聂如琼中医院
现任中医院心内科副主任，国家卫生计生委冠心病介入培训基地培训导师。广东省医师协会心脏重症医师分会副主任委员，广东省医学会心血管病分会动脉硬化学组副组长，中国医师协会老年医学分会委员，广东省医师协会心血管内科医师分会常委，广东省介入心脏病学会周围血管分会常委，广东省介入心脏病学会理事，广东省医学会心脏起搏与心电生理分会委员。承担国家自然科学基金2项，省部级科研基金8项。获得广东省科技进步二等奖1项。获得发明专利授权1项。主编专著3部，发表论文60余篇，其中SCI论文20篇。
在急性心肌梗死合并严重泵衰竭，甚至心源性休克时，辅助循环装置的应用起着相当重要的作用。目前，国际上使用的辅助循环装置，主要包括主动脉内球囊反搏（IABP）、体外膜肺氧合（ECMO）、经皮左心室辅助装置（LVAD）等。尽管欧美指南存在一定分歧，但普遍认为辅助循环装置能在一定程度上纠正血流动力学紊乱，增加冠脉灌注，与PCI或CABG等血运重建技术结合，能降低30天死亡率。
辅助循环技术在中国的应用和推广，与PCI的开展密不可分。上世纪90年代初开始，国内北京、上海、西安、广州等地的个别中心，已经开展IABP工作，主要用于泵衰竭和心源性休克的抢救。随着PCI技术的不断推广，大多数开展心血管诊疗的中心都配备有IABP，并大量使用。ECMO主要用于心脏外科术后支持和爆发性心肌炎的循环支持，应用于急性心肌梗死合并心源性休克证据不充分，但由于国内尚未开展LVAD，而IABP的辅助循环支持强度有限，因此近年来国内多个中心也开展了ECMO处理急性心肌梗死合并心源性休克或严重心肺衰竭，取得相当成功的经验。
一、主动脉内球囊反搏（IABP）年首次应用于临床，IABP早期主要用于心脏围术期血流动力学不稳定、心源性休克或心功能衰竭患者的循环支持，通常需要外科手术切开血管植入主动脉内球囊。20世纪80年代经皮穿刺技术的出现使IABP创伤小、并发症少以及操作简便，已广泛应用于高危PCI患者的循环支持。
相关研究显示，STEMI合并心源性休克死亡率高达80％，使用IABP支持下，进行完全血运重建，能将死亡率降低至50％以下。IABP的工作原理：1.主动脉内气囊通过与心动周期同步的放气，达到辅助循环的作用。2.在舒张早期主动脉瓣关闭后瞬间立即充气球囊，获得主动脉舒张期增压，大部分血流逆行向上升高主动脉根部压力，增加大脑及冠状动脉血流灌注，小部分血流被挤向下肢和肾脏，轻度增加外周灌注；从而改善冠脉灌注和微循环功能，减轻心肌缺血。3.在等容收缩期主动脉瓣开放前瞬间快速排空气囊，产生“空穴”效应,降低心脏后负荷、左心室舒张末期容积及室壁张力，减少心脏做功及心肌氧耗，增加心输出量10％～20％。SHOCK、NRMI等研究表明，结合血运重建，IABP能降低心源性休克的住院期间死亡率，在SHOCK研究的长期随访中，其死亡率改善长期存在。SHOCKⅡ研究提出IABP不能降低心源性休克患者的总死亡率和心血管死亡率，但其入选标准、治疗交叉和置入时机存在一定争议。部分学者认为，由于缺乏血流动力学指标，该研究入选的患者并非真正的心源性休克，或者是比较轻度的休克患者，低估了IABP的效果。此外，该研究中非IABP组患者有相当比例，在研究过程中使用了IABP，而且置入的时机延迟，也在一定程度上，干扰了研究结果。
IABP作为简单辅助循环装置，存在着一定的局限性。IABP最大的局限性是不能主动辅助心脏，心输出量增加依赖自身心脏收缩及稳定的心脏节律，且支持程度有限，对严重左心功能不全或持续性快速型心律失常者效果欠佳。IABP不适用于股动脉较细或动脉粥样硬化严重的女性或老年患者。而且，IABP不能解决冠状动脉狭窄远端的血流，放置时间过长会引起肢体缺血等并发症。
二、体外膜肺氧合（ECMO）ECMO是走出心脏手术室的体外循环技术。其原理是将体内的静脉血引出体外，经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入患者动脉或静脉系统，起到部分心肺替代作用，维持人体脏器组织氧合血供。ECMO的基本结构包括：血管内插管、连接管、动力泵、氧合器、供氧管、监测系统。
氧合器：又称人工肺，其功能是将非氧合血氧合成氧合血，又叫人工肺。ECMO氧合器有硅胶膜型与中空纤维型两种。硅胶膜型膜肺相容性好，少有血浆渗漏，血液成分破坏小，适合长时间辅助。例如支持心肺功能等待移植、感染所致呼吸功能衰竭。其缺点是排气困难，价格昂贵。
动力泵：又称人工心脏，作用是形成动力驱使血液向管道的一方流动，类似心脏的功能。临床上主要有两种类型的动力泵：滚轴泵、离心泵。
ECMO区别于传统的体外循环有以下几点：ECMO是密闭性管路无体外循环过程中的储血瓶装置，体外循环则有储血瓶作为排气装置，是开放式管路；ECMO由于是由肝素涂层材质，并且是密闭系统管路无相对静止的血液。激活全血凝固时间（ACT）～s，体外循环则要求ACT≥s；ECMO维持时间1～2周，有超过天的报导，体外循环一般不超过8小时；体外循环需要开胸手术，需要时间长，要求条件高，很难实施。ECMO多数无需开胸手术，相对操作简便快速。
工作方式：1.V-V转流经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉。通常选择股静脉引出，颈内静脉泵入，也可根据患者情况选择双侧股静脉。原理是将静脉血在流经肺之前已部分气体交换，弥补肺功能的不足。V-V转流适合单纯肺功能受损，无心脏停跳危险的病例。2.V-A转流经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。成人通常选择股动静脉；也可开胸手术动静脉置管。V-A转流是可同时支持心肺功能的连接方式。V-A转流适合心功能衰竭、肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例。由于V-A转流ECMO管路是与心肺并联的管路，运转过程会增加心脏后负荷，同时流经肺的血量减少。长时间运行可出现肺水肿甚至粉红泡沫痰。这也许就是ECMO技术早期对心脏支持效果不如肺支持效果的原因。当心脏完全停止跳动，V-A模式下心肺血液滞留，容易产生血栓而导致不可逆损害。
ECMO方式的选择是要参照病因、病情，灵活选择。总体来说V-V转流方法为肺替代的方式，V-A转流方法为心肺联合替代的方式。心脏功能衰竭及心肺衰竭病例选V-A；肺功能衰竭选用V-V转流方法；长时间心跳停止选A-A-A模式。而在病情的变化过程中还可能不断更改转流方式。例如在心肺功能衰竭急救过程中选择了V-A转流方法，经过治疗心功能恢复而肺还需要时间恢复。为了肺功能的快速恢复，转为V-V模式。不合理的模式选择则可能促进原发症的进展，降低成功率；正确的模式选择可对原发症起积极作用，提高成功率。
三、经皮左心室辅助装置（LVAD）IABP仅能改善已存在的循环动力，而LVAD是一个可提供动力的血泵，其效能较IABP高6～8倍，能有效代替心脏工作能力的80％以上，泵血能力可达到4～5L/min。左心辅助是将左心房或左心室血流引入辅助泵体，经泵体驱动血流进入主动脉，完全替代左心泵血功能。经左心辅助后，左心室室内张力可降低80％，心肌氧需求降低40％，是纠正顽固性心衰和心脏移植前的一种理想治疗手段。
目前，逐步发展了经皮左室辅助装置，通过辅助泵将左心房或左心室的氧合血液引流至泵内，然后再注入主动脉系统，部分或完全替代心脏的泵血功能，从而减轻左心负担，保证全身组织、器官的血液供应。目前的LVAD主要有两种,即TandemHeart和Impllea体外循环支持系统。
TandemHeart系统由三个部分组成：TandemHeart泵、套管组件和控制器，通过股静脉插管穿过房间隔插管到左房，抽取左房的血液到外周动脉（一般为股动脉）再逆灌至腹主动脉和胸主动脉。研究显示，与IABP相比，Tandem系统有助于改善患者的血流动力学参数，但30d患者的病死率与IABP辅助治疗无显著差异，并且TandemHeart系统有可能增加出血、肢体缺血和败血症的风险。
Impllea体外循环支持系统则把插管放在主动脉瓣下，抽吸左室血液到降主动脉。ISAR-SHOCK研究共入选了26例曾接受Impllea辅助支持的患者，结果是两组患者病死率无统计学差异，但Impllea与IABP辅助治疗相比可提高心脏指数，平均动脉压绝对值较IABP组高，同时也不增加并发症。
STEMI合并心源性休克时，LVAD的应用可暂时稳定血流动力学，促进心肌功能的改善，作为成功血运重建术的紧急有效的过渡治疗。急性心肌梗死患者即使在血运重建成功后，受损心肌，包括顿抑心肌、冬眠心肌的功能并不能立即恢复，这也就使得部分患者在心肌恢复期内持续遭受低心排血量状态的影响。LVAD的应用则可帮助此类患者度过血运重建后危险期，能恢复顿抑和冬眠心肌并能逆转神经激素的紊乱，增加患者的存活率。LVAD在辅助循环逆转休克的血流动力学和代谢参数方面优于标准IABP治疗，但并未改善患者的早期病死率。因此不推荐LVAD作为心源性休克患者治疗的首选策略。
四、小结STEMI合并心源性休克死亡率高，治疗抢救难度大，需要结合辅助循环和血运重建技术，方可降低死亡率。尽管存在争议，美国指南将IABP列为Ⅱa适应证，而欧洲指南列为Ⅲb适应证，但在实际工作中，IABP仍然是使用最广泛的辅助循环手段。LVAD治疗心源性休克是十分有效的手段，但尚缺乏充分的循证医学证据，欧美相关指南均作为Ⅲb适应证（C级证据），而且国内亦缺乏实际经验，有待不断推广和实践。ECMO作为心肺辅助工具，有着不可替代的优势，而且国内多个中心已经开展，并取得相当的成功经验，值得借鉴和推广。
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