左心室辅助装置植入患者的术前评估与管理

陈海波 周星彤 卿平 王现强

100037 北京,中国医学科学院阜外医院心外科

左心室辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)是可代替衰竭心脏做功的机械设备,技术发展经历第一代搏动血流、第二代机械轴承平流和第三代磁悬浮轴承平流,现已成为终末期心力衰竭(简称“心衰”)的有效治疗手段[1]。第三代磁悬浮LVAD植入患者的1年和2年存活率分别为86.6%和79.0%,中期生存已与心脏移植相近,未来临床应用前景广阔[2]。术前评估及管理优化是终末期心衰患者接受LVAD治疗体系中的重要部分。在心原性休克、急性心力衰竭发作等紧急情况下,可能无法进行理想评估,但通过多系统方法对患者进行全面评估和术前优化,有助于提高生存率和减少并发症。因此,本文就拟实施LVAD植入术患者的评估和管理现状作一论述。

目前,长期植入式LVAD主要用于治疗终末期心衰患者。在临床应用中,植入LVAD的目的包括作为终末期心衰患者的心脏移植桥接、心脏功能恢复桥接,以及作为长期替代治疗。根据2016年欧洲心脏病学会的指南,LVAD的适应证包括规范化药物难治性心衰患者,并且至少满足以下条件之一:(1)左心室射血分数低于25%;(2)峰值耗氧量(peak VO2)低于14 ml·kg-1·min-1;(3)过去12个月内至少3次因心衰住院,且无明显诱发原因;(4)依赖静脉正性肌力药物治疗;(5)肾脏和(或)肝脏功能持续下降;(6)肺毛细血管楔压高于20 mmHg,且收缩压低于80～90 mmHg或心脏指数低于2 L·min-1·m-2;(7)不伴有严重三尖瓣反流的严重右心室功能障碍[3]。在最新指南中将这些标准简化为“INEEDHELP”准则,具体包括:I(正性肌力药物):过去或当前需要使用多巴酚丁胺、米力农、多巴胺或左西孟旦;N(纽约心脏病协会心功能分级/利钠肽):持续的纽约心脏病协会心功能分级Ⅲ/Ⅳ级和(或)高水平B型利钠肽(BNP)或N末端B型利钠肽原(NT-proBNP);E(器官功能障碍):肾脏或肝脏功能恶化;E(射血分数):低射血分数(<25%);D(反复放电):内置植入型心律转复除颤器(ICD)/心脏再同步治疗除颤器(CRT-D)反复除颤;H(住院治疗):过去12个月内至少有1次因心衰住院;E(水肿/利尿剂剂量增加):持续的液体超载和(或)增加的利尿需求;L(低血压):持续的低血压(收缩压<90～100 mmHg);P(用药):规范抗心衰药物血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、β受体阻滞剂、利尿剂无法加大剂量[4]。

2.1 心脏功能评估和优化

左心室射血分数是西雅图心力衰竭模型(SHFM)和心力衰竭生存评分(HFSS)的组成部分,这两种临床风险评分工具被广泛用于计算患者的预期生存时间[5]。因此,超声心动图的准确测量至关重要,推荐二维(2D)图像的双平面Simpson法。对于最终接受LVAD植入的患者,较小的左心室腔[定义为左心室舒张末期内径(left ventricular internal dimension at end-diastole,LVIDd)<63 mm]与LVAD植入后30 d发病率和死亡率增加相关。左心室腔较小的患者见于体型较小的老年女性和浸润性心肌病(如淀粉样变性)患者[6]。2D胸骨旁长轴图像的LVIDd也是关键评估值。此外,需要通过超声心动图明确左心室内有无血栓、有无间隔缺损和瓣膜反流等合并疾病。

LVAD可显著减轻左心室的血流动力学负荷,但对右心室帮助不大。LVAD植入后,由于增加的体循环血流导致右心室工作负荷增加,左心室急性减负荷可引起室间隔向左移位,进一步增加右心室舒张末期容积(RVEDV),可导致右心衰发生[7]。

多种风险评分和血流动力学参数已被用来预测LVAD植入后右心室衰竭的可能性。超声心动图和右心导管检查(RHC)是术前评估右心室功能的标准临床方法[8]。心脏磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)为右心室提供有用的解剖学和功能信息。另外,临床检查、实验室检测以及心电图检查也应作为评估LVAD术后右心衰风险的评估工具。使用超声心动图估计的右心室性能降低[如三尖瓣环平面收缩期移位(TAPSE)减少]、右心室面积变化分数(RVFAC)降低、中心静脉压升高、肺动脉收缩压降低、转氨酶和肌酐升高都可能提示右心室功能障碍。近年来,肺动脉脉搏指数[计算公式:(肺动脉收缩压-肺动脉舒张压)/右心房压力]的使用日益普及。较低的肺动脉脉搏指数预示着LVAD植入后右心室衰竭的风险更高,目前指数<2时为相对禁忌[9]。

术前优化右心功能的主要原则是降低神经内分泌激活和炎症反应对低心排血量的影响,并防止右心室过度扩张及终末器官功能损害。包括通过适当的液体和电解质平衡管理(如利尿剂、血液滤过),防止由于肾脏过度水钠潴留而导致的全身静脉充血和右心室前负荷增加。使用心脏正性肌力支持药物,同时不会增加前毛细血管肺动脉阻力[10]。为降低引发肺水肿的风险,避免使用肺血管舒张药。当左心室功能无法通过静脉药物治疗得到充分支持和卸负荷时,可考虑使用短期机械循环支持如主动脉内球囊反搏(IABP)以防止右心室和终末器官发生不可逆损害[11]。

2.2 呼吸功能评估

LVAD植入术前肺部风险因素可分为两类,患者相关因素包括年龄、慢性疾病[如慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD)、哮喘、睡眠呼吸暂停、肺动脉高压]、吸烟史、肥胖,以及任何当前的呼吸道感染或未解决的代谢问题;手术风险因素包括手术切口位置、手术持续时间、麻醉技术,以及手术是否为紧急进行。由于慢性心衰患者常伴呼吸困难、活动耐量受限和疲乏感等,评估肺功能的严重程度可能有困难,尤其是那些急性失代偿性充血性心衰合并肺水肿的患者[12]。

肺功能评估应从详细的病史开始,包括社会、环境因素及家族史。指南对胸部和肺功能评价的Ⅰ类推荐包括:患者在进行LVAD植入前应进行胸部X线片检查;在有心胸外科手术史或怀疑有胸部异常的患者中,患者应进行CT或MRI的放射学检查;对于有外周血管疾病史的患者,使用CT评估胸主动脉的钙化情况;手术后积极的呼吸道压力支持、早期活动、诱导咳嗽激励性肺活量测定和有效的疼痛控制均可减少术后并发症[4]。

肺功能测试评估肺功能将有助于确定大部分COPD、限制性肺疾病和弥散性肺疾病,其中第1秒用力呼气量/用力肺活量(FEV1/FVC)<0.7、FEV1<50%预测值,定义为肺功能严重受损。但关于肺功能测试在LVAD植入患者预后中效用仍存在争议,因为较差的表现可能受到多种与患者充血性心衰相关或心肌病解剖学因素的影响,不应作为排除患者候选资格的唯一因素[13]。因此,可考虑使用多因素风险指数如ARISCAT(Canet)呼吸衰竭评估指数进行进一步的风险分层,以评估患者的术后并发症风险。

2.3 肾功能评估及优化

心衰患者常合并肾功能不全,可能是因心功能急剧恶化导致肾前性,或由于内源性肾脏疾病、肾静脉高压或慢性心衰相关的神经激素失衡导致的慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)。CKD阶段Ⅳ和Ⅴ的患者在接受LVAD植入后与增加的并发症和死亡率相关。术前需进行血液透析的患者预后不佳[14-15]。

针对肾功能管理的推荐包括:(1)一级推荐:所有患者在LVAD植入前应密切监测肾功能;有失代偿性心衰和肾功能不全的患者术前血流动力学优化[如正性肌力药物和(或)临时性机械循环支持],以达到容量优化为目标;在患者血流动力学优化后,应对患者进行血清肌酐、血尿素氮以及24 h肌酐清除率和尿蛋白的评估。(2)二级推荐:对于CKD阶段Ⅳ和Ⅴ的患者应慎重选择LVAD;如果考虑LVAD作为心肾移植的桥接支持,需要在有经验的中心进行长期血液透析。(3)三级推荐:预期永久性透析是不建议行LVAD作为终点治疗的措施[4]。

术前对于拟行LVAD植入患者的肾功能不全评估和优化非常重要,特别是在有CKD或需要血液透析的患者中。监测和优化肾功能可提高手术成功率并减少术后并发症。

2.4 肝脏功能评估

肝功能异常与肾功能异常有一些相似之处。在心衰患者中,二者的病理途径、器官灌注不足和静脉淤血是相同的。不同之处可能在于肝功能异常在可逆性方面具有更好的能力[16]。晚期心衰肝功能异常与长期升高的右心房压力、肾功能障碍、严重三尖瓣反流有关,但有些患者丙氨酸氨基转移酶(ALT)或天冬氨酸氨基转移酶(AST)或总胆红素并未显著升高。即使在没有肝功能衰竭的情况下,在LVAD植入前出现肝功能异常的患者也有出血风险增加的风险,并且可能需要大量输血。这样的患者更容易出现供体抗原化、肺损伤导致右心室功能障碍加重和感染。为了最小化出血风险,在LVAD植入前应纠正凝血异常,并最好在手术前3～7 d停止抗血小板药物[17]。

胆红素是评估肝功能的首选实验室检测指标,但可能不足以确保短期预后。可以通过Childs-Pugh分级和终末期肝病模型(model for end-stage liver disease,MELD)评分评估肝病的程度。已证实MELD评分是围手术期输血需求增加和围手术期、长期死亡率增加的独立预测因子。MELD评分13～17分是患者在接受机械循环支持后出现不良结果风险增加的转折点[18]。急性失代偿性充血性心衰和休克患者中普遍存在肝功能异常。出现急性失代偿和肝功能异常的患者在植入LVAD之前应积极接受强心药物、利尿治疗,并在必要时进行临时机械循环支持。在肝功能严重受损的患者中植入LVAD可使肝功能改善,而且只有在手术后存活的患者中才能看到这种改善。肝硬化或晚期肝病患者不适合接受长期LVAD治疗[4]。

在心衰患者中,衰弱发生率为50%,可通过疲劳、无力、行走缓慢和运动耐受性差等症状组合来诊断。进展期心衰本身会导致肌肉消耗、抑郁、认知功能障碍和恶病质,与衰弱的症状有重叠。此外,糖尿病、CKD等合并症会导致慢性炎症和代谢紊乱,进而加重衰弱[19]。衰弱被公认是心脏手术患者死亡、残疾、长期住院和再住院的高风险预测因素。考虑到衰弱对手术后并发症和死亡率的重大影响,衰弱评估在拟进行长期LVAD植入的患者中变得越来越重要。由于缺乏对衰弱综合征病理生理学的清晰理解和经过验证的客观风险评估方法,衰弱评估在LVAD患者选择中的应用受到限制。因此,临床医生常使用“目测测试”作为对患者整体状况的直观评估[20]。

现有多种用于表征患者衰弱的量表,包括Fried衰弱表型评估(体重减轻、步行速度下降、握力减退、自我报告的精疲力竭和体力活动不足),以及Deficit Index(通过临床症状、功能障碍、实验室发现和合并症的多重缺陷来量化衰弱的严重程度)[19]。虽然多维衰弱量表涵盖了多个领域,但仍难以预测。

握力测试作为单一衰弱测量手段,具有时间短和效率高的优点。由于衰弱部分归因于潜在的心衰,有学者提出通过植入LVAD可能会改善某些衰弱表型——即对LVAD“有反应”的患者。尽管没有明确证据支持使用运动的物理康复,但鼓励通过增加肌肉质量来减轻衰弱[21]。重要的是,在缺乏经过验证的风险评估工具的情况下,单一的衰弱测量不应成为拒绝患者接受LVAD的唯一标准。

心理社会风险因素的评估在持久机械循环支持(durable mechanical circulatory support,DMCS)的决策过程中非常重要。所有患者在DMCS之前应进行心理社会风险因素筛查:(1)心理社会评估应包括对植入后不良结果的筛查,如治疗依从性和健康行为、精神健康史、药品滥用史;(2)心理社会评估应筛查与患者知识、理解能力和决策能力相关的因素,包括认知状态和提供知情同意的能力、对当前疾病的认识和理解、对当前治疗选择的认识和理解;(3)心理社会评估应筛查评估患者家庭和社会支持,以及有关LVAD设备操作知识和能力;(4)不良的医疗依从性是DMCS相关不良结果的风险因素。相对禁忌包括:对于有不依从行为史、缺乏足够社会支持和有限的应对技能的患者;多次未能遵守医疗建议的患者;不能操作泵、响应设备警报,或不能向设备协调员报告症状,或生活在不安全环境中的患者[22]。

总的来说,心理社会评估的目的是确保患者在接受LVAD治疗前具备必要的知识、理解能力、依从性以及社会和环境支持。这些评估有助于预测和改善手术后的结果。不遵循医疗建议的患者或缺乏必要操作能力和环境支持的患者可能不适合进行LVAD治疗[23]。

LVAD植入患者评估和术前管理优化是其手术成功和长期结果的最重要决定因素之一。终末期心衰患者常合并肺、肝、肾等多器官功能不全,另外病史长反复住院常导致恶病质和心理负担,因此尽管术前风险评分系统已被用于预测术后结果,但在术前管理优化中,仍然需要依赖多学科临床医生的综合评估和判断。

利益冲突：无

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