第三讲 心脏辅助治疗和应用
吴信
辅助循环是用机械方法部分或全部代替心脏作功，维持人体血液循环以保证机体脏器血液灌注，使衰竭的心脏赢得时间，得以恢复功能，或等待取得合适的供体心脏，进 行心脏移植。辅助循环具有多种形式，具体见表18 -1。
近年，尽管心血管病的药物研究取得了可观的进展，但是目前仍有不少心脏病患者并非由于心脏病变进入不可逆的终末阶段而死亡，而是由于某些因素作用下心脏病变恶化，或由于心脏手术后、畸形或病变的心脏加上手术创伤和心肌缺血损害未能适应改变了的循环状态，导致泵衰竭、循环紊乱，肺、脑、肾等重要器官功能障碍，从而使心力衰竭加重，构成恶性循环，导致死亡。在这种危急情况下，现有的药物治疗效果往往不满意。五十年代以来，许多学者探讨各种机械辅助循环的方法，以促使其病程逆转。其作用包括：①维持全身有效血液循环及氧的运转，改善肺、脑、肾等重要器官的功能，使机体代谢回复或接近于正常状态；②部分或全部代替心脏工作，使心脏得以休息，耗氧减少利于康复；③增加心肌代谢，改善心肌代谢，促进心脏病变缓解和功能恢复。部分心脏病患者心脏病变已不可逆，需要心脏移植，但由于供体心脏来源受限，许多患者在等待供体心脏期间死亡，这些患者需要心脏辅助，维持循环，等待心脏移植。 为达上述目的，不同类型的辅助循环装置相继问世，其中一部分经动物试验及临床应用的证明效果确切，目前临床应用广泛的是主动脉内球囊反搏（IABP），应用较多的是左室辅助装置（LVAD）及体外循环膜肺支持疗法（ECMO）。 药物对衰竭的心脏具有辅助作用，但也具有副作用，当心衰严重到一定程度时无能为力。儿茶酚胺类药物能增强心肌收缩力，提高血压，增加心肌供血，但也增加心脏射血阻力和心肌耗氧量，从而加重心肌缺血坏死，导致病情加重，形成恶性循环。扩血管药和β－受阻滞药，能降低心脏射血阻力，减少心肌耗氧量，但也降低血压而减少心肌供血，在血压低的情况下不能应用，IABP具有上述两类药物的优点，即增加心脏氧供，又减少氧耗。与药物疗法相比限制病人活动，且价格较高，为其不足之处。
心室辅助装置可以进行容量置换，在心脏停跳和心室纤颤的情况下也可维持循环；IABP需要心脏有一定的功能，收缩压维持在6.6kPa(50mmHg)以上，才能发挥有效作用。心室辅助装置对抗凝要求严格，破坏血液成分，长时间应用，常造成患者不可控制的广泛渗血、感染等并发症而死亡；而IABP对抗凝要求不严格，对血液几乎无破坏作用。所以心室辅助装置仅用于IABP无效的重症患者。ECMO与LVAD相比，不但可辅助心脏，还可进行气体交换，适用于心肺衰竭的患者，但对于血液的破坏更重，对抗凝要求更高。
当患者出现心衰，低心排综合症时，首先应用药物辅助，包括补足血容量，纠正酸中毒和电解质紊乱，应用钙剂和洋地黄制剂、儿茶酚胺类药物和扩血管药物及磷酸二酯酶Ⅲ抑制药，上述常规疗法无效，应用IABP，IABP无效，则考虑应用心室辅助装置（图18－1）
RVAD右室辅助装置 BVAD双室辅助装置 TAH全人工心脏
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第三讲 心脏辅助治疗和应用
吴信
第一节 主动脉内球囊反搏
主动脉内球囊反搏（intra-aortic balloon pump,IABP）是机械辅助循环方法之一，系通过动脉系统植入一根带气囊的导管到降主动脉内左锁骨下动脉开口远端，在舒张期气囊充气，在心脏收缩前气囊排气，起到辅助衰竭心脏的作用。
1952年Kantrowitz实验证明，血液从股动脉吸出，舒张期回注入冠状动脉可增加冠脉血流量，后来虽然不曾见到这种方法有什么实际应用，但它为各种反搏技术提供了理论基础。60年代初Clauss等开始探索主动脉内反搏方法，他们将一根导管插入主动脉内，在心脏舒张时将一部分血液打回主动脉内，减低动脉收缩压，增加舒张压，这一技术在动物实验和临床试用证实是有效的，但存在着血液机械性破坏，由于股动脉和主动脉根部的延迟时相，妨碍有效的减低心脏后负荷和提高舒张压，在心源性休克时由于动脉血管供血不足，血液引出困难，而不能实际应用。此后，Moulopoulos等人研制了主动脉内气囊泵，利用气囊的充气与排气，取得了与Clauss相同的\反搏\效果。经不断研究改进，1967年Kantrowitz首先用于临床治疗心源性休克，随后Buckley、Mueller、Bregman等报告了令人鼓舞的应用效果。经过多位学者的努力，装置不断改进，积累了丰富的临床经验，成为重症心脏病人治疗必不可少的方法。
一、辅助作用原理 心脏舒张期，气囊迅速充气，主动脉舒张压升高，冠状动脉流量增加，心肌供氧增加；心脏收缩前，气囊迅速排气，主动脉压力下降，心脏后负荷下降，心脏射血阻力减少，心肌耗氧量下降。 二、装置
（一）气囊导管 气囊导管为一次性使用，导管末端边连一聚氨酯材料制成的气囊，气囊形状有单囊、双囊两种，目前应用的多为单囊。导管有单腔、双腔两种，单腔只能通气，双腔除通气外还能监测动脉压，插入引导钢丝，注入造影剂，确定血管是否狭窄及气囊位置，还可采集动脉标本。根据气囊充气量多少，有2.5、5、7、9、12、20、25、35、40、50ml等不同容积，供不同体重的儿童和成人选用。
（二）反搏机器 为气囊导管的驱动部分，由监测、调控、动力部分组成。监测部分可以通过屏幕显示患者心电图、动脉压及波形；动力部分由气体压缩机和真空泵组成，使气体（氦气或二氧化碳）充进气囊和排出；调控部分根据监测的心电、动脉压触发反搏，使驱动反搏与心跳同步。 IABP自应用于临床，驱动装置和气囊导管不断改进提高，趋于操作更加简单方便。驱动装置自动化程度提高，更加安全，DataScope 97 、Kontron M7000都是如此，普遍采用微机技术，在人给予的参数下，自动识别心电或压力信号，并自动调控充排气时相，达到最佳反搏效果，操作键钮由原来的40多个减少至现在的10几个，机器体积减小，重量减轻。气囊导管70年代为经人工血管植入，80年代研制出经皮穿制导管，但气囊为卷绕式，要人工旋转才能打开。80年代末改为折叠状，可自动打开，但要经穿刺鞘管植入，近年来研制了经皮穿刺无鞘管气囊导管，适用于股动脉细的患者，可避免或减少穿刺部位远端缺血，这些改进使气囊导管植入更加简单方便，置入操作时间由原来的30分钟减至现在的5分钟。
三、适应证及禁忌证 （一） 适应证
1、高危因素心脏患者手术中预防性应用，如瓣膜病人术前 心功能IV级，冠状动脉血流重建术前EF<0.3。
2、 心脏手术后脱离心肺机困难。 3、 心脏手术后低心排综合征。
4、 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；顽固性严重心律失常；冠状动脉造影，PTCA，冠脉溶栓及外科手术前后的辅助。
5、 心脏移植前后的辅助。
6、 体外循环手术中产生搏动性血流 。 （二） 应用指征
1、多巴胺用量>10μg/kg·min,或并用两种升压药，且血 压仍有下降趋势。临床工作中我们体会到不同病种有所区别，风湿性心脏病、先天性心脏病术后多巴胺用量虽然大于10μg/kg ·min，但病情稳定，尿量好，可密切观察，暂不用IABP；冠心病术后多巴胺用量虽不足10μg/kg ·min，但心率大于120次 /分，应及早应用IABP。 2、心脏指数 <2.OL/m2·min。
3、平均动脉压<6.67kPa(50mmHg)。 4、左房压>2.67kPa(20mmHg)。 5、CVP>1.47kPa(15cmH2O)。 6、尿量<0.5ml/kg·h。
7、末梢循环差，手足凉。 8、精神萎靡，组织供氧不足，动脉或静脉血氧饱和度低。 一有指征，应尽早应用，如果犹豫不决，待病情进一步恶化多脏器衰竭后再用， 就会影响抢救效果，患者很难存活。
（三） 禁忌证
1、绝对禁忌证 较重的主动脉瓣关闭不全；主动脉窦瘤破裂；主动脉动脉瘤；脑出血。以上 疾病应用IABP会使病情加重，甚至危及生命。
2、相对禁忌证 不可逆的脑损伤；心内畸形纠正不满意，有转移的肿瘤。 四、 气囊导管的选择 选择合适大小的气囊导管非常重要，气囊太小会降低辅助效果，气囊过大，不 能正常扩张，易于疲劳破裂，并且破坏血液成分，有造成动脉壁损伤的危险。气囊导管的选择标准是气囊充气后阻塞主动脉管腔的90％～95％，气囊容积大于心脏每搏量的50％。按照标准，根据患者身材大小选择合适的气囊导管，身高大于180cm，选择50ml气囊导管；身高165cm～180cm，选择40ml气囊导管；身高小于165cm选择35ml气囊导管，儿童根据体重酌情选择。 五、植入与撤除方法
（一） 股动脉切开法 现已被经皮穿刺法取代，该法只用于成人穿刺法失败或 儿童。
1、 植入方法 选择股动脉搏动较强的一侧，局部消毒铺巾，0.5％普鲁卡因或0.5％～1％利多卡因局部麻醉，自腹股沟韧带下缘开始在股动脉表面作长约10cm的皮肤切口，游离股动脉及其分支并阻断，纵行切开股动脉 约1～1.5cm，取一段内径10mm或8mm，长5cm预凝的人工血管，近端剪成45℃的斜面，用4-0或 5-0prolene线连续吻合于股动脉，开放股动脉远端阻断钳，检查吻合口有无漏血，如有漏血应补针缝合。测量切口至胸骨角距离为气囊导管插入长度，用丝线在导管上结扎作标记，以止血钳提
起人工血管边缘，插入气囊，用手捏紧人工血管控制出血，双重结扎人工血管，防止漏血。也可将气囊导管套入人工血管后植入，开始反搏后再吻合人工血管。 在紧急情况下，股动脉作荷包缝线，气囊导管套入人工血管后，从荷包缝线中插入股动脉，立即开始反搏，如影响下肢血液供应，则吻合人工血管。
2、撤出方法，拆开皮肤缝线，剪开人工血管结扎线，气囊充入少量气体后 拔出，拉出可能存在的栓子，喷出少量血液，冲出凝血块，钳夹人工血管根部，剪短人工血管，对端连续缝合，用抗生素或有机碘液反复冲洗后缝合皮肤。
（二） 经皮穿刺法 为目前常用的方法，操作简便，适用于手术室、ICU 、病房、导管室。
1．植入方法 腹股沟区皮肤消毒铺巾，局部麻醉，动脉穿刺针刺入股动脉， 通过穿刺针芯将引导钢丝送入股动脉，保留引导钢丝，退出穿刺针，在引导钢丝旁作皮肤小切口，沿引导钢丝将扩张器送入股动脉，扩张血管退出扩张器以手压迫皮肤控制出血，沿引导钢丝将带管芯的鞘管送入股动脉，将其保留在动脉内准备气囊导管，气囊导管接上单通，用注射器抽净气囊内气体，使气囊膜紧密的贴附到一起，从盘内将其抽出，保留单通，将气囊在生理盐水内浸湿起润滑作用，退出管芯，沿引导钢丝将气囊导管通过鞘管腔送入股动脉直至预定位置（主动脉内左锁骨下动脉开口远端2cm，外撤鞘管，体内保留12cm鞘管，如体内保留过多鞘管，气囊不能完全退出鞘管，不能正常充气排气。固定鞘管和气囊导管，撤去单通，导管连接至反搏机器，开始反搏。 无鞘管经皮穿刺植入气囊导管法，与上述方法相似，只是退出血管扩张器后， 用血管钳扩张皮下组织，不送入带扩张器的鞘管，而直接将气囊导管沿引导钢丝送入股动脉。
2．撤出方法 用注射器吸净气囊内的气体，将气囊拔至鞘管（不拔出），一 手压迫股动脉穿刺点下方，一手拔除鞘管及气囊，喷出少量血液，冲出可能存在的栓子，用手指局部压迫30分钟，加压包扎24小时。 （三） 经胸升主动脉植入法 适用于股动脉不能植入气囊导管或心脏手术过 程中。 1、 植入方法 用主动脉侧壁钳夹住部分升主动脉脉侧壁 ，将直径10mm，长 约20cm的人工血管与主动脉切口作端侧吻合，插入气囊导管，结扎人工血管远端，并使之固定于胸壁皮下。
2、 撤出方法 拆开皮肤缝线，取出气囊导管，结扎或缝合人工血管远端，将 其包埋于皮下。 以上三种方法，可根据医院条件和病人情况酌情选择，无论选用那种方法，最好在X光监测下送入导管，如无X光监测，送入导管后应尽管快拍X光片，以确定导管位置是否合适。 六、抗凝
气囊材料系血液相容性好的聚氨酯制成，所以抗凝要求不严格，血栓形成多由于停搏所致。术后心包、纵隔引流管未拔，渗血多，可暂时不用抗凝药。术前应用或术后渗血少。可应用肝素0.5～1mg/kg，4~6小时静注一次，使 ACT 维持在150～200秒。 七、反搏机器的操作
反搏机器种类不同，操作规程也不同，应用前要仔细阅读说明书，熟练掌握其性能及操作规程。 反搏机的一般操作程度如下：
（一） 监测动脉压及波形 可通过桡动脉穿刺，应用双腔气囊导管者可通过导管测压，观察动脉压力波形 变化，根据动脉波形调整反搏时相。
（二） 连接心电图 选择R波高尖，T波低平的导联，触发反搏，并观察心率、心律变化。
（三） 调整反搏时相 使气囊在舒张期相当于重搏波切迹处充气，使舒张压高 于收缩压，在心脏收缩前排气，使舒张末压比对照值低0.65～1.3kpa(5～10mmHg)。调整
好反搏时相非常重要，是获得最佳辅助效果的关键；否则，会降低辅助效果，甚至有害。充气过早，主动脉瓣尚未关闭，阻碍心室排空，加重心脏负担；充气过迟，减少舒张压升高时间，减少冠状动脉血流增加，辅助效果减低；排气过早，同充气过迟，辅助效果减低；排气过迟，左室收缩时，气囊尚未排气，增加心脏射血阻力，增加心肌耗氧量。 操作者应熟悉机器性能及操作，密切注意血流动力学变化及辅助效果，分析动脉压力曲线是否达到最佳辅助效果，根据病情变化及心率快慢随时调整。
八、辅助有效的表现 应用IABP后要密切观察反搏效果及病情变化，辅助有效的表现为
（一）动脉压力波形改变 舒张压升高，大部分舒张压高于收缩压，但有时血管张力低，心率过快（>120次/分）或血容量不足，舒张压虽升高，但略低于收缩压，也有辅助效果；收缩压及舒张未压下降。 （二）临床情况改善
1、升压药用量逐渐减少。 2、心输出量增加。 3、血压逐渐回升。
4、心率、心律恢复正常。 5、尿量增加。
6、末梢循环改善，手脚变暖。 如果用IABP后病情无改善，甚至恶化，应进一步查找原因，采取其他措施。
九、应用失败的原因 应用IABP者部分失败，常见的原因有：
（一）应用太晚 医生试图用药物纠正心衰，对应用IABP犹豫不决，低血压时间长，组织缺氧，造成多脏器不可逆性衰竭。
（二）病情过重 IABP在心脏具有一定的收缩功能和维持一定血压的情况下才有效，动脉收缩 压不能低于6.6kpa(50mmHg)。心室收缩力甚差者需要心室辅助装置。 （三）存在机械性因素 如先天性心脏病畸性纠正不满意，冠状动脉搭桥后主要桥阻塞，如应用IABP 无效，应分析其原因，如怀疑畸性纠正不满意，应尽快做床旁超声检查，，明确原因后应尽早再次手术，否则患者不能存活。
（四）撤除过早 患者病情有所恢复，但尚未稳定，撤出IABP后又重新恶化。这种情况应及时再次植入气囊导管，进行辅助。
十、提高辅助效果的其他措施 尽管IABP疗效优于目前应用的任何药物，但IABP不能替代常规疗法，下列措施对于提高辅助效果是必要的。
（一）保持血容量平衡 既要补足血容量，预防低血压及心率过快，又要针对术后组织间隙水潴留，防止过多的体液进入血液循环后造成循环血量过多，加重心脏负荷。 （二）纠正酸中毒 低心排综合征，组织灌注不足，易致代谢性酸中毒，影响心肌收缩力，应给予碳酸氢纳纠正。
（三）纠正心律紊乱 心率过快（>120次/分）和心律不齐都影响辅助效果， 要针对不同原因，给予纠正，心率快为低血容量所致者要补足血容量，应用西地兰、β受体阻滞剂、钙拮抗剂；心房纤颤，且心率较慢者，应用心脏起搏器。
（四） 应用正性肌力药物 维持一定的动脉压和血管张力，有助于提高反搏 压，升压药只能根据血压回升情况逐渐减量，不能减得过快或骤停用药。 十一、停用指征
患者经IABP辅助，心功能恢复，可逐渐减少反搏频率1:1、1:2、1:3。并密 切观察病情变化，如病情稳定，可停反搏机并立即撤除气囊导管，切不可停搏后留 在体内观察，这样易致血栓形成，下列情况，可以考虑停用IABP。
第三讲 心脏辅助治疗和应用
