华中科技大学同医院心脏大血管外科
苏州大学机电工程学院人工器官研究所
摘要：心源性休克常发于终末期心力衰竭(心衰)急性恶化以及急性心肌梗死患者，是由于各种原因导致的心脏泵功能严重衰退，造成血流动力学急剧不稳、重要器官灌注严重不足的临床综合征，是心衰患者死亡的重要原因。在最佳药物治疗和行冠状动脉(冠脉)血管再通术等非药物治疗措施无效后，这类患者可以使用短期机械循环辅助系统，借此维持血流动力学稳定，保证脏器有效灌注，改善心功能和降低心脏负荷。本文综述了外周机械循环辅助以及外科体外心室辅助治疗心源性休克的临床应用现状。依据本文临床数据分析结果，外科体外心室辅助装置在心源性休克病症治疗的应用中具有生存率高、并发症种类少且发生率低、支持时间长等明显优势，在合适的患者群体中可能具有更好的治疗效果，且有望更加适合于我国国情下的急性心衰治疗和移植前过渡支持。
关键词：心室辅助装置;心源性休克;机械循环辅助;
1心源性休克
据世界卫生组织统计，心血管疾病占全球总死亡数的31%,已经成为人类头号杀手。当前心血管病患者已达到3.3亿[1]。心力衰竭(心衰)是心血管疾病发展的严重阶段，代表心脏泵功能衰退，无法为各器官提供足够的血液灌注。心源性休克常发于终末期心衰急性恶化期以及急性心肌梗死患者，是由于各种原因导致的心脏泵功能严重衰退，引起心输出量显著减少、血压下降、重要脏器和组织灌注严重不足，是心衰患者死亡的重要原因，心源性休克病死率极高，住院病死率高达67%[2]。
在最佳药物治疗和行冠状动脉(冠脉)血管再通术等非药物治疗措施无效后，心源性休克患者可短期应用机械循环辅助(mechanicalcirculatorysupport,MCS)治疗，借此维持血流动力学稳定，保证脏器有效灌注，改善心功能和降低心脏负荷[3,4]。目前国际上有多种短期MCS技术可用于心源性休克的桥梁过渡，包括外周MCS装置如主动脉内球囊反搏装置(intra-aorticballoonpump,IABP)、Impella、TandemHeart、静脉-动脉体外膜肺氧合(veno-arterialextracorporealmembraneoxygenation,VA-ECMO)以及短期体外心室辅助装置(extracorporealVAD,ExtraVAD)如CentriMag[5,6,7]。目前我国自主研发的短期体外心室辅助系统MP-EX也即将进入临床，本文将一并介绍。
使用短期MCS的心源性休克桥梁过渡终点可能有恢复、缓解、心脏移植或植入长期VAD。然而患者在桥梁过渡期间病情变化多端，病程演变速度不一，导致最佳的治疗终点在辅助过程中往往难以明确判定。因此，针对此类患者的最优治疗手段、治疗时机与适用范围仍然存在争议[5,8]。鉴于我国在此次COVID-19疫情过后，对包括VA-ECMO在内的短期MCS技术使用大幅增长，我国自主研发的体外心室辅助系统也即将进入人体试验阶段，本综述旨在通过临床文献和数据，介绍现有的短期MCS技术以及体外心室辅助治疗心源性休克的临床现状与前景。
2短期MCS技术概述
2.1外周MCS
2.2.1IABP
IABP是放置在降主动脉的一个氦气驱动与心脏周期同步膨胀收缩的球囊：在心脏收缩期球囊放气抽扁，通过流体吸引降低左心室后负荷；在心脏舒张期球囊充气膨胀，将动脉血液推送回冠脉循环增加冠脉血流量。由于其介入尺寸仅8～9Fr,操作简单，必要时可在病床边介入使用，因此是各种心衰指征出现或高危冠脉介入手术保护的第一线辅助手段。然而，IABP不能主动增加心排量，对灌注量贡献不到1L/min(Literperminute,LPM),SHOCKⅡ临床试验结果已经显示IABP对降低心肌梗死造成心源性休克患者的30d病死率没有明显影响，美国和欧洲分别在指南中将其推荐等级从Ⅰ降到了Ⅱa和Ⅱb,对于IABP应用于心源性休克治疗，临床至今仍存在不同意见[9,10]。
2.2.2Impella系列
Impella系列是基于一种产生连续流的微型轴流泵，包含已经获得FDA、CE批准用于临床左心辅助的2.5、CP、5.0、LD型号和右心辅助的RP型号，以及仍然在临床试验阶段的更新换代产品ECP和5.5型号。左心辅助的Impella产品经由股动脉穿刺或无名动脉切开术将带有血泵的导管逆行穿过主动脉瓣，将血液由左心室泵入升主动脉；右心辅助的RP装置则通过下腔静脉，通过右心房跨过肺动脉瓣，将血液由右心室泵入肺动脉。Impella系列不同型号的介入尺寸以及最大流量不同(2.5:12Fr/2.5L/min;CP:14Fr/3.5L/min;5.0:21Fr/5L/min;LD:21Fr/5L/min)。Impella能够直接降低心室体积(前负荷),并且能够一定程度地增加循环血流量。矫正患者病情严重度后，Impella相比IABP可更有效地稳定血流动力学且和更高的生存率相关[11]。目前Impella与VA-ECMO并用(ECPELLA或ECMELLA)于严重心源性休克患者，可能提供更好的左心引流效果，多中心临床试验结果显示，ECPELLA/ECMELLA虽然并发症较高，但有更高的30d生存率。Impella使用与更高的血液相容性相关不良事件发生率有关，以溶血和出血为代表[12]。另一方面，Impella单次耗材使用高达2万美金，在我国售价超过20万人民币，高昂的费用成为难以逾越的临床推广门槛。
2.2.3TandemHeart
TandemHeart是通过外周方式置管(21Fr)进入左心房或右心房，将血液通过体外的离心泵后经过17～19Fr的灌注插管回动脉系统(图1为TandemHeart插管方式)。通过不同的外周插管，TandemHeart可以实施左心或右心的辅助，也可以挂载TandemLife系列氧合器进行心肺联合支持。左心辅助时，TandemHeart的外周引流插管通过股静脉进入右心房，通过房间隔穿刺将血液引流入口置入左心房中，再将灌注插管置入股动脉，建立心房到动脉的循环回路。右心辅助时，TandemHeart可以通过特制的ProtekDuo双腔U型插管由颈静脉置入，建立心房到肺动脉的循环回路。TandemHeart在与其常规外周插管并用时，能够提供最大4.5L/min的血流量。TandemHeart丰富的配套耗材使其具有良好的扩展性；然而，房间隔穿孔的创伤性、机械轴承泵和细长插管带来的显著溶血、外周血管相关并发症如下肢缺血等仍使该装置使用时长受到限制[13]。目前TandemHeart及其系列产品尚未进入我国。
2.2.4VA-ECMO
VA-ECMO一般用于同时出现循环衰竭指征的肺功能衰竭患者，一般通过股静脉将引流管道置入右心房，通过体外血泵和膜式氧合器将静脉血液进行气体交换后打回股动脉。VA-ECMO一般能够提供4.5～5.5L/min的血流量，可以满足短期维持重要器官循环需求；同时由于较小的创伤性，目前此抢救技术在我国的成长趋势十分明确，年使用量已经达到台。总体而言，ECMO的膜式氧合器带来更高的血栓形成风险，增加了抗凝的复杂度；外周插管感染和下肢缺血风险提高了护理难度；回路中各个部件需要独立监测调整，对临床团队经验和人力资源要求都非常高。目前VA-ECMO的相关并发症很大程度限制了装置使用时间、患者存活率以及长期预后效果[14,15]。其中，逆向血流造成的南北半球现象(Halequineffect)是极为常见的临床问题[16,17]。另一方面，逆向血流同时增加了左室后负荷，在严重心衰或心源性休克患者中常常引发严重的肺水肿、左室扩大、主动脉和二尖瓣反流、心室内血栓等严重并发症[18,19,20]。因此，合适有效的左心引流在这类患者管理时至关重要[21,22]。
2.2外科ExtraVAD
2.2.1CentriMag
CentriMag是世界首个全磁悬浮的中短期体外心室辅助装置，可提供急性心源性休克发生时的左、右、双心支持，如图2CentriMag插管方式。用于左心辅助时，引流插管(28～34Fr,根据患者体表面积选择)可以通过中央开胸或者肋间切口从左心房(左心耳或者肺静脉入路)或左心室尖缝合固定；灌注插管(22Fr)直接在主动脉根部吻合[23]。灌注插管也可以通过较低创伤的方式与锁骨动脉吻合[24]。用于右心辅助时，则是建立右心房到肺动脉的回路[25]。CentriMag能够直接降低心脏容积(前负荷),提供最大10L/min的血流量，因此可以用于更广泛的患者群体。
目前CentriMag被认为是血泵血液相容性的金标准。虽然FDA和CE批准CentriMag用于体外心室辅助的支持时间为最长30d,但是许多临床经验报道了超过30d以上的使用[26,27]。日本的临床经验报道了CentriMag在心源性休克治疗预后优于外周MCS的结果[24]。CentriMag可以根据需求适配不同的插管，提供了治疗弹性。然而，CentriMag需要通过外科手术建立循环回路是主要的临床应用门槛，目前该装置尚未进入我国。
2.2.2MP-EX
MP-EX(图3)是我国自主研发的首个全磁悬浮中短期体外心室辅助系统，预期用于为各种原因引起的急性心衰和心源性休克患者提供暂时或短期(30d以内)左心室或右心室或双心室的体外机械循环辅助。相较于CentriMag,MP-EX能提供最大8L/min的血流量；在达到相同血液相容性的前提下，降低了系统体积和重量，提高了驱动系统的抗震性能，从而提升了设备的便携性和可用性，可应用于更加广泛的临床环境，如急诊、转运等复杂场景。MP-EX与CentriMag相同，均需外科手术置管建立回路。目前该产品已经进入注册阶段，完成了法规要求的体外性能验证测试以及临床前动物实验，确认了该装置的可靠性和安全性，即将开展正式临床试验。
未完待续。。。
来源：临床心血管病杂志
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