哈尔滨医科大学附属第二临床医学院心外科3病房 150086
【摘 要】终末期心衰患病率增加而捐献心脏数量的严重不足使得对于心脏辅助装置的需求日益增加。本文综述用于治疗终末期心衰的各种心脏辅助装置，通过对终末期心衰患者的机械辅助装置选择治疗的分析比较进一步明确全人工心脏的确是目前应用于心脏移植过渡期是最佳治疗辅助装置。
【关键词】心脏移植；终末期心衰；全人工心脏
【中图分类号】R734.2 【文献标识码】B 【文章编号】1674-8999（2015）9-0948-02
目前全世界心衰患者1.17亿，其中中国有2997.1万，美国570万心衰患者并且每年新增50万人[1，2]，英国约90万心衰患者。心衰在诊断以后患者的健康状况和心脏的功能状态在逐年进行性的下降，最终大多数终末期心衰患者无法通过内科的治疗缓解，如果不进行心脏移植治疗最终将死于这种疾病。在美国心衰患者每年的死亡率是10%[3，4]。超过3100个终末期心衰患者内科药物治疗失败正在等待原位心脏移植，这些患者的20-30%将在等待供心的过程中死亡[5]。每年只能获得2200个捐献的心脏，而在美国已登记等待捐献心脏的患者超过49%已经等待了1年甚至更长时间[6]。临床供心需求数量与可获得的供心数量之间的矛盾促使治疗终末期心衰新方法的发展。很多科研人员投入开发心脏循环辅助装置的队伍。
1 终末期心衰的治疗选择
终末期心衰的治疗选择包括最佳的内科药物治疗，心室辅助装置的植入，临时的全人工心植入以及最后的心脏移植。终末期心衰患者心功能处于纽约心脏联盟分级的四级，美国心脏病学会症状D级。这些患者单靠内科治疗一年内死亡率高达60-94% [7]。行心室辅助装置植入的主要适应症是原位心脏移植的过渡期治疗，对那些暂时不需行心脏移植患者临时辅助过渡到心功能恢复，包括：心肌缺血恢复治疗，病毒性心肌炎，产后心肌病，急性心肌梗死后的心源性休克，心脏切开术综合症，以及内科治疗无效的恶性心律失常等[8]。原位心脏移植是已经制定的治疗终末期心衰的治疗标准。全世界范围内每年大约做5400个心脏移植手术，大部分在美国[9]。行心脏移植的患者1年生存率大约85%，5年生存率大约为75-80%，另外行心脏移植的患者有约90%左右的患者术后能获得一个相对正常的生活[10]。大约80万患者处于心功能4级的心脏疾病需要一个新的心脏[11]。需要一个新的心脏的患者总数与有限的器官供给数量促进了治疗终末期心衰新方法的发展。这些方法包括异种移植以及全人工心脏植入[12]。全人工心脏最初设计目的是为了最终的心脏移植作为一个临时的替代物，然而到目前为止它被食品药物管理局批准（FDA）仅仅作为那些将行原位心脏移植的不可逆的终末期心衰患者的过渡期治疗。
2 心脏移植：终末期心衰最佳治疗方法
来自于国际社会的心肺移植登记的数据显示超过半数的心脏移植的患者至少可以存活11年(Stehlik et al,2011) [13].对于这些患者来说，这个术后生存数据令人振奋，超出了他们在规范药物治疗下的预期结果。心脏移植是目前是治疗终末期心衰最佳治疗方法。但也有限制，那就是既包括捐献器官的数量限制，同时也受移植的禁忌证限制：受体自身抗体的存在，偏高的肺血管阻力，受体本身合并其他的疾病，以及与长期的免疫抑制相关的不良事件等。心脏移植患者的数量稳步增加的情况下对于心脏移植等待期间的替代性治疗方法的探索越趋迫切。
3 心衰患者治疗的桥梁
捐献心脏数量的短缺和等待心脏移植者终末期心衰患者病情逐渐恶化，使得一些患者在获得一个适合的捐献心脏前死掉。心脏机械循环辅助装置的使用让心衰患者看到了希望，这个桥梁是指使用机械循环辅助装置延长了患者的生存时间并使一些患者的健康状况变得平稳或恢复从而获得其他的治疗机会。心脏移植桥梁描述为使用机械辅助装置延长那些适合行心脏移植治疗但又不可能等到适合的捐献心脏的那些患者的生命，使他们有机会获得供体心脏并进行心脏移植手术。通过使用循环辅助装置植入的循环支持使心功能恢复到一个相当的水平。让患者在植入心脏之前状态达到最佳。有的患者辅助足够长的时间才逐渐满足心脏移植应达到的标准，例如降低肺血管的阻力。还有就是使患者在进行心脏移植前进行检测的时间里坚持住，并做好心理的准备。
4 双心室辅助装置
一些明确双心室衰竭患者的治疗方案有好几种选择，心脏移植始终是治疗这些患者的金标准，几种机械循环辅助治疗方法用于心脏病的移植前治疗，这些方法包括用于身体外面的心脏辅助装置或者体内的辅助装置，这些可能是连续的液动或气动装置，最近一个来自法国结合多个中心的研究报告介绍了使用三种不同的方法的心室辅助装置用于心衰进展期的383例患者的治疗经验，这些患者包括其中90例患者使用全人工心脏，255例患者使用体外辅助装置，38例患者使用植入式的双心室辅助装置，全部患者通过三种方法辅助在生存率或随后的心脏移植效果没有差异，尽管患者在经受更长时间的辅助(>90天)在使用全人工心脏患者的效果较使用双心室辅助装置的生存率高，这可能与全人工心脏有一个更低的神经系统事件的发生率有关(Kirsch et al,2012) [19]. 双心室辅助方法和结果之间的这种相似性与国际机械循环辅协会统计的数据一致(Kirklin et al, 2012) [20].连续血流的双心室辅助装置的益处是对患者来说声音更小，患者的心脏被留在原位，防止了心包腔受压迫，而这种情况确发生在全人工心脏的植入的情况中，阻碍了不久后的心脏移植。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
5 全人工心脏
第一个全人工心脏使用于临床是liotta全人工心脏，1969年将它植入一个患者，给这个患者使用作为48小时后心脏移植手术的一个过渡，从这次里程碑的使用到现在已经50年了，目前在全世界范围唯一被认可使用的全人工心脏是SynCardia全人工心脏，并且已经有超过1100个患者使用，在全世界大约100个心脏中心，包括北美，西欧，俄罗斯，土耳其，澳大利亚等国家应用于终末期心衰的治疗，2012年就有125人使用。它是一个气动的双心室搏动装置，重约160g，容纳量为400ml。血流的方向与正常心脏血流的路径几乎完全一致。SynCardia全人工心脏工作的是两个分开的充气驱动搏动泵，这个泵起到的的作用相当于人的心室，泵的动力来自外置的驱动器，这个驱动器推动空气进出两个人工心室，血液和空气是被一个不渗透的膜隔开的，每个心室有两个机械瓣膜，一个位于流入道，一个位于流出道，在射血期间，空气使气室胀大，推挤隔膜挤压血室，从而射血进入循环系统，充气期间，气室处于真空状态挤压隔膜帮助血室的充盈，喷射装置和血液的前向流动依赖于前负荷以及房压的增加，有了足够大的前负荷心脏每分钟的血液输出量可提升到10升，在这个装置里有很小的湍流。由气动控制隔膜自动的平衡左右两边血液的流出量，静脉回流增加时自动的作出反应增加输出量而不需要抽吸。金属丝加固的空气驱动管路从胸腔内做隧道从腹壁穿出连接心室在外部的驱动装置，原始的外部控制台众所周知体积十分大重量接近180kg，限制了患者的活动自由并且不能离开医院，这是过去为了延长生命去医院植入全人工心脏的病人数受限制的主要原因，2010年SynCardia公司取得的重大技术进步是将庞大的控制台缩小为一个手提式大约6公斤重的电池动力驱动装置，被称为自由驱动器，这是十分受欢迎的进步，大大的方便了患者的自由活动并能很快出院[21]。
6 全人工心脏与其他心室辅助装置的比较
选择全人工心脏对患者有很多优点，包括：立即减少了正性肌力药物的用量，不需要流入道流出道的插管，方便患者的移动。全人工心脏的缺点包括：它相对较大的尺寸，更大直径的气体驱动管路，以及与连续血流的心室辅助装置相比更大的噪音。几个研究发现患者使用不同型号循环辅助装置带来的生理学上的差别。一个研究对比使用全人工心脏与左心室辅助装置的患者发现：使用全人工心脏的患者有更大程度的贫血，这与之造成的溶血相关联，无效的红细胞生成，产生更高的炎性水平[22]。一个更进一步的研究比较患者运动期间对血压的影响发现：尽管运动时血压没有升高，但是使用全人工心脏的患者植入后可以更早的参加运动疗法和跑步机练习，并且可以增加练习的强度和持续更长时间[23]。没有试验去直接比较全人工心脏与其他机械循环辅助装置对于终末器官功能影响的差别。然而有证据表明：患者的终末器官功能会从连续的或搏动性血流辅助装置得到长时间的循环支持是可以比较的。
7 全人工心脏的适应症
全人工心脏植入的潜在的适应症一定是一个适合将来行原位心脏移植的患者，也就是符合心脏移植条件的患者，并且这些患者一定是双心室衰竭并处于随时可能死亡的风险中。
7.1 纽约心功能4级，国际公认的机械循环辅助心衰的分级1级或2级（1级是临界的心源性休克-病人处于低血压的威胁和严重的低心排有逐步迅速增加的正性肌力药物量）2级是进行性衰竭（病人表现为依赖正性肌力药物治疗但是尽管如此迹象表明进一步恶化）
7.2 难治的血流动力学不稳定
7.3 不可逆的双心室衰竭
7.4 左室辅助装置有禁忌的患者如：
1)右心室衰竭
2)石头心
3)左心室血栓
4)移植排斥或失败
5)难治性心律失常
6)心室辅助装置故障？
7)机械人工主动脉瓣膜
8)外科手术导致的大面积心肌梗死
9)室间隔缺损
10)左室辅助装置也很差的结果预测：严重的肾功能和肝功能不全
11）不能脱离呼吸机的患者[24]。
使用全人工心脏的入选标准：
1)移植的资质（机构标准）
2)纽约心脏联盟心功能分级的Ⅳ级
3)体表面积在1.7–2.5 m2，或者CT断层扫描回报第十胸椎水平胸椎前表面到胸骨后壁间距大于10cm
4)血流动力学提示心功能不全A或B 之下,
A:心指数≤2L/min/m2或下面之一
收缩压≤90 mmHg
中心静脉压≥18 mmHg
B：下面中的至少两项
1)多巴胺 ≥10 µg/kg/min
2)多巴酚丁胺 ≥10 µg/kg/min
3)肾上腺素≥2 µg/kg/min
4)去甲基肾上腺素 ≥2 µg/kg/min
5)米力农 ≥0.5 µg/kg/min
6)其他药物在毒性级水平
7)主动脉球囊反搏
全人工心脏的禁忌症
禁忌症包括不符合移植条件的患者，没有能力去承受抗凝的风险，没有左心衰的单纯右心衰患者，小的胸廓容积因此无法容纳这个既大又坚硬的装置和它各种各样的部件（心胸比率< 1.7 m2或CT图像T10位置前后胸壁之间的距离< 10cm）。如果移除衰竭的心脏后的胸腔容积不适合人工心的植入那么下腔静脉和左肺静脉可能受到压迫。
8 不适合使用全人工心脏的排除标准：
8.1 任何血管辅助装置的使用
8.2 肺血管阻力≥8 Wood单位
（640dyne·sec·cm–5)
8.3 在之前7天透析
8.4 血肌酐水平≥5 mg/Dl
8.5 肝硬化或总胆红素≥5 mg/dL
8.6 细胞毒抗体≥10%[25]
全人工心脏移植以后病人进一步的的治疗
全人工心脏移植以后可能影响植入机械循环辅助装置的患者长期结果的最关键的因素是随访关怀和监测他们情况，定期的随访宣教机械辅助装置特性和解决常见的医学问题，评估设备并针对他们继续要使用设备注意事项进行指导，通过出现的心衰，胸痛，心律失常，神经病学的变化，胃肠道出血等症状去筛查寻找装置出故障的证据。使用机械循环辅助装置的病人需要抗凝防止凝血，避免血栓栓塞并发症，通常使用华法林、阿司匹林抗凝，目的是将国际标准化比值维持到2.0-3.0之间，主要的关注是避免损坏驱动管路以及使皮肤出口处创伤减到最小，需要关注病人的液体平衡，避免液体超负荷和脱水，血压监控目标是保持平均压在70-90mmHg之间，高血压是神经病学事件和终末器官损害的一个重要风险因素，因此要避免血压增高[26]。
未来的发展
参考文献：
[1]Neubauer S.The failing heart:an engine out of fuel[J]. N Engl Med 2007，356:1140–1151
[2]Krumholz HM,Chen YT, Wang Y, et al. Predictors of readmission among elderly survivors of admission with heart failure[J].Am Heart 2000，139:72–77
[3]Juenger J, Schellberg D, Kraemer S, et al. Health related quality of life in patients with congestive heart failure: comparison with other chronic diseases and relation to functional variables[J].Heart 2002; 87:235–241
论文作者:王桂亮,刘石健骢,孙振东,蔡国华,刁力为,亓峰,
论文发表刊物:《中医学报》2015年9月
论文发表时间:2015/10/20
标签：心脏论文; 患者论文; 心衰论文; 装置论文; 心室论文; 机械论文; 原位论文; 《中医学报》2015年9月论文;