主动脉内球囊反搏术

主动脉内球囊反搏术Intra-aorticballoonpump，IABP主动脉内球囊反搏术Intra-aorticballoonpump，IABP主动脉内球囊反搏是一种机械性辅助循环方法。1952年，AdrianKantrowitz实验研究证明，将血液自股动脉吸出，舒张期回注入冠状动脉可增加冠状动脉血流量，标志着主动脉内球囊反搏技术应用的开始。1968年，Kantrowitz报道了一组16例急性心肌梗死伴有心源性休克病人临床应用IABP治疗，其中13个病人从心源性休克状态中恢复过来。1969年，Summers等第一次较全面地报告了IABP支持下病人血流动力学和冠状动脉影像学变化的资料。随着经皮穿刺插管技术和主动脉内球囊反搏导管和反搏泵工艺上的改进，主动脉内球囊反搏泵治疗在临床上进入了成熟期。在冠脉左主干病变病人的术前准备、高危或冠状动脉造影失败病人的应用、主动脉瓣狭窄、心脏移植术的过渡、对右心功能的支持等方面主动脉内球囊反搏技术都得到了充分的应用。此外在其他方面治疗如败血症病人出现心力衰竭或心源性休克而药物支持无反应时，心脏钝性损伤所引起的心源性休克，以及在治疗过量服用负性肌力药物(如β-受体阻滞剂)等情况时，在IABP支持下均取得较好的临床疗效。我国自20世纪80年代开展主动脉内球囊反搏治疗以来，这一技术临床应用已取得了令人瞩目的成绩，尤其是在冠心病、心力衰竭及急性心肌梗死介入治疗等方面得到了广泛的应用。而且，随着ICU、CCU等重症护理单位的建立，已使这一技术的床旁急救应用变成了现实。1．主动脉内球囊反搏的工作原理：主动脉内球囊反搏泵工作时驱动气体往返进出气囊。在心脏搏动的舒张期，球囊从排气状态突然膨胀充气，在胸降主动脉内占有了一定的体积，将原来占据该体积的血液顺、逆着动脉走行向终末端器官灌注。在收缩期，球囊从充气状态突然收缩排气，其所占据的体积被周围血液迅速回流填充。其产生的血流动力学变化：主动脉收缩压降低，主动脉舒张压升高，平均动脉压升高，左心室舒张末期压力降低，左心室后负荷降低，射血分数增加，心输出量增加，心内膜下心肌存活率增加，体循环血管阻力下降。可以获得的生理学结果：通过增加冠状动脉灌注压来改善心肌供氧；降低主动脉收缩压(后负荷)，减少心脏作功；进而改善了那些心功能受到损害病人的前向性血流，提高了心输出量。在排气时主动脉压力骤然下降，同时产生一个类似负压吸引作用使得主动脉瓣迅速开启。在主动脉压力降低的同时左心室也获得一个比在没有反搏时更低的压力，使左心室工作负荷减轻，心肌氧需求减少。IABP球囊充气的时机：在收缩末期主动脉瓣关闭后立即充气。球囊排气必需发生在下一个收缩期或收缩期排血尚未完全开始之前。主动脉内球囊反搏的基本的触发方式有以下几种：①心电图触发；②起搏状态触发；③压力触发；④外部强制触发。氦气和二氧化碳作为球囊内穿梭气体都已经被成功地应用过。二氧化碳理论上的优点是它在血液中的高溶解性。氦气的优点是它良好的时间响应性，穿梭气体在心率加快时，要求对充、排气时相切换和充、排气的曲线斜率的切换应答速度要快。考虑到球囊所采用的材料质量的改进和完善，撕裂发生率很低。现在一般都选择氦气做为驱动气体。2．主动脉内球囊反搏的装置：(1)气囊导管：导管分单腔、双腔两种，气囊分单气囊、双气囊两种，充气量有2.5ml、5ml、7ml、9ml、12ml、20ml、25ml、34ml、40ml、50ml等不同容积，供不同体重的儿童和成人选用。现在所采用的主动脉内球囊反搏导管绝大多数都是双腔的，应用双腔的主动脉内球囊反搏导管在插管和治疗中可以显著地提高安全性。(2)反搏机械装置：由监测、调控、动力组成。在新一代主动脉内球囊反搏泵主机上安装了充排气自动时相转换调节系统，它显著降低了监护人员的劳动强度和失误。(一)选择性冠状动脉内球囊成形术(PTCA)时的应用：1．高危病人冠状动脉内血管成形术时的应用：左心室功能降低、严重的冠状动脉三支病变或左主干病变，围术期严重合并症发生的危险性增加4倍左右。特殊的病变因素如：狭窄偏心性、过长和钙化等也增加合并症发生率。主动脉内球囊反搏治疗有益于左心室作功和增加冠状动脉舒张期血流，使得血流动力学稳定性提高。Alcan等报告在对9例高危病人组进行冠状动脉内血管成形术治疗的同时采用主动脉内球囊反搏治疗，成功率为100%。在目前所有可以利用的对血流动力学的支持模式或手段中，主动脉内球囊反搏治疗是最容易和应用最广泛的一种方法。介入治疗中如果出现血流动力学损害或不稳定情况增加，肺毛细血管楔压(PCWP)20mmHg时，应当采用主动脉内球囊反搏支持治疗。主动脉内球囊反搏支持治疗，在国外医院的心导管室已经成为一种重要的、常规的预防性装置。2．主动脉内球囊反搏支持治疗与特殊冠状动脉再血管化治疗配合应用：应用于冠状动脉再血管化的介入方法普遍存在暂时性冠状动脉血流中断的问题。各种介入性器械持续长时间在冠状动脉血管内停留均可能造成末端栓塞。在应用直接冠状动脉硬化斑块切除装置和经皮斑块切除导管时，经常出现冠状动脉内血栓栓塞。因此对于治疗前已经存在左心室功能不全，主动脉内球囊反搏泵应当考虑作为治疗的附加辅助治疗措施。在这种情况下，主动脉内球囊反搏支持治疗也许需要持续应用超过介入治疗整个过程几个小时以上，直到心肌功能不全得到改善。3．选择性冠状动脉内血管成形术失败情况下主动脉内球囊反搏治疗：虽然经皮穿刺冠状动脉内血管成形术以及其他再血管化技术的成功率大约在90%以上，但是仍然有5%的病人可能发生突然的冠状动脉急性闭塞。有些急性冠状动脉血管闭塞可以很好地耐受，而有些则出现灾难性的结果，包括血流动力学状态的完全崩溃。此时就需要紧急应用主动脉内球囊反搏治疗进行血流动力学支持。Suneja等人报告连续对8例经皮穿刺冠状动脉内血管成形术或直接冠状动脉硬化斑块去除治疗过程中出现急性冠状动脉闭塞病人实施主动脉内球囊反搏支持治疗。他们试图对每例病人进行冠状动脉血流重建，其中包括延长经皮穿刺冠状动脉内血管成形术扩张球囊充气时间，都没有成功。然而主动脉内球囊反搏支持治疗成功地使得8例病人冠状动脉血流开始恢复。(二)在不稳定型心绞痛或心肌梗死期间紧急应用主动脉内球囊反搏治疗：1．不稳定型心绞痛：(1)在PTCA中应用主动脉内球囊反搏支持：一部分不稳定型心绞痛的病人应用药物治疗仍然无法控制病情，并且有持续性缺血的临床表现。与急性心肌梗死的表现极为相近，死亡率极高，所以有必要采取介入性治疗的方法对冠状动脉的病理解剖改变做出判断。对于药物难以控制的顽固性的不稳定型心绞痛采用主动脉内球囊反搏支持治疗在临床已经有报告。冠状动脉造影检查和介入治疗是否需IABP支持，首先是否存在血流动力学损害的情况，其中包括明显的肺水肿或低血压，是否需要应用正性肌力药支持，是否有严重的左心室功能不全存在，这些是判断应用主动脉内球囊反搏支持治疗重要指征。当有明显的进行性心肌缺血证据时，例如ST段进一步压低或者出现了室性心律失常时，也应当在进行诊断性的冠状动脉造影检查之前安装主动脉内球囊反搏导管。在没有明显的左心室功能不全或显著的心肌缺血时，可以先行诊断性冠状动脉造影检查以判明冠状动脉血管病变的位置和严重性。只在出现缺血性损害时再进行主动脉内球囊反搏治疗。当发现是三支病变或者是左主干病变时，通常在介入治疗之前应当先安装好主动脉内球囊反搏导管。(2)作为心脏手术过渡桥梁而应用主动脉内球囊反搏支持治疗：应用主动脉内球囊反搏治疗稳定病情，为进一步诊断和治疗提供了宝贵的时间，使得医生有机会确实看到冠状动脉的解剖病变，同时可以周全地考虑最佳的冠状动脉再血管化治疗方案。现在很多医生已经认识到了对于多支病变或者左主干病变的病人，如果出现冠状动脉搭桥手术不能立即进行的情况，这种方法特别有用。2．急性心肌梗死时应用主动脉内球囊反搏支持：(1)溶栓治疗时应用主动脉内球囊反搏支持治疗：在急性心肌梗死进行溶栓治疗的同时应用主动脉内球囊反搏支持治疗可以作为一种辅助性的措施。根据多组试验资料的回顾性分析表明在溶栓治疗的围手术期间应用主动脉内球囊反搏支持治疗的病人，其随后的冠状动脉再闭塞的发生率降低。(2)以PTCA治疗时主动脉内球囊反搏支持治疗：研究认为预防性应用主动脉内球囊反搏支持治疗可以降低冠状动脉血管内成形术后急性闭塞的发生率。首先，Ohman等人的研究认为主动脉内球囊反搏支持治疗降低了溶栓治疗成功后再闭塞的发生率。其次，Ishihara等人指出完全闭塞的左前降支经过血管内成形术治疗成功后应用主动脉内球囊反搏支持治疗，结果再闭塞率明显下降(从18%降至2%)。而Stomel的材料显示在心源性休克时进行冠状动脉再血管化治疗的同时应用主动脉内球囊反搏支持治疗的结果是病人的存活率得到实质性的改善。虽然这些资料不是结论性的，但是他们还是强调同时预防性应用主动脉内球囊反搏支持治疗有利于改善选择性进行冠状动脉再血管化治疗的急性心肌梗死病人的预后进程。(3)主动脉内球囊反搏治疗在心源性休克时的应用：许多报告均强调在心源性休克时单独应用主动脉内球囊反搏治疗不会对最终的结果有影响。但联合应用多种方法进行冠状动脉再血管化，例如冠状动脉搭桥和冠状动脉内血管成形术与主动脉内球囊反搏治疗联合似乎对于心源性休克病人的危重病程起到有利的影响。虽然还没有随机性的大型试验完成，但已经有一些研究表明经过仔细挑选病人，可以很安全并且预后非常好。(4)主动脉内球囊反搏在急性心肌梗死的机械合并症治疗中的应用：主动脉内球囊反搏支持治疗对于急性心肌梗死所导致的二尖瓣返流和室间隔穿孔是非常有效的治疗方法。在出现缺血性室间隔穿孔时，通过降低收缩期峰压降低了左向右分流，与此同时舒张期压力升高反过来增进了心肌血流灌注。急性心肌梗死后缺血性室间隔穿孔的死亡率已经从不能进行外科手术时的80%降低至可以成功地进行室间隔穿孑L修补后的大约25%。缺血性二尖瓣返流时，主动脉内球囊反搏支持治疗通过降低后负荷同时升高舒张期灌注压增加冠状动脉血流，可以使缺血性二尖瓣返流的机械性损害减小。但外科手术死亡率仍接近50%，可能是与心脏功能不全过于广泛有关。但是这些结果与不进行外科手术治疗的死亡率90%相比较还是有显著的进步。Gold等人报告显示急性室间隔穿孔应用主动脉内球囊反搏支持治疗可以使得左向右的分流量下降4.2～5.1L/min，同时肺毛细血管楔压下降。同样，急性二尖瓣返流时，主动脉内球囊反搏支持治疗也可以产生有益的血流动力学影响，表现为左心房压力的V波幅度降低，肺毛细血管楔压下降，心输出量增加。虽然主动脉内球囊反搏支持治疗可以使得这些病人的血流动力学逐渐趋于平稳，但仅仅是一个非常有效的辅助性的支持手段。尽可能快地进行手术修复才能取得最佳的预后。(三)主动脉内球囊反搏支持治疗应用于严重的非缺血性心脏病：1．应用于严重的非缺血性二尖瓣返流：主动脉内球囊反搏治疗偶尔也应用于严重的非缺血性二尖瓣返流病人。其常见的有二尖瓣黏液样变性腱索断裂、感染性心内膜炎瓣叶穿孔。急性非缺血性二尖瓣返流病人左心室功能基本正常。主动脉内球囊反搏支持治疗减轻后负荷的作用非常有效，并且前向性的心输出量得到实质性的改善。2．主动脉内球囊反搏支持治疗作为心脏移植过渡的桥梁：许多需要心脏移植的病人在等待供体心脏的过程中有可能死亡。因此采用各种循环辅助装置支持病人直到有合适的供体心脏，这其中就包括主动脉内球囊反搏泵、左心室辅助装置(LVAD)、体外膜式氧合器(ECMO)。主动脉内球囊反搏泵安置更简单，在使用上也可以达数周。1．高危因素心脏患者手术中预防性应用：如瓣膜病心功能Ⅳ级，冠状动脉旁路移植术前EF≤0.3。2．心脏手术后脱离心肺机困难；心脏手术后低心排血量综合征。3．缺血性心脏病，急性心肌梗塞并发心源性休克；机械性并发症室间隔穿孔，二尖瓣返流；顽固性心绞痛；顽固性心律失常；作为外科手术前后的辅助。4．心脏移植手术前后的辅助。5．体外循环手术中产生搏动性血流。6．在非心脏手术中的应用。(一)主动脉内球囊反搏支持治疗在心脏手术后泵衰竭治疗中的应用：全世界大约有600000例/年心脏手