徐 瑩, 周 鶴, 張丁予, 關(guān)紹義, 韓雅玲, 梁振洋

北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 心血管內(nèi)科 全軍心血管病研究所,遼寧 沈陽 110016

高危復雜冠狀動脈病變合并嚴重心功能不全的患者在接受經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)過程中,存在發(fā)生血流動力學進一步惡化的風險。因此,在治療過程中需要通過機械循環(huán)輔助裝置(mechanical circulation support,MCS)來維持心室功能,以保障PCI的順利完成［1-2］。目前,常用的心臟輔助裝置包括主動脈內(nèi)球囊反搏(intra-aortic balloon pump,IABP)、體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)及經(jīng)皮介入式左心室輔助裝置(percutaneous left ventricular assist devices,PLVAD)。IABP是臨床應用最廣泛的MCS裝置,價格相對便宜,操作簡單,其缺點是無法主動輔助心臟且血運循環(huán)支持有限。而ECMO盡管在高?；颊逷CI中發(fā)揮了積極的治療作用［3］,但鑒于ECMO操作復雜、費用較高、國內(nèi)開展此項技術(shù)的中心偏少、使用經(jīng)驗不足等,其尚不能成為高?；颊逷CI或心源性休克的常規(guī)支持方法。PLVAD(美國Abiomed公司的Impella等)因其微創(chuàng)、并發(fā)癥風險較低、可不依賴患者自身心臟節(jié)律產(chǎn)生非搏動連續(xù)性血流等特點,在高危PCI輔助中占據(jù)優(yōu)勢。但該類產(chǎn)品在國內(nèi)尚無上市產(chǎn)品。煥松Ⅰ型介入式左心室輔助裝置(以下簡稱“煥松Ⅰ型”)為國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā),其目的是用于高危PCI術(shù)中循環(huán)支持的臨時性左心室輔助。本研究通過建立煥松Ⅰ型動物羊模型,初步評價該裝置的安全性。現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與試劑 選取6只健康普通級成年實驗用綿羊為研究對象,體質(zhì)量55～80 kg,平均體質(zhì)量(73.4±9.8)kg,雌雄不限。綿羊性情溫順,心臟結(jié)構(gòu)接近人類,適合機械循環(huán)輔助產(chǎn)品的隨訪觀察。實驗動物購自常州貝樂動物養(yǎng)殖有限公司,所有動物在實驗開始時均為初次用于動物實驗。本研究通過實驗動物福利及倫理學審查。心臟除顫監(jiān)護儀(美國PHILIPS,Heartstart MRx);麻醉機(南京普澳醫(yī)療,金陵-01);高頻手術(shù)設(shè)備(ES-300D);數(shù)字減影血管造影機(日本Canon,INFX-9000C);血氣分析儀(GEM4000);超聲儀器(飛利浦EPIQ 7C心臟動態(tài)4D彩色多普勒超聲心動圖、經(jīng)胸超聲心動圖、經(jīng)食管超聲心動圖);異氟烷(瑞普生物藥業(yè)有限公司);肝素鈉注射液(常州千紅生化制藥股份有限公司);硫酸氫氯吡格雷(賽諾菲制藥有限公司);阿司匹林腸溶片(拜耳醫(yī)藥保健有限公司);哌拉西林鈉他唑巴坦鈉(山東二葉制藥有限公司)。

1.2 麻醉及術(shù)前準備 實驗前7 d,每日喂食阿司匹林腸溶片100 mg、硫酸氫氯吡格雷片75 mg進行抗血小板藥物準備。實驗前12 h禁食,不禁水。擬行手術(shù)當日晨起開始禁水并進行備皮。經(jīng)口腔明視氣管插管全身麻醉,麻醉機輔助通氣。行術(shù)前超聲心動圖檢查,測量心功能等相關(guān)指標。動物轉(zhuǎn)入手術(shù)室后,將動物運至手術(shù)室,右側(cè)臥位在手術(shù)臺上;使用體表電極持續(xù)監(jiān)測動物的心率、脈搏、血氧飽和度;術(shù)野用碘伏皮膚消毒、鋪無菌巾。整個手術(shù)過程中,對動物進行保溫處理。根據(jù)實驗室程序進行動物監(jiān)測(心率、呼吸頻率、血壓、心電圖),確定麻醉深度和生理狀態(tài)。在整個過程中實施靜脈液體療法。

1.3 造模過程 煥松Ⅰ型輸送過程需在雜交手術(shù)室進行。穿刺過程維持激活凝血時間≥250 s,同時監(jiān)測造影劑使用量。腹部切開皮膚及皮下組織,分離肌肉,顯露后腹膜,充分游離并顯露腹主動脈及分叉處。常規(guī)介入手術(shù)方式穿刺一側(cè)髂總動脈,置入血管鞘。在數(shù)字減影血管造影指引下,使用5F豬尾巴導管和頭端充分柔軟塑性的0.035″PTFE導絲完成跨瓣,到達左心室,撤出0.035″導絲。在數(shù)字減影血管造影指引下,將0.018″輸送導絲送入導管,緩慢推送至左心室尖部,撤出豬尾巴造影導管。撤出血管鞘,按壓動脈。將輸送導絲近端插入煥松Ⅰ型,推送進入腹主動脈,沿著輸送導絲到達主動脈弓部后,將數(shù)字減影血管造影調(diào)整至左前斜位,緩慢調(diào)整輸送導管使煥松Ⅰ型通過主動脈弓(圖1)。在影像幫助下,完成跨主動脈瓣,使煥松Ⅰ型顯影環(huán)位于瓣膜處(圖2)。數(shù)字減影血管造影確認其位置后,緩慢回收輸送導絲,最后縫合動脈。檢查未見出血、滲血后,完成手術(shù)。清點物品、器械無誤。維持激活凝血時間140～240 s,同時監(jiān)測造影劑使用量。根據(jù)動物生理情況將煥松Ⅰ型檔位調(diào)至合適檔位,進行合適流量輔助,以此時為監(jiān)測觀察起始點,觀察器械在體內(nèi)運行6 h內(nèi)的運行情況并留置監(jiān)測。采用體表超聲、有創(chuàng)壓力傳感器等監(jiān)測受試品狀態(tài)、心室容積、動脈壓、心率等參數(shù)。監(jiān)測術(shù)前及術(shù)中6 h實驗動物的生理參數(shù)。監(jiān)測觀察過程中,發(fā)生異?；蛘Ａ糁帽O(jiān)測(6 h)后,拉動輸送導管,緩慢撤出煥松Ⅰ型至體外,縫合腹主動脈穿刺點,逐層關(guān)腹,術(shù)后常規(guī)肌肉注射頭孢西丁鈉進行消炎,預防感染,肌肉注射安痛定進行鎮(zhèn)痛。轉(zhuǎn)至觀察室及飼養(yǎng)室繼續(xù)喂養(yǎng)7 d。

圖1 煥松Ⅰ型通過主動脈弓 圖2 煥松Ⅰ型跨主動脈瓣后的位置

1.4 觀察指標 基礎(chǔ)生命體征指標:心率、體溫。血流動力學指標:收縮壓(systolic blood pressure,SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure,DBP)、平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)。心臟功能指標:左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、射血分數(shù)(ejection fraction,EF)、心輸出量(cardiac output,CO)。溶血指標:血漿游離血紅蛋白(free hemoglo bim,FHb)濃度。

2 結(jié)果

2.1 基礎(chǔ)生命體征與血流動力學指標分析 造模成功6只,成功率100%,均達到7 d觀察終點。所有動物按照實驗方案均順利完成煥松Ⅰ型的置入和撤出,無嚴重不良事件發(fā)生及動物死亡。術(shù)前基線心率、體溫、SBP、DBP、MAP與術(shù)中6 h比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 術(shù)前與術(shù)中6 h一般情況、血流動力學情況比較

2.2 心臟功能與溶血指標分析 術(shù)前基線LVESV、LVEDV、EF、CO、FHb與術(shù)中6 h比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 術(shù)前與術(shù)中6 h心臟功能、溶血情況比較

3 討論

目前,美國Abiomed公司的Impella裝置是唯一一款上市的介入型血泵,是一種左心室-主動脈軸流式輔助裝置。Impella 2.5系統(tǒng)是Impella系列產(chǎn)品中最具代表性的一款,可以降低左心室前負荷,減少左心室做功和心肌耗氧,提高CO和MAP,改善冠狀動脈及全身灌注［4］。PROTECT Ⅰ 研究［5］共入選了20例非急診高危PCI患者,研究結(jié)果顯示,Impella 2.5系統(tǒng)在所有患者中均置入成功,患者30 d主要不良心臟事件發(fā)生率為20%,未發(fā)生主動脈瓣損傷、心臟穿孔和下肢缺血。歐洲注冊登記研究(Europella Registry)［6］納入了歐洲9家心臟中心共144例患者,研究結(jié)果顯示,30 d病死率、心肌梗死及血管并發(fā)癥發(fā)生率分別為5.5%、0和4.0%。USpella注冊登記研究［7］納入了127例無保護左主干患者使用Impella 2.5輔助下行PCI術(shù),院內(nèi)及30 d病死率分別為1.4%和2.1%。PROTECT Ⅱ研究［8］是一項前瞻性、多中心、隨機對照試驗,在非急診高危冠心病PCI患者中對比研究Impella 2.5和IABP的安全性和有效性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),Impella 2.5與IABP相比,30 d主要不良事件發(fā)生率分別為35.1%和40.1%;90 d隨訪結(jié)果顯示,Impella 2.5優(yōu)于IABP(40.6%比49.3%)。以上研究結(jié)果驗證了Impella 2.5系統(tǒng)的安全性和有效性,美國食品和藥物管理局已于2015年批準其用于擇期或緊急的高危PCI術(shù)中的血流動力學支持。

目前,國內(nèi)尚無Impella同類產(chǎn)品上市。煥松I型為國內(nèi)自主研發(fā),具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型MCS產(chǎn)品,全產(chǎn)業(yè)鏈100%國產(chǎn)化率,采用了臨床效果更加優(yōu)秀的體內(nèi)驅(qū)動技術(shù)路線,擁有功率小、運行穩(wěn)定、無需長距離傳動結(jié)構(gòu)、無傳動軸磨損風險等優(yōu)點。本研究建立的動物羊模型均完成了術(shù)中循環(huán)輔助6 h并術(shù)后觀察7 d,無明顯不良事件發(fā)生,初步證實了其較為可靠的安全性。但本研究具有一定的局限性,實驗動物例數(shù)偏少,且在術(shù)中循環(huán)輔助觀察過程中,給予的輔助功率較低,需要在進一步的動物實驗中探索。

綜上所述,本研究成功建立并評估了PLVAD動物羊模型,初步證實了該裝置的可操作性和安全性,為進一步研究提供了良好的動物模型基礎(chǔ)。