左心辅助装置的研究进展与应用 中国人民解放军总医院心血管中心 全军心血管病研究所 杨庭树

心室辅助装置类型 外科半置入： 内科经皮穿刺置入： 外科或外科辅助 MEDOS 外科全植入式： ABIOMED BVS5000 THORATEC HEARTMATE NOVACOR Hemopump TandemHerat MEDOS Berli Heart 外科全植入式： INCOR I 内科经皮穿刺置入： IABP ECOM IMPELLA 2.5 IMPELLA 5.0 外科或外科辅助 ECOM IMPELLA 5.0 IABP:仅能改善已存在的循环动力。 LVAD:能提供动力的血泵，效能较IABP高6-8倍，能代替心脏工作能力的80%。

IABP 85% 阻塞

IABP 产生的生理效应 25-40% 14-20% 18-50% 5-15%

ACC/AHA 推荐使用主动脉内球囊反搏治疗 IABP的临床应用 ACC/AHA 推荐使用主动脉内球囊反搏治疗 “In virtually all shock-management strategies in which counterpulsation is used today, it acts as a stabilizing device or bridge to facilitate diagnostic angiography and revascularization.” 如今在休克的治疗中使用的主动脉内球囊反搏是保证循环稳定并向再血管化治疗过渡的重要手段。 ACC/AHA Guidelines: JACC Vol. 28, No. 5 1996: 1328-428

适应症 PCI围手术期血流动力学支持 (20.6%) 心源性休克 (18.8%) 体外循环脱机 (16.1%) 高风险病人术前辅助 (13.0%) 顽固不稳定型心绞痛 (12.3%) 顽固性心衰(6.5%) AMI后的心脏结构性并发症 (5.5%) 转用其他心脏辅助装置的过渡措施 难治性缺血相关的室性心律失常

应用指征 多巴胺用量>20ūg／kg／min，或并用两种升压药，且血压有下降趋势 心排血指数＜２.０L/min/m 平均动脉压＜５０mmHg 左房压＞２０mmHg CVP＞１５cmH2O 尿量＜0.5ml/kg/h 末梢循环差，手足凉 精神萎靡，组织供氧不足，血氧饱和度

临床疗效评价 心源性休克患者院内死亡率比较 study N IABP control Moulopoulos 49 69% 100% P<0.01 Waksman 85 54% 62% P<0.05 Kavack 46 33% 68% P<0.01 GUSTO -1、3 3396 45% 58% p<0.01 SHOCK Registry 854 50% 72% P<0.05 NAMI-2 23180 49% 69% p<0.05

Holmes认为，IABP可快速转变休克患者血流动力学指标，增加心排血量、心脏指数、冠状动脉及周围血管灌注，改善心功能。 急性心肌梗死合并心源性休克时，IABP可预防PCI再通后再闭塞事件的发生，预防非坏死区的重塑和扩大，促进左心室功能恢复，同时可增加脑、肾等重要脏器的血流灌注，增加尿量，减少酸中毒，改善机体内环境。 Hollenberg强调早期诊断心源性休克并及时开始血液动力学支持（如IABP）、稳定血压、维持心输出量相当重要，之后快速进行血运重建；即使在没能力进行血管重建的医疗机构，也尽早IABP稳定血流动力学，

PCI中应用IABP的适应证 1、左主干严重狭窄病变：左主干狭窄﹥80%, 特别是病变位于左主干远端分叉处, 左心室射血分数﹤40%者； 2、顽固性心绞痛持续缺血不缓解，拟行介入治疗者； 3、三支或多支严重狭窄病变合并左心功能不全； 4、仅存单支血管行PCI时； 5、急性心肌梗死并低血压状态或左心功能不全； 6、急性心肌梗死并心源性休克。

IABP: 高危患者PCI 导管室事件 p=0.009 p=0.05 p=0.1 40 30 35,1 Incidence of Cath Lab Events (%) 20 21,9 p=0.1 10 14,5 14,6 11,5 All High-Risk Cardiogenic CHF or Low EF Patients (n=238) Shock (n=119) (n=119) Group I (No IABP or IABP initiated after intervention) Group II (IABP preintervention)

Briguori等研究报道： LVEF < 30%高危PCI患者: 术前联合IABP 常规PCI 例数 61例 72例 例数 61例 72例 术中紧急IABP - 11例 死亡 0 3例（IABP） MACE 0 17% 研究认为高危患者PCI时提前置入IABP能明显降低患者术中和住院MACE发生率。

高危PCI预先置入IABP的不同意见 英国学者Dr.Perera报道英国一项前瞻性、开放性多中心（17个）研究，该研究入选2005-2009年间301例多支病变、左室功能受损、大面积心肌缺血的高危患者，随机分为IABP组（PCI前置入IABP）151例，非IABP组（对照组）150例，随访观察28天。 研究显示，对照组147例中18例（12.%）因PCI术中低血压而置入IABP。观察28天，IABP组心脏及心血管事件（MACCE）发生率15%，而对照组16%，6月病死率IABP组较对照组低2.8%，但无统计学意义。主要操作并发症IABP组低于对照组（1.3% vs 10.7%)，但出血及穿刺部位并发症明显增加（19.2% vs 11.3%，3.3% vs 0%）. Dr.Perera建议IABP不作为所有高危PCI术前常规使用，而仅在极高危风险-血流动力学障碍者推荐PCI前置入IABP。

Impella 心室辅助系统

Impella 心室辅助系统 - 系统组成 心室辅助控制台 心室辅助装置 净化系统 便携式心室辅助控制台 电源器 004410（LD）、004412（Impella 5.0）、004413（Impella 2.5） 净化系统 净化器 CM-Set压力监测器

Impella 心室辅助系统 - 规格型号 004410（LD） 004412（Impella 5.0） 开胸，手术直视下放置 最大流量：5.0L/min 004412（Impella 5.0） 股动脉切开，介入方式放置 004413（Impella 2.5） 股动脉穿刺 最大流量：2.5L/min

Impella 心室辅助系统 - 临床应用 适应症 禁忌症 作为心室辅助系统，对左心室功能不全的患者进行辅助 在不停跳搭桥手术中作为心血管辅助 004413还适用于高危经皮冠脉介入术术中及术后辅助 禁忌症 机械瓣、严重主动脉瓣狭窄、瓣膜反流。 导致血液细胞脆弱或溶血的血液疾病（004413） 肥厚性梗阻性心肌病（HOCM）。 动脉瘤、严重主动脉升部或主动脉弓异常或切除。 左心室附壁血栓。 心肌梗塞后室间隔缺损。 解剖结构妨碍血泵插入。 妨碍使用心室辅助装置的其它疾病或治疗方法。 严重的周围动脉闭塞疾病（PAOD）（004412、004413）

Impella 心室辅助系统 使用量 共计：1057例 截止2008年3月 25个国家 206家医院

Impella 心室辅助系统 Impella 2.5 高危PCI 387 预防性 32 急诊 192 - 心源性休克 92 - 低心排 25 - 急性心梗 35 - 其它 40 n = 611

Impella 心室辅助系统 - 增加MAP、CO，降低PCWP MAP （mmHg） LD/Impella 5.0 CO（L/min） PCWP（mmHg） 数据来源：Paolo Danna，JIM 2005

各项血流动力学指标的比较： 军医进修学院2008级硕士论文答辩 各项 指标 Impella组（n=6） IABP组（n=6） 术前 造模成 功后 Impella 启动后 IABP HR （次/分） 119.17±8.61 102.67±54.82 105.00±26.97 118.00±9.42 107.50±35.91 114.00±37.2 MAP （mmHg） 109.17±7.11 55.00±8.53 90.83±20.90 108.75±7.37 60.25±7.93 76.50±11.79 SPAP (mmHg) 26.00±3.41 35.17±2.71 28.67±3.45 26.00±3.65 36.50±1.92 33.50±2.38 PAWP 13.67±2.73 19.33±3.20 15.83±1.94 14.00±2.16 21.00±2.94 18.25±1.26 CO (L/min) 3.72±0.43 2.64±0.27 3.98±0.56 4.03±0.70 2.51±0.29 3.14±0.25 CI （L/min.m2） 3.07±0.39 2.18±0.20 3.28±0.42 3.27±0.52 2.04±0.17 2.56±0.15

Impella组和IABP组各项血流动力学指标的变化对照图： 军医进修学院2008级硕士论文答辩

Impella 心室辅助系统 - 降低左室舒张末压和容积 降低 EDP 和 EDV, Valgimigli et al. (2005) Impella 2.5 辅助级别 EDV EDP P1 345 18 P9 321 11 心动周期的压力-容积曲线 基线 “排空” ESPVR C B 压力 O2需求 心室壁所受到的压力 左室作功 EDPVR A D 容积

Impella 心室辅助系统 -随辅助能级增加MAP 提高平均主动脉压… Remmelink et al., Cath Cardiov Interv (2007) Impella流出口靠近主动脉根部 平均主动脉压 (p=0.001) Impella 2.5 辅助级别

Impella 心室辅助系统 - 保护心肌 Impella流出口位于主动脉根部，从而增加冠脉流量

Impella 心室辅助系统 - 保护心肌 Impella 2.5 辅助级别 Impella 2.5 辅助级别 Remmelink et al. (2007) Impella 2.5 辅助级别 Impella 2.5 辅助级别

Impella 心室辅助系统 - 保护心肌 增加心肌血流量, Remmelink et al. (2007) = 冠脉血流速度, cm/s (冠脉和毛细血管) AOP MR = Impella 2.5 辅助级别

Impella 心室辅助系统 - 保护心肌优于IABP 增加心肌血流量。 Sauren et al. (2007) 血流量 (冠脉和毛细血管) AOP MR = Aortic Pressure (AOP) Microvascular Resistance (MR) 动物试验, Impella 5.0 *p < 0.05

Massive Myocardial damage Impella 心室辅助系统 - 保护心肌 Infarct Infarct Massive Myocardial damage Up to 5X‘s reduction in infarct size Impella study – Flameng et al 2000

Impella 心室辅助系统 - 保护心肌 降低梗塞面积 Impella vs IABP Meyns et al., JACC (2003) 重新灌注期间 重新灌注期间 缺血和重新灌注期间

Impella明显改善心源性休克患者血流动力学 明显增加心排血指数（L/m2.min）：Seyfarth et al.JACC(2008) 2.2 1.7 临床：Impella 2.5 vs IABP 动物：Impella 2.5 vs IABP 初步研究证明，无论是动物实验还是临床应用，Impella明显优于IABP。

Impella 心室辅助系统 - 保护心肌 梗塞面积的减少改善心脏功能 MACH II试验, Sjauw et al., JACC (2008) p<0.05

Impella 与IABP比较研究 -心源性休克患者与IABP比较Impella增加CI更明显 心脏指数上升… Seyfarth et al., JACC (2008) 2.2 L/min/m2 1.7 L/min/m2 CI 上升 Impella (1.2) 心源性休克患者： Impella 2.5 vs. IABP CI上升显著 （ 0.2 L/min/m2 VS 0.1 L/min/m2) 原始 CI 左室 排空 1.8 L/min/m2 1.7 L/min/m2 0.1 L/min/m2

Impella 在高危PCI - 高危PCI患者，增加CO 增加心排量… Valgimigli et al.,Cath Cardiov Interv (2005) 7.4 L/min 6.0 L/min Impella 2.5 高危PCI患者 左室排空的同时净心排量增加 CO Increase Impella (2.4) LV unloading Native CO

J Am Coll Cardiol. 2008:52:1584； Circulation. 2008;118； Impella-经皮股动脉穿刺左室轴流泵，于2002年1月被FDA批准用于临床； 已完成的临床试验：protect I/II; recover I/II; Isar-shock等 Krischan D S（荷兰）国际多中心注册研究144例高危老年ACS Impella支持下PCI，住院和30天病死率为4.7%和5.5%。 J Am Coll Cardiol. 2008:52:1584； Circulation. 2008;118；

Impella 心室辅助系统 - 安全性 n 文献 辅助 装置 主动脉瓣逆流 瓣膜损伤 四肢缺血 与设备相关的出血 辅助期间死亡率 2.5 高危PCI Burzotta et al. 2008 2.5 10 0% Dixon et al. 2009 20 Henriques et al. 2006 19 6% AMI Seyfarth et al., 2008 13 23%** Sjauw et al., MACH II, 2007 0%* *遵循适当的抗凝方案 **心源性休克患者

Medtronic Carmeda ECMO 系统 ECOM-体外膜肺氧合装置 ECMO-体外膜肺氧合装置( Extracorporeal Membrane Oxygenation) ，能提供3-7L/mmin血流量。目前多作为心脏外科围手术期支持，用于高危急性冠脉综合症的救治，鲜见报道。 心脏：维持有效循环，减少心脏做功，减少药物应用； 肺脏：提供氧，排除C02，减少呼吸做功，减少高氧和机械损伤。 Medtronic Carmeda ECMO 系统 V-A插管； 19-21F/15-17F Yuan YASAIO J. 2009，19

ECOM工作模式 V-V ECOM 替代与支持肺的功能 V-A ECOM 同时支持心脏和肺的功能

ECOM临床应用指征 V-A ECOM 移植脏器衰竭：心、肺、心肺； 心源性休克：AMI及并发症； 心血管手术后不能脱离体外循环； 药物过量严重心脏抑制； 心肌炎； 慢性心肌病：作为长期心脏辅助装置置入或移植的桥梁； 肺栓塞； 心脏大血管创伤； 严重咯血； 肺创伤。

ECOM的优势 V-V ECOM 重症肺炎； ARDIS; 吸入综合症； 严重气道化学伤； 哮喘持续状态； 气道阻塞； 吸入综合症； 严重气道化学伤； 哮喘持续状态； 气道阻塞； 肺透明膜病； 严重肺挫伤。 ECOM的优势 为可逆疾病提供功能支持和恢复时间； 为不可逆疾病提供工体获取时间； 避免长期高浓度吸氧导致的肺损伤； 避免过度机械通气所致的气道损伤； 对水电解质进行可控性调节。

ECOM临床应用研究 德国Doll N等报道一组219例心脏术后低心排综合症需ECOM循环支持的患者，其中144例辅助IABP以改善冠脉灌注。 结果： ECOM 平均使用时间 2.8+/-2.2天； 134例（60%）成功脱机，其中52例（24%）住院29+/-24天后出院；随访5年，存活34例（74%）。 冠脉搭桥 119例； 主动脉瓣 24例；冠脉搭桥+主动脉瓣置换 21例； 冠脉搭桥+二尖瓣置换 11例；其他心脏手术 44例。

美国学者Smedira NG等报道一组202例成人心衰接受ECOM治疗患者的生存时间研究。 202例，平均年龄55+/-14y,随访7.5年（平均3.8+/-2y). 结果：48例过渡到心脏移植；71例成功脱机存活。 3天 30天 5年 生存率 76% 38% 24% 长期生存危险因素： 老年、再次手术、胸主动脉修复。 未成功脱机原因： 肾功能衰竭、肝功能衰竭、主要死于心衰和多器官衰竭 Smedira NG, J Thorac Cardiovas Surg 2001;22(1)92

国内阜外心血管病医院回顾性分析了99例心脏接受ECMO患者的数据，提示： 60例患者(60.2%)成功撤除了ECMO，其中54例(84%)出院，6例患者死于术后并发症。29例患者不能撤除ECMO，总体出院率为54.4%。 研究表明ECMO可作为心脏手术后心肺衰竭的有效的辅助支持治疗，心肺衰竭后早期应用ECMO并避免主要脏器的不可逆损伤仍是ECMO应用成功的关键。

三种左室辅助装置比较 辅助类型 主要 适应证 操作 难易度 改善血液动力学 改善 心功能 预后 IABP IMPELLA ECOM 心源性休克 严重心肌缺血 高危PCI支持 重度左心衰竭？ 易 + IMPELLA 重度左心衰竭 心肺复苏支持 较易 ++ ECOM 肺梗死/ARDS 较难 +++

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