心血管

心脏重症的现状、挑战与机遇——中国心脏重症的发展

作者:张海涛 来源:医学论坛网 日期:2018-08-28
导读

         冠脉介人的发展与进步自1977年Adreas Gruentzig在瑞士完成世界上的第一台冠脉球囊扩张术以来,冠脉介入领域不断经历着改革的浪潮一从球囊到支架、从金属裸支架(BMS)到可降解支架(BRS)、从永久残留到可完全吸收。

关键字:  心脏 | 重症 | 心血管 | 张海涛 

        张海涛,主任医师、教授、博士生导师。中国医学科学院阜外医院SICU中心主任。兼任中国医师协会重症医学医 师分会心脏重症专家委员会主任委员, 中国医疗保健国际交流促进会心脏重症分会主任委员,海峡两岸医药卫生交流 协会心脏康复专委会主任委员,协和医科大学危重病医学系副主任。

        1基础临床医学进步对心脏重症的推动

        1.1冠脉介人的发展与进步自1977年Adreas Gruentzig在瑞士完成世界上的第一台冠脉球囊扩张术以来,冠脉介入领域不断经历着改革的浪潮一从球囊到支架、从金属裸支架(BMS)到可降解支架(BRS)、从永久残留到可完全吸收。可以说,冠脉介入的革命从未停歇,而在这40年间,中国的冠脉介入也逐渐与世界同步,甚至在某些领域已经取得了举世瞩目的成就。在1984-1987年,我国经皮冠状动脉介入治疗术(PCI)年手术量只有45例,而在最新公布的PCI2016年数据报告中显示,2016年,我国PCI年手术量已经达到666495例,相较于前一年提升近10万例。心脏重症ICU的支持使得高危患者平稳度过并存活下来,同时介入指征及器械使用趋向合理,介入治疗的病死率稳定在较低水平。

        1.2心脏外科的发展与进步中国每年10万多例外科冠状动脉旁路移植术,使内科无望的病人存活下来,如心脏外科合并其他疾病或危重病人,ICU的保驾护航使得手术适应证拓宽,患者存活。另外我国复杂先心病、新兴的杂交技术、经导管主动脉瓣置换(TAVR)技术发展日新月异。2010年以前中国心脏外科的死亡率、并发症发生率都明显高于美国,但随着中国心脏外科技巧、器械更新,机器人精准手术、围术期麻醉、体外、ICU的进步整体带动了外科迅速发展,近年来这种差异已经消失,中美两国在心脏外科死亡率、并发症发生率方面差异已没有统计学意义。

        1.3心脏支持技术的提高心脏监护技术包括Swan-Ganz导管、PiCCO技术、超声技术的进步及无 创血流动力学监测,尤其床旁快速超声近几年快速 进步,使得心脏重症医生不仅可以进行单纯的、静态、结构性的诊断,更重要的是进行心脏动态功能、 血流动力学的复合的、动态的、功能性诊断,逐渐成为综合ICU与心脏重症目前越来越重视的诊疗工具。机械循环支持(MCS)已经在过去发展了60年,我们现在可以接触到一系列的设备,允许对治疗方法进行更细致的治疗医学上难治的心脏和心肺衰竭。对于重度终末期不可逆心力衰竭,MCS在临床中起着越来越重要的作用。目前,MCS的方法主要有体外生命支持(ECLS)、心室辅助装置(VADs)、经皮VAD、主动脉内球囊反搏(IABP)和全人工心脏 (TAH)等[1]。一方面常用的辅助手段尤其是主动脉球囊反搏(IABP)、持续肾脏替代治疗(CRRT)已经可以更好好适当更精准的把握,随着PCI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,但需要更多向基层普及与推广,可以救治更多心脏重症患者。另一方面, ECLS属于起步阶段,每年1000多例,平均每家医院 仅2~3例,仍然需要总结经验,向全国普及。左心辅助目前国际上未来的趋势,Impella、LVAD、中长期,由于技术门槛高,目前国内举步维艰,国内各大机构都在尝试。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,增加冠脉灌注及器官灌注,与PCI、ABG及心脏移植等后续治疗手段结合,能改善患者近期生存率。20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,主要用于栗衰竭和心源性休克的抢救。近年来在很多市级医院也得到越来越广泛的应用。 ECMO技术来源于心脏外科并得益于心脏外科的发展,早期主要用于呼吸支持、心脏外科术后支持 及爆发性心肌炎的循环支持,近年来在CPR难治性心源性休克、心脏移植前过渡治疗及高危介入治疗病人中得到应用。应用于急性心肌梗死合并心源性休克目前证据不充分,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者严重心肺衰竭,取得相当成功的经验。

        1.4非心脏的支持手段的应用如持续肾脏替代治疗(CRRT)、呼吸机应用、出凝血的监测、胃肠道菌群的监测与处理、神经系统的监测、血液成分的有效应用及营养、抗感染的治疗的综合、实时的监护与治疗的普及,使得合并了其他器官功能不全的病人得到更有效的治疗。

        1.5整个心脏重症的理论水平的提高我们总结了心脏重症的9个支撑点及临床应用,包括心脏的卸负荷治疗、心脏重症与综合重症的借鉴与提高、出凝血的恰当应用等,使得心脏重症有了自己的理论体系而向前迈进了一大步。

        2心脏重症目前的挑战与机遇

        2.1对右心功能的早期的定义、诊断及有效的治疗方法需持续进步相当多数的右心衰竭并发于左心衰竭,目前所用的用于心功能不全的评价方法,除专门针对左心衰竭,基本都可以用于右心衰竭的评价, 因此并不特异,包括日常活动能力评价(6MWT),容量状态、超声心动图(I类推荐),右心导管、运动心肺功能检查、放射性核素显像、心脏MRI、血气(Ha类推荐)。在其中,超声心动图逐渐显现出优势,可以了解心脏结构、功能,是否先天性血管异常,估测肺动脉收缩压,多普勒组织显像(TDI)测定三尖瓣环手术期位移(TAPSE)、右心室收缩和舒张末期面积变化分数(FAC)及心肌做功指数(Tei指数)是目前评价右心室整体功能的重要指标,不受心率、右心室性状、前后负荷等因素影响[2]。实时三维超声(RT- 3DE)可以实时、全面地观察心脏的解剖结构,测得的右心室射血分数,在容积上测量不依赖于形状假定,准确性可与心脏磁共振三维成像媲美,超声的质量、技术的发展,整体的血流动力学的监测与评估相信对右心系统的评价将会越来越准确与有益。

        2.2心脏支持手段持续进步与突破MCS需逐渐与国际接轨。器械辅助支持需要根据左心血流动力学及右心血流动力学评判MCS的器械选择,更需要多学科的共同合作。经皮的Impella有望在国内推广应用。目前 Impella 家族(Abiomed,Danvers,MA) 系列产品包括3个用于LV支持的栗(Impella 2.5, Impella3.5/CP,和 Impella 5.0)以及1个RV支持系统(Impella RP),Impella栗通过卸掉左心室负荷,减少了LV的前负荷和室壁的张力,因此降低心肌耗氧量,它能增加心脏输出和动脉压力,改善冠状动脉和末端器官灌注[3]。所有的Impella可以在导管室或杂交手术室实施。心室辅助装置的时代已经到来,FDA获批的VAD装置如下表,期待国内获批与临床广泛应用的到来。

        未来ECMO10年的几大RCT有所期待:⑴ VV-ECMO治疗严重呼吸衰竭:研究早期ECMO对严重或难治性ARDS病人,与常规机械通气治疗相比,是否改善生存率和长期生存质量,也称为EOLIA研究(extracorporeal membrane oxygenation for severe acute respiratory distress syndrome)。(2)VA-ECMO 或MCS治疗心源性休克:由于应用迂30年的IABP在shock n里的不利结果,须启动大样本研究,观察早期VA-ECMO或者MCS,与单纯药物治疗相比,对AMI相关的心源性休克病人生存率和长期生存质量的影响。(3)ECMO的抗凝优化研究:特别是VV- ECM0,较少的抗凝可能导致更少的并发症和更好的短期和长期预后,替代抗凝手段也是研究方向。(4) ECMO病人的早期活动和理疗:研究ECMO病人较少镇静和早期恢复有望能带来更快的功能恢复、更少的ICU驻留和更好的长期预后。(5)院前ECMO对比院内ECMO治疗难治性心搏骤停:对比院前VA-ECMO和就地CPR复苏转运至院内ECMO的费用和6个月疗效观察,这就是刚招募的ACPAR2 研究。(6)ECMO病人的药代动力学和药物策略:ECMO病人的药物PK受到多重影响,需要研究药 代动力学变化,为药物剂量调整和优化药物策略提供帮助。(7)区域ECMO中心与卫星医院的ECMO覆盖模式与成本-效益和预后的关系:从ECMO的救治模式看,目前倾向于设立区域中心和卫星医院的服务模式,有利于集中专业精英、节省资源并提升区域总体ECMO疗效。(8)ECMO适应证、长期预后和伦理学的国际性回顾性或前瞻Cohorts :需要大样本的真实世界数据,探索特定适应证、ECLS评分评级、伦理学乃至ICU小组自身有关问题,都需要国际性cohorts来阐明。寄希望于上述这几大研究,明确ECMO优势,验证ECMO各种辅助技术,界定适应证,推进这种高精尖救治技术的健康发展。

        2.3晚期心脏移植的挑战由于文化、种族限制、国内仅几百例的手术,效果非常好但是例数少。未来基因培养的人的心脏生物替代物,理论上可行,只是伦理的问题,各种大小血管都可作为替代,包括各种瓣膜,整个心脏部分部件的置换也是一项巨大的贡献。

        2.4当遇到心功能不全合并外周器官功能不全,尤其是感染时的一个权衡与一系列的解决方案。需要更好的增加组织氧供(液体复苏、血管活性药物、内环境纠正)同时减少机体氧耗(镇静、机械通气、肠外营养、亚低温、机械循环辅助支持),改善病因的治疗(治疗原发心脏疾病,有效及时抗生素及感染病灶的处理),未来会有更多机械循环辅助的证据支 持。

        2.5心脏骤停后神经系统保护目前对于心脏骤停等严重事件导致的中枢神经系统的损害,应第一时间低温治疗,中枢局部的降温治疗技术有效,开展的很少,是未来的趋势。心脏骤停复苏后亚低温治疗,虽然备受指南推荐,但是由于亚低温治疗涉及知识面比较广,因此,在病源人选、实施亚低温时机、选择降温方式、达到目标温度以及维持时间、治疗过程中可能出现的并发症等方面需要做出合理选择,加大人员培训和促进信息获取变得尤为重要。合理实施复苏后亚低温治疗,以获取更多循证医学证据。未来研究方向主要为心脏骤停后中枢神经系统的监测与评估,浅镇静、深镇静联合亚低温的治疗模式探讨,早期脑损伤程度的评估需要随机对照试验的实施[4]。

        2.6心脏重症新的药物的普及与应用强心药物尤其是左西孟旦,米力农一类,经验少病例少,适应证更准确的应用还需进一步把控与提高。何时使用降低心脏做功的药物如抗RAAS与抗交感系统药物,掌握好正性肌力药物的使用时机至关重要。新型降低肺动脉压力的药物的出现也为右心功能不全患者的治疗带来一道曙光,使一部分危重边缘病人适当精准的康复,提高生活质量获得新生。

        2.7基因对心脏危重病人的诊断与治疗,基因检测在心脏疾病诊断、用药、预警方面的应用。目前在美国一些医疗中心,基因检测已成为管理短程心血管病例常规检测的一部分。尽管基因检测在心血管医疗还不十分普遍,但至少对4类患者已开始发挥重要作用:⑴遗传性心脏病,如心肌病和离子通道病;(2)诊断纯合子或杂合子家族性高胆固醇血症;(3)置入支架并服用氯吡格雷的冠心病患者;(4)初次服 用华法林者。

        全基因组测序(GWAS)在心脏的应用主要包括(1)分子研究:分子细胞研究、动物模型、干细胞模型;(2)疾病风险预测:危险因素评估、一级预防及二级预防、预测分析模型;⑶疾病病理生理:临床研究、生物标志物研究;(4)个性化治疗:患者评估、临床干预[5]。另外可以通过转导内皮细胞的移植技术,如体外培养血管内皮细胞,以各种技术导入外源基因,得到目的基因的表达以后,应将转导的内皮细胞导人人体、以便转导的血管内皮细胞能够在体内发挥基因治疗作用。包括血管内皮剥脱处移植、移植血管段端处移值、血管内支架的孤盖可抑制支架内再狭窄技术。

        2.8大数据人工智能在重症领域的应用目前在心血管领域的应用仅仅开个小头,传统研究依然停留在小样本大概率事件,需要寻找大样本的小概率事件,人工智能大数据可以提供帮助。2017年发表于JAMA杂志的大数据研究(184875例)对患者人ICU24h内采用SOFA、SOFA及SIRS标准评估,结果SOFA评分>2在住院病死率的准确性评估上要显著优于SIRS标准或qSOFA评分。可见大数据在指导指南的制定、修订和方向上有重要意义。我国ICU大数据起步较晚,或仅局限于对早期数据的收集,国外的ICU大数据库(MIMIC数据库、Philips数据库)能够为我们提供有益的借鉴。大数据未来根据病人情况发现致病规律,更早预防病人潜在危险的发生,如低血糖、高血糖、更精准调整内分泌,甲状腺素、肾上腺皮质激素反应情况。根据个人平时积累,进行个性化定制的治疗方案。ICU数据的处理,综合处理得出整合的结论,告诉医生选择最佳方案。人文关怀也会有飞速发展,人工智能根据其心理情绪做出评估,给出最恰当的精神方面的人文关怀,是现在最欠缺的。对来源于ICU各种纷杂的数据,需通过机器学习、云端分析和计算,联合临床相关的干预、治疗思路,最终为临床提供有益思考。把计算机系统内的临床医疗人员相关知识、咨询、体会、思考模型整合进去,来做我们的信息化系统。基于数字化把临床的基本数据集成在一起,用集成进行个性化的分析,比如液体容量、感染性休克的治疗,用这些把我们需要做的事情早期的用信息化集成在一起。用信息化、用大数据实实在在指导我们的临床。在未来的ICU领域,通过基于信息化和大数据的平台,来制定相关的预防治疗检查评分系统,通过它把大数据和信息化精准的治疗带到ICU里面来。基于大数据的精准治疗,也是ICU下一个的治疗方向。

        2.9基础医学的进步与转化需要基础医学的支持,什么状况下心肌的重塑的判定,生理学或病理性(紊乱,纤维增多),指标如何判定,ICU指导下的心脏生理或者病理性重塑,如何做到减少病理性重塑,增加生理性重塑。

        总之,未来的心脏重症治疗领域,机遇与挑战并存,路漫漫其修远兮,需要从事心脏重症的广大同仁不懈地努力。

        参考文献

        Cook JL, Colvin M, Francis GS, et al. Recommendations for the Use of Mechanical Circulatory Support: Ambulatory and Community Patient Care: A Scientific Statement From the American Heart Association[J]. Circulation, 2017, 135(25): e1145-e1158.

        Haddad F, Hunt SA, Rosenthal DN, et al. Right ventricular function in cardiovascular disease, part I: Anatomy, physiology, aging, and functional assessment of the right ventricle[J]. Circulation, 2008, 117(11): 1436-1448.

        Miller PE, Solomon MA, McAreavey D. Advanced Percutaneous Mechanical Circulatory Support Devices for Cardiogenic Shock[J]. Crit Care Med, 2017, 45(11): 1922-1929.

        Riker RR, Gagnon DJ, May T, et al. Analgesia, sedation, and neuromuscular blockade during targeted temperature management after cardiac arrest[J]. Best Pract Res Clin Anaesthesiol, 2015, 29(4): 435-450.

        O’Donnell CJ, Nabel EG. Genomics of cardiovascular disease[J]. N Engl J Med, 2011, 365(22): 2098-2109.

        2017-10-5收稿本文编辑:高森

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