心力衰竭是各种心血管病晚期的临床表现,发病率正随着人口老龄化的发展而显著上升。流行病学资料显示,目前全球心力衰竭患者已高达 2250 万人,且正以 200 万人的速度逐年递增。普通人群中心力衰竭总患病率为 2%~3%,在 70~80 岁老年人群中则为 10%~20%。尽管药物等内科治疗心力衰竭的方法有了很大进展,但部分重症病例仍无法改善,并于短期内死亡,称为终末期心力衰竭。我们回顾近代对终末期心力衰竭的外科治疗与研究进展,并就其相关问题进行探讨。
心脏移植现状与问题
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左室辅助装置临床应用进展
美国国家卫生研究院以及心肺和血液研究所分别于 1976 年和 1980 年资助研究和开发左心室辅助装置(LVAD),最初目标就是将其应用于终末期心力衰竭的治疗。目前已有几十种 LVAD 问世,按其发展顺序,大致可分为以下三代产品。
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第一代外置式 LVAD 能源多为气动式,Heart Mate XVE 已改为电动式搏动血流隔膜泵。Baxter 公司研制的 Novacor LVAD 和 Heart Mate XVE 原理及结构基本近似,二者泵体均可埋藏于腹壁肌群和腹膜之间,绝缘导线通过皮肤戳口引出与电源及控制系统连接。2004 年 Baxter 公司调查全世界 100 多个医学中心应用 NovacorLVAD1560 例,均取得较好效果。第一代 LVAD 皆由囊腔和瓣膜组成,有驱动、检测和控制系统,开发最早,但结构复杂、体积大、流量小,已逐渐被新一代持续血流性 LVAD 替代。
2.
2009 年公布的 Heart Mate Ⅱ用于终末期心力衰竭 DT 的研究结果,显示了第二代持续血流轴流泵的新进展。该研究对象为 200 例终末期心力衰竭患者,平均年龄 64 岁,平均射血分数(EF)值 0.17,其中 134 例随机接受持续血流泵治疗,66 例为对照组,应用搏动血流泵治疗。主要终点是 2 年生存率,持续血流泵组(46%,62/134 例)明显高于对照组(11%,7/66 例),其差别为前者心泵发生故障的更换率(10.0%)明显低于后者(33.3%)。持续血流泵组较对照组 1 年生存率提高 2 倍。另据 Starling 等报道,此类持续血流泵用于心脏移植前的 BTT 亦取得良好效果。Heat Mate Ⅱ是全球应用较多的一种 LVAD。
DeBakey 作为第二代 LVAD 较早应用于终末期心力衰竭 DT,可置于胸腔内,在一组 150 例报道中,生存率 50%~66%,装置失功率 3%,明显优于第一代搏动血流泵。Heart Mate Ⅱ通常经胸骨正中切口置入,泵体置于膈下。Jarvik-2000 型 LVAD 用于终末期心力衰竭 BTT 和 DT 均可提供安全有效的循环支持,首例已生存 6 年以上。体积较小,心腔插管可直接插入左室尖部。3 种手术径路可供选择:胸骨正中切口,人工血管出口与升主动脉吻合;左侧开胸切口,人工血管与降主动脉吻合;左肋缘下切口,人工血管与腹主动脉吻合。手术无需体外循环支持,可减轻损伤和降低感染机会。
第二代 LVAD 对终末期心力衰竭患者能提供良好血流动力学支持,耐久性及感染率均明显优于第一代。然而由于持续血流轴流泵为机械接触性轴承,旋转摩擦时产热可导致磨损和血栓形成,影响远期疗效。
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其余 3 种应用于临床的 LVAD:(1)Incor LVAD,为磁悬浮轴流泵,由 Berlin Heart 公司研发,自 2002 年获得欧共体准用证已用于 BTT 212 例,支持时间(162±182)天(最长 3 年),过渡到心脏移植者 65 例(31%),左心功能恢复后撤除 LVAD11 例(5%),死亡 93 例(44%),脑血管意外、多脏器功能衰竭等并发症 69 例(35%)。(2)Ventr Assit LVAD,为磁悬浮离心泵,2003 年至 2009 年全球用于 BTT 和 DT 共 412 例,总成功率 81%。(3)DuraHeartLVAD,亦为磁悬浮离心泵,由 Terumo 公司开发,2003 年在欧洲 4 个医学中心进行临床试验,用于 BTT55 例,6 个月和 1 年生存率分别为 86% 和 77%,最长生存 2.7 年;病死率 18%(10 例),主要原因为颅内出血。此类磁悬浮离心泵和第二代 LVAD 相比溶血明显减轻,合并症也有下降。
第二代和第三代 LVAD 均处于发展阶段,其中磁悬浮离心泵一直是研发重点,具有更大的发展潜力。据报道,这两代持续血流性 LVAD 应用于 BTT 已有 3500 余例,70% 患者等到并接受了心脏移植,50% 以上患者成功出院。这些成功经验也不断扩大了对终末期心力衰竭患者的 DT 需求。最近 Stewart 对 LVAD 临床应用概况及其发展变化作了简要分析,提示 2008 年以前主要是第一代搏动血流性隔膜泵用于终末期心力衰竭患者的 BTT,至 2010 年第一代搏动血流性 LVAD 逐渐被淘汰,该年上半年持续血流性 LVAD 临床应用量明显增加,6 个月即超过 500 例,其中用于终末期心力衰竭 DT 占 30% 以上,充分显示当代 LVAD 不仅可以作为终末期心力衰竭患者的 BTT,也可促进其心功能恢复和最终撤离机械辅助装置,并作为终末期心力衰竭最终的替代治疗手段。
问题与思考
同种心脏移植改变了终末期心力衰竭患者预后,然而供心来源严重不足。异种转基因猪心移植目前尚处于动物实验阶段。近 10 余年来,心室辅助装置迅速发展,对终末期心力衰竭患者 BTT 和 DT 取得良好效果,但有些问题尚需认真思考和改进。
1. 轴流泵包括磁悬浮离心泵问世,充分发挥了其优势并迅速促进了心室辅助装置发展。由于动力小且无瓣膜,遇到阻力容易停转,提示这种持续血流泵存在着严重隐患。泵头停机率约为 5%。对这种致命性缺陷必须予以重视,加强防范,进行改进。另外,持续血流是非生理性的,对微循环等的影响,也有待长期观察。
2.John 和 Kato 等报道并发症发生率,脑功能障碍 9.8%~14.0%,胃肠道出血 17.6%,LVAD 感染 24.5%~39.5%,引起右室衰竭 4.9%,装置失功率 9.2%,其中卒中更是持续血流性 LVAD 移植术的主要挑战,致残率在 12% 左右。上述并发症也是造成死亡的主要原因,且严重影响生活质量,急待改善。
3. 终末期心力衰竭患者若存在主动脉瓣功能不全或肥厚性心肌病致 LVAD 使用受限时,必须选用全人工心脏(total artificial heart,TAH)。Cardio West TAH 几乎与 Heart Mate 和 Novacor 在同一时期应用于终末期心力衰竭治疗,至 2003 年 Cardio West TAH 用于终末期心力衰竭 DT 已有 225 例报道,取得良好效果。全世界进行 Jarvik-7 型 TAH 移植约 700 例,单中心 127 例报道,1 年生存率 79%,血栓和出血发生率分别为 6% 和 14%,无卒中。目前经 FDA 批准临床试用的还有 Abiocar 人工心脏等,均有发展潜力,也都存在血栓、感染和机械故障等问题,亟待研究与提高。
4. 随着应用左室辅助装置治疗终末期心力衰竭的快速发展,有必要衡量应用这项技术的费用 / 效益比和社会效益。Digiorg 等对 1996 年至 2000 年间 38 例患者应用 Heart Mate ⅡLVAD 进行 BTT 的费用 / 效益比逐例分析显示,平均 LVAD 支持时间为(123.0±77.7)天,平均医疗费用为(197957±77291)美元;随后同种心脏移植住院时间(18.2±12.2)天,平均医疗费用(151646±53909)美元。另外,2006 年 Miller 等还对 23 例终末期心力衰竭患者应用 Heart Mate XVE 进行 DT 的费用进行了分析,与参加 REMATCH 试验(RM)患者比较,后 REMATCH 年代(post-REMATCH era,PRM)23 例患者的平均住院费下降 40%(210187 美元降至 128084 美元),出院率由 67.5% 提高至 76.3%. 平均住院日下降 25%(44 天降至 33 天);生存和死亡患者相比,平均住院费下降 48%(215456 美元降至 114979 美元),提示随着临床经验积累和技术提高,医疗费用可以降低,但 LVAD 治疗费用仍较昂贵,严重限制了 LVAD 推广和应用。今后只有在改善 LVAD 质量的同时继续降低这类产品价格,才能进行更大推广和发展。
编辑: 雨声
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