血流動力學支持設備在心源性休克中應用的研究進展

方瑾，黃鶴

(武漢大學人民醫院心血管內科，湖北 武漢 430060)

心源性休克是急性心肌梗死患者早期死亡的最主要原因，它是一種機體血液循環不良的反饋機制，與急性失血或其他非心源性低血壓相似，均會出現心輸出量的嚴重降低。血管收縮、心動過速、兒茶酚胺類物質的增加以及發生的水鈉潴留使已經衰竭的心臟更加難以克服這些代償機制。心源性休克后在短時間即可出現外周組織灌注減少，乳酸水平升高，尿量減少。對于心源性休克患者，盡管已行完善的介入治療、血管活性藥物及正性肌力藥物等治療措施，但該病病死率仍高達40%以上[1]，故對于心源性休克患者需要更加有效的支持治療措施以改善患者預后。而應用血流動力學支持設備可以防止低血壓、低心輸出量的狀況在急性心肌梗死并發心源性休克患者中出現，允許有足夠的時間安全地實現最佳血運重建。故本文旨在對血流動力學支持設備在心源性休克中的應用做一綜述。

1 血流動力學支持設備簡介

血流動力學支持設備是指人工制造的機械裝置，能夠部分或者完全替代心臟的泵血功能，保證全身組織器官的血液供應。表1總結了常見血液動力學支持裝置的特點。理想的支持裝置應該在增加心輸出量、平均動脈壓、心肌收縮力和冠狀動脈灌注的同時減輕心臟做功和左心室超負荷。

表1 不同血流動力學支持設備的特點

注：IABP為主動脈內球囊反搏術；ECMO為體外膜肺氧合器

2 血流動力學支持設備在心源性休克中的應用

2.1主動脈內球囊反搏術(IABP)在心源性休克中的應用主動脈內球囊泵是一個錯誤的說法，因其沒有固有的泵功能，而是通過定時球囊擴張和收縮提供反搏[2]。它在延長舒張期和增加平均動脈壓方面是有效的，但在增加心輸出量或心臟功率輸出方面的作用微乎其微，原因是IABP僅依靠現有的心臟來增加心輸出量。因此，由定時球囊放氣引起的局部缺血以及輕度后負荷的降低，冠狀動脈血流的增加有助于增加心輸出量。然而，心臟現有的受損程度越大，心輸出量增加的可能性越小，這就成為心臟支持設備IABP的主要限制因素。

早期大量臨床研究顯示，IABP可以改善心源性休克患者的預后。Barron等[3]研究顯示，對急性心肌梗死導致的心源性休克患者使用IABP治療，可顯示降低其在院病死率。該研究共選擇了23 180例患者，聯合應用IABP進行循環支持的患者病死率明顯比單純接受溶栓治療的患者顯著下降。同樣，Sanborn等[4]研究表明，與標準治療相比，將溶栓、經皮腔內冠狀動脈成形術/冠狀動脈旁路移植術等血管成形術與IABP聯合治療心肌梗死后心源性休克可以明顯降低患者在院病死率。隨著臨床研究的不斷完善，研究人員發現何時應用IABP對患者預后的影響至關重要。關于IABP應用時機的一項研究[5]顯示，對于急性心肌梗死并發心源性休克的患者，在經皮冠狀動脈介入治療術(PCI)早期應用IABP的患者中其預后要優于PCI術后再給予IABP治療的患者。因此，在早期心源性休克指南中，對ST段抬高性心肌梗死并發心源性休克患者使用IABP是作為I類推薦的標準[6]。

然而，近年來部分研究關于IABP對于心源性休克患者病死率的改善作用提出質疑[7]。Thiele等[8]研究觀察了IABP 在急性心肌梗死并發心源性休克患者中應用，研究將600 例ST段抬高性心肌梗死合并心源性休克患者分為IABP 組(301例)和對照組(299 例)，與對照組常規使用強化藥物及早期實現血運重建相比，即使使用IABP支持后亦不能進一步降低該類患者的30 d病死率，且繼續隨訪1年，使用IABP也未能體現任何超過常規治療相比的優越性。由于該對照研究與既往研究結果相悖，這使得IABP 在心源性休克患者中應用的推薦級別降低，目前美國心臟病學會/美國心臟學會(ACC/AHA)的推薦級別為Ⅱa 類(證據級別為B)[9]，歐洲心臟病協會(ESC)[10]和中華醫學會心血管病學分會[11]的推薦級別均降為Ⅱb 類(證據級別為B)。雖然大多數臨床醫師認可IABP在改善心源性休克患者血流動力學異常中的作用，但其在心源性休克中使用有效性的循證醫學依據尚不完全充分。各類相關指南在IABP應用方面也存在一定爭議，但目前仍會根據臨床實際情況選擇性的使用IABP。

2.2體外膜肺氧合器(ECMO)在心源性休克中的應用ECMO是一種模仿心肺機的裝置，它提供了高水平的心臟支持，并且是涉及主要氧合問題時治療低氧血癥的最佳裝置。使用ECMO不僅可以維持機體正常的氧合水平，還能改善全身的組織灌注、降低心肌氧耗，為各類原因所致的心源性休克患者心功能恢復爭取時間。

根據一個歷經5年的多中心臨床研究結果[12]顯示，急性爆發性心肌炎伴心源性休克患者應用ECMO后可以得到有效的心功能支持，并且應用后心臟不良事件的發生率極低，因此該研究認為ECMO對這類患者可以起到較好的救治作用。這也與Sheu等[13]的一項單中心回顧性臨床研究相一致。該研究統計了1993—2002年未使用ECMO治療的ST段抬高性心肌梗死合并心源性休克患者與2002—2009年間接受直接PCI和ECMO 置入的ST段抬高性心肌梗死合并心源性休克患者的30 d存活率，結果顯示后者30 d存活率較前者明顯提高。盡管上述研究對ECMO 的臨床治療作用表示肯定，但是目前由于缺少以病死率為研究終點的隨機對照研究，因此，ECMO是否能夠改善心源性休克患者病死率及預后還需進一步的研究。

2.3TandemHeart在心源性休克中的應用Tandem Heart是通過流入套管經股靜脈經房間隔穿刺后置入左心房，抽取氧合血液，流經體外血泵，再經置入一側的或兩側的流出管將氧合血液轉流入股動脈，建立左房—股動脈引流途徑，故系統可以提供極好的血流量進而增加平均動脈壓和心輸出量。不過它需要大量的血管內插管，故該設備最大的使用局限是所需的操作技術。其操作技術的復雜性導致其不是用于治療急性心肌梗死合并心源性休克的理想裝置，因此目前該設備在市場使用率方面相對較低。

Kar等[14]針對117例經IABP 和(或)常規藥物治療無效的心源性休克患者置入Tandem Heart，6 d后臨床指標顯示患者的心臟指數(CI)、收縮壓和尿量均存在明顯升高，同時肺動脈楔壓(PCWP)、血清肌酐(SCr)水平明顯降低，但30 d病死率改善不明顯，仍高達40%。另一項小規模的開放性研究顯示[15]，將33例心源性休克患者在常規治療基礎上隨機分為應用Tandem Heart組及IABP 組治療，兩組的相關指標顯示，Tandem Heart組CI顯著增加，PCWP顯著降低，但兩組間30 d病死率差異無統計學意義。

臨床應用中，室間隔缺損或穿孔、嚴重的右心功能衰竭以及外周血管病變患者是Tandem Heart系統使用的禁忌證。其主要并發癥來源于房間隔穿刺時對周圍組織的損傷，另外嚴重的肢體缺血、低體溫、出血等也是操作過程中可能會出現的并發癥，且其并發癥發生率高于IABP。目前，Tandem Heart用于急性心肌梗死并發心源性休克和高危冠脈介入治療患者的短期循環支持治療已獲得美國食品與藥物管理局的批準，但最長支持時間不得超過2周。

2.4Impella在心源性休克中的應用Impella是一種具有調節心輸出量功能的血流動力學支持設備，能使心輸出量從2.5 L·min-1逐步增加至5.0 L·min-1。Impella是真正的微軸泵，可增加平均動脈壓、心輸出量、心臟功率和冠狀動脈灌注。更重要的是，因為它從左心室被泵送到主動脈而泵出血液，所以系統有效地減小左心室充盈壓，從而降低心肌對氧氣的需求。應該值得注意的是，由于Impella是一種連續的非脈動泵，它對心臟做出的巨大的貢獻不僅體現在能維持心輸出量和平均動脈壓力方面，更體現在對心臟全部血流的泵動力和減少壓力波的搏動方面。

一項名為ISAR-SHOCK的研究[16]將ST段抬高性心肌梗死合并心源性休克的患者隨機分為應用IABP 和Impella 2.5 兩組，結果發現Impella 2.5 組患者CI和乳酸水平改善程度在置入裝置20 min后明顯優于IABP 組，差異有統計學意義，但是就30 d病死率而言，兩組仍均較高，且兩組間差異無統計學意義。在另一項回顧性研究[17]中，154例急性心肌梗死合并心源性休克患者在治療管理期間應用了Impella，與僅使用正性肌力藥物(39.5%)或IABP合并或未合并使用正性肌力藥物并在PCI術后使用Impella(41.4%)的患者相比，在行PCI術前應用Impella的患者被證實具有更高的出院生存率(65.1%)，差異有統計學意義(P=0.011 6)。

然而，嚴重的外周血管病變及主動脈瓣病變或鈣化是Impella系統的主要禁忌證。出血、溶血、泵移位、下肢缺血、穿刺部位感染等是其操作過程中可能出現的并發癥，但其發生率較Tandem Heart低。

目前Impella在循環支持時間方面并無一致規定，且地區差異較大。美國食品與藥物管理局批準Impella的最長支持時間可以達到6個月，但歐洲心臟病協會規定使用Impella 2.5的最長時間不得超過5 d[18]。

3 展望

綜上所述，實現早期血運重建是急性心肌梗死合并心源性休克治療過程中的最關鍵一步，血流動力學支持設備可以穩定該類患者的血流動力學狀態，為再灌注治療的實施爭取時間，其臨床有效性日趨顯著，可能有助于改善心源性休克患者的病死率及預后。2013年美國心力衰竭指南指出，針對頑固性心力衰竭且計劃接受心臟植入術或長期心臟輔助的患者，心力衰竭病因有望去除或心功能可以恢復的急性左心失代償患者(如暴發性心肌炎、圍生期心肌病、應激性心肌病、移植后排異等)，均為應用血流動力學支持設備的Ⅱa類適應證(證據級別為B)[19]。但對于ST段抬高性心肌梗死合并心源性休克的患者，ESC和ACC/AHA 指南僅以Ⅱb 類(證據級別為C)推薦血流動力學支持設備[10]。

雖然目前較多的臨床研究已支持血流動力學支持設備的臨床應用，但對于各種血流動力學支持設備的最佳置入時機、使用時間及其適應證仍有待進一步研究。這要求臨床醫生需充分把握各類血流動力學支持設備的構造原理及其可能帶來的相關效應，充分考慮患者的疾病狀態及需求，合理選擇血流動力學支持設備并將其帶來的臨床獲益最大化，有效保障臟器血流灌注，使患者平穩度過危險期進而過渡到后續的治療中。