王輝山
北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 心血管外科,遼寧 沈陽 110016
心力衰竭是威脅人類健康的主要心血管疾病之一,全球約有心力衰竭患者6 400萬[1],而我國患者約1 000萬[2]。心力衰竭發(fā)展到終末期臨床癥狀明顯,藥物治療效果不佳,5年生存率低于50%[3]。心臟移植和心室輔助裝置(ventricular assistant device,VAD)是治療心力衰竭、延緩患者生命的主要手段[4-5]。但由于供體的稀缺導(dǎo)致患者無法及時接受心臟移植治療。近年來,隨著生物和工程領(lǐng)域的進(jìn)步與突破,終末期心力衰竭患者的治療有了新的選擇。本文旨在介紹目前國內(nèi)外終末期心力衰竭外科治療領(lǐng)域的新技術(shù),包括房間隔分流裝置、VAD、異種移植等領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
房間隔分流裝置是通過介入手段在房間隔放置分流器,通過分流器的調(diào)節(jié)作用降低左心房壓力,從而減輕肺淤血癥狀,可有效改善心力衰竭癥狀和預(yù)后,并為心臟移植贏得時機(jī)[6]。目前,這項技術(shù)在國內(nèi)外均處于臨床試驗階段,初期效果滿意,遠(yuǎn)期療效值得期待。
1.1 房間隔分流裝置在國際上的研究進(jìn)展 目前,國際上已開展臨床試驗的房間隔分流裝置包括V-wave系統(tǒng)、AFR系統(tǒng)和IASD系統(tǒng),現(xiàn)有研究已經(jīng)證實上述3種房間隔分流裝置可以安全、有效的應(yīng)用于終末期心力衰竭患者[7-9]。同時,最新關(guān)于房間隔分流裝置的Meta分析結(jié)果也表明,房間隔分流裝置可有效降低肺動脈楔壓、提高心輸出量,并對于右心室和肺動脈壓無不良影響,臨床前景值得期待[10]。
1.2 房間隔分流裝置在國內(nèi)的應(yīng)用情況 國內(nèi)的房間隔分流裝置是我國自主研發(fā)的D-Shunt房間隔分流器,其優(yōu)點包括可回收、可二次干預(yù)、分流孔不易閉塞、輸送鞘管較小、操作安全性高等。目前,研究結(jié)果未發(fā)現(xiàn)死亡、栓塞等不良事件[11]。
VAD通過左心室引出部分血液并通過人工泵泵入升主動脈,從而替代部分或全部心臟功能,維持全身血液供應(yīng),目前臨床應(yīng)用的VAD通??商峁?~10 L的血流量[12]。VAD可用于過渡到移植治療(bridge to transplantation,BTT)、終末治療(destination therapy,DT)或過渡到恢復(fù)治療。其中,以BTT和DT臨床中較為常用。目前,VAD已被美國心臟學(xué)會指南列為終末期心力衰竭的治療方案[13]。
2.1 VAD在國際上的應(yīng)用進(jìn)展 自1963年DeBakey首次將VAD應(yīng)用于臨床開始,VAD經(jīng)歷了從體外型氣動VAD到植入式連續(xù)血流VAD的逐漸發(fā)展與進(jìn)化過程[14]。目前,國際上主要應(yīng)用和研究的VAD包括應(yīng)用全磁懸浮技術(shù)的HeartMate 3、經(jīng)皮體外型VAD產(chǎn)品Tandem Heart及全人工心臟(total artificial heart,TAH)。HeartMate 3是全球首款應(yīng)用磁懸浮技術(shù)的植入式VAD,有血流通道寬、無機(jī)械軸承、摩擦小等優(yōu)點,已有臨床研究證實其用于終末期心力衰竭患者長期輔助的安全性和有效性[13,15-16]。Tandem heart是通過經(jīng)皮介入的方式將插管分別植入左心房和外周動脈,引流左心房的血液并回輸至外周動脈,從而部分替代心臟功能,主要用于數(shù)天至數(shù)周的短期輔助[17-19]。TAH的發(fā)展經(jīng)歷雅培TAH,德國Bad-Oeynhausen和法國CARMAT等過程,以實現(xiàn)DT治療主要目的[20-21]。目前,美國SynCardia公司的t-TAH產(chǎn)品已被批準(zhǔn)用于臨床,該裝置模擬心臟結(jié)構(gòu),有2個心室、4個瓣膜,通過與患者左、右心室的連接,可實現(xiàn)70 ml的最大每搏輸出量[22-23]。
2.2 VAD在國內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)展 長期以來,國內(nèi)循環(huán)輔助裝置主要以主動脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)和體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)為主。但這兩種裝置對心臟輔助作用及輔助時間均有限,限制其作為BTT和DT的應(yīng)用。目前,國內(nèi)已獲批臨床應(yīng)用的VAD主要包括重慶永仁心(EVAHEART)和蘇州同心CH-VAD。其中,EVAHEART于2011年在日本上市,現(xiàn)已獲批中國上市[24-25];蘇州同心的CH-VAD是我國第一款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全磁懸浮VAD[26],已于2021年底正式上市。此外,國內(nèi)另有植入式VAD火箭心(HeartCon)已完成臨床試驗、預(yù)計年內(nèi)上市,植入式VAD產(chǎn)品Corheart 6和體外型VAD產(chǎn)品Magassist正在臨床試驗中。隨著越來越多的VAD產(chǎn)品上市,未來將有更多終末期心力衰竭患者獲益。
供體心臟短缺嚴(yán)重限制心臟移植的開展,全球人源性器官供體僅能滿足10%左右的移植需求,供體需求的缺口很大。得益于近年來免疫抑制和基因編輯領(lǐng)域的發(fā)展,異種移植逐漸走近了臨床并已經(jīng)取得了巨大突破[27]。
3.1 異種移植的研究進(jìn)展 世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)將異種移植定義為非人動物來源的活細(xì)胞、組織、器官移植到人體或與人源體液、細(xì)胞、組織、器官體外與非人動物來源細(xì)胞、組織器官共培養(yǎng)后移植到人體[28]。異種移植的主要障礙是免疫排斥,包括固有免疫和獲得性免疫。此外,移植后凝血功能障礙與炎癥反應(yīng)也是影響異種移植成功重要原因[27]。目前,異種移植主要集中于基因編輯的豬[29]。在異種心臟移植領(lǐng)域,豬心應(yīng)用于非人靈長類動物實驗結(jié)果表明,無負(fù)荷異種心臟移植最長存活時間可達(dá)945 d[30],而有負(fù)荷異種心臟移植最長存活時間可達(dá)6個月[31]。這一系列令人鼓舞的研究成果使人們看到了異種心臟用于心臟移植的曙光。
3.2 異種移植的臨床應(yīng)用 隨著非人靈長類異種移植試驗的成功,異種移植在人體上應(yīng)用也逐漸提上日程。Locke等[32]將基因編輯的豬腎,植入腦死亡患者,移植后74 h受體血流動力學(xué)穩(wěn)定,未出現(xiàn)急性排斥反應(yīng)。2022年1月,美國研究者進(jìn)一步嘗試將多基因敲除的豬心臟,移植給1例晚期心臟病患者,術(shù)后移植的心臟在之后的幾周內(nèi)表現(xiàn)良好,無任何排斥反應(yīng),患者存活長達(dá)2個月,在異種移植領(lǐng)域開辟一個新時代[33-34]。
雖然國內(nèi)終末期心力衰竭外科治療真正能用于臨床的產(chǎn)品和技術(shù)仍然有限,但無論是房間隔分流裝置還是未來可供多樣化選擇的VAD都為終末期心力衰竭患者的外科治療提供了有力的武器,有望顯著改善此類患者的心力衰竭癥狀、提高生活質(zhì)量、延長生命。而異種移植領(lǐng)域的進(jìn)步和未來可期的臨床應(yīng)用將可能徹底突破供體短缺對心臟移植技術(shù)的限制,這將是廣大終末期心力衰竭患者的福音。