机械循环支持治疗在高危心血管病介入治疗中的应用与研究进展(完整版)

机械循环支持治疗在高危心血管病介入治疗中的应用与研究进展（完整版）高危心血管病介入治疗主要是指高龄、心功能差或血流动力学状态不稳定、并存多种疾病难以耐受外科手术的复杂冠脉病变、瓣膜性心脏病等患者的介入治疗，这类患者可从介入治疗中获益，但手术风险极高。机械循环支持治疗(MechanicalCirculatorySupport,MCS)可纠正心血管急危症患者急转直下的血流动力学紊乱状态，是等待心功能恢复或为后续治疗赢得时间的“桥梁”技术，可为高危心血管病介入治疗提供了重要保障。经过近半个世纪的发展，方便、小型、安全有效的MCS装置逐渐进入临床。MCS已经成为高危心血管疾病介入治疗中重要的技术手段。本文主要概述MCS在高危PCI术、TAVR术及室速射频消融术中的应用及其研究进展。

1.MCS装置的概述

1.1主动脉内球囊反搏（IABP）:IABP常经股动脉置入将反搏球囊置于降主动脉，舒张期通过充盈球囊增加冠状动脉的血流，收缩期快速抽瘪球囊降低主动脉内舒张末压、减轻心脏后负荷。IABP治疗可使冠脉灌注增加、心脏做功减少、氧耗降低、重要器官血流增加。IABP目前已经广泛用于高危心血管病介入术中的循环支持，例如急性心梗合并心源性休克、机械并发症；顽固性心绞痛；IABP具有创伤小，操作简单等优点，但其不能主动辅助心脏，增加心输出量依赖于患者心脏自身的功能，因此患者需要具有一定的心室功能和心电稳定才能使IABP有效发挥作用。

1.2体外膜肺氧合器（ECMO）:ECMO本质是人工心肺机，包括离心泵和氧合器。前者可泵血代替心脏泵血功能，提供循环支持，而后者可用于体外呼吸支持。有静脉-动脉（V-A）和静脉-静脉（V-V）两种工作模式。V-A模式下血液从右心房抽出体外，经过氧合器进行气体交换，在离心泵的推动下回到动脉，符合完全心肺替代的理念，主要用于严重的心肺功能不全的治疗；V-V模式下血液从腔静脉或右心房抽出体外，经体外氧合后从右心房输回体内；V-V模式能够提供呼吸支持，血流动力学的稳定则靠其自身维持，此模式适用于单纯呼吸衰竭的治疗。

1.3左室辅助装置（LVAD）:LVAD是一个可提供动力的泵血装置，可有效替代心脏泵血功能，泵血能力最大可达到10L/min。LVAD的发展历程已经历了三代，目前用于临床的主要是第二代以泵产生连续性高流量血流为特点的装置，包括离心泵和轴流泵，主要包括跨房间隔左心室辅助装置Tandem-Heart、Impella2.5/5.0、HeartMateII，第三代已采用磁悬浮轴承的连续血流泵，如HeartMate3、BerlinHeartINCOR，减少了机械性溶贫、血栓栓塞的发生率。Impella和TandemHeart系统能在短时间内提供循环支持，帮助患者过渡到心肌恢复(BridgetoRecovery),HeartMate3可用于长期循环支持。目前临床上以第二代的叶轮泵应用最多，技术最成熟。

2.MCS高危心血管疾病介入中的应用

2.1MCS在复杂高危PCI术中的应用

冠心病CHIP病变(CompleteRevascularizationforHighRiskIndicatedPatientsSession)是近年来PCI领域热推的复杂病变，主要是指病变复杂、高危、有血运重建指征但无法行CABG的冠心病患者。临床标准：心源性休克24小时内、EF≤40%、心肺复苏后24小时内PCI、STEMI、ACS合并血流动力学不稳定、机械并发症、难治性心绞痛、年龄≥70岁、合并脑梗、肾功能不全等多种疾病并存；解剖标准：无保护LM，LM末端分叉，多支病变，CABG术后，桥血管PCI，SYNTAX积分≥33，靶血管发出的侧枝供应>40%左室心肌；血流动力学标准：CI<2.2,PCWP>15,mPAP>50。上述冠心病患者有血运重建指征，但由于高龄或合并全身多种疾病不能耐受外科手术、心功能差等的无法行CABG，MCS治疗可能为此类患者带来新的曙光。

IABP与高危PCI：IABP-SHOCKII研究入选了790例急性心梗合并心源性休克行血运重建的患者，随机分为IABP组和常规手术组。研究结果表明IABP并不能降低急诊血运重建合并心源性休克患者的30天和1年的死亡率。CRISP-AMI研究旨在观察急性STEMI不伴有心源性休克且疼痛发作在6小时以内的患者，急诊PCI前常规置入IABP是否可以减小梗死面积。该研究纳入337名患者，随机分为IABP组和常规手术组，研究主要终点为心脏MRI测量的心梗面积的减少情况。结果显示，两组心梗面积的减少无明显统计学差异。但是亚组分析表明IABP可显著降低大面积前壁心梗患者PCI术后6个月全因死亡率。对AMI合并室间隔穿孔、乳头肌功能失调或断裂机械并发症患者，MCS可延缓血流动力学进一步恶化，为患者接受后续治疗提供时间过渡和机会。研究表明AMI合并室间隔穿孔的患者在3周后行外科/介入封堵手术获益最大，30天死亡率可降至约10%，MCS治疗常用于术前过渡。Kettner等回顾分析了81例AMI合并机械并发症的患者，研究发现IABP可显著降低AMI合并机械并发症患者30天的死亡率。虽然指南的推荐对IABP的推荐有所下降，但根据目前的临床资料，针对CHIP患者，IABP可能使其受益，临床上IABP也已经被广泛应用于CHIP患者存在血流动力学障碍者。但不管有无心源性休克，目前预防性应用IABP的循证医学证据尚不足(图1)。图1：指南对IABP应用的推荐

2015年SCAI/ACC/HFSA/STS专家共识指出：心源性休克的患者即使进行了血管重建，但死亡率仍然很高，对于病情不稳定或介入术后无法快速改善症状的患者，应考虑使用MCS;对于高危PCI术，如多支病变、无保护左主干病变或桥血管的PCI术，可以考虑使用MSC支持，尤其是无法行CABG术、EF低或者左室充盈压高的患者；心源性休克已造成了明显血流动力学损害时，IABP不如Impella和TandemHeart;对于急性失代偿心衰患者，如果PCI后情况仍持续恶化，应尽早使用MCS(图2)；大面积心肌梗死患者行PCI，常规使用MCS以减少再灌注损伤和梗死面积的证据尚不充分。

Impella与高危PCI：

PROTECTII研究旨在非急诊高危冠心病PCI患者中（无保护左主干、心力衰竭）对比研究Impella和IABP的安全性和有效性。研究显示Impella可以在CHIP患者PCI中提供安全、有效的血流动力学支持，同时Impella对循环血流动力学改善作用优于IABP，随访90天时，相比IABP，Impella显著减少了患者的总的住院治疗花费：主要得益于Impella组减少了47%的再次血运重建；减少了67%的心血管事件再入院。Cohen等最近比较了USpella注册研究与PROTECTII试验中，Impella2.5对CHIP患者循环支持的作用：637例CHIP患者中，339例满足PROTECTII试验的入选标准；两组的外科手术风险STS评分相当；但USpella注册研究中的患者多支病变、既往心梗比例更高。两组患者在Impella植入后血流动力学均显著改善；Impella在两组患者中均能显著改善出院时的NYHA分级；Uspella注册研究组较PROTECTII具有更低的院内死亡趋势(2.7%vs4.6%,P=0.27)。

目前正在进行PROTECTIII研究，该研究与PROTECTII相比，纳入年龄更大的患者（包括>70岁）、女性（26%）和非白种人（33%），且患者接受治疗的时间更久，血管病变更为复杂，2019年9月26日在美国旧金山举行经皮心血管会议，会上报告了PROTECTIII组的结果。研究发现PROTECTIII研究中患者90天主要心脑血管不良事件（MACCE）发生率低于PROTECII研究的主动脉内球囊反搏（IABP）对照组的患者。IABP组的复合MACCE发生率为31%，而Impella2.5组和ImpellaCP组为16.8%(p<0.0001)。美国FDA已经同意Impella2.5和Impella2.5CP可用于高危PCI患者，特别是没有更多的治疗方案选择的外科手术患者和高危PCI患者，Impella是可选择的血流动力学支持设备，能明显改善术后症状、肾脏功能和心脏功能。

TandemHeart与高危PCI：一项来自梅奥医学中心的回顾性研究证实了TandemHeart对高危PCI患者的有效性及其安全性，该研究共纳入54例极高危PCI患者(平均年龄72±1.7岁，中位EF值仅20%，52%患者近期发生过心梗,33%合并COPD,50%的患者既往曾接受CABG术，中位SYNTAX评分33)，TandemHeart手术成功率为97%，30天和6个月生存率分别为90%和87%；主要血管并发症发生率为13%；病人未发生造影剂肾病或需要透析。同时，有随机对照试验对比了应用TandemHeart和IABP的PCI患者，结果显示，TandemHeart有助于改善患者的血液动力学参数，但两者30天的死亡率差异无统计学意义，和IABP相比，TandemHeart增加出血、缺血、血管损伤的发生率，并且其操作复杂，置入时间长，限制了它的广泛应用。

ECMO与高危PCI：ECMO在复杂高危PCI术中的应用尚没有大规模的随机对照研究，目前小样本的临床研究的结果提示在CHIP患者PCI术时进行ECMO支持能够临床获益。van-denBrink等最近报道了12例STEMI并心源性休克、心脏骤停的患者，在V-AECMO支持下行急诊PCI术，出院时生存率为67%(8/12),1年生存率为42%(5/12)；显示STEMI导致CS患者在ECMO支持下行PCI术，能够改善生存率。OuweneelDM等荟萃分析发现ECMO可能降低AMI并CS患者PCI的死亡率，但是纳入研究及每项研究入选患者样本均较少。2016年中国经皮冠状动脉介入治疗指南建议：对于ECMO等左心室辅助装置，可降低危重复杂患者PCI病死率，有条件时可选用；2017ESCSTEMI指南中对ECMO的推荐级别为Ⅱb/C，用于AMI合并CS的短期循环支持。

ECMO、LVAD在急性心肌梗死后心源性休克机械辅助选择上仍然具有一定争议，最近一项针对128例（Impella90例，ECMO38例）心梗后心源性休克患者的回顾研究表明，两者在30天死亡率之间并无差异（53%VS49%，P=0.30）而Impella组器械相关并发症更低(17%VS40%，P<0.01)。图2：循环支持装置的选择

2.2MCS在高危经皮主动脉瓣置换术（TAVR）中的应用

相关证据较少，仅有少数回顾性研究及病例报道。Gregoric等报道10例CPR术后或顽固性心源性休克的主动脉狭窄患者（AS）行TAVR术而植入TandemHeart系统患者。8例患者TAVR术前植入TandemHeart系统，仅有1例死亡，2例TAVR术后植入TandemHeart系统的患者全部死亡。Singh等报道一例89岁重度AS并心源性休克的患者TAVR术中出现心脏骤停、电风暴，植入IABP亦未能改善血流动力学；随即植入Impella5.0循环支持，Impella植入数分钟后血流动力学即显著改善，患者在数天后出院。ECMO支持治疗下TAVR术是另一种较常用的MCS在TAVR中的应用方式。最近有回顾性研究显示，预防或急诊ECMO植入对术前血流动力学不稳定、心衰不稳定、球囊扩张后血流动力学不稳定的患者可助于完成TAVR手术，且出院时生存率达到50-100%，但尚缺乏ECMO支持治疗下行TAVR术的远期随访结果。

2.3MCS在高危室速射频消融术中的应用

心肌病常伴室速(VT)、易导致严重的血流动力学紊乱；采用射频消融治疗时术中VT的激动标测常导致更严重的血流动力学紊乱。Reddy等报道了一项多中心观察性研究，共入选66例在MCS下行VT射频消融治疗的患者(IABP组22例,ImpellaoraTandemHeart组44例)，研究结果显示与IABP相比，TandemHeart或Impella系统支持时患者更能耐受激动标测，且能成功标测和消融更多的VT和更低的心源性休克发生率。Ostadal等研究显示在频率高达200-300次/min的VT，ECMO系统的血流动力学支持是最有效的，其次是TandemHeart和Impella系统，且后两者对于血流动力学的支持作用近似。Bunch等报道了TandemHeart循环支持在室速射频消融术中的安全性和有效性，共入选13例药物难治性、血流动力学不稳定、ICD频繁放电的VT患者，在TandemHeart支持下标测；18例临床资料匹配的患者作为对照，仅行常规基质标测；所有患者均为器质性心脏病VT(EF≤40%，或A