不足）和正性肌力（磷酸二酯酶抑制剂，多巴酚丁胺或主动脉内球囊反搏）治疗急性失代偿性心力衰竭 ②终末器官功能的优化（如肾脏，肝脏） ②感染的诊断及治疗 ④在安全的情况下尽量减少抗凝剂应用 ⑤右心室功能的评估和优化 由于术前患者的抗凝治疗和/或胸部重建手术，必须预估出血量。有针对性的血液管理（包括即时检验）和细致的手术操作是至关重要的。维持围手术期血流动力学稳定需要细致的液体量管理，麻醉药（麻醉诱导/维持），毒麻药，正性肌力药物（肾上腺素，磷酸二酯酶抑制剂，多巴酚丁胺），血管收缩剂（血管加压素，去甲肾上腺素，去氧肾上腺素）和吸入性肺血管扩张剂来维持左右心室功能的稳定。 围手术期超声心动图可以用来在植入辅助装置前评估右心室功能和排除需手术来改善的右心室结构性缺陷（如心房或心室分流封闭，矫正显著地主动脉瓣和三尖瓣关闭不全和二尖瓣狭窄）。在激活心室辅助装置之后，可以用经食道超声心动图（TEE）来评估植入套管位置，流出道通畅程度，左心室容积，右心室大小和功能以及室间隔的位置。 右心室功能障碍的治疗首先要控制LVAD装置的流速和降低左心室的压力并固定室间隔的位置，其次调整影响肺血管的血管张力并加重肺动脉高压的因素（缺氧，高碳酸血症和酸中毒），再次通过药物来纠正，如正性肌力药物，血管收缩剂和肺血管扩张剂，进一步维持右心室的功能。在早期的决策过程中，考虑是否需要临时的装置来维持右心室的功能是至关重要的。 2 从治疗到决策 目前使用LVADs装置治疗后患者的生存时间比以往任何一个时间段都长。根据最新的INTERMACS的年度报告，使用一个持久的MCS装置患者一年生存率接近80%，4年生存率已达50%。随着生存率的提高，每年心力衰竭患者植入VADs装置的数量急剧上升，仅在美国每年就有超过2500个VAD装置用于心力衰竭患者。目前，在美国常用的2种持久性装置是HM II和HVAD。其他看起来已解决目前装置存在的问题的持久装置仍在临床试验阶段。 虽然“下一代”的LVADs植入装置在几个重要方面较第一代起搏装置（如HM I LVAS， Novacor等）取得了明显的进步，并且与VAD支持治疗相关的特定并发症（如纵膈出血，右心衰竭）的发生率显著下降，IINTERMACS的数据显示，“不良事件”（AEs）造成的医疗费用却没有下降，因为其他的“不良事件”（AEs）的发生率在增加（包括脑卒中，肾功能衰竭，呼吸衰竭，感染，“精神病发作”，“出血”）。此外，对于特定的当前装置导致的“不良事件”（如泵的血栓形成，消化道出血和颅内出血）的发生率波动很大，不同报告有很大的区别，并且每个装置的具体发病率和流行率仍在确定之中。目前主要发表的试验（如MOMENTUM3，ENDURANCE和REVIVE-IT）和独立分析比较和对比了不同装置和统计方法对“不良事件（AEs）”的影响，并明确列举了当前存在的问题。表2讨论了目前已获批准，持久的、植入性辅助装置的选择和当前存在的“问题”。 不幸的是，每个装置的制造商报告的“不良事件（AEs）（或自由定义）”发生率因装置的差异（如植入装置后特定时间的发生率相对于每个患者每年的发生率不同）而不同，导致直接比较不同装置的不良事件的发生率变得困难。此外，“不良事件（或自由定义）”的组合目前常被报告为复合终点（尤其是旨在表明“非劣效性”的研究中），常常掩盖任何个体并发症的影响。充分的理解一些出版物和/或报告分析使用的是过往队列研究和/或INTERMACS数据作为对照是非常重要的，并且应注意到多年来装置设计和/或患者管理策略的改进使得进行植入现有装置与前一代装置的比较是受到质疑的。 表2 目前植入LVADs装置导致不良事件的现状  终末治疗（使用LVAD作为最终治疗的一种方式，心力衰竭终末期的永久性管理策略）是目前植入LVAD治疗最常见的指征（相比2006-2007年的14.7%和2008-2011年的28.6%的植入率，2014年增加到45.7%），其次是等待心脏移植的患者（BT）（需要持续LVAD装置支持的精典指征）和不确定能否接受心脏移植的患者（BC）（植入LVAD装置支持常常可以用来改善多器官功能，使不适合心脏移植的患者情况改善，获得接受心脏移植机会）。因此，每年在LVAD装置辅助治疗的患者接受非心脏手术（NCS）的数量急剧增加，这也并不奇怪。 2.1 LVAD装置辅助治疗的患者接受非心脏手术 目前接受LVAD辅助治疗的患者最常接受的择期非心脏手术（NCS）是进行内窥镜（上消化道和下消化道）检查和介入治疗，但无论计划程序多复杂、麻醉前评估和围手术期管理对LVAD患者是一样的。 2.2 术前评估 LVAD装置支持治疗的患者术前的临床的状态主要取决于VAD植入前低心排出量导致终末靶器官功能损害的程度，以及装置植入后的并发症，目前手术存在的技术问题，和其他系统的合并症。即使有些LVAD支持治疗的患者不需卧床，然而还可能存在不同程度的肾脏、肝脏、肺脏和/或中枢神经系统功能不全，因此对所有主要器官系统的检查是必要的，即便患者接受较小的手术。 如果您对植入装置有疑问、顾虑或者不熟悉的内容，强烈建议与博学的同事，管理VAD的内科医师，外科医师和/或专业的VAD工作人员进行术前讨论。如果您需要寻求帮助，您的顾问会对您有所帮助，顾问了解装置目前所处的状态，因此确定VAD的类型可以作为您术前评估的一部分。对于心力衰竭的患者植入起搏器和/或ICD是很常见的，因此有必要获得该装置的必要信息。任何患者的起搏器和ICDs的围手术期管理都是一致的。 2.3 围手术期和术中的注意事项 ● 适当的围手术期抗凝治疗：术前制定适当的抗凝治疗对整个围手术期是至关重要的。对于HM II和HVAD装置术前INR值需维持正常值的2-3倍才能预防血栓形成和潜在的栓子。LVAD治疗的患者通常使用华法林和阿司匹林，然而对存在阿司匹林抵抗的患者可能需要另一种抗血小板治疗的药物。目前在围手术期管理中，在选定的或较多的病例中都存在较大的出血风险，此时华法林可以停用和/或用肝素替代治疗来过渡手术时机，肝素治疗后通常可以是INR下降到装置制造商推荐的INR值下限（甚至可以短时间不进行任何抗凝治疗）来接受手术。阿司匹林应该继续服用。大多数内窥镜检查和许多普通的外科手术可以安全的进行轻度的抗凝治疗。神经外科手术和眼科手术需要详细的制定抗凝治疗方案，可以由管理VAD的内科医师和外科医师提供参考意见。凝血功能的即时检测（如PTT，INR，ACT等）和粘弹性凝血功能监测（如旋转式血栓弹力计ROTEM，血栓弹力图TEG等）能辅助管理抗凝治疗，必要时帮助指导新鲜冰冻血浆（FFP）、冷沉淀和/或血小板的输注。 ● 即时充电！满电的、先进、耐用的LVAD电池通常可以持续使用4-8小时，这取决于之前的充电周期和患者的血流动力学状态。无论何时，只要可行，就应该保持装置充上电和备用电池满电。此外，只有当装置插入A/C主电源时才会对装置拥有完整的控制权。 ● 适当的抗感染治疗：多数手术术前需抗感染治疗，包括针对当地菌群的广谱抗生素。对于腹腔内的手术覆盖革兰氏阴性菌和厌氧菌的治疗是需要谨慎的。对于感染风险较高的患者应考虑抗真菌药物治疗，其中可能包括最近使用抗生素治疗或多次留置导管的患者。大多数与VAD相关的感染往往位于装置传动系统导管经皮出口处，但VAD装置的导管不能用聚维碘酮进行消毒，因其会导致塑料材质分解。必要时，装置的动力传动系统可以采用无菌切口包埋或临时用无菌贴膜覆盖。 ● 起搏器和ICDs合适的围手术期管理：对植入起搏器和ICDs装置的患者的围手术期管理和其他植入任何心脏植入式电子装置（CIED）的患者接受手术时一样。 ● 避免低血容量：尽管目前的LVAD装置提供的是连续（非搏动性）的血流，但大多数LVAD辅助的患者一旦左心室的容量负荷和压力负荷解除将恢复其循环的搏动性，并且在LVAD装置支持下获得稳定。维持足够的血容量对于整个围手术期确保麻醉和/或镇静状态下保持血流动力学的稳定是至关重要的。最佳的左心室容量将遵循Starling’s机制维持心室的收缩功能，而左心室容量不足可能会导致“心脏下调事件”（导致VAD装置低输出量和低血压）。临床上VAD装置的操作屏幕能显示相关的信息可以用来帮助优化左心室容量（如HM II的脉搏指数，HVAD的流量曲线……这些常见的装置提供的参数信息会在别的章节中进行详细讨论）。超声心动图很少使用，但有助于区分因右心功能障碍导致左心室容量不足与低血容量。 ● 适当的监测：只要维持血流足够的脉动性，标准ASA监视器就可以使用。有创动脉血压监测对于有大量液体转移或预计失血量大导致间歇性脉搏脱落的患者是有必要的。因动脉搏动性脱落导致脉搏氧饱和度仪监测不可靠。脑氧饱和度监测已成为一种常见的备用“监测氧饱和度”的方式。超声心动图很少使用，但有助于区分因右心功能障碍导致左心室容量不足。对于监测中心静脉压的潜在益处必须要权衡中心静脉置管导致的相关风险（包括中心静脉导管相关的菌血症）。 ● 麻醉药物和技术：与机械循环支持治疗相关的必要的抗凝治疗限制了使用中枢神经阻滞的可能性，但在超声引导下可以行表面的区域阻滞，像静脉内肢端阻滞（如Bier阻滞）。尽管如此，大多数LVAD患者接受手术选择镇静或全身麻醉是合适的。LVAD支持的患者气管插管和拔管与其他正常患者接受同样手术时需关注的事项是一致的。 ● 与VAD装置管理顾问协调合作：在整个围手术期的各个阶段与“VAD团队”协作是非常重要的。专业的VAD顾问在往返于手术间和/或康复机构之间对患者有极大的帮助，并且可以给予术中团队和复苏人员偶尔遇到临时需VAD支持的情况予以帮助。 2.4 术后注意事项 ● 适当的康复机构：对于康复机构的内科医师、护士和/或相关医务人员有过度的忧惧不符合患者的最大利益。强烈支持向康复团队清晰的表述管理的目标和血流动力学状态，并根据需要提供相应的教育。 ● 即时充电：在转运途中用电池供电，在康复机构应将VAD装置重新连接到A/C交流电源，并使用VAD操作台是明智之举。 ● 持续优化：术后仍需维持最佳的血容量。 ● 心脏植入式电子装置（CIEDs）：在离开监测情况下的康复机构前，应恢复起搏器和ICD设置的基础值。 ● 疼痛管理！：出于很多原因，完善的疼痛管理是必不可少的，对于LVAD支持治疗的患者尤其重要，因疼痛会增加肺血管阻力，导致没有支持治疗的右心室带来不必要的压力负荷。 （马龙翔 译；严晓晴 校） 学术编辑：包 睿 许 涛 微信编辑：薄禄龙 王 芷 |
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