PH的非药物治疗主要针对药物疗效不足、疾病晚期或特定病因患者,涵盖介入治疗、外科手术、物理康复及支持性治疗等领域。以下从技术应用、适应症、优缺点及进展等方面进行总结:
1.外科手术治疗
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肺动脉内膜剥脱术(PEA)是慢性血栓栓塞性肺高压(CTEPH)的核心治疗手段,适用于近端血栓阻塞患者。术后90%患者肺动脉压力显著下降,5年生存率可达80%-90%。PEA依赖外科团队经验(全球仅少数中心可开展),术后残余肺动脉高压发生率达10%-20%。
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肺移植与心肺联合移植的主要适应症是终末期PAH(WHO功能IV级)且药物/介入治疗无效者。5年生存率约50%-60%,术后可以显著改善生活质量。但供体短缺、免疫排斥及高昂费用(全球年肺移植量仅约4000例)是限制该技术的主要瓶颈。
2.物理康复与支持性治疗
1)运动康复训练
PH患者的运动治疗需要在专业PH医生指导下进行,避免过度劳累诱发心力衰竭。其作用是通过个体化有氧运动(如步行、骑行)改善运动耐量和心肺功能。研究显示规律运动可使6分钟步行距离增加20%-30%,并能够降低NT-proBNP水平。
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长期氧疗(LTOT)
推荐用于静息或运动后低氧血症(SpO₂<90%)的患者,以期纠正缺氧,延缓肺血管收缩和心功能恶化。非低氧血症患者氧疗无明确获益,反而可能加重高碳酸血症。
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无创通气(NIV)
仅用于PAH合并睡眠呼吸障碍或高碳酸性呼吸衰竭患者,以改善夜间低氧,减少急性右心衰竭发作。
3. 基因与细胞治疗
限于BMPR2基因突变修复、内皮祖细胞移植等实验性治疗,目前处于临床前研究为主,尚未进入人体试验阶段。
4.介入治疗
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球囊肺动脉成形术(BPA)
用于无法手术的远端CTEPH患者或PEA术后残余肺高压的患者,具有微创、可重复操作、改善血流动力学(术后肺动脉平均压下降约10-15 mmHg)等优点。由于肺血管损伤导致咯血(发生率5%-10%),常需分阶段多次手术。BPA处理栓塞血管的顺序也是重要的技术内容。
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房间隔造瘘术(AS)
主要用于晚期PAH合并难治性右心衰竭,作为肺移植前的过渡治疗。其机制是通过右向左分流减轻右心负荷,但可能加重低氧血症。一般要求体循环氧饱和度下降<10%为佳。因手术风险高(围术期死亡率约10%),临床应用受限。
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右心室辅助装置(RVAD)
短期用于急性右心衰竭的过渡治疗(如Impella RP),但长期支持装置(如HeartMate)尚在临床试验阶段。该装置可能导致血栓形成和感染的发生率升高且治疗费用高昂(单次植入成本超50万元)。
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POTTS分流术
Potts分流术(Potts shunt)是一种通过建立降主动脉与左肺动脉之间的直接分流以减轻右心室负荷的手术方法,最初用于先天性心脏病(如法洛四联症)的姑息治疗。近年来,该技术被探索用于终末期PAH患者的治疗,尤其针对药物难治性、无法耐受肺移植或房间隔造瘘术的高危患者、儿童或青少年PAH患者(先天性PAH或特发性PAH)。经典Potts分流术是在降主动脉与左肺动脉之间植入人工血管(如Gore-Tex管道),建立直径约3-5mm的分流,也可通过胸腔镜或机器人辅助减少创伤。经导管介入技术采用支架辅助分流,使用覆膜支架在降主动脉与肺动脉间建立通道(需精准定位以避免冠状动脉或支气管动脉损伤)。目前亦有研发者在开发可调节分流量的器械,实现动态平衡肺循环与体循环压力。
5)经皮肺动脉去神经术(Pulmonary Artery Denervation,PADN)
肺动脉高压(PAH)的发生发展与神经体液调节失衡密切相关,交感神经-体液调节学说从自主神经系统与体液因子相互作用的角度,解释肺血管张力异常、血管重塑及右心功能代偿的病理过程。
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肺动脉交感神经-体液调节学说
a.神经调节学说
PAH患者因低氧、右心负荷增加等因素,激活交感神经系统(SNS),释放去甲肾上腺素(NE),通过结合α1-肾上腺素能受体(α1-AR)引起肺血管收缩,同时促进血管平滑肌细胞(VSMC)增殖,β-肾上腺素受体(β-AR)功能失调,导致血管舒张作用减弱,从而造成收缩/舒张功能失衡。交感神经激活增加心率与心肌收缩力,短期代偿性维持心输出量,但长期导致右心室肥厚、纤维化,并引发全身血管收缩,加剧外周器官低灌注,促进炎症和氧化应激。PAH动物模型(如野百合碱(MCT)诱导大鼠)中,交感神经活性显著升高,切除交感神经可延缓肺动脉压力上升。临床研究显示,PAH患者血浆NE水平与疾病严重程度(如mPAP、NT-proBNP)正相关。
b.体液调节学说
内皮源性因子失衡是体液调节的核心内容,表现为缩血管因子,如内皮素-1(ET-1)分泌增加,与A型肽内皮素 (ETA)受体结合,促进血管平滑肌细胞收缩及增殖;舒血管因子如一氧化氮(NO)合成减少,内皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性下调、前列环素(PGI2)生成不足,削弱血管舒张能力。
在炎症与细胞因子(白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α))参与下,促炎因子激活核因子激活的B细胞的κ-轻链增强复合物(NF-κB)通路,诱导肺血管炎症反应及纤维化;5-羟色胺(5-HT)促进血管平滑肌细胞增殖与肺血管重构(通过5-羟色胺2B(5-HT2B)受体);肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活,主要通过血管紧张素Ⅱ(Ang II)作用于血管紧张素1型(AT1)受体引起肺血管收缩,血管平滑肌细胞肥大,并刺激内皮素-1(ET-1)释放;促血管收缩,醛固酮则促进心肌纤维化及肺血管周围炎症。
c.交感神经与体液因子正反馈回路
交感神经与体液因子间形成正反馈环路,进一步促进肺动脉平滑肌细胞增殖和抗凋亡,例如交感神经激活促进体液因子释放去甲肾上腺素(NE),刺激内皮细胞释放ET-1,同时抑制NO合成;而体液因子又加剧交感兴奋,ET-1通过中枢作用增强交感神经活性,Ang II促进NE释放。无论是交感神经激活或体液因子过度释放,均通过其共同下游RhoA/ROCK通路(导致VSMC收缩与增殖)和MAPK/ERK通路(介导细胞增殖、凋亡抵抗及炎症反应)加速肺动脉高压的发生发展。
交感神经作用具有双面性,早期交感激活可能为代偿机制,长期则转为病理过程,治疗需平衡干预时机。体液因子调节网络复杂性高,单一靶点抑制(如ET-1)可能被其他通路代偿,需多靶点联合干预。因此,必须强调个体化治疗需求,不同病因PAH(如遗传性、结缔组织病相关)中交感-体液失衡特征可能差异显著。
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PADN术技术原理
PADN术通过选择性消融肺动脉交感神经,从根源上干预PAH的神经体液失衡机制,为药物疗效不足的患者提供了新的治疗选择。尽管技术尚处于发展阶段,但其精准性和微创性带来的安全和有效展现了广阔的临床应用前景。
a.肺动脉交感神经分布及PADN术有效性机制
肺动脉外膜的交感神经纤维主要来源于星状神经节和胸交感神经链,沿肺动脉主干至分支方向分布至远端肺小血管。亦如前述,交感神经通过释放去甲肾上腺素(NE),作用于血管平滑肌细胞的α1-肾上腺素受体(α1-AR),引起肺血管收缩和重构;PAH患者的低氧、炎症等因素刺激交感神经持续兴奋,导致肺血管阻力(PVR)升高和右心负荷增加;交感神经激活促进血管收缩、平滑肌增殖及炎症反应,进一步加重肺动脉重构,如此恶性循环。
b.PADN作用机制
PADN术的直接效应是通过消融使交感神经髓鞘消失、轴突融合,抑制交感神经信号传导及减少NE释放,阻断α1-AR介导的肺血管收缩及平滑肌增殖;降低RhoA/ROCK通路活性,减轻血管收缩与重构。
PADN术的间接效应包括改善内皮功能与炎症反应,减少交感神经驱动的氧化应激和炎症因子(如ET-1、IL-6)释放,促进一氧化氮(NO)合成,恢复血管舒张能力。
PADN术后血流动力学改善显著,表现为:术后肺血管阻力(PVR)下降,右心室后负荷减轻,右心功能逐渐恢复;肺动脉平均压(mPAP)降低,心输出量(CO)增加,缓解终末器官低灌注的情况。
PADN术具有微创性(无需开胸,术后恢复快,住院时间3-5天)和靶向性(直接干预肺血管交感神经,避免全身副作用)的特点,可与靶向药物协同,增强疗效。
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PADN术相关临床研究
PADN-1 Phase I研究(JACC. 2013):纳入21例对药物治疗反应不佳的IPAH患者,结果表明PADN 术后即刻及3个月随访时肺动脉平均压显著降低、右心室功能持续改善;PADN术显著增加患者的6分钟步行距离(6MWD)。作为先导研究(Pilot 研究),该研究在国际上首次论证PADN术安全有效。
PADN-1 Phase Ⅱ研究(Cir Cardiovasc Interv. 2013):连续入选66例不同病因的PAH/PH患者行PADN术,显示94%患者PADN术后肺动脉平均压下降超过10%;PADN术后6分钟步行距离平均增加了94m;未发现PADN相关的手术并发症。本研究再次证实PADN的有效性及安全性,PADN术改善肺高压患者1年的血流动力学指标、运动耐量及心功能,减少PAH相关事件的发生及降低死亡率。
PADN-5研究(JACC Cardiovasc Interv. 2019):是一项针对继发于左心衰竭的毛细血管后和前混合性肺高压(Cpc-PH)患者的假手术对照、前瞻性、随机多中心研究。证实PADN显著改善Cpc-PH患者的运动耐量,PADN组6MWD提高83m; 3年长期随访结果PADN治疗显著减少临床恶化终点事件率。该研究首次证实PADN在Cpc-PH肺高压患者中的临床获益。
PADN-CFDA研究(JACC Cardiovasc Interv. 2019):是一项多中心,随机、单盲、假手术对照研究,128例第一大类PAH患者随机分为PADN及药物组,PADN组6月的6MWD比药物组显著提高33.8m,同时显著改善血流动力学及心功能,且低危患者接受 PADN 术后“治愈率”达17%。1年随访PADN显著减少临床恶化事件。该研究显示中高危PAH患者更能从PADN中获益。
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PADN术用于继发于左心衰的PH的研究
心力衰竭(Heart Failure, HF)是一种以心脏泵血功能下降为核心的临床综合征,其发生发展与交感神经系统的过度激活(Sympathetic Overactivation)密切相关。交感神经激活在HF早期具有代偿作用,但长期过度激活会加速疾病进展,形成恶性循环。
交感神经激活的评估指标:
血浆去甲肾上腺素(NE):直接反映交感活性,>600 pg/ml提示预后不良;
心率变异性(HRV):窦性RR间期标准差(SDNN)<50 ms提示自主神经失衡;
肌肉交感神经活性(MSNA):侵入性检测金标准,HF患者MSNA较健康人升高2-3倍;
静息心率:>70 bpm与HF恶化风险增加相关,β受体阻滞剂治疗目标为55-60 bpm。
PADN-5研究(JACC Cardiovasc Interv. 2019)纳入98例继发于左心衰竭的Cpc-PH患者,结果证实PADN组6MWD提高83m,3年临床恶化事件率显著降低。该研究的结果直接推动了在中国开展LHD-HF-PH这一多中心研究,入选继发于左心衰的单纯毛细血管后性肺高压(Ipc-PH)和 CpcPH患者,预计2025年将获得中位随访1年多的临床随访资料。同时PADN-5研究也是即将在美国食品药品监督管理局(FDA)指导下开展国际多中心研究的基础。
五、PADN相关产品上市后国内外应用现状及未来发展愿景
PADN肺动脉射频消融仪和导管自2023年获得中国国家药品监督管理局批准上市以来,已经在中国几十家大型医疗机构开展了数百例临床应用,初步结果显示即刻有效率超过80%,中-远期随访进行中。
PADN术在2022年首次被国际权威ESC/ERS肺高压诊断和治疗指南提及,并获美国FDA突破性器械资质。目前,在欧洲、亚洲多家顶尖医院和研究机构开展PADN治疗慢性心衰合并2型肺高压的国际多中心临床研究,覆盖葡萄牙、意大利、瑞士、希腊、塞尔维亚、格鲁吉亚、新加坡、马来西亚等国家。同时,两项FDA全球多中心临床试验也即将在美国展开。
PADN作为中国原创发明的治疗PAH的新型介入治疗技术,其发展潜力与挑战并存。未来趋势将围绕技术创新、精准化治疗、适应症拓展及多学科整合展开,同时计划建立预测模型(如机器学习),评估患者对PADN的应答概率。PADN技术的未来将深度融合精准医学、材料科学和人工智能,从单一介入术式发展为PH全病程管理的重要环节。通过技术创新、证据积累及多学科协作,PADN有望突破当前疗效瓶颈,成为PH治疗体系中不可或缺的组成部分,最终改写PH难治的临床现状。