心力衰竭主要是心脏结构和(或)功能异常改变,使心室充盈和(或)射血功能受损,心排血量不能满足机体组织代谢需要, 从而引起的一组复杂临床综合征。 不论是在发达国家还是发展中国家,其均具有较高的发病率。 目前临床上治疗心力衰竭主要以药物治疗为主, 但仍有很多患者在药物饱和的状态下,心衰症状得不到缓解。 有研究显示在标准用药上联合增强型体外反博 (Enhanced External Counterpulsation,EECP) 可使心力衰竭患者明显获益,目前 EECP 已被广泛运用于心力衰竭患者的治疗。
一、增强型体外反搏的工作原理
增强型体外反搏(EECP)是一种非侵入性辅助循环装置, 计算机控制的气动系统根据患者的心电图,在心电 R 波的同步触发下,通过计算机实时推算心脏的舒张期和收缩期, 在心脏舒张期自下而上对分别固定于患者小腿、 大腿以及臀部的气囊进行序贯充气加压, 挤压人体下半身的动脉系统,将血流驱动至人体上半身,改善重要脏器心、脑等的血流灌注,在心脏收缩期,计算机控制全部气囊迅速同步排气,减轻下半身压力,使下肢动脉舒张,接纳来自主动脉的血液,降低心脏后负荷。体外反搏的疗程为 35 次, 每次为 1 小时的疗程,通常是在 7 周内完成,每周 5 次。
二、增强型体外反搏的作用机制
2.1 血流动力学效应
有研究显示 EECP 的血流动力学与主动脉内囊反博术相似,唯一不同的是,EECP 增加了静脉回流量, 通过 Starling 机制增加了心输出量。 EECP 还可以使舒张期血压升高,收缩期血压下降,降低心脏后负荷,增加心指数。
2.2 血管生物学效应
2.2.1 提高血管剪切应力,调节血管内皮功能 血管剪切应力是维持血管稳态的重要因素,是血管内皮释放一氧化氮(NO)和内皮素 1(ET-1)的主要调节因子。 Du等人通过猪的试验向我们证实,EECP可以引起系统性血管剪应切力增加。 Randy 等选取了 18 例健康受试者,于单次持续 45 分 EECP 治疗后观测到肱动脉及股动脉近端血流切应力的明显升高, 进一步提示血流切应力的提升可能是EECP 作用机制之一。 此外,Akhtar,M 等研究显示在 EECP 的治疗过程中血浆 NO 逐渐增加, 血浆ET-1 逐渐减少。 且在 EECP 完成后的 3 个月内,NO 仍有升高,ET-1 仍比基线低。
2.2.2 降低氧化应激相关因子, 调节神经体液氧化应激是多种心血管疾病的危险因子,Casey, D.P等研究显示经过 35 次 EECP 治疗后循环中一些炎性标志物如肿瘤坏死因子-α,单核细胞趋化蛋白1 呈下降趋势[7],Braith 等研究证实除以上两种因子外与氧化应激相关的因子(如可溶性血管细胞粘附分子-1,高灵敏度 C 反应蛋白、脂质过氧化标记物8-异前列腺素、 内皮素-1 和一氧化氮合酶抑制剂等)均有下降。
2.2.3 促进血管新生和血管形成, Wu, G 等在狗身上进行相关研究,结果显示 EECP 组梗死区域的微血管密度显着增加,免疫组织化学染色和逆转录分析表明血管生成因子表达显著增加。这些与心肌灌注显像相一致。 但以上结论是否适用与人类还得打一个问号 。 Barsheshet, A等研究显示患者在EECP 治疗后循环内皮祖细胞(EPC)的数量和 EPC形成单位增加。
四、增强型体外反搏在心衰治疗中的疗效和安全性
Soran, O.等大样本研究收集了 3000 多名进行EECP 患者的资料,最终筛选出 1402 人进行研究,其中 312 个患者(LVEF≤35%)纳入射血分数下降组,1090 名(LVEF>35%)纳入非射血分数下降组。结果显示在 EECP 治疗后,大多数患者 EECP 后心绞痛症状较前减轻且减少了硝酸甘油的使用,且在 6 个月的随访中这种效果也依然存在。 这项来自国际 EECP 注册中心的研究数据表明 EECP 在治疗具有心功能不全的慢性心绞痛患者上是安全有效的。
在此基础上,Feldman AM, 等人进行了一项大规模、多中心、前瞻性的 PEECH 试验,纳入纽约心脏协会心功能分级为(NYHA)II 至 III 级,LVEF≤35%的 187 位患者, 将其随机分配为 EECP+标准药物治疗组以及标准药物治疗组, 通过 1 个月、3个月、6 个月的随访, 发现 EECP 组其运动时间增加 60s 的发生率显著高于药物组,且在心功能分级和生活质量上都有较大的改善。
之后仍有很多新的研究不断向我们证实了EECP 在治疗心衰患者中的有效性。 Tecson, K.M.,等研究也显示 EECP 后患者步行距离平均增加了52 米, 相应的患者的杜克活动状态指数中位数也增加了 9.95 个点。 一项来自印度尼西亚的随机双盲临床试验通过 EECP 后患者六分钟步行试验增加的数据向我们证实 EECP 后患者心功能有明显改善。 有研究发现心衰患者步行距离的增加可能与骨骼肌基因表达有关,Melin,M. 等人监测到EECP 后与骨骼肌基因相关的以 FGF-2(主要参与血管的生成)和 IGF-1(骨骼肌中的合成代谢调节剂)为中心调控因子表达增加。 此外 EECP 的治疗类似于体育锻炼,能产生跑步效果,它增加了下肢的血流量和动脉肌肉层的切应力。 这或许也是使患者六分钟步行试验距离增加的原因 。Ahlbom, M. 研究显示在行 EECP 期间,CI 从 EECP之前的 2.2L/min/m2 增加到 EECP 期间的 3.0,在此期间 VO2 也有所升高,且 CI 的增加与 VO2 的增加存在相关性,这向我们证实了 EECP 可起到训练的效果。
也有相关研究显示在治疗后患者肌酐(sCr)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮(ALD)、血浆肾素(PRA)等水平均有降低[17,18]。 这一结果提示 EECP可能在患者肾功能和神经内分泌功能起到有益作用。
值得一提的是有研究显示 EECP 可以改善心衰患者的认知功能,36 名慢性心力衰竭的患者在进行体外反搏后除语言和视觉记忆测试外, 其认知功能的所有领域均得到改善。 这为未来 EECP的治疗提供了新思路。
四、小结与展望
目前的临床研究结果表明,对心功能为 NYHA分级Ⅱ~Ⅲ级的缺血性心脏病引起的慢性稳定性心力衰竭患者, 在标准药物治疗基础上联合 EECP治疗的疗效确切,可以改善患者心功能,提高患者生活质量,降低患者再住院率。 但对于重症心力衰竭患者 (NYHA 分级Ⅳ级, 血流动力学不稳定),EECP 的安全性仍有待考量。 此外 EECP 也可以改善心力衰竭患者的骨骼肌及认知功能, 对心衰患者肾功能及神经内分泌功能起到有益作用, 但仍需要大量的研究来证实。
尽管未来仍需大量的研究来探索 EECP 作用于心力衰竭患者,使之受益的机制以及行 EECP 后患者的生理及心理变化。但 EECP 做为一个新兴武器, 必定在未来心力衰竭患者的治疗中发挥着重要的作用。
参考文献(略)
本文作者:夏燚,李秀丽,戴志宏,孙小沛,周慧
作者单位:南昌大学第二附属医院心血管内科
来源:江西医药 2021年5月第56卷第5期
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