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翻译:魏燕力编辑:李沂玮
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MCS分类和血流动力学特征
越来越多的MCS设备被用于CS(图1),以提高疗效或取代药物治疗。具体来说,数据显示正性肌力药物和血管升压类药物使用越多,CS的预后越差。需要0、1、2、3或≥4种药物的患者的预期生存率分别为68%、46%、35%、35%和26%。这些结果说明在严重CS中单独药物治疗是无效的。
MCS设备可以根据其作用机制、引血部位、血液回流的部位、是否提供氧气和二氧化碳气体交换等进行分类。设备包括主动脉内球囊反搏、经皮左心辅助装置(pLVADs)、经皮左房减压装置和体外膜氧合(ECMO)装置。如前所述,尽管对血压和心输出量有显著影响,但不同形式的MCS对心脏和肺的影响可能有显著不同,具体由PCWP(与左室舒张末期压(LVEDP)有关)和心肌氧需求(MVO2)而制定(图1)。
对CS患者的随机对照研究表明,使用主动脉内球囊反搏并没有降低死亡率。主动脉内球囊反搏无效以及经皮左房减压装置植入的难度导致了pLVADs和ECMO成为CS中最广泛使用的MCS装置。如图3所示,在存在严重左室功能障碍的情况下使用ECMO,可以增加LVEDP和PCWP,以应对后负荷压力的增加(图3A)。在某些情况下,这可能诱发或加重肺水肿。增加的左室后负荷也可导致主动脉瓣关闭,容易在主动脉根部或心室形成血栓。相比之下,pLVADs直接减负左心室,同时降低PCWP和LVEDP(图3B)。ECMO绕过左室(和右室),增加总压容积面积,这与MVO2增加相关。因此,通常在ECMO中加入pLVAD以抵消其左室负荷和肺负荷效应(图3C)。
MCS的血流动力学可以用压力-容积曲线来最明确地描述。尽管在临床实践中的直接应用有限,但从基本PAC导出的参数与压力-容积曲线的特征有直接联系(图4)。使用这些参数以及LV和RV大小的初步测量,可以追踪到LV和RV压力-容积曲线的关键特征。将这些测量值与心室收缩末期和舒张末期压力-容积关系的所谓“单次跳动”联系起来,提供了对CS和MCS的心室力学和血流动力学的客观评价。
由于每种形式的MCS的血流动力学效应在患者之间可能存在显著差异,就像每个患者的反应一样,PAC的使用在MCS患者的管理中变得至关重要。
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临床、无创操作和实验室评估在CS和MCS中的作用
CVP和PCWP在CS患者中可以频繁而迅速的变化,这是由其基础条件的变化、药物剂量的变化以及对MCS的反应。PCWP、CVP和心脏指数的临床评估通常不可靠,预测准确度50%。PACs,如果使用得当,可以提供这些参数的精确和连续的测量。
尽管实验室和床边评估如尿量、血清肌酐水平和乳酸水平在心源性休克的分期和预后中起着至关重要的作用,根据血流动力学影响程度、器官血管自动调节和潜在的慢性器官疾病,它们往往会以不同的速率滞后于血流动力学的变化。与所有实验室试验一样,没有一项试验是能够单独评价的。乳酸水平的逐渐升高,加上器官灌注不足的其他临床症状,表明需要将患者转移到更高级的中心以启动CS支持。
对血流动力学参数的无创评估已经成为研究的重点。尽管基于多普勒的压力和流量评估与有创测量之间存在相关性,但在个体患者中存在显著差异。这些测量并不是连续的,因此它们的实用性受限。对心排出量、压力和容量状态的其他间接评估在可变性方面同样存在问题。虽然这些方法在重症监护病房被广泛采纳,但其准确性尚未在CS和MCS患者中得到充分验证。因此,当临床决策依赖于对患者完整血流动力学的准确评估时,它们的使用不能得到认可需要再次强调的是,基于PACs不准确信息的临床决策对预后同样有害。
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基于血流动力学的MAC选择
需要左心机械心脏支持的通常是低血压、低心排血量、降低的SvO2和正常或增加的PCWP,尽管有正性肌力/血管升压支持。虽然体格检查等其他参数对决策很重要,但PAC数据能实时准确地定义血流动力学损伤的性质和严重程度。
识别休克亚型,并了解设备对诸如心输出量、PCWP、CVP和平均动脉压等参数的预期影响,可以帮助医生选择最符合特定病人需求的设备或设备组合(如图3所示)。因此,利用PAC提供的实时血流动力学数据、其随时间变化的趋势和代谢信号的预后影响,为适当的MCS选择和CS的及时管理提供了强有力的组合。
除了预期的血流动力学影响外,还必须认识到MCS的选择更多地是基于患者体型、血管通路的考虑、医生偏好、机构资源、预期的支持目标、代谢和呼吸状态、并发感染、以及设备的总体不良事件而决定。
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MCS期间基于血流动力学的管理
SvO2用于衡量患者生理状态的总流量是否充足。血清乳酸可以提供补充信息,但乳酸清除率的延迟和实验室获得结果的延迟使得SvO2对指导治疗更有价值。
CPO的重要性在于,它不仅提示急性心肌梗死患者出现CS时住院死亡风险,而且还提示心脏支持是否足够。目前,尽管有限的证据表明,CPO达到0.8瓦特可能与改善预后相关。
PCWP对于衡量肺静脉充血程度和左室舒张末期压均有重要意义。在MCS期间,追踪PCWP可以提示所选择的MCS形式是否提供了足够的减负荷和LV减压(下文将进一步讨论)。当肺静脉疾病、心房大小和功能异常以及二尖瓣狭窄时,PCWP和左室舒张末期压并不准确。
PAD压力可用来替代PCWP,但PAD压力和PCWP也有所不同,特别是在肺动脉高压患者或二尖瓣关闭不全,或当PAC测量不是来自肺功能III区时。至少应在PAC置入时测量PCWP,以量化PAD压力与PCWP之间的差值,这个差异可以在随后的PAD压力测量中参考。
测量CVP和PCWP、单独或结合其他参数(如CVP/PCWP比率、PAPi、RV搏出功、RV搏出功指数)提供容量状态和RV功能障碍的程度的基本信息,它可以引导液体管理的必要性、利尿剂治疗、肾脏替代治疗、或表明需要启动RV机械支持。
所有MCS方法的目的都是增加心输出量,但对血流动力学的其他成分的影响在设备之间和使用相同设备的不同患者之间可能存在显著差异。图5进一步说明了这一点,显示了3种不同的病例场景,患者在正性肌力药物支持下表现为低血压和心脏指数下降。患者1(红色)是原发性左心衰患者的典型例子。基线时,PCWP明显升高,CVP升高,心输出量减少。随着pLVAD支持的启动和逐步增加,PCWP下降,心输出量增加。随着PCWP的降低,RV后负荷降低,导致CVP再次降低。
患者2(绿色)显示CVP和PCWP明显升高。随着pLVAD支持力度的增加,PCWP轻度下降,CVP变化很小。这种血流动力学模式表明容量过负荷状态,需要加强利尿治疗,如果不成功,则需要某种形式的肾脏替代治疗。
患者3主要表现为右心淤血,但也有轻微的PCWP升高。肺动脉压为30/20mmHg,PAPi~0.5,明显右心室功能障碍。然而,由于患者心脏指数降低,PCWP(正常上限)升高,植入pLVAD是合理的。然而,随着pLVAD的逐步增加,PCWP急剧下降,CVP进一步增加,表明RV无法适应pLVAD的流量。随着pRVAD的启动,PCWP增加,左室充盈,心脏指数增加。随着利尿增多,PCWP和CVP均降至正常水平。然而,对于这3例患者,有几种不同的治疗方法,PAC数据测量了已确定的治疗方法的血流动力学有效性,并为需要解决的容量状态提供依据。
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MCS升级
升级是指从一种MCS形式切换到另一种具有更高流量的MCS形式,或两者都具有,或由于仅由第一种设备提供的支持不足而需要增加第二种设备。要认识到,随着时间的推移,CS进展到多器官衰竭的可能性更高。PAC提供持续的实时数据,以确定药物和机械支持策略的有效性。如果根据PAC数据评估,最初选择的MCS形式所提供的支持程度不够,则可能需要快速增加设备。典型的MCS序列升级包括过渡从主动脉内球囊反搏到Impella设备,或从一个ImpellaCP到Impella5.0,从ImpellaCP到ECMO,或者已经接受Impella设备的病人再增加一个经皮RV辅助设备(RVAD)(后者下面将进一步讨论)。同样,临床上持续恶化的RVAD患者也应评估是否应升级为双室支持,特别是当PAC提示PCWP增加时。
当使用主要的血流动力学支持装置影响血流动力学时,也应考虑增加设备。例如,现在已经公认的是,左室扩张和肺水肿可能是ECMO支持的有害后果,ECMO和Impella装置的结合可以减轻这种情况(图3C)。这可以从图6的PCWP测量值看出,这是一例CS中PCWP升高后使用ECMO的患者,PCWP进一步升高提示需要左室减压。启动pVAD支持,快速降低PCWP、左室减压及肺减压。更普遍的是,这种情况下说明应给予PAC:(1)快速识别升高的PCWP,(2)激活初始形态的MCS后快速识别血流动力学状态恶化(ECMO),(3)调整措施(在本例中,Impella装置的升级),(4)确认问题是否快速解决。而在没有PAC监测的情况下,未必能做出如此迅速和果断的临床决策。
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右室机械支持的适应症
对于已经使用左心室辅助装置(LVAD)支持的患者(经皮的或持久的),CVP升高、低PCWP和低流量共同表明需要增加右心室支持,无论是药理学的还是MCS(例如,如图5中的患者场景3所示)。如果在右心室显著休克患者获得PAC数据之前开始LVAD支持,右心血流动力学紊乱可能很快出现。另一方面,在有右心衰竭风险的患者中,PAC显示CVP升高、PAPi降低和PCWP低预示着可能需要尽早开始RVAD支持,在某些情况下,需要单独的RVAD支持,而无需LVAD支持。在RVAD后放置PAC是一个挑战,医生应该考虑在RVAD放置之前或同时仔细插入和放置PAC。
一旦RVAD到位,PAC监控可以帮助指导RVAD输出的优化,特别是当与LVAD支持结合使用时。在双心室支持的情况下,在给定的LVAD速度下,RVAD输出的增加可以降低CVP和增加PCWP。同样,在恒定的RVAD泵转速下,LVAD泵转速的增加可以降低PCWP,同时增加CVP。因此,相对于设备速度的最佳调整需要实时、可靠地评估右心血流动力学参数的绝对和相对变化。此外,在优化血压和心输出量后,CVP和PCWPs的持续升高应触发容量管理策略的需要。最近认识到CS患者双心室受累的频率高于预期,强调了RV支持设备的潜在作用和PAC管理这一复杂人群的需求。
类似的考虑因素也适用于孤立的RVAD支持的情况。例如,高RVAD速度可能导致CVP的降低和心输出量的增加,但PCWP的过度增加,有可能诱发肺水肿。这些信息可以很容易地通过PAC获得。
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总结
PAC提供了与右心室和左心室性能直接相关的精确和连续的数据(图4),并全面解释CS的血流动力学和MCS的影响。通过使用AC衍生的血流动力学参数来识别容量状态,可以促进优化MCS和设备升级,从而适当使用利尿剂或透析治疗。因此,无论是否使用MCS,PAC的使用都可以最有效地诊断、指导、优化和停止CS的治疗。最后,表明使用PAC不会改善结果的研究不适用于心源性休克患者或接受MCS治疗的患者的管理。新数据表明,使用PAC与MCS设备支持的CS患者的生存率提高有关。
根据我们目前在CS研究人员中的实践经验,我们提出了以下建议:
l对于使用推荐剂量的1种正性肌力药物或升压剂在30-60分钟内未得到缓解的CS患者,应使用PACs。
l对于临床参数(如排尿量、精神状态、乳酸水平)未能改善的CS患者,应使用PACs。
l所有接受MCS治疗的患者都应使用PACs,以监测有效性、优化设备设置、评估升级的需要(包括设备组合的需要),并指导撤机的时间和速度。
PAC在持续性正常血压低灌注前休克(即收缩压90mmHg,无正性肌力药或升压剂,但有明确证据表明终末器官功能恶化)患者中的作用值得考虑和进一步研究。正如Jentzer等人所证明的,这些患者处于显著的死亡风险中。明确此类患者的血流动力学特征(心脏指数、SVR、容量状态)可以指导医疗管理以加快终末器官灌注的改善,并有可能防止进展为明显的CS。
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