左心室輔助裝置的臨床療效及應用進展

蔡建輝（吉林醫藥學院，吉林 吉林 132013）

心臟移植是治療終末期心力衰竭最有效的手段[1]。受供體心臟短缺影響，大約有3/4 患者不能及時接受心臟移植[2]。機械循環輔助裝置是心臟移植過渡期的首選方法[3]，其植入途徑有3 種，分別是經皮介入、體外支持和體內植入。體內植入方式可分為心室輔助裝置（ventricular assist device，VAD）和全人工心臟（total artificial heart，TAH），VAD 和TAH 也被稱為人工心臟。人工心臟的出現極大緩解了心臟移植的供體不足，其中以左心室輔助裝置（left ventricular assist device，LVAD）為代表，歷經三代發展已成為治療的重要方式[4]。LVAD 第一代植入式為脈動裝置（以HeartMate XVE 和Novacor 為代表），第二代為軸流泵和離心泵連續流裝置（以HeartWare HVAD 和EVAHEART 為代表），第三代設備為磁力和流體動力懸掛葉輪裝置（以HeartMate 3 和Dura-Heart VAD 為代表）[5]。國內的永仁心（EVAHEARTⅠ）、航天泰心（HeartCon）、蘇州同心（CH-VAD）和深圳核心（CorHeart 6）也同屬于第三代產品[1，5]。VAD在臨床方面主要用于解決3 個問題：①移植前過渡支持（bridge to heart transplant，BTT）；②終點治療（destination therapy，DT）；③過渡到恢復或決策[1，6]。LVAD 第一代主要用于BTT，第二、三代應用于BTT和DT。植入LVAD 后可導致患病心臟反向重構，心肌恢復到相對健康的狀態[7]，雖然LVAD 成為主要的治療方式，但在臨床實際應用中仍存在右心衰竭、感染、血液相容性不良事件等并發癥，本文結合最近幾年LVAD發展，就LVAD的臨床應用進行綜述。

1 VAD和TAH

VAD 根據輔助部位可分為LVAD、右心室輔助裝置（right ventricular assist device，RVAD）、雙心室輔助裝（biventricular assist device，BiVAD）。LVAD使用較多，臨床約90%植入為LVAD[8]。TAH 有Bi-VACOR、Carmat 和SynCardia，但目前市場上只有SynCardia 一款。TAH 用于嚴重的雙心室衰竭（biventricular heart failure，BHF）、持續性室性心律失常、解剖異常的患者[9]。有研究證實VAD 對于BHF 和BTT 患者臨床療效與TAH 相當[10]。大多數晚期心力衰竭伴雙心室衰竭患者可通過LVAD 和支持右心室的藥物進行治療[9]。在機械輔助循環支持機構注冊和移植受者科學注冊的心臟移植患者中，心臟移植術后60 個月后，LVAD 死亡率為15.2%，BiVAD 死亡率22.4%，TAH 死亡率29%[9]。死亡率的差距，一方面是由于患者疾病嚴重程度不同，另一方面人工心臟植入方式對機體創傷不同。LVAD 手術相比其他幾種更易操作，創傷更小，手術多采用左心室位置進入，底座與血泵連接，升主動脈與人工血管縫合方式[11]。

2 LVAD植入的有效性

LVAD 用于BTT 和DT，且DT 呈上升趨勢，在植入之前需考慮：對于LVAD 植入能接受的最小效果、可以承受的最大負擔、能否接受器械的長期佩戴甚至直到死亡。在國際心肺移植學會機械循環支持指南中，已建議將照顧者負擔評估納入植入前篩查，存在明顯的照顧者負擔列為LVAD 植入的相對禁忌癥[12]。這些舉措可以更好地提高長期生存率、保證生活質量。預測LVAD 的有效性，可測量肺動脈直徑和主動脈直徑比（PA/Ao），或關注國際標準化比值（INR）和乳酸水平。PA/Ao評估LVAD植入后第一年死亡率和右心衰竭（right heart failure，RHF）的發生[13]，國際INR和乳酸水平與住院死亡率成正比[14]。

LVAD可長期攜帶并提高患者生存率，且生存差異與年齡、植入設備型號有關。將藥物支持與LVAD對IV 級心力衰竭患者治療對比，LVAD 死亡率降低48%，1 年生存率由25%提高至52%，2 年生存率由8%提高至23%[15]。在克羅地亞一位缺血性心肌病患者，在接受LVAD（型號：HeartMate 3）后又放置了RVAD，兩周后改置BiVAD，7 個月后又行腹腔鏡膽囊切除術，4 年后接受心臟移植術[16]。根據阜外醫院對15 例患者連續3 年隨訪顯示：LVAD（型號：EVAHEARTⅠ）能有效治療危重終末期心力衰竭[17]。在攜帶HVAD 的患者中，小于40 歲的成年人第1 年生存率為88.8%，而大于40歲的成年人第1年生存率為79.4%，兩者存在顯著差異（P<0.000 1）[21]。植入的裝置不同，在相同年齡段也會存在生存差異，在小于40 歲的成年人中HVAD 第1 年生存率為88.8%，HeartMate 3 第1 年生存率為94.4%，兩者存在顯著差異（P=0.002 5）[18]。

3 LVAD植入風險性

3.1 右心衰竭

RHF 是LVAD 嚴重且常見的并發疾病。根據歐洲機械循環支持患者登記處數據，22%的LVAD 接受者出現早期RHF，使用第三代LVAD 的患者大約有33%發生RHF[19-20]。肺動脈搏動指數（pulmonary artery pulsatility index，PAPi）是RHF的血流動力學指標，較低的PAPi 與LVAD 植入后的RHF 和死亡相關。因PAPi 與肺血管阻力有關，所以沒有固定的截止點[21]。PA/Ao 也可用于評估LVAD 植入后RHF 發生。RHF 發生的原因可能與患者既往右心功能障礙、手術改變心包原始結構、LVAD管道壓迫、右心室容量過載有關[20]。植入前右心功能評估并采用較低吻合角度可降低剪切力，維持血流動力學穩定，減少主動脈瓣膜沖擊損傷，提高預后療效[14，22]。James 等認為手術中的麻醉誘導會改變超聲心動圖并影響右室血流動力學，誘發RHF[23]。RHF 發生后可通過優化預加載（積極利尿、血液透析）、增強右心室收縮力（腎上腺素、多巴酚丁胺和米力酮）、調整LVAD 泵速來進行治療，必要時使用RVAD 或BiVAD[20]。此外，在LVAD 植入前7 d 內，使用左西孟旦靜脈注射，RHF患病率可從31.1%降至17.6%[24]。

3.2 感 染

LVAD感染按照國際心肺移植學會的定義，主要分為VAD 特異性感染、相關感染和非VAD 感染[25]。傳動系統感染（driveline infection，DLI）是VAD 特異性感染中的重要危險因素，主要由金黃色葡萄球菌生物膜的遷移引起。Nicole 等對203 例LVAD 或TAH 死亡患者尸檢發現感染和出血并發癥造成死亡風險較高[26]?；颊咴贚VAD 感染后半年、1 年和2 年的生存率分別為93%、74%和61%[27]。慶幸的是，感染率隨著植入時間延長而下降。LVAD 植入后感染發生率從第1 年的3.2/1000（95%CI，2.54~4.03），下降到第3 年的0.78/1000（95%CI，0.38~1.65）；DLI 發生率從0.83/1000（95%CI，0.53~1.30）下降到0.33/1000（95%CI，0.10~1.04）[25]。LVAD 設備的更新并沒有降低感染率。HeartMate 3 患者發生DLI 的風險高于HVAD 或HeartMate 2，這可能與設備設計的原理差異有關[28]。補充維生素D 可降低感染的風險，作用機制尚不明確[29]。

3.3 血液相容性不良事件

血液相容性不良事件常出現于LVAD 后，包括出血、血栓形成、卒中。當LVAD 植入后，血漿可溶性P 選擇素中位數從115.6（79.1~142.7）μg/L 上升至144.5（100.4~197.5）μg/L（P<0.001），β-血小板球蛋白仍保持較高水平。使用ADP 或par1 激活肽刺激后，血小板p選擇素表達降低17%~21%，纖維蛋白原結合降低37%~86%，這些數據為LVAD 植入后出現出血和血栓形成的風險提供了證據支持[30]。臨床可采用苯丙香豆素、華法林、維生素K 拮抗劑進行抗凝治療，阿司匹林、雙嘧達莫、氯吡格雷進行抗血小板治療[31]。最新研究發現，LVAD 相關卒中的發生并不影響死亡率和后續心臟移植的生存率。最初James等發現初始致殘性卒中與非致殘性卒中的1 年和2年死亡率大幅增加[32]。最近Jose 等發現LVAD（型號：HeartMate 3）放置后，平均每年住院死亡率下降1.8%（P=0.03），但院內缺血/出血性卒中的死亡率無明顯改變，這可能是LVAD 管理的改善、血壓及時控制發揮了作用[33]。Aaron等發現LVAD 相關卒中患者移植后的1 年和2 年生存率分別為100%和95%，而無卒中患者的生存率為92%和90%，雖然LVAD 相關卒中患者接受心臟移植的可能性更低，但LVAD卒中史對患者的移植預后并不影響，LVAD相關卒中史不作為心臟移植的絕對禁忌癥[34]。出現這種差異可能與醫療科技水平進步和護理措施完善有關。

綜上所述，LVAD為終末期心力衰竭的患者提供了另一種治療方式，極大地緩解了心臟移植供體不足的問題。隨著科技和醫療水平的不斷提升，LVAD的植入使患者得到有效救治，但右心衰竭、感染、血液相容性不良事件等并發癥仍存在。LVAD 是科技與臨床的結合，需用發展的眼光看待，時刻關注最新進展，如：卒中的發生已認為不影響死亡率和后續心臟移植的生存率。LVAD 用作DT 時，要根據患者身體狀況進行長期佩戴的心理建設，必要時結合照顧者負擔進行評估。近年來，我國LVAD 飛速發展，自2019 年起，永仁心（EVAHEART Ⅰ）、航天泰心（HeartCon）、蘇州同心（CH-VAD）和深圳核心（Cor-Heart 6）已先后上市。我國患者需求量大，但相關技術人員相對不足，且需建立長效的隨訪管理和并發癥監測。我國的LVAD 的發展未來應集中在三個方面：①加強LVAD 器械的不斷創新與優化；②健全我國LVAD 臨床數據庫，包括患者自身疾病的風險分析、并發癥的危險程度、合理的健康監測等；③配套的醫療設備、醫療護理人員、設備維護人員等。