植入式左心室輔助裝置（left ventricular assist device，LVAD）已成為治療終末期心力衰竭的重要手段，治療效果不斷提高。國際上全磁懸浮LVAD 成為絕對主流，越來越多地用作終末治療。中國也已邁入心室輔助時代。心室輔助裝置的持續改進將進一步提升治療效果。本文總結國內外LVAD治療的現狀與發展趨勢。
引用本文： 周誠, 尚小珂, 張箐, 王國華, 董念國. 植入式左心室輔助裝置現狀與進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2023, 30(9): 1351-1354. doi: 10.7507/1007-4848.202303014 復制
植入式左心室輔助裝置（left ventricular assist device，LVAD）的概念始于20世紀60年代DeBakey及其同事的工作[1]。LVAD歷經三代數十年的發展，目前已成為終末期心力衰竭（心衰）治療的重要手段，美國每年約3 000例患者使用，超過心臟移植數目。植入式LVAD主要用于終末期心衰患者（INTERMACS評分 1～4級）的終末治療（destination therapy，DT）或作為心臟移植前的過渡支持（bridge-to-transplant，BTT），特別適用于有移植禁忌，以左心病變為主，不合并抗凝不耐受、嚴重感染、嚴重終末期臟器功能不全等禁忌證的患者。我國的LVAD現正起步，現對國內外LVAD的現狀與進展進行總結。
1 國內外植入式左心室輔助裝置治療現狀
2022 美國胸外科醫師協會（STS） INTERMACS 年度報告[2]顯示，美國自2019年植入式持續流LVAD達到3 219例高峰后，受新型冠狀病毒感染（COVID-19）影響，2020年和2021年植入數量有所下降，2021年為2 464例，較2019年降低23.5%，為2012年以來最低。LVAD 治療現狀有以下幾個趨勢。
（1）全磁懸浮LVAD（HeartMate Ⅲ）2021成為絕對主流，占比高達92.7%，軸流泵、液力懸浮泵基本退出市場。LVAD 5年生存率歷史首次超過50%（51.9%）。全磁懸浮LVAD在臨床應用中優勢明顯，MOMENTUM 3 臨床對照研究[3]顯示，全磁懸浮LVAD 與軸流泵相比，其總體生存率更高（58.4% vs. 43.7%），卒中、出血、泵血栓形成等嚴重并發癥也明顯更少。
（2）2021年高達81.1%患者將LVAD作為DT手段。一方面反映了遠期治療效果的提升，另一方面可能與2018年美國心臟移植分配系統的修改有關。舊的分配系統中，超過75%的LVAD植入患者可被列為最優先等級，而新的分配系統將病情穩定的LVAD植入患者優先級別下調至4級[4]。采用短期機械輔助為BTT的患者比例在不斷升高。盡管趨勢明顯，但臨床中BTT與DT難以截然分開，部分DT患者因LVAD使用后病情改善（如體重降低）而成為合適的移植受體。部分BTT患者因并發癥（如嚴重卒中）而無法接受移植手術[5]。
（3）與心臟移植生存率相對固定不同，LVAD的治療效果在明顯提升過程中。近期（2017—2021年）與前期（2012—2016年）相比，不但生存率明顯提高，主要并發癥如出血、神經系統并發癥、嚴重感染均在持續性減少。再次入院率雖然有改善，但仍然停留在較高水平（32.4% vs. 22.1%，P<0.000 1）。
（4）LVAD手術遠期效果的提高并不是手術患者危重程度降低的結果。近期與前期相比，植入LVAD患者嚴重程度上并沒有大的變化。大多數患者INTERMACS 1～3級，其中INTERMACS 1級的患者比例分別為17.6%和15.3%。但近年更多危重患者在LVAD植入前接受短期機械輔助支持（2017—2021年， 39.6%），以更好地耐受LVAD植入手術，反映了對此類患者治療策略的變化。
中國自2017年阜外醫院率先開展國產植入式LVAD手術以來，至2022年末，已有4種三代輔助裝置（永仁心 EVAHEART 1，蘇州同心 CH-VAD，航天泰心 HeartCon，深圳核心 Corheart 6）在中國應用200余例。34家單位開展了LVAD植入術。中國已經邁入心室輔助裝置（ventricular assist device，VAD）時代[6]，臨床開展病例數目及單位迅速增加。目前植入式LVAD在中國的使用有以下特點。
（1）沒有經歷第一、二代LVAD，目前的國產VAD均為第三代全磁懸浮或液力懸浮，產品參數不遜外國產品，在體積、重量、能耗方面甚至有部分優勢（表1）。
表1
中國目前已獲批臨床試驗和上市的左心室輔助裝置
（2）國內患者選擇、臨床治療效果等方面與國際報告基本一致。胃腸道出血等相關并發癥發生率低，可能與裝置性能良好、中國人體質以及中國醫師基于瓣膜術后抗凝經驗選擇相對保守的抗凝方案有關。
（3）多數單位開展例數仍然較少，據2022年底統計的數據，手術超過10例僅7家單位，達到20例的僅4家單位（中國醫學科學院阜外醫院、泰達國際心血管病醫院、福建醫科大學附屬協和醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院）。臨床關注仍然主要在圍手術期，在LVAD患者精細化管理、康復訓練、院外培訓護理、心理支持、精確隨訪等方面仍有許多不足。目前國內尚無LVAD病例完整統計資料，2023年4月中國第一屆機械循環支持裝置臨床應用質控大會召開，標志著規范的病例上報分析、質控和培訓系統正在建設。
2 左心室輔助裝置的發展方向
近年LVAD治療效果的持續提升與裝置的改善密切相關。基于目前臨床特點，VAD在未來仍然有不斷改進的潛力[7]，主要表現在以下方面。
（1）更好的泵和更好的組織相容性表面材料，進一步減少出血/血栓風險和神經系統并發癥。VAD材料表面是通過蛋白質吸附形成一層血漿蛋白層與血液相互接觸[8]。剪切力高低會影響此蛋白層的構成（高剪切力下低親和力蛋白減少），對血小板粘附機制（GP Ⅱb/Ⅲa，或GP Ⅰb）和炎性因子的激活也會產生影響[9]。患者本身病情導致的凝血異常、手術創傷、血制品輸入都導致血栓形成預測困難。各種技術如血液生物標記、個體化的抗凝策略、計算流體力學設計、抗血小板涂層及血栓形成模型等的建立有助于減少此類并發癥。
（2）發展全內置系統（無線充電）以解決線纜感染這一嚴重影響患者生存的風險因素，進一步提升生存質量[10-13]。
（3）與心臟搏動協調一致，不需要瓣膜的搏動性血流[14-15]、流量自動調節系統[16-17]使裝置更好地適應生理需求，改善臟器灌注，減少主動脈瓣反流、出血等并發癥[18]。
（4）小胸壁切口植入、經導管主動脈瓣置入術等微創技術進一步減少創傷。目前LVAD植入主流方式仍然是體外循環下胸骨正中切口，此種切口優點是適用于所有類型患者，顯露好，操作簡便，便于同期瓣膜、冠狀動脈旁路移植術等手術。隨著微創心臟手術經驗提升和LVAD裝置尺寸的縮小，對部分合適的患者采用小切口甚至非體外循環置入LVAD，可能帶來其他成熟的心臟外科微創手術相似的益處[19-21]。LVAD植入后主動脈瓣反流也可能通過經導管主動脈瓣置入術等介入技術解決[22]。
（5）更好地評估術后右心衰竭風險，圍手術期維護右心功能，避免非計劃右心輔助裝置使用。LVAD術后急性右心衰竭的發生率為10%～40%，當此類患者需要右心室機械輔助時，死亡率高達50%[23-26]。術前對右心功能維護和藥物優化治療有助于減少術后右心衰竭風險。LVAD植入對右心功能的影響是多方面的，既可以降低左心房壓從而減少肺動脈壓力和右心室后負荷，又可能因室間隔偏移、心排血量增多、冠狀動脈缺血等原因加重右心功能不全。目前有多種針對術后右心衰竭的預測模型，但多數基于單中心經驗，尚缺少廣泛適用性。
（6）對左、右心室均嚴重病變患者采用的全人工心臟（total artificial heart，TAH）的研發應用。INTERMACS數據顯示，近10年的TAH（占1.4%）、同期雙心室輔助裝置（占4.4%）的患者數目少且沒有大的變化。 TAH只需要一套控制系統，同時完全替代左、右心功能，可根據左、右心室負荷特點作差異化設計，理論上優于兩套心室輔助系統的方案。但目前使用最廣的SynCarida TAH由于系統較笨重、耐久性欠佳、并發癥發生率高等原因只能作為BTT而無法作為DT[27]。治療遠期效果提高有賴于磁懸浮等持續流設計、小型化、智能化生物材料等技術的成熟[28]。
（7）LVAD支持下的心肌反向重構及橋接恢復（bridge-to-recovery，BTR）是研究熱點。LVAD誘導的反向重構機制復雜，包括機械卸負荷、細胞外基質重建、血管內皮細胞重構、線粒體代謝改變、降低炎性反應、改善神經激素狀態等[29]，VAD支持同時聯合藥物治療方案可增強反向重構的程度[30]。但BTR患者分布具有選擇性，基于INTERMACS數據庫分析， LVAD撤除獨立預測因子[31]包括：年齡<50歲，非缺血性心衰，心衰診斷<2年，無植入式心臟復律除顫器，血清肌酐水平<1.2 mg/dL，左心室舒張末期內徑<6.5 cm等。針對此類患者進行最大程度優化卸載負荷、藥物治療和功能評估是未來發展方向。
利益沖突：無。
作者貢獻：周誠、尚小珂負責文章撰寫；張箐、王國華負責文獻查閱；董念國負責文章設計及審閱。
植入式左心室輔助裝置（left ventricular assist device，LVAD）的概念始于20世紀60年代DeBakey及其同事的工作[1]。LVAD歷經三代數十年的發展，目前已成為終末期心力衰竭（心衰）治療的重要手段，美國每年約3 000例患者使用，超過心臟移植數目。植入式LVAD主要用于終末期心衰患者（INTERMACS評分 1～4級）的終末治療（destination therapy，DT）或作為心臟移植前的過渡支持（bridge-to-transplant，BTT），特別適用于有移植禁忌，以左心病變為主，不合并抗凝不耐受、嚴重感染、嚴重終末期臟器功能不全等禁忌證的患者。我國的LVAD現正起步，現對國內外LVAD的現狀與進展進行總結。
1 國內外植入式左心室輔助裝置治療現狀
2022 美國胸外科醫師協會（STS） INTERMACS 年度報告[2]顯示，美國自2019年植入式持續流LVAD達到3 219例高峰后，受新型冠狀病毒感染（COVID-19）影響，2020年和2021年植入數量有所下降，2021年為2 464例，較2019年降低23.5%，為2012年以來最低。LVAD 治療現狀有以下幾個趨勢。
（1）全磁懸浮LVAD（HeartMate Ⅲ）2021成為絕對主流，占比高達92.7%，軸流泵、液力懸浮泵基本退出市場。LVAD 5年生存率歷史首次超過50%（51.9%）。全磁懸浮LVAD在臨床應用中優勢明顯，MOMENTUM 3 臨床對照研究[3]顯示，全磁懸浮LVAD 與軸流泵相比，其總體生存率更高（58.4% vs. 43.7%），卒中、出血、泵血栓形成等嚴重并發癥也明顯更少。
（2）2021年高達81.1%患者將LVAD作為DT手段。一方面反映了遠期治療效果的提升，另一方面可能與2018年美國心臟移植分配系統的修改有關。舊的分配系統中，超過75%的LVAD植入患者可被列為最優先等級，而新的分配系統將病情穩定的LVAD植入患者優先級別下調至4級[4]。采用短期機械輔助為BTT的患者比例在不斷升高。盡管趨勢明顯，但臨床中BTT與DT難以截然分開，部分DT患者因LVAD使用后病情改善（如體重降低）而成為合適的移植受體。部分BTT患者因并發癥（如嚴重卒中）而無法接受移植手術[5]。
（3）與心臟移植生存率相對固定不同，LVAD的治療效果在明顯提升過程中。近期（2017—2021年）與前期（2012—2016年）相比，不但生存率明顯提高，主要并發癥如出血、神經系統并發癥、嚴重感染均在持續性減少。再次入院率雖然有改善，但仍然停留在較高水平（32.4% vs. 22.1%，P<0.000 1）。
（4）LVAD手術遠期效果的提高并不是手術患者危重程度降低的結果。近期與前期相比，植入LVAD患者嚴重程度上并沒有大的變化。大多數患者INTERMACS 1～3級，其中INTERMACS 1級的患者比例分別為17.6%和15.3%。但近年更多危重患者在LVAD植入前接受短期機械輔助支持（2017—2021年， 39.6%），以更好地耐受LVAD植入手術，反映了對此類患者治療策略的變化。
中國自2017年阜外醫院率先開展國產植入式LVAD手術以來，至2022年末，已有4種三代輔助裝置（永仁心 EVAHEART 1，蘇州同心 CH-VAD，航天泰心 HeartCon，深圳核心 Corheart 6）在中國應用200余例。34家單位開展了LVAD植入術。中國已經邁入心室輔助裝置（ventricular assist device，VAD）時代[6]，臨床開展病例數目及單位迅速增加。目前植入式LVAD在中國的使用有以下特點。
（1）沒有經歷第一、二代LVAD，目前的國產VAD均為第三代全磁懸浮或液力懸浮，產品參數不遜外國產品，在體積、重量、能耗方面甚至有部分優勢（表1）。
表1
中國目前已獲批臨床試驗和上市的左心室輔助裝置
（2）國內患者選擇、臨床治療效果等方面與國際報告基本一致。胃腸道出血等相關并發癥發生率低，可能與裝置性能良好、中國人體質以及中國醫師基于瓣膜術后抗凝經驗選擇相對保守的抗凝方案有關。
（3）多數單位開展例數仍然較少，據2022年底統計的數據，手術超過10例僅7家單位，達到20例的僅4家單位（中國醫學科學院阜外醫院、泰達國際心血管病醫院、福建醫科大學附屬協和醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院）。臨床關注仍然主要在圍手術期，在LVAD患者精細化管理、康復訓練、院外培訓護理、心理支持、精確隨訪等方面仍有許多不足。目前國內尚無LVAD病例完整統計資料，2023年4月中國第一屆機械循環支持裝置臨床應用質控大會召開，標志著規范的病例上報分析、質控和培訓系統正在建設。
2 左心室輔助裝置的發展方向
近年LVAD治療效果的持續提升與裝置的改善密切相關。基于目前臨床特點，VAD在未來仍然有不斷改進的潛力[7]，主要表現在以下方面。
（1）更好的泵和更好的組織相容性表面材料，進一步減少出血/血栓風險和神經系統并發癥。VAD材料表面是通過蛋白質吸附形成一層血漿蛋白層與血液相互接觸[8]。剪切力高低會影響此蛋白層的構成（高剪切力下低親和力蛋白減少），對血小板粘附機制（GP Ⅱb/Ⅲa，或GP Ⅰb）和炎性因子的激活也會產生影響[9]。患者本身病情導致的凝血異常、手術創傷、血制品輸入都導致血栓形成預測困難。各種技術如血液生物標記、個體化的抗凝策略、計算流體力學設計、抗血小板涂層及血栓形成模型等的建立有助于減少此類并發癥。
（2）發展全內置系統（無線充電）以解決線纜感染這一嚴重影響患者生存的風險因素，進一步提升生存質量[10-13]。
（3）與心臟搏動協調一致，不需要瓣膜的搏動性血流[14-15]、流量自動調節系統[16-17]使裝置更好地適應生理需求，改善臟器灌注，減少主動脈瓣反流、出血等并發癥[18]。
（4）小胸壁切口植入、經導管主動脈瓣置入術等微創技術進一步減少創傷。目前LVAD植入主流方式仍然是體外循環下胸骨正中切口，此種切口優點是適用于所有類型患者，顯露好，操作簡便，便于同期瓣膜、冠狀動脈旁路移植術等手術。隨著微創心臟手術經驗提升和LVAD裝置尺寸的縮小，對部分合適的患者采用小切口甚至非體外循環置入LVAD，可能帶來其他成熟的心臟外科微創手術相似的益處[19-21]。LVAD植入后主動脈瓣反流也可能通過經導管主動脈瓣置入術等介入技術解決[22]。
（5）更好地評估術后右心衰竭風險，圍手術期維護右心功能，避免非計劃右心輔助裝置使用。LVAD術后急性右心衰竭的發生率為10%～40%，當此類患者需要右心室機械輔助時，死亡率高達50%[23-26]。術前對右心功能維護和藥物優化治療有助于減少術后右心衰竭風險。LVAD植入對右心功能的影響是多方面的，既可以降低左心房壓從而減少肺動脈壓力和右心室后負荷，又可能因室間隔偏移、心排血量增多、冠狀動脈缺血等原因加重右心功能不全。目前有多種針對術后右心衰竭的預測模型，但多數基于單中心經驗，尚缺少廣泛適用性。
（6）對左、右心室均嚴重病變患者采用的全人工心臟（total artificial heart，TAH）的研發應用。INTERMACS數據顯示，近10年的TAH（占1.4%）、同期雙心室輔助裝置（占4.4%）的患者數目少且沒有大的變化。 TAH只需要一套控制系統，同時完全替代左、右心功能，可根據左、右心室負荷特點作差異化設計，理論上優于兩套心室輔助系統的方案。但目前使用最廣的SynCarida TAH由于系統較笨重、耐久性欠佳、并發癥發生率高等原因只能作為BTT而無法作為DT[27]。治療遠期效果提高有賴于磁懸浮等持續流設計、小型化、智能化生物材料等技術的成熟[28]。
（7）LVAD支持下的心肌反向重構及橋接恢復（bridge-to-recovery，BTR）是研究熱點。LVAD誘導的反向重構機制復雜，包括機械卸負荷、細胞外基質重建、血管內皮細胞重構、線粒體代謝改變、降低炎性反應、改善神經激素狀態等[29]，VAD支持同時聯合藥物治療方案可增強反向重構的程度[30]。但BTR患者分布具有選擇性，基于INTERMACS數據庫分析， LVAD撤除獨立預測因子[31]包括：年齡<50歲，非缺血性心衰，心衰診斷<2年，無植入式心臟復律除顫器，血清肌酐水平<1.2 mg/dL，左心室舒張末期內徑<6.5 cm等。針對此類患者進行最大程度優化卸載負荷、藥物治療和功能評估是未來發展方向。
利益沖突：無。
作者貢獻：周誠、尚小珂負責文章撰寫；張箐、王國華負責文獻查閱；董念國負責文章設計及審閱。
