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1、机械辅助装置 （MAD） 在心衰患者中的应用,武警总医院 刘惠亮,介入心脏病论坛-2011 济南,概述 常用机型 分类 适应症/禁忌症 询证医学证据 发展方向及临床应用的局限性,1812年,Legallois首次提出临时和永久心脏支持的理论,DeBakey等首次用左心辅助泵应用于手术后严重低心排病人获得成功,概述,1963年,Norman应用TECO辅助装置应用于等待心脏移植的病人，经循环支持后成功进行了心脏移植手术,1975年,1969年Cooley植如全人工心作为心脏移植过渡，在此之后，心室辅助技术得到广泛应用,1969年,第一部分 IABP,反搏治疗,主动脉内球囊反搏泵是一种临时的心脏辅
2、助装置 机械性的辅助装置的实用性可以最大限度的避免急性死亡，赢得时间以获得最后的治疗,六十年代末期第一次引入到临床实践 IAB导管插入到降主动脉，远端位于左锁骨下动脉 反搏治疗是许多内科和外科常规手术中的一种已确定的治疗方案. 球囊依照心脏循环来定时充放气,以增加心肌氧供给同时减少心肌耗氧量.,反搏治疗, Datascope Corp.,左室功能衰竭,血管收缩水钠潴留,交感系统调节RAS,冠脉阻塞,缺血,收缩力降低,血压降低,冠脉血流减少,缺血,Barry WL, et al, Clin. Cardiol. 21, 72-80 1998,工作原理,供给,需求,MVO2,左心室衰竭,工作原理,需
3、求,MVO2,冠脉结构 舒张压 舒张期时间 O2 成分 血红蛋白 HBG 动脉氧分压 PaO2,心率 后负荷 前负荷 收缩力,心肌氧供需的基本要素,供给,反搏治疗的基本效果,球囊充气,常见适应症,PCI后血流动力学支持 (20.6%) 心源性休克 (18.8%) 体外循环脱机 (16.1%) 高风险病人术前辅助 (13.0%) 顽固不稳定性心绞痛 (12.3%) 顽固性心功能衰竭(6.5%) AMI后的心脏结构性并发症 (5.5%) 转用其他心脏辅助装置的过渡措施 难治性缺血相关的室性心律失常,禁忌症,严重的主动脉瓣关闭不全 腹动脉或主动脉动脉瘤 主动脉-髂动脉严重钙化或外周血管疾病 过度肥胖
4、或腹股沟有瘢痕无鞘插入,球囊反搏泵的脱机标准,临床标准： 组织灌注好：尿量30ml/小时,精神状况改善,四肢温暖,无心衰(无锣音,无S3),无恶性心律失常,血液动力学标准 心脏指数2.0L/(min.m2);MAP70mmHg,已经停止或用少量升压药;心率110次/min,ACC/AHA 推荐使用主动脉内球囊反搏治疗,“In virtually all shock-management strategies in which counterpulsation is used today, it acts as a stabilizing device or bridge to facilita
5、te diagnostic angiography and revascularization.” 如今在休克的治疗中使用的主动脉内球囊反搏是保证循环稳定相再血管化治疗过渡的重要手段,ACC/AHA Guidelines: JACC Vol. 28, No. 51996: 1328-428,压力传感器,反搏泵,主动脉反搏导管的置入:,最好在有造影条件的情况下置入 IAB导管的头端应位于左锁骨下动脉开口以远大约1到2厘米处。 如果没有造影条件，将IAB导管的头端放在路易斯角，到脐，再斜向股动脉穿刺部位，测量需置入 的长度。 备注：置入后应立即进行X线摄片，以确认球囊导管置入在正确位置。,Corr
6、ect,Incorrect,临床注意事项,下肢缺血 穿刺部位渗血 血小板减少 球囊导管不动导致血栓形成 球囊破损 感染 主动脉撕裂,第二部分 心室辅助装置,心室或心肺辅助 心脏的康复之桥：损伤心肌“休养生息”趋向康复 心脏的移植之桥：为供体等待提供时间 心脏的支持之桥：为缺血性心肌病血运重建术提供支持,心室或心肺辅助,适用原则 重症冠心病的围术期支持 心脏移植前的过渡 急重症心力衰竭的支持 其他心脏病围术期低心排支持,心室或心肺辅助,心脏辅助装置是将心脏内的一部分血液引流到辅助装置中,并通过VAD 提供的机械动力重新注入动脉,从而取代一部分心室的泵血功能。,心室辅助装置 (Ventricula
7、r assist devices , VADs),降低心脏负荷 增加心肌氧供 维持组织及器官的灌注,心室辅助装置 (Ventricular assist devices , VADs),任何原因导致的致命性的心源性休克 大剂量强心药无效 单用IABP无法维持循环稳定 Mechanical Support is Appropriate,分 类,非搏动性体外装置：体外膜肺（ECMO）等 搏动性体外装置： Abiomed BVS 5000等，用于左心辅助、右心辅助或双心辅助 搏动性植入装置：Heartmate 等 非搏动性植入装置：Impella LD等,临床应用,短期过渡支持： Abiomed B
8、VS5000，ECMO， Impella LD等； 移植前过渡： HeartMate LVAS ( IP)气动搏动型泵，不需正规抗凝； Novacor LVAS , 电动,正规抗凝 长期支持治疗： HeartMate VE等,体外膜肺氧合 ( extracorporeal membrane oxygenation, ECMO) 体外维生系统 (Extracorporeal Life Support),ECMO与CPB的区别,ECMO 设备,Biotrend,PBS 1000,ECMO的管道回路模式,静脉- 静脉体外氧合(VV - ECMO 模式) 静脉- 动脉体外氧合(VA - ECMO 模式
9、),VV-ECMO,VV - ECMO,无法提供心脏的支持功能只能用于呼吸衰竭的病人 可减少气压损伤（预防呼吸机诱导的肺损伤）,VA-ECMO,VA-ECMO,避开了开胸手术的风险和并发症,缩短了手术时间 适用于： 心脏衰竭或严重心肺衰竭的病人 紧急心肺复苏急救时 缺点：某些炎性介质和反馈反应,导致某些脏器的损伤,ECMO 的类型,离心泵+微孔纤维膜式氧合器 搏动泵+矽膜氧合器,离心泵+微孔纤维膜式氧合器,优点: 启动迅速, 肝素嵌入，溶血现象少，安全性高 缺点: 血浆渗漏，泵内血栓形成 用途 紧急時 (ECPR)使用 转运病人时 有出血危险者,搏动泵+矽膜氧合器,搏动泵更符合患者的生理形态,
10、对维护脏器反馈功能有利 优点: 长期使用, less hemolysis 缺点: 启动慢, 无肝素嵌入 用途 長期使用者,ECMO 的临床应用,新生儿肺疾病 急性呼吸衰竭、ARDS 和急性肺损伤 心脏手术 肺梗塞或气道梗阻 心肺移植手术 其他：代谢性酸中毒、心肌炎、顽固性休克、无心跳供体的脏器保护等,并发症的护理,机械原因 生理原因,机械原因,回路血栓堵塞或脱落、氧合器功能不良、机械泵或加热器故障、置管和拔管相关并发症等 一旦发生迅速让机体从ECMO上脱离,并恢复治疗前的机械通气,同时处理相应的回路问题,生理原因,扰乱了凝血功能 扰乱了动脉搏动灌注方式,出血,凝血酶原激活时间（ACT）从180
11、 200s减少到 160s 增加血小板到 100000 避免发展到DIC (筛查DIC) 新鲜冰冻血浆 局部控制,局部持续出血 探查局部出血部位 使用局部止血剂,内出血 (胸腔、腹部) 减小 ACT 到160s以下 床旁或手术室的手术探查 不要使用肝素,出血,注意观察患者神志、瞳孔及肢体活动状况 有无出血倾向:观察伤口、穿刺部位、引流液、大小便、全身皮肤粘膜等 减少不必要的穿刺 延长注射部位的按压时间 通过有创动脉穿刺留置管口选取血标本 常规监测 ACT,血栓形成,离心式ECMO 泵血栓不易脱落进入人体造成栓塞 搏动泵则必须相对加强抗凝,否则可因血栓脱落造成严重后果,溶血,监测ACT、血小板计
12、数、纤维蛋白原、血浆游离血红蛋白及尿镜检 回路凝结、动脉闭塞、回路压力 300 mmHg 更换整个ECMO（泵和氧合器） 碱化尿液、保持尿量 3ml/kg/hr 、呋塞米或甘露醇,感染,无菌技术，定时更换伤口敷料 密切观察体温,定时做血、尿细菌培养 加强抗生素 vancomycin + ceftazidine 缩短使用时间 加强营养,ECMO的终止与撤离,ECMO循环流量为患者血流量的10% 20% ,可维持正常代谢时,应考虑终止ECMO 如果患者在终止ECMO13 h内情况稳定,可拔除循环管道,并对血管进行修复 ECMO终止2448 h后,呼吸机可逐渐撤离 如出现不可逆性脑损伤、其他重要脏器
13、严重衰竭、顽固性出血、心肺不可逆损伤应及时中止ECMO, 避免人力物力的浪费,ECMO成功的三大条件,适当的病人 病例选择 裝ECMO时 无并发其他器官衰竭 时机 ECMO使用时, 无并发症 加强ICU 护理,ABIOMED循环支持系统,气动式搏动性 VAD 单或双心室辅助 根据前、后负荷自动调节 异步 每搏输出量7080 ml,最大流量为6 L /min; 要求患者体表面积(BAS)大于1. 3 m2 一般辅助时间710 d BVS5000:第一个FDA批准用于治疗心脏外科术后 心衰的VAD,Abiomed心室辅助产品,BVS 5000,AB5000,AB5000,BVS,控制台,血泵,Ab
14、iomed BVS 5000,Pumping Chamber,Console,BVS Implants,Cumulative,BVS & AB5000 Apical “Sleeve”,Easy to put in,BVS & AB5000 Preservation of LV Apex,Easy to take out,AB5000 Registry Outcomes,86%,Post-Cardiotomy Cardiogenic Shock,Myocarditis,AMI (Heart Attack) Cardiogenic Shock,75%,67%,Survival,43%,57%,42
15、%,% Recovery of the Survivors,* Represents all patients from all US AB5000 centers supported from Oct 2003 through June 2005,Real World: All US *Data, not selected centers or best practices,Impella心室辅助系统,系统简介 概述 系统组成 临床应用 导管室使用的心室辅助 导管室对心室辅助的要求 Impella心室辅助的原理,59,Impella心室辅助系统 - 概述,CE：2001；FDA：2008 适
16、用于心脏内科、外科 轴流泵，使用周期5-7天 血液从左心室流入心室辅助装置，从升主动脉流出 通过减少左心室的工作，使心脏得到有效的休息，从而恢复功能 增加心排量 维持对冠脉、以及终端脏器的灌注,60,系统组成,由控制台、心室辅助装置和净化系统组成 P0-P9辅助级别 P0：静止 P1：平衡逆流 P9：最大辅助 心室辅助装置分有3种规格： Impella LD （004410） 外科手术放置，流量5L/min Impella 5.0 （004412） 股动脉切开，流量5L/min Impella 2.5 （004413） 股动脉穿刺，流量2.5L/min,61,62,理想的心室辅助,Impell
17、a,安全的，便于使用的,提供系统的血液动力学支持,保护心肌,重建、提高净心排量,降低O2需求 增加O2供应,全球最小的用于心脏的血液泵 唯一以介入方式放置的心室辅助 无需依靠与心率同步或促心肌收缩类药物,Impella的设计特点,63,Impella的设计原理,复制心脏的原始功能,Impella 工作机制,血液动力学支持： 提高平均主动脉压Remmelink et al., Cath Cardiov Interv (2007) 增加心排量 Reesink et al., CHEST (2004) 心脏指数（CI）上升 Seyfarth et al., JACC (2008),Impella 工
18、作机制,保护心肌： Impella流出口位于主动脉根部，从而增加冠脉流量，改善氧气供应；Remmelink et al. (2007) Impella vs IABP 降低梗塞面积； Meyns et al., JACC (2003) 梗塞面积的减少降低了急性心梗的死亡率 Burns et al., JACC (2002) 梗塞面积的降低改善心脏功能 MACH II试验, Sjauw et al., JACC (2008),安全性和使用简易性,全球最小的、以介入方式放置的心脏血泵 单一血管入侵点 9F导管 无需心脏穿刺 不损伤瓣膜* 主动的血液动力学支持 无需依靠强心剂 无需与心率同步化 EC
19、G 压力,降低并发症的发生,降低死亡率,降低复杂性,* Dixon et al, J Am Coll Cardiol Interv 2009;2:91 6,与导管室现有的辅助方式相比,安全性和使用简易性,安全性和使用简易性 -介入的方式放置,68,HeartMate II,FDA approved for Bridge-to-Transplantation (BTT) April 21, 2008 Investigational Device Exemption (IDE) for Destination Therapy (DT) clinical study: Patients enroll
20、ed at 40 sites Randomized 2:1; HeartMate II vs. HeartMate I Enrollment completed May 2007, two year follow-up ongoing Ongoing enrollment under CAP,Pivotal Study Data Presented,First 194 BTT patients enrolled presented: 126 Primary Study cohort patients 58 Continued Access Protocol cohort patients 10
21、 Small BSA cohort (BSA 1.5 m2) patients Data on individual cohorts are presented in the Instructions for Use Patients enrolled between March 2005 & September 2006 Data as of September 14, 2007,BTT Baseline Patient Demographics,BTT Baseline Characteristics,* 10% intolerant to inotropes because of ven
22、tricular arrhythmias,Hemodynamic Improvement (n=194),Miller L, Pagani F, Russell s, et al. A Continuous Flow Ventricular Assist Device in Patients Awaiting Heart Transplantation. N Engl J Med. August 2007. Data on file with Thoratec Corporation.,*90% of patients were on inotropes at baseline,Primary
23、 Outcomes (n=194),Other Outcomes (n=194),Causes of Death (n=194),Major Adverse Events (n = 194),Adverse Events Before and After- 30 Days Post-Implant,HeartMate I / II Comparison of Adverse Events,Data from HeartMate II Left Ventricular Assist System Instructions for Use. April 2008 Data updated from
24、 sponsor presentation to FDA Circulatory System Devices Advisory Panel, November 30, 2007. Frazier OH et al. Multicenter clinical evaluation of the HeartMate vented electric left ventricular assist system in patients awaiting heart transplantation The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery,
25、2001;122:1186-1195,Improvement in Quality of Life,Data from HeartMate II Left Ventricular Assist System Instructions for Use. April 2008,The HeartMate II provides effective mechanical circulatory support in patients with refractory heart failure Circulatory support with continuous-flow significantly
26、 improved the hemodynamic status of patients and was associated with improvements in functional status and quality of life The HeartMate II appears to have an acceptable adverse event risk profile when compared with historical pulsatile, volume-displacement devices,Trial Conclusions,Miller LW, Pagan
27、i FD, Russell SD, et al. N Engl J Med 2007;357:885-96.,Indication for Use,Bridge-to-Transplantation Non-reversible left heart failure Imminent risk of death Candidate for cardiac transplantation For in-patient and out-patient use,Clinical Experience,More than 1600 patients worldwide have been implan
28、ted with the HeartMate II LVAS.,*As of 7/1/08,Patients Supported,Timeliness is Critical- Patient Referral Indicators,Ideal time for referral is when patient progresses from stable heart failure to advanced heart failure Clinical risk factors for mortality Patients who are NYHA Classification III or
29、IV, with more than one of the indicators below, should be considered for referral for a MCS/cardiac transplantation evaluation at a tertiary care center Walk 40 mg/dL or Serum Creatinine 1.8mg/DL Intolerant or refractory to ACE/ARB/BB Diuretic dose 1.5 mg/kg/d One heart failure-related hospital admi
30、ssion in the past six months QRS 140 ms without or refractory to CRT therapy Hematocrit 35%,Russell, SD, Miller LW, Pagani FD. Advanced Heart Failure: A Call to Action. Congestive Heart Failure.,小 结,并发症,VAD 治疗总发生率高达67 % ,主要包括 出血、 右心衰竭、 肾功能衰竭、 感染、 神经系统 机械故障,临床应用局限性,“no money, no demands”-“不差钱” 国内应用的经验相对较少 病人选择 植入时间窗 机器的整体调试 对临床医护人员的要求相对较高,展 望,微型微创、完全植入 更少的血液接触面积 更好的生物相容性 高效能低损耗 正确把握时机、合理运用设备 期待国内相关临床研究的探索,