前言:心脏的“引擎”问题


心脏是我们身体的“发动机”,源源不断地泵送血液,供应全身各个器官和组织所需的氧气和营养。然而,当心脏因病变而逐渐衰弱,无法有效泵血时,就会发生“心力衰竭”。心力衰竭是一种严重的疾病,患者的生活质量大幅下降,甚至可能危及生命。


在面对这种情况时,传统的治疗方法如药物治疗和心脏移植并不总能奏效。幸运的是,随着医学技术的不断进步,心脏外科医生们成功地开发出了一种高效的“心脏助推器”——左室辅助系统(LVAD)。它通过机械方式为心脏提供额外的支持,帮助心脏恢复其应有的功能,甚至让许多无法等待心脏移植的患者重拾希望。


今天,我们就来详细了解一下左室辅助系统,看看它如何为心脏“加油”,帮助患者重生。


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什么是左室辅助系统?


左室辅助系统(LVAD)是一种植入体内的机械装置,通常用于治疗晚期心力衰竭(HF)患者,特别是那些左心室功能严重衰竭的患者。它的作用是通过机械泵血的方式,帮助心脏左心室将血液有效地输送到全身,弥补因心脏泵血能力不足导致的血液循环障碍。


LVAD的起源可以追溯到1953年,当时美国医生John Gibbon成功地使用了一台体外循环机,为一名患有先天性心脏病的18岁女孩进行了心脏手术。这是人类历史上第一次使用机器来替代心脏的功能,为后来的人工心脏的发明奠定了基础。1964年,美国国家心脏研究所(现为国家心肺血液研究所,NHLBI)成立了人工心脏计划,旨在研发一种能够完全替代心脏的机械装置,用于治疗HF患者。这个计划促进了LVAD的研发,因为LVAD可以作为一种过渡性的解决方案,为患者提供临时的循环支持,直到找到合适的心脏移植供体。


LVAD的工作原理简单来说就是:它将血液从左心室引流到体外,通过机械装置进行“泵送”后,再把血液回输到主动脉,帮助心脏完成其泵血功能。它不像人工心脏那样完全替代心脏的工作,而是作为一个辅助系统,提供额外的“动力”。


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LVAD的应用场景:

1.缓解心衰症状。对于终末期心衰患者,药物治疗的效果有限,左心室辅助装置通过提供血流动力学支持,显著改善患者的心脏功能。研究表明,植入LVAD后,左心室舒张末期直径减小,射血分数显著提高,心输出量增加。这些变化有助于减轻心衰症状,改善患者的生活质量和活动能力。


2.阻止心衰进一步恶化。LVAD能够通过调节神经内分泌系统来逆转心室重构,从而减缓或阻止心衰的进展。具体来说,LVAD的作用包括显著降低血浆中的肾上腺素、去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ等物质的水平,同时减少血清中的白介素-6、白介素-8等炎症因子的含量。这些生物标志物的下降有助于减轻心衰患者的病理状态,抑制心衰的进一步恶化。


3.提高终末期心脏病患者的生存率。LVAD对不适合心脏移植的终末期心脏病患者尤其重要。试验结果表明,左心室辅助装置能够显著改善这些患者的临床症状,提高其生存率。对于许多患者,尤其是那些不能及时获得供体的患者,LVAD提供了一种有效的长期支持手段,显著延长了生命。


4.辅助高危冠心病患者的治疗。LVAD不仅对心力衰竭患者有重要价值,还能为心脏内科高危冠心病患者的介入治疗提供支持。对于患有严重冠状动脉病变(如左主干病变)或全身多器官功能不全的高危患者,心脏手术的耐受性通常较差。此时,提前应用LVAD为患者提供循环支持,有助于改善患者的血流动力学状态,提高治疗成功率。通过这种方式,LVAD在高危患者的冠状动脉介入治疗过程中发挥了重要作用,确保了治疗效果的最大化。




左室辅助系统的种类


心室辅助装置(LVAD)经历了三代的发展。第一代LVAD采用脉动泵设计,通过模拟心脏的收缩和舒张节律提供血液流动,主要用于心脏移植桥接,但因其体积大、能耗高且易发生并发症,逐渐被改进。第二代LVAD采用连续流技术,使用旋转叶轮持续泵血,体积小、耐用性强,能够扩大应用范围,包括作为目的治疗(DT),用于长期支持。然而,第二代的连续流特性仍然可能引发血管畸形等问题。


第三代LVAD则引入了先进的磁悬浮和液力悬浮技术,通过减少摩擦和磨损,显著提高了血液的生物相容性,降低了血栓和出血的风险。第三代不仅能提供长期的心脏功能支持,甚至能作为心脏移植的替代方案。其采用的磁悬浮离心泵(如HeartMate III)通过算法增强血流的脉动性,模拟自然血流,保护血管和器官功能,这一创新标志着心室辅助装置向更加安全、持久和生物相容的方向发展。


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展望与未来


随着医学科技的不断进步,左室辅助系统的设计和技术也在不断改进。目前,研究者正在探索更为高效、更为小型化的LVAD设备,以减少患者的不适感和并发症。此外,科学家们也在开发智能化的辅助系统,未来可能会出现能够自主调整泵血速度的LVAD设备,进一步提高患者的生活质量。


左室辅助系统作为一种重要的心脏辅助治疗手段,已经为无数心力衰竭患者带来了新的希望。它不仅为那些等待心脏移植的患者争取到了宝贵的时间,还改善了患者的生存质量。虽然面临一些技术和管理上的挑战,但随着医学技术的发展,未来的LVAD系统将更加高效和便捷,给患者带来更加全面的治疗方案。


对于我们每个人来说,保持心脏健康是至关重要的。在日常生活中,保持健康的饮食、适量的运动和良好的生活习惯,可以有效预防心血管疾病的发生。而对于那些已经患上心力衰竭的患者,左室辅助系统无疑为他们提供了新的希望。


在医学不断进步的今天,每一次心脏的“重生”,都是人类智慧与创新的结晶。


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本文作者




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程晨晨  |  主治医师


单位:青岛心血管病医院


研究方向:冠心病、瓣膜病的外科治疗,结构性心脏病的介入治疗




参考文献


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