左心室辅助装置(Left ventricular assist device,LVAD)显著改善了晚期心衰患者的生存率和生活质量。尽管大多数合并肺动脉高压(Pulmonary hypertension,PH)的患者,术后肺动脉压能早期恢复正常,但仍有部分患者在LVAD术后,即使左室压已正常化,肺动脉压力和肺血管阻力(Pulmonary vascular resistance,PVR)却仍然持续升高。在这种情况下,右心室RV面临的后负荷增加,可能导致围术期右心衰竭的发生,使植入手术变得更加具有挑战性。因此,如何在术前识别晚期心力衰竭合并肺动脉高压的类型,并在LVAD植入后采取相应干预措施,改善右心的血流动力学,避免右心衰的发生,成为临床中亟待解决的问题。本期,
北京安贞医院心内科刘彤教授
将就
“左心室辅助装置植入肺血管压力变化轨迹”
这一主题,与大家共同探讨
“左心室辅助装置植入后右心血流动力学”
的相关问题(第一部分)。
肺动脉高压与左心疾病
由左心疾病引起的继发性肺动脉高压(世界卫生组织称为第2类PH,pulmonary hypertension associated with left heart disease,PH-LHD)定义为在左心疾病患者中,平均肺动脉压mPAP≥20 mmHg和肺毛细血管楔压PCWP≥15 mmHg的情况[1]。PH-LHD是PH患者最常见的形式,约有80%的晚期心力衰竭HF患者合并PH-LHD[2]
。
PH-LHD可分为孤立性毛细血管后肺动脉高压(Isolated postcapillary PH,IPC-PH)和混合性毛细血管前和毛细血管后肺动脉高压(CPC-PH/C
ombined post- and precapillary pulmonary hypertension,mixed-
PH)。25%的晚期HF患者合并有CPC-PH。舒张压梯度(Diastolic pressure gradient,DPG=肺动脉舒张压dPAP-PCWP),可用于将PH-LHD分为IPC-PH(DPG<7mmHg)和CPC-PH(DPG≥7mmHg,或PVR>3WU)。CPC-PH与IPC-PH不同,其PVR的升高代表肺血管的重塑,通常在LVAD植入有效降低左心充盈压后,仍会持续存在PH和右心室功能障碍,而这两者均与不良预后相关。
图1 导致PH-LHD的病理生理因素,心室、房室瓣和心房水平的病理特征从左向右反向传递(来源:European Heart Journal (2016)37, 942-954.)
左心室辅助植入后对肺动脉压力的影响
左心室辅助植入后,肺动脉压力降低
LVAD已成为改善晚期HF患者PH的一种有效治疗手段。多项研究显示,LVAD患者的mPAP和PVR均有显著改善,使许多之前因固定性PH而不适合心脏移植的患者能够成功接受移植[3-5]
。LVAD支持对mPAP和PVR的改善通常在几天内可见,并可持续数月。
左心室辅助植入后,肺动脉高压持续存在
另一方面,即使LVAD支持卸载左心室负荷改善了PH的被动淤血,并通过增强的心输出量和改善肺动脉顺应性(Pulmonary arterial elastance,PAC)降低了PVR,但许多接受LVAD患者仍然存在着持续的PH [7]
。Tedford [8]等人的报告称,有超过40%的患者在LVAD术后1-2周仍存在着PVR>3WU的持续PH,其中一些患者的PVR甚至超过了5WU。研究显示在门诊随访的情况稳定的LVAD患者中,尽管左心负荷得到合理解除(平均PCWP为13.8mmHg),但其mPAP仍为25.4±8.1mmHg(平均跨肺压差为11.6mmHg;平均PVR为2.7WU),这表明在接受LVAD支持的患者中,仍有相当一部分可能存在持续PH [9]。
左心室辅助植入后,右室与肺动脉偶联
图2 LVAD支持下,CPC-PH和右室功能间的相互作用(来源:Circ Heart Fail. 2018;11:e004255.)
LVAD植入后,会在多个层面上影响右心室RV和肺血管偶联[10]。首先,LVAD植入后,心输出量增强,静脉回流显著增加,升高了RV前负荷;与此同时,围手术期静脉液体和血液制品的使用进一步加重了前负荷。其次,LVAD还可引起对右心不利的几何形态改变,加剧RV收缩功能的恶化。RV的收缩功能在很大程度上依赖于左心室对室间隔纵向收缩力的贡献,而这种依赖在严重的RV功能障碍或PH情况下更加明显。在LVAD支持下,由于左心室负荷解除左室收缩力下降,RV自由壁与室间隔间距离的增加,都会降低RV收缩力。当RV收缩力受损且前负荷升高时,右心的有效做工只能通过减少后负荷来维持。一般来说,LVAD植入降低PCWP、改善PAC、降低PAP,能够减少RV的后负荷;然而,CPC-PH的存在可能使得RV后负荷持续增加,诱发RHF。PH与RV功能障碍在LVAD患者中的相互作用,突显了将降低RV后负荷作为改善临床结局的一种策略的重要性,如上图2。
本文所有内容版权归属于首都医科大学北京安贞医院心内科的刘彤教授,请勿擅自转载和引用。
引用文献:
1.
Marc Humbert, Gabor Kovacs, Marius M. Hoeper, et al. 2022 ESC/ERS guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Respir J 2023;61:2200879.
2.
Stephan Rosenkranz, J. Simon R. Gibbs, Rolf Wachter, et al. Left ventricular heart failure and pulmonary hypertension. Eur Heart J. 2015 Oct 27;37(12):942-954.
3.
Elisa Mikus, Alexander Stepanenko, Thomas Krabatsch, et al. Reversibility of fixed pulmonary hypertension in left ventricular assist device support recipients. Eur J Cardiothorac Surg. 2011 Oct;40(4):971-7.
4.
Ramesh S. Kutty, Jayan Parameshwar, Clive Lewis, et al. Use of centrifugal left venbtricular assist device as a bridge to candidacy in severe heart failure with secondary pulmonary hypertension. Eur J Cardiothorac Surg. 2013 Jun;43(6):1237-42.