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心力衰竭是一種復(fù)雜的臨床綜合征,指心臟無法有效泵血以滿足身體代謝需求,或心室充盈壓力過高導(dǎo)致循環(huán)障礙。心衰的病因可分為原發(fā)性心肌損害和心臟負(fù)荷異常兩大類
原發(fā)性心肌損害包括缺血性心臟?。ㄈ绻谛牟?、心肌梗死導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死、纖維化,心臟收縮功能下降)、心肌?。〝U(kuò)張型心肌病、肥厚型心肌病、限制型心肌病等)、心肌炎(病毒、細(xì)菌感染或自身免疫反應(yīng)引起心肌炎癥)、心肌代謝異常(如糖尿病心肌病、甲狀腺功能亢進(jìn) / 減退性心肌病、心肌淀粉樣變性等)
心臟負(fù)荷異常包括壓力負(fù)荷過重(后負(fù)荷,常見于高血壓、主動(dòng)脈瓣狹窄、肺動(dòng)脈高壓、肺動(dòng)脈瓣狹窄等,心臟需克服更高壓力泵血,導(dǎo)致心肌肥厚,最終失代償。)、容量負(fù)荷過重(前負(fù)荷,見于心臟瓣膜關(guān)閉不全(如二尖瓣反流、主動(dòng)脈瓣反流)、先天性心臟?。ㄈ缡议g隔缺損)、貧血、甲狀腺功能亢進(jìn)等,心臟長期過度充盈導(dǎo)致擴(kuò)大和收縮功能下降。)、心律失常。
兩類病因?qū)е滦呐K結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間逐漸惡化,邏輯是初始病因→心肌損傷 / 負(fù)荷增加→神經(jīng)內(nèi)分泌激活與心臟重構(gòu)→代償→失代償→終末期
心衰器械治療
心臟的正常功能依賴于規(guī)律的心電節(jié)律使心肌規(guī)律收縮、正常搏動(dòng)泵血。當(dāng)心力衰竭發(fā)生時(shí),心肌功能失調(diào)體現(xiàn)在三個(gè)方面:心臟結(jié)構(gòu)(心肌與瓣膜)異常,心電活動(dòng)紊亂,心肌收縮能力減弱(心臟的機(jī)械活動(dòng))導(dǎo)致泵血失能。
而心衰的器械治療正是分別針對(duì)以上三方面進(jìn)行糾正, 主要原理包括從解剖角度改善心臟物理結(jié)構(gòu)、基于電相關(guān)技術(shù)進(jìn)行心電節(jié)律管理或改善心肌收縮,通過機(jī)械性的支持改善心臟輸出功能。與此同時(shí),由于絕大多數(shù)的心力衰竭都是從左心衰竭開始的,首先表現(xiàn)為肺循環(huán)淤血,所以心衰患者也可能并發(fā)呼吸功能衰竭,機(jī)械性的支持同樣也可以通過輔助心衰患者呼吸以達(dá)到緩解心衰癥狀的目的。
心力衰竭的疾病發(fā)展通??梢苑譃橐韵聨讉€(gè)階段(根據(jù)ACC/AHA心衰分期):
A期:有心衰高風(fēng)險(xiǎn),但無結(jié)構(gòu)性心臟病或癥狀。
B期:有結(jié)構(gòu)性心臟病,但無心衰癥狀。
C期:有結(jié)構(gòu)性心臟病,且有或曾有心衰癥狀。
D期:終末期心衰,癥狀嚴(yán)重,難治性。
在前中期的治療中,藥物治療為主要治療手段,介入治療主要應(yīng)用于C期和D期患者,但也有一部分針對(duì)B期患者的預(yù)防性干預(yù)。最后的解決方式就是心臟移植。
早期/中期心力衰竭(C期)的介入治療
在這個(gè)階段,患者通常已經(jīng)接受了優(yōu)化藥物治療,但可能仍有持續(xù)癥狀或存在心源性猝死風(fēng)險(xiǎn)。以下是這個(gè)階段可以介入的一些主流器械,有一些在進(jìn)展中可以和藥物聯(lián)用。
植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器 (ICD)
二級(jí)預(yù)防:已經(jīng)發(fā)生過心臟驟停、室顫或血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的室性心動(dòng)過速,且非可逆性原因引起。
一級(jí)預(yù)防:針對(duì)有高危因素的患者。例如,缺血性或非缺血性心肌病,左心室射血分?jǐn)?shù) (LVEF) ≤35%,且NYHA心功能分級(jí)II-III級(jí),經(jīng)優(yōu)化藥物治療后仍有癥狀。
原理:ICD是一種植入式設(shè)備,能持續(xù)監(jiān)測心律。當(dāng)檢測到危及生命的快速室性心律失常(如室速、室顫)時(shí),它能自動(dòng)釋放電擊,終止惡性心律失常,從而預(yù)防心源性猝死 (SCD)。ICD也可以兼具起搏器功能。
應(yīng)用場景與患者選擇:ICD主要用于預(yù)防心力衰竭患者的心源性猝死,而不是直接治療心衰癥狀。
適用階段:適用于心衰的C期,特別是LVEF顯著降低的患者,無論癥狀輕重,只要存在猝死高風(fēng)險(xiǎn),都可能需要植入ICD。
心臟再同步化治療 (CRT)
原理:CRT通過在心腔內(nèi)植入電極,對(duì)左右心室進(jìn)行同步起搏,糾正心臟的電-機(jī)械不同步,從而改善心室收縮功能,提高泵血效率。
應(yīng)用場景與患者選擇:主要用于射血分?jǐn)?shù)降低型心力衰竭 (HFrEF) 患者,且存在心室電機(jī)械不同步的證據(jù)。
NYHA心功能分級(jí)II-IV級(jí)。
左心室射血分?jǐn)?shù) (LVEF) ≤35%。
QRS波群寬度≥130毫秒 (ms),尤其是存在左束支傳導(dǎo)阻滯 (LBBB) 的患者。 QRS波群越寬,LBBB越典型,CRT的獲益越大。
竇性心律(或房顫患者,但需確保CRT起搏占比高)。
適用階段:適用于心衰的C期和部分D期患者,在優(yōu)化藥物治療后仍有癥狀并符合上述心電圖標(biāo)準(zhǔn)。
在心衰患者中,心臟再同步化治療(CRT)和 ICD 常需要協(xié)同應(yīng)用,即 CRT-D(結(jié)合除顫功能的 CRT 裝置)。那么,在什么情況下應(yīng)該選擇單純 ICD,什么情況下應(yīng)該選擇 CRT 或 CRT-D 呢?
心肌收縮力調(diào)節(jié)器 (CCM)
原理:CCM在心臟搏動(dòng)的絕對(duì)不應(yīng)期給予電刺激信號(hào),通過影響心肌細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度,增強(qiáng)心肌收縮力。它不會(huì)引起額外的收縮或增加心肌耗氧量。
應(yīng)用場景與患者選擇:主要用于射血分?jǐn)?shù)降低型心力衰竭 (HFrEF) 患者,尤其是對(duì)傳統(tǒng)藥物治療反應(yīng)不佳,且不符合CRT適應(yīng)癥的患者(例如QRS波群較窄的患者)。
NYHA心功能分級(jí)III級(jí)左右。
左心室射血分?jǐn)?shù) (LVEF) 在25%到45%之間。
QRS波群寬度小于130ms(這是CCM與CRT最主要的區(qū)別,它填補(bǔ)了窄QRS波群HFrEF患者的器械治療空白)。
竇性心律。
適用階段:適用于心衰的C期,在優(yōu)化藥物治療后癥狀仍持續(xù)存在的患者。
CRT-D和CCM都是對(duì)于藥物治療無效且射血分?jǐn)?shù)降低的心衰患者的器械介入選擇。兩者效果如何,目前尚無針對(duì)性的對(duì)比研究。兩者治療目標(biāo)相似,部分患者群體重疊。
但適應(yīng)證不同:CCM主要適用于LVEF在25%-45%之間、NYHA心功能Ⅲ級(jí)且QRS<130ms、藥物治療無效的慢性心衰患者。CRT主要適用于嚴(yán)重的心衰患者,當(dāng)心衰患者持續(xù)用藥不緩解,射血分?jǐn)?shù)小于35%,同時(shí)心電圖上存在房室收縮不同步,即QRS≥130ms的情況下。它們針對(duì)的是不同的心衰患者群體,相互補(bǔ)充。
心房分流器 (Atrial Shunt Device)
原理:心房分流器是一種微創(chuàng)介入裝置,通過在房間隔上創(chuàng)建一個(gè)受控的小孔,使左心房的血液分流到右心房,從而降低左心房壓力,緩解肺淤血和呼吸困難癥狀。
應(yīng)用場景與患者選擇:主要用于射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭 (HFpEF) 患者,以及一部分射血分?jǐn)?shù)降低型心力衰竭 (HFrEF) 患者,當(dāng)藥物治療無法有效控制左心房壓力升高引起的肺淤血癥狀時(shí)。HFpEF患者尤其缺乏有效的器械治療手段。
NYHA心功能分級(jí)II-IV級(jí),癥狀性心力衰竭。
左心房壓力升高,導(dǎo)致肺淤血和呼吸困難。
對(duì)優(yōu)化藥物治療反應(yīng)不佳。
無明顯的右心功能不全,且無重度肺動(dòng)脈高壓(避免右心衰竭加重)。
適用階段:適用于心衰的C期和D期,特別是在HFpEF患者中,提供了一種新的癥狀緩解策略。
但要注意,Corvia Medical在《JACC: Heart Failure》公布心房分流器Corvia atrial shunt臨床研究數(shù)據(jù)( REDUCE LAP-HF II),研究顯示試驗(yàn)組(Corvia atrial shunt)和假手術(shù)組之間的療效沒有差異。這個(gè)東西到底有沒有用,還需要更多的觀察。
終末期心力衰竭(D期)的介入治療
當(dāng)患者的心衰已經(jīng)進(jìn)展到終末期,藥物治療和上述器械治療效果不佳,癥狀嚴(yán)重,生活質(zhì)量極差,且預(yù)期壽命有限時(shí),需要考慮更高級(jí)的介入治療。
主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏(Intra-Aortic Balloon Pump, IABP)
原理:IABP是一種短期機(jī)械循環(huán)支持裝置。它通過股動(dòng)脈置入,將一個(gè)球囊放置在降主動(dòng)脈。
舒張期充氣: 在心臟舒張期,球囊充氣,增加主動(dòng)脈舒張壓,從而改善冠狀動(dòng)脈血流灌注,增加心肌氧供。
收縮期放氣: 在心臟收縮期前,球囊快速放氣,降低左心室后負(fù)荷(即左心室射血時(shí)遇到的阻力),從而減少心肌耗氧量,并能輕度增加心輸出量。
應(yīng)用場景與患者選擇:IABP是一種短期輔助裝置,主要用于急性心力衰竭失代償,或心源性休克等危急情況,提供血流動(dòng)力學(xué)支持,爭取進(jìn)一步治療的時(shí)間。
急性心肌梗死合并心源性休克: 這是 IABP 最經(jīng)典的適應(yīng)癥之一。它可以改善缺血心肌的供血,降低心臟負(fù)荷。
急性心肌梗死合并機(jī)械并發(fā)癥: 如急性二尖瓣反流或室間隔穿孔,IABP 可暫時(shí)穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué),為手術(shù)創(chuàng)造條件。
心臟手術(shù)(如冠脈搭橋術(shù)或瓣膜置換術(shù))圍手術(shù)期的高?;颊撸?用于預(yù)防或治療術(shù)后低心排綜合征。
頑固性心絞痛或室性心律失常: 當(dāng)藥物治療效果不佳時(shí),IABP 可能通過改善心肌血供和減少心臟負(fù)荷來幫助穩(wěn)定病情。
作為等待更高級(jí)機(jī)械循環(huán)支持(如LVAD)或心臟移植的過渡治療。
并非所有心源性休克患者都常規(guī)推薦使用IABP,特別是急性心肌梗死導(dǎo)致的心源性休克,其在改善死亡率方面的證據(jù)存在爭議(如IABP-SHOCK II研究)。然而,在特定情況下(如合并機(jī)械并發(fā)癥),其仍有重要作用。
適用階段:主要用于心衰的急性失代償期或D期(作為過渡支持),是一種臨時(shí)的、挽救生命的措施。
左心室輔助裝置 (LVAD) / 右心室輔助裝置 (RVAD) / 雙心室輔助裝置 (BiVAD)(統(tǒng)稱為VADs)
原理:VADs是一種機(jī)械泵,通過手術(shù)植入體內(nèi),輔助相應(yīng)心室將血液泵送到全身或肺循環(huán)。LVAD輔助左心室,RVAD輔助右心室,BiVAD則同時(shí)輔助左右心室。它們能有效減輕心臟負(fù)荷,改善全身器官灌注。
應(yīng)用場景與患者選擇:用于終末期心力衰竭患者,當(dāng)藥物治療和傳統(tǒng)器械治療均無效,且患者預(yù)期壽命有限時(shí)。
NYHA心功能分級(jí)IV級(jí)。
LVEF極低,心臟功能嚴(yán)重受損。
對(duì)藥物和CRT等治療無反應(yīng)或反應(yīng)不佳。
作為心臟移植的“橋梁”: 患者在等待心臟移植期間,VAD 可以維持生命和器官功能。
作為永久替代治療 (Destination Therapy, DT): 對(duì)于不適合心臟移植的患者,VAD 可作為長期支持,提高生活質(zhì)量。
作為恢復(fù)前的過渡支持: 對(duì)于暫時(shí)性心力衰竭的患者,VAD 可以提供短期支持,直至心臟功能恢復(fù)。
患者需要有較好的依從性和社會(huì)支持,因?yàn)?VAD 需要日常維護(hù)和管理。
需排除嚴(yán)重的肝腎功能不全、嚴(yán)重腦血管疾病、嚴(yán)重感染、嚴(yán)重血液凝血障礙等禁忌癥。
適用階段:終末期心力衰竭 (D期),是心衰治療的“最后一道防線”之一。
這里面不同的技術(shù)還是有一些細(xì)微的區(qū)別。IABP更方便更便宜,但是Impella(pVAD的一種)用于心源性休克和高危PCI術(shù)中保護(hù)治療安全性效果較IABP和ECMO效果更好
心內(nèi)膜下水凝膠注射 (Intramyocardial Hydrogel Injection)
原理:這是一種相對(duì)較新的治療方法,通過微創(chuàng)方式將一種生物相容性水凝膠注射到受損的心肌區(qū)域。水凝膠在心肌內(nèi)形成一個(gè)支架,可以提供機(jī)械支撐,減少室壁應(yīng)力,并可能改善心肌的結(jié)構(gòu)和功能。
應(yīng)用場景與患者選擇:主要用于缺血性心肌病導(dǎo)致的心力衰竭,尤其是存在心室壁變薄和擴(kuò)張的患者。目前仍處于臨床研究階段,尚未廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。
NYHA心功能分級(jí)II-IV級(jí),LVEF降低的缺血性心肌病患者。
存在局部心肌變薄或室壁瘤。
不適合或不符合其他常規(guī)介入治療指征的患者。
適用階段:目前多見于C期或D期患者的臨床試驗(yàn),未來可能成為終末期心衰的潛在治療方案。
這項(xiàng)技術(shù)效果非常明顯,本來等待心臟移植的患者180天后心臟恢復(fù)正常大小,目前在西京醫(yī)院陶凌教授做臨床研究,但是患者選擇和注射的心臟靶點(diǎn)還在探索階段,技術(shù)的穩(wěn)定性等待成熟的算法去普及,相信未來一定會(huì)有很好的發(fā)展。
豬心移植進(jìn)展
里程碑式的臨床嘗試:
首例:2022年1月,美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心 (UMMC) 成功將一顆經(jīng)過10處基因編輯的豬心臟移植到57歲的終末期心力衰竭患者David Bennett體內(nèi)?;颊咝g(shù)后存活了約2個(gè)月(60天)。
第二例:2023年9月,UMMC又為58歲的Lawrence Faucette進(jìn)行了第二例基因編輯豬心臟移植。該患者存活了約40天。
失敗原因分析:盡管這些早期嘗試的存活時(shí)間相對(duì)有限,但研究團(tuán)隊(duì)從中獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)首例患者的分析發(fā)現(xiàn),死亡可能與豬巨細(xì)胞病毒(pCMV/pRV)的再激活、以及患者本身免疫功能受損導(dǎo)致抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)有關(guān)。第二例患者的死亡也與抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)有關(guān),團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)抗豬抗體激增,導(dǎo)致心臟受損并最終失效。
國內(nèi)進(jìn)展:中國的科研團(tuán)隊(duì)也在異種移植領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。例如,有團(tuán)隊(duì)于2023年和2024年先后成功完成了多例基因編輯豬-猴心臟異種移植手術(shù),受體猴最長存活時(shí)間達(dá)到46天,創(chuàng)下國內(nèi)先例。此外,中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)還在2024年5月完成了全球首例活體人異種肝移植手術(shù),成功將基因編輯豬肝臟移植到一位肝癌重癥患者身上,術(shù)后肝功能恢復(fù)正常,未發(fā)現(xiàn)超急性和急性排斥反應(yīng)。
期待后續(xù)的進(jìn)展造福人類??偨Y(jié)一下:
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