一文汇总丨短期机械循环辅助(MCS)怎么选?
急诊心血管领域最棘手的莫过于心源性休克患者的治疗,尽管几十年来技术手段和设备不断更新换代,但是患者死亡率仍然高居不下。近年来临床上使用机械循环辅助(MCS)来治疗低心排量的病例显著增多,全球许多学会和协会都在积极撰写心源性休克指南和治疗标准流程。对于合适的患者,适时启动短期MCS能够给患者提供所需的血液循环支持以获得更好的临床预后。本文就拟对于这些短期MCS装置的应用范围、临床证据以及未来发展方向进行总结。
尽管文章发表于2021年,有些研究进展需要进一步更新,但是对于总结各种不同的设备还是非常有帮助的,因此编撰此文,以飨读者。
由于心源性休克往往不断恶化,所以早期症状识别和诊断将对患者预后产生至关重要的影响,同时其早期典型症状的隐匿性也对临床工作提出了很大的挑战。
心源性休克定义:
1)收缩压(SBP)<80或90 mmHg
2)心排量<2.2 L/min per m2
3)乳酸水平>2.0 mmol/l
4)脏器低灌注症状:如神态改变、发绀、肢体发冷、尿量减少
5)或者需要正性肌力药物或者MCS支持
临床上诊断心源性休克往往过晚,为了纠正这种延误,心血管造影及介入学会(Society for Cardiovascular Angiography and Intervention, SCAI)发布了休克分级,来更好地评估风险以及尽早启动所需治疗手段。
A级 – 存在休克风险:通常没有症状,但是有进展可能
B级 – 休克初始阶段:低灌注或者心动过速往往是休克前期的征兆
C级 – 休克典型阶段:应启动正性肌力药物、升压剂或者除ECMO以外的其他MCS装置
D级 – 休克恶化阶段:休克不断加重并对初始治疗无响应
E级 – 极度严重阶段:出现心脏骤停或者需要心肺复苏和/或ECMO
基于这一休克分级,SCAI也制定了临床治疗决策路径图。
(点击图片可查看大图)
1. 有创血流动力学监测:肺动脉导管(PAC)
最新的临床证据表明,基于PAC实时监测数据来制定短期MCS治疗策略可以提高临床预后。
2. 补液和目标血压管理
除非患者已经有体液淤积问题,去甲肾上腺素应该作为一线血管收缩剂予以考虑,以维持目标血压在65mmHg左右。
3. 呼吸机
心源性休克的患者有发生急性呼吸衰竭的风险,应根据情况启用呼吸机。
4. MCS装置的使用和评估
对于何时启动MCS,应该基于患者个体化差异做出选择,如血流动力学特征、所需的循环支持以及氧合支持、血管入路条件、患者的自身情况(并发症、年龄等)。
(点击图片可查看大图)
IABP
上世纪60年代发明,是一种置于降主动脉上,随着心脏收缩舒张周期而进行充盈以及抽瘪的反博球囊。理论上,IABP可以增加冠脉血流并降低左室后负荷。但是荟萃分析显示,IABP的使用并没有提高心源性休克患者的生存率(时间跨度1950-2014,共纳入15530例观察性研究和2123例RCT研究样品)。
Impella
由Abiomed公司在2000年代初期发明,是一种固定于导管上的心室辅助轴流泵,跨主动脉瓣置于左心室内,将左心室内淤积的血液运输到主动脉去。所以通过排空左室,Impella理论上可以降低心肌做功,同时降低心肌细胞耗氧量。根据其工作原理,应该还可以逐渐观测到肺毛细血管楔压(PCWP)的升高和平均动脉压(MAP)的持续提升。
Impella 2.5和Impella CP可以通过股动脉植入,流量支持为1.5-2.5L/min以及2-4L/min,Impella 5.0 和Impella 5.5需要通过腋动脉或者锁骨下动脉外科植入,但能提供5.5L/min的高流量支持。
目前最常见的适应证是心源性休克、心肌炎伴急性失代偿、心脏术后休克以及搭桥术中支持。
Impella CP首先在动物试验显示出显著临床获益,对于AMI CS模型,Impella CP能够显著减小梗死核心并显著改善心功能。但是在一项50例非休克的STEMI患者研究中,CP却未能显示出减少梗死核心的作用。这项研究的局限性还在于其没有设置对照组。正在进行的DTU-STEMI研究有着更好地试验设计方案,旨在评估PCI术前至少30分钟使用Impella CP能否减少急性心梗带来的心肌损伤。
仅有两项小型RCT研究显示Impella和IABP在30天死亡率上无统计学差异。
回溯性研究显示Impella的植入时机对于预后有着显著影响。USpella是一项154例的注册研究,结果证实PCI术前植入Impella比术后植入的患者生存率显著提高(65.1% vs.40.7%, p=0.003)。另一项研究显示在休克发生1.5h内植入Impella, 生存率为66% ,而1.5-4.25h为37%,4.25h后植入仅为26%(p=0.017)。
TandemHeart
由Cardiac Assist公司发明,是一种介入式心室辅助设备。它将左房内的动脉血直接运输到股动脉(静脉入路,穿房间隔到左房),流速可达4L/min。TandemHeart可以增加心排量(CO),提高MAP,降低舒张压。
目前RCT证据十分有限,仅有两个小样本研究对比TandemHeart和IABP,可以观察到血流动力学和代谢改善,但二者在提高生存率方面没有显著差异。
VA-ECMO
与其他介入式心室辅助设备不同,VA-ECMO其实是一种体外氧合装置,从静脉抽血到体外氧合,再将动脉血运输到外周血管。虽然也能提供血流动力学支持,但VA-ECMO在临床上主要用于心肺复苏无效后的挽救治疗。在心脏重症病房,ECMO也是挽救生命的最后一道重型武器,其广泛适应证也包括心源性休克以及急性失代偿心衰。
国际体外循环组织(Extracorporeal Life Support Organization, ELSO)数据显示,VA-ECMO用于心源性休克治疗,出院患者总体生存率为42%。仅有一项单中心小型RCT研究显示对照组与VA-ECMO在30天死亡率上无差异(33% vs. 19%, p=0.37)。
更加不幸的是,ECMO的并发症比例非常高。一项纳入1886例数据的荟萃分析显示:下肢缺血17%,截肢5%,卒中6%,急性肾脏损伤56%,严重出血42%,严重感染30%。
我们可以将4种装置的作用机理和血流输送方向在下图中集中展示:
Impella RP
Impella RP提供了一种右室循环支持,经股静脉入路,将血液从右室输送至肺动脉。一项植入LVAD后(n=31)或者心脏术后(n=29)发生的右心心衰的研究表明,Impella RP能够迅速提高血流动力学指标以及迅速扭转休克进展,以提高生存率。
TandemHeart RA-PA
TandemHeart RA-PA是TandemHeart的改良装置,它可以通过体外磁悬浮泵将血液直接从右房运输至肺动脉,而不经过右室,这个过程中还可以加入氧合,这为单纯右心心衰的未来治疗方向提供了更多可能。
一项46例的回溯性研究THRIVE评估了各种原因右心心衰患者接受TandemHeart治疗后的结果,48小时内无死亡,且血流动力学指标得到改善[(MAP、右房压、肺动脉压和心脏指数(CI)]。但整体死亡率为54%,所以未能达到主要临床终点。
如何选择
首先,我们可以根据左侧循环支持、右侧循环支持、双侧循环支持的不同需求进行分类。
尽管费用高昂,且缺乏压倒性临床证据支持,Impella还是成为全球多个心脏中心治疗心源性休克导致左室心衰患者的一线选择。
对于右心心衰患者,Impella RP、VA-ECMO和TandemHeart RA-PA都可以考虑。
对于双侧心衰,VA-ECMO、TandemHeart或者BiPELLA(双侧Impella)理论上均可以考虑。
对于合并呼吸衰竭或者心脏骤停的患者,VA-ECMO应该是更合适的选择。
更为重要的是,该中心医护人员的使用经验、设备和耗材的可及性以及整体费用也应该纳入决策因素。但不管选择哪种装置,均应该在做出决策后尽早植入,以避免造成多脏器衰竭等不可挽救的后果。
MCS装置已经成为心源性休克治疗中不可或缺的工具,因此更为详细周全的患者个性化治疗策略制定、更合适的启动时机应该是我们努力的方向。
更加微创的植入方式、更小尺寸、患者更早的下床活动成为研发重点关注方向。
由于心源性休克病程特点,开展RCT研究本身就非常具有挑战,未来应该加强多中心研究合作,更加关注临床治疗效果,而不是统计学数字。理想情况下,每一例接受MCS治疗的患者均应该纳入回溯性或者前瞻性研究。
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