JASE丨左心室辅助装置和临时机械支持患者的多模式影像学检查,ASE最新推荐建议!

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近日,美国超声心动图学会(ASE)在JASE期刊上发表了一篇关于“左心室(LV)辅助装置(LVAD)和临时机械循环支持(TMCS)患者的多模态影像学检查”的最新建议。医谱学术对其中重点内容进行了整理,以供临床医生参考。

 

随着LVAD技术的进步,机械循环支持(MCS)的管理也越来越依赖于无创成像技术。这些技术的最新发展,特别是对于HM3 LVAD的独特性,以及对TMCS设备的了解,都对患者的管理产生了重要影响。此外,多模态成像,包括心脏计算机断层扫描(CCT)和核成像,在LVAD患者的管理中扮演了扩展的角色。

本次ASE发布的建议突出更新了HM3 LVAD的独特性,提供了更多关于TMCS设备的信息,并扩展了多模态成像在LVAD患者管理中的作用,包括CCT和核成像。

一、LVAD类型

当前,LVAD在特定终末期心力衰竭患者的治疗中已被证实为一种安全有效的疗法。其中,HM3是目前唯一经美国食品药品监督管理局批准可用于成人的耐用LVADHM3由三个串联组件构成,分别为位于LV心尖附近的流入插管、机械叶轮以及与升主动脉吻合的流出移植物。与HeartMate Ⅱ(HM-Ⅱ,轴向叶轮设计,血流平行于叶轮进出)和HeartWare Ventricular Assist DeviceHVAD)相比,HM3的叶轮为离心式,血液以90°角进出叶轮。超声心动图能够直接观察近端流入插管和部分远端流出移植物,通常还可以观察流出移植物与主动脉的吻合部位,但无法观察到机械叶轮。与HVAD类似,HM3可以植入心包囊内,而HM-Ⅱ则植入隔膜下方的腹膜前间隙。

图 1 HeartMate 3 LVAD

(A)显示心包内泵位置和叶轮外壳(黑色星号)、流入插管(蓝色箭头)、右侧胸骨旁流出移植物位置(红色箭头)和流出移植物到升主动脉吻合术(黑色箭头)的图示。白色箭头表示连接到体外控制器(白色星号)的传动系统,该控制器允许向设备供电。绿色箭头显示电池组。(B)X射线CT侦察图像,显示LV与装置流入套管(蓝色箭头)和叶轮外壳(黑色星号)之间的解剖关系。
二、TMCS类型

在过去十年中,随着泵技术的进步与设计的优化以及套管的小型化,多种TMCS得以发展,极大地有助于减少长期药物治疗所带来的不良全身影响。

TMCS的主要适应证涵盖以下几个方面:其一,用于治疗由不同病因引发的难治性CS,例如心肌梗死后、慢性心力衰竭急性加重、心脏手术后休克以及急性肺栓塞等情况;其二,在高风险手术期间提供循环支持,包括瓣膜和冠状动脉介入治疗或复杂的心律失常导管消融术;其三,通过对LV进行卸载以促进心肌恢复。

TMCS的部署方式主要有三种:集中部署(通过胸骨切开术或开胸术)、外周部署(通过手术血管切开术)以及经皮部署。

在经皮LV支持方面,常见的TMCS设备有主动脉内球囊泵(IABP)、Impella设备、TandemHeart、静脉-动脉(VA)体外膜肺氧合(ECMO),并且VA ECMO也可用于提供RV支持;某些经皮装置还可通过手术切开放置。而经皮RV支持设备包括VA ECMO、Impella RP支持系统、带有SmartAssist的Impella RP Flex、ProtekDuo套管结合离心流泵等。

这些经皮LV和RV支持装置可以组合使用,从而提供双心室TMCS。尽管临时手术放置的支撑装置不如经皮放置的TMCS装置常用,但也可用于LV和/或RV支持,通常采用体外离心泵,如CentriMag(Abbott)、Rotaflow离心泵(Getinge)等。ECMO也可以仅作为静脉-静脉(VV)ECMO用于呼吸支持。这些TMCS装置为临床医生提供了丰富多样的治疗选择,能够满足不同患者的循环支持需求。

三、LV和RV功能以及LVAD患者选择的考虑因素

 

1.记录LV射血分数(LVEF)<25%依旧是医疗服务中心合格LVAD选择条件的组成部分。

2.较小的LV尺寸(LV内径舒张末期<5.5cm)与植入HM3 LVAD后死亡率的增加存在关联。

3.在HM3支持的患者中,LVAD植入后RV衰竭(RVF)的患病率与其他连续性血流LVAD(CF LVAD)相似。

4.除了定性或定量定义的严重RV收缩功能障碍之外,从心尖四腔和胸骨旁长轴视图获取的RV/LV比值(例如>0.75)是有助于确定LVAD放置后RVF风险的最为确定的定量超声心动图测量指标之一。

5.近期的研究表明,RV应变分析和RV射血分数(RVEF)测量以及通过三维超声心动图所得到的RV舒张末期和收缩末期容积指数在预测RVF中具有增量价值。

四、瓣膜疾病和LVAD患者选择注意事项

1.应对主动脉瓣、二尖瓣和三尖瓣的解剖结构和功能进行全面的LVAD植入前评估。

2.在LVAD植入前,对轻度以上的主动脉瓣反流(AR)进行手术治疗仍是HM3植入的推荐选择。

3.主动脉瓣狭窄(AS)在LVAD支持期间具有良好的耐受性,通常无需伴随干预。

4.HM3植入前的严重二尖瓣反流(MR)与LVAD植入后持续性MR风险增加相关,并已被纳入LVAD植入前高风险的危险信号之中。

5.二尖瓣狭窄(中度或重度)可能会阻碍足够的LVAD充盈,或许需要在LVAD植入时予以解决。

6.三尖瓣反流在HM3放置前仍然是一个危险信号,尽管在LVAD植入时同时进行三尖瓣修复或置换的获益证据存在差异。

五、LVAD候选药物选择的危险信号

1.所有LVAD候选者均应接受术前超声心动图检查,以筛查可能妨碍LVAD植入或可能改变手术计划的结构和/或功能异常。

2.在先天性心脏病成人患者(ACHD)中,超声心动图、计算机断层扫描(CT)和磁共振成像可能是确定潜在解剖结构以及筛查LVAD植入前可能构成重大挑战的病变的补充方法。

3.CT成像(平扫或CTA)在临床上有助于为重复接受胸骨切除术的患者进行手术计划。

六、临时LV支持装置和患者选择注意事项

对于心源性休克(CS)患者,应进行经胸超声心动图(TTE)检查,以便根据心内检查结果指导选择合适的临时LV支持装置。若TTE无法明确诊断时,建议采用经食管超声心动图(TEE)来引导装置的放置。通常在放置装置之前,无需进行血管超声来评估插管部位。

1.主动脉内球囊反搏和选择注意事项:在插入前进行检查时,应记录使用IABP的任何禁忌证,例如存在大于轻度的AR。同时,还应排除主动脉夹层或移动性动脉粥样硬化疾病等主动脉病变。

2.Impella左侧支撑装置和选择注意事项:小的LV腔室、因不对称间隔肥厚导致的狭窄LV流出道(LVOT)以及任何其他形式的主动脉下梗阻等情况,都可能使该装置的放置变得困难或极具挑战性。过多的二尖瓣粘液瘤可能会导致装置入口阻塞。LV根尖血栓是额外的危险因素,重度AS是其相对禁忌,而机械性人工主动脉瓣的存在则是装置放置的绝对禁忌症。

3.TandemHeart选择注意事项:存在左心房(LA)血栓是放置TandemHeart的潜在禁忌症。然而,该装置的放置不涉及进入LV或升主动脉,也无需跨主动脉瓣的跨瓣入路。因此,它可以用于LV血栓、心肌梗死后室间隔缺损(VSD)、严重AS、显著AR、机械人工主动脉瓣或升主动脉严重动脉粥样硬化疾病的患者。

4.临时RV支持设备和患者选择注意事项:在部署所有RV TMCS设备之前,应通过TEE或TTE排除右心房(RA)或肺动脉(PA)中存在血栓和其他肿块。还应排除明显的心内分流、房间隔缺损的存在。上腔静脉(SVC)和/或下腔静脉(IVC)中存在狭窄或血栓,会妨碍这些装置的放置,并可能阻碍足够的远端静脉引流。

5.ECMO和患者选择注意事项:在部署ECMO前的超声心动图检查应:(1)确认是否存在LV、RV或双心室功能障碍;(2)排除可能适合紧急手术干预的新病理情况,以确定其并非血流动力学衰竭的原因;(3)排除部署静脉-动脉(VA)ECMO的禁忌,例如主动脉夹层,或中度或重度AR等。

七、植入前和LVAD激活期间的术中TEE和速度优化

1.HM3泵的一项重要技术进步在于其人工脉冲功能,即转子速度每2秒发生一次周期性变化(相当于每分钟30次),此举能够减少血瘀及泵血栓的形成。

2.超声心动图医师应熟悉由于HM3的人工脉冲而在流入插管和流出移植物中产生的特定频谱多普勒血流模式。

3.在植入装置之前,应进行全面的术中TEE检查。利用TEE改善心脏结构的可视化效果,可能检测出在先前检查中发生变化或未充分显示的重要病症。

4.植入前超声心动图的重点在于LVAD的插管部位(LV心尖和主动脉),排除具有血流动力学显著意义的瓣膜病变,检测LA、左心耳(LAA)或LV的肿块或血栓,检测心内分流情况,并按照推荐的观点和指南评估基线RV功能。

5.建议在开始LVAD支持后以及LVAD泵速发生变化后,评估相对LV和RV的大小、三尖瓣反流程度、室间隔位置、流入插管位置和流速等。

6.植入后的TEE检查应记录新的血流动力学条件对先前存在的瓣膜性心脏病和RV功能的影响。在该患者群体中建立新的术后基线与进一步的随访密切相关。

八、超声心动图与速度变化注意事项

1.所有针对HM3的超声心动图检查都应从标准监测超声心动图检查的要素开始,并以基线泵速设置进行。

2.HM3的速度范围为3000~9000转/分钟,典型的临床工作范围在4800~5600转/分钟。

3.HM3速度通常以100转/分钟的增量变化。

九、LVAD和TMCS的心肌恢复

1.是否退出LVAD或TMCS的决定较为复杂,应基于临床、血流动力学以及超声心动图数据。

2.有助于定义在HM3支持下心肌恢复的拟议超声心动图标准包括LV内径舒张末期(LVIDd)<60毫米,LV收缩末期直径<50毫米,在低水平支持下LVEF>45%(例如,在4000转/分钟时的净零流量)。

3.支持TMCS脱机的预期超声心动图结果包括LV和/或RV功能募集的证据(定性或定量)以及通过LVOT或RV流出道(RVOT)速度时间积分增加所证明的每搏量募集。

4.在TMCS装置移除后,应进行全面的超声心动图检查,以确定心室和瓣膜功能的新基线,并专门评估装置诱导的新发或恶化的AR或MR。

总结

超声心动图和多模态成像,包括CCT和核成像,在LVAD患者的管理中发挥着至关重要的作用。随着技术的进步,这些成像技术在LVAD患者的术前评估、术中引导以及术后监测中的应用越来越广泛。尽管这一领域在近年来取得了显著的发展,但许多建议仍然基于专家共识。

在LVAD和TMCS设备放置之前,超声心动图和CT参数是重要的评估工具,有助于预防并发症的发生。在LVAD和TMCS植入期间及其后,围手术期的TEE和TTE对于确认装置的功能状态以及评估患者心脏对LVAD或短期装置支持的反应至关重要。

对于LVAD患者的管理,推荐采取分期护理方法,包括:(1)术前评估;(2)LVAD和选定TMCS设备的围手术期TEE;(3)术后监测超声心动图;(4)术后以问题为中心的超声心动图;(5)恢复方案。

此外,晚期心力衰竭的多模态成像在诊断、管理和随访中也发挥着关键作用,特别是在使用短期和长期机械支持装置的患者护理中。这些成像技术有助于精确的设备选择、放置和监测,确保患者安全和设备的最佳功能。

作者/梁许红;审校/刘丽娜

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