各位好,我是首都医科大学附属北京安贞医院心内科的刘彤教授,让我们继续上一篇的话题。
晚期心衰患者长期的治疗策略是心脏移植和左心室辅助泵LVAD的植入。而对不适合心脏移植的患者,LVAD是唯一的选择。与心脏移植手术相比,LVAD的长期结果仍较少。MOMENTUM 3研究的随访结果显示,LVAD的5年生存率约为58.4%,主要受并发症的限制,特别是右心衰RHF[1]。LVAD后早期RHF的发生率可超过30%,而晚期RHF约为10%
[2,3,4,9]
,其发生可使得这类患者的死亡率增加3.8倍[5]。为保证足够的前向血流使泵正常工作,LVAD候选者术前要求行右心室RV功能评估。这里,晚期心衰患者存在“边缘 Borderline”RV功能并不罕见。所谓“边缘”是指即使在全面评估后,患者仍存在互相冲突的RV功能参数结果,或相反的RHF预测评分。这类患者LVAD后RV功能的不确定,给临床决策带来了挑战。然而近年来,越来越多的证据表明,即使是RV功能不佳的患者也可植入LVAD,特别是在RV机械支持技术进步的背景下。
图1 ISHLT 2021年器官移植的年度报告中,所显示的心脏移植受者,移植前是否曾接受过心室辅助装置VAD,与其心脏移植术后1年生存率的关系,虽然起初接受VAD的患者生存率较低(2000-2005年),但很快改善,目前已接近未曾植入VAD的心脏移植患者的生存率(来源:The Journal of Heart and Lung Transplantation, Vol 40, No 10, October 2021.)
右心衰的定义
不同的临床研究对LVAD后的RHF定义稍有差异。机械循环支持学术研究联盟(MCS-ARC)将RHF分为早期急性、早期植入后和晚期RHF。早期急性RHF发生在手术期间,需要植入右心室辅助装置(RVAD);早期植入后RHF发生在手术后30天内,需要植入RVAD或在LVAD后使用正性肌力药、血管加压药或吸入一氧化氮超过14天;晚期RHF发生在LVAD植入后30天以上,需要植入RVAD(包括ECMO)或需要静脉利尿剂或正性肌力支持治疗至少72小时。另一方面,INTERMACS注册研究则将RHF定义为中心静脉压(CVP)或右心房压(RA)>16mmHg。点这里也可回看上一篇:
【云彤辅心】左心室辅助与侵入性血流动力学监测
。
图2 2015年和2021年INTERMACS对LVAD后RHF的定义变化(
来源:
Front. Cardiovasc. Med.
9:1040251.
doi: 10.3389/fcvm.2022.1040251.)
LVAD后RHF的病理生理
早期和晚期RHF,虽然临床表现相同,但其病理生理学特征却完全不同。许多因素涉及到早期RHF,首先,RV的收缩功能主要是由纵向纤维缩短来完成的,这在很大程度上会受到心包切开术的影响。第二,RV游离壁更容易受到体外循环及术中出血导致的缺血性损伤。第三,LVAD引起的血流动力学变化。尽管LVAD降低了肺毛细血管楔压PCWP、平均肺动脉压mPAP及肺血管阻力PVR,降低了RV后负荷。但同时,它也增加了心输出量,增加了静脉回流,使右心前负荷增加;LV排空还引起室间隔(特别是心尖段)向左移动,改变了RV的形状和大小,影响RV收缩力。总而言之,LVAD工作后,随LV减压,室间隔向左移动,系统静脉回流增加,这些因素都会导致RHF,尤其对术前RV功能障碍的患者。因此,在LVAD植入早期优化泵速至关重要,以达到左右心平衡,最小化这些影响,;另一方面,术前须对RV功能进行适当评估。
图3 LVAD术后心输出量正常化,与植入前相比右心的静脉回流急剧增加,RV必须与LVAD的输出量相配,这可能会加剧既往的RV功能障碍。此外,因前负荷增加RV扩张可能会加剧既往的三尖瓣反流TR。LVAD还会导致室间隔左移,RV形状变化-更呈球形,影响RV收缩。LVAD手术的影响,以及围手术期的容量复苏等因素也可能影响RV功能(来源:
J. Clin. Med.
2022
,
11
,2984. https://doi.org/ 10.3390/jcm11112984.)
晚期RHF则与下列三种情况有关[6]:1)起着关键作用的固有心肌病的内在进展;2)LVAD引致主动脉瓣长期关闭,会使瓣膜退化,出现主动脉瓣关闭不全AR,反流程度增加后LV舒张末期压力和RV后负荷的增加;3)室性心律失常的出现,也会影响RV收缩。
图4 晚期RHF、AR和室性心律失常VAs之间可能存在的关系(来源:
Journal of Cardiology.80(2022):110-115.
)
术前对LVAD后RHF风险的评估
LVAD后RHF的术前预测因子,正如上一篇推文我已经写到的,包括临床、实验室、超声心动图和血流动力学参数。截至目前,许多研究虽已报道了很多预测因子,但哪些参数可用于最佳的患者筛选,却仍未达成共识。
RV功能障碍可表现为全身静脉充血,肝和肾功能受损,因此肝脏、肾脏的参数具有很强的预测能力。NT-proBNP水平、INR和白细胞计数升高,均与RHF相关。经胸超声心动图TTE提示三尖瓣环平面收缩期位移TAPSE <7.5mm,右心室面积分数变化(RV fractional area change,RVFAC)<31%[7],也与LVAD后RHF的高风险相关。右心导管检查RHC是评估右心功能的基本工具,血流动力学参数中,肺动脉脉动指数PAPi <1.85、CVP/CPWP >0.63,以及右心室做功指数RVSWI <400mmHg×ml/m2,均是RHF的独立预测风险因子。与PCWP相比,CVP不成比例的升高,一方面提示了RV功能不全,另一方面也与容量过载有关,如此时患者存在利尿剂抵抗,需增加利尿剂的剂量,并联合正性肌力药,或超滤来控制容量。最后,Dandel等[8]确定了,CVP和mPAP是术后RHF的独立术前预测因子;Bellavia等[9]表明,在血流动力学变量中,高CVP、低RVSWI和mPAP是与RHF最强烈相关的因子。
图5 TTE心尖4腔视图测量RVFAC,RVFAC=(舒张末期RV面积-收缩末期RV面积) / 收缩末期RV面积。
但这篇美国研究者发表的文章,很有意思的另一个结论是TAPSE并不能预测RHF~
(来源:Journal of Cardiac Failure. Vol.19, NO.1, 2013.)
RHF的预测模型
除预测因子外,目前也已开发了多种RHF风险评分预测模型,如下图6。但这些预测模型大多源于回顾性观察性研究,纳入样本量有限;同时,主要涉及第一代脉动泵和第二代轴流泵,最新一代的全磁悬浮离心泵尚无法复制相同的结果;最重要的是,在不同研究中缺乏右心室功能障碍的同一定义,一些研究将LVAD后RHF仅定义为接受右侧循环支持,而其他研究则将持续的正性肌力药物使用或一氧化氮的吸入作为定义的标准。即便如此,不同中心间正性肌力药物输注的持续时间也不一样,从而导致了不同研究间的选择偏差。
图6 LVAD后RHF的主要预测模型(来源:Heart Failure Reviews (2024) 29:559-569.)
右心功能的动态评估
LVAD植入前评价右心功能是必要的,可采用的手段即为上文的临床病史、实验室检查、超声心动图和侵入性的血流动力学检查。然而,因当前评价参数的高度异质性,会出现LVAD后RHF评估相互矛盾的结果,无法分辨可接受的、与不良的右心功能,而后者属于LVAD的植入禁忌。
这些“灰区”患者可能是“边缘”RV,临床上至少满足以下之一:RV舒张末期容积>35mm;RVEF<30%;TR>II级;RV短/长轴比>0.6;PAP>35mmHg。对这类患者应动态评估右心功能,以更好地了解围手术期RHF的风险。可使用正性肌力药、IABP/pVAD(percutaneous VAD)支持[10]、或通过应激超声心动图评估RV收缩储备(心室对运动或药理学刺激的反应,通过射血分数或每搏输出量的变化来体现),来提高预测能力。最后,RVAD可能是一种有效的解决方案,以预防而不是治疗LVAD后的RHF。
图7 RV-PA耦合,与压力-容积环。正常情况下RV的压力-容积环(黑线)描述了单个心动周期内压力与容积间的关系,环内的面积代表RV每搏功,宽度代表每搏输出量。通过减少前负荷(下腔静脉球囊闭塞或瓦式动作),可创建一系列的压力容积环(浅蓝色)。此时,RV收缩末期压力定义了压力容积关系(红线),其斜率是收缩末期弹性EES。在估计RV后负荷时,将收缩末期压力处以每搏输出量,得到有效动脉弹性EA(蓝线)。EES:EA提供了RA-PV耦合的比率。
RV的最佳耦合比在1.5-2.0范围内(来源:
The Journal of Heart and Lung Transplant, 36(7),701-707. doi:10.1016/j.healun.2017.03.014.
)
预防RHF的策略
RHF公认的治疗方法包括血流动力学优化、正性肌力药物、吸入一氧化氮,及临时机械辅助支持。但对LVAD后RHF风险较高者,特别是术前边缘RV功能者,其策略应关注于在围手术期预防RHF发生,而不是发生后的治疗。可使用临时RVAD支持来快速改善终末器官灌注,以避免死亡。如果LVAD后RHF已发生,VA-ECMO或直接RV支持可能是最佳选择,此时考虑到早期活动和降低并发症的需求,可能会倾向pVAD[11,12]。一旦LVAD激活,RV会经历深刻的改变,RVAD的存在可提供更多时间使得RV适应这些改变,从而避免RHF的发生。
图8 2020年,欧洲研究者首次报道,对INTERMACS 1类(难治性心源性休克)的9名患者实施了一种新策略:早期脱离VA-ECMO和正性肌力药物,腋动脉植入Impella 5.0作为LVAD植入前的桥梁。最终,所有患者均在Impella支持中位时间17天后接受了LVAD植入,只有1名患者出现了LVAD后的RHF,所有患者均在平均40天后出院(来源:
Journal of Critical Care. 57(2020):259-263.
)
总结
LVAD植入前前面的右心功能评估,对确保LVAD的成功至关重要。通过临床、实验室、超声及有创血流动力学参数,能将LVAD候选者区分为可接受的和不可接受的RV功能。但部分患者处于“灰区”为“边缘”RV功能,对该类患者应评估动态RV功能,衡量有效的RV收缩储备,以便更好的预后分层,必要时可进一步实施围手术期机械性RV支持。
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引用文献:
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