经皮介入式左心室辅助装置对动物猪血流动力学、心功能影响

梁振洋, 徐 莹, 周 鹤, 刘美丽, 张 贺, 关绍义, 韩雅玲

北部战区总医院1.心血管内科 全军心血管病研究所;2.卫勤训练中心,辽宁 沈阳 110016

经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)是心肌血运重建的最重要手段之一［1-2］。临床常见复杂高危冠状动脉病变合并严重心功能不全的患者,进行PCI治疗常需要在术中给予循环辅助支持［3-4］。目前,临床常用的主动脉内球囊反搏流量辅助能力有限,仅能提供0.5～1.0 L/min的心排量支持［5］。而体外膜肺氧合因操作和管理复杂,血管入路及血栓并发症发生率较高,在临床应用受到一定限制［6］。美国Impella系列产品已上市多年,产品型号齐全。有研究证实,其对复杂高危PCI术中保障和心源性休克循环支持具有较好的临床效果［7-8］,且较体外膜肺氧合的并发症发生率低,在欧美国家的应用日益增多［9-10］。但因其价格昂贵等原因,我国尚未引进,也尚无同类产品上市。本中心前期与国内研发企业合作,开展了国产经皮介入式左心室辅助装置动物模型的建立与评价,初步证实了焕松Ⅰ型经皮介入式左心室辅助装置的可操作性和安全性。本研究在此基础上,拟进一步开展该产品有效性的动物实验,以期为临床研究和应用提供参考。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组 选取雄性健康成年家猪12头,体质量70～85 kg。将其随机编码为1～12号,选取1～4号为假手术组(n=4),5～12号为研究组(n=8)。所有动物在实验开始时均为初次用于动物实验。本研究通过实验动物福利及伦理学审查。

1.2 手术方法 全部动物于实验前7 d,每日喂食阿司匹林肠溶片100 mg、硫酸氢氯吡格雷片75 mg进行抗血小板药物准备。实验前12 h禁食,不禁水。拟行手术当日晨起开始禁水并进行备皮。经口腔明视气管插管全身麻醉,麻醉机辅助通气。消毒后,给予全身肝素化使其激活凝血时间≥250 s,穿刺颈动脉并植入6Fr鞘管及5Fr猪尾导管至升主动脉与主动脉弓交界处附近,连接压力监测仪。腹部切开皮肤及皮下组织,分离肌肉,显露后腹膜,充分游离并显露腹主动脉及分叉处。常规介入手术方式穿刺一侧髂总动脉,置入20Fr GORE血管鞘。假手术组:即刻停止继续操作,确保术区无明显活动性出血后,给予简单关腹,继续观察6 h。研究组:在置入20Fr GORE血管鞘后,经鞘管按照操作流程将焕松Ⅰ型完成跨主动脉瓣,使其显影环位于瓣膜处。血管造影确认其位置,确保术区无明显活动性出血后,简单关腹,开始给予循环辅助支持,依次调节辅助档位,调高转速,继续观察6 h。6 h观察结束后,假手术组撤除GORE血管鞘;研究组依次撤除焕松Ⅰ型及GORE血管鞘。按照动物实验流程将实验动物安乐死并做无害化处理。

1.3 观察指标 比较两组一般情况、血流动力学及心功能。比较研究组术前与术中3 h血流动力学、心功能。

2 结果

2.1 两组术前一般情况、血流动力学及心功能比较 12头实验动物均完成6 h观察。两组术前心率、体质量、主动脉内收缩压、主动脉内舒张压、主动脉内平均动脉压、左室收缩末期容积、左室舒张末期容积、射血分数、心输出量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组术前一般情况、血流动力学及心功能情况比较

2.2 两组术中3 h血流动力学及心功能比较 研究组术中3 h主动脉内收缩压、主动脉内舒张压、主动脉内平均动脉压高于假手术组,左室舒张末期容积、射血分数、心输出量低于假手术组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组术中3 h左室收缩末期容积比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组术中3 h血流动力学及心功能比较

2.3 研究组术前与术中3 h血流动力学、心功能比较 研究组术中3 h主动脉内收缩压、主动脉内舒张压、主动脉内平均动脉压高于术前,左室舒张末期容积、射血分数、心输出量低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 研究组术前与术中3 h血流动力学、心功能比较

3 讨论

焕松Ⅰ型经皮介入式左心室辅助装置为美国Impella同类产品,属于左心室轴流泵,其工作原理是依靠微型高速叶轮将左心室内的血液快速抽出,注入升主动脉,以减少左心室充盈血量并减轻左室负荷,继而减少左心室做功和耗氧量,增加主动脉内血流量,提升平均动脉压,改善全身主要脏器的血流灌注。本研究验证了该产品的设计目标,射血分数及心输出量明显下降,但升主动脉内的平均动脉压增加明显,提示循环辅助装置在减轻左心负荷和做功的情况下,有效提升了全身血流灌注。为尽量降低研究误差,本研究设计了假手术组作为对照,同时比较研究组辅助前后的数据,仍然得出了相似的数据结果。但本研究仍存在一定的局限性,纳入对象偏少,可能带来抽样误差和数据偏倚,需要进一步研究验证。

综上所述,在动物实验中,该经皮介入式左心室辅助装置能够有效降低左心室负荷,减少左心充盈,增加循环血压。