终末期心力衰竭左心室辅助装置植入术后神经系统并发症的危险因素.pdf

omCo泛血管医学时代“脑心同治44Chin J Contemp Neurol Neurosurg,January 2024,Vol.24,No.1中国现代神经疾病杂志2 0 2 4年1月第2 4卷第1期终末期心力衰竭左心室辅助装置植入术后神经系统并发症的危险因素李志朋王伟【摘要】左心室辅助装置植人术是除心脏移植外治疗终末期心力衰竭的有效手段，术后易发生神经系统并发症，以缺血性和出血性卒中常见。本文综述常见的左心室辅助装置植人术后神经系统并发症并总结其危险因素，提出早期预防及管理策略，为终末期心力衰竭左心室辅助装置植人术围手术期和长期管理提供指导。【关键词】心力衰竭；心室；心心脏辅助装置；手术后并发症；神经系统疾病；综述Neurological complications risk factors in end-stage heart failure patients after leftventricular assist devices implantationLI Zhi-peng,WANG WeiDepartment of Intensive Care Unit,TEDA International Cardiovascular Hospital,Tianjin 300457,ChinaWANGWeiCEmzYVQsin.QAbstractI Left ventricular assist devices(LVAD)implantation is an effective treatment for end-stage heart failure in addition to heart transplantation.Neurological complications,especially ischemicstroke and hemorrhagic stroke,are the most common complications in patients after LVAD.This paperreviews the common neurological complications and its risk factors in patients after LVAD,and proposesearly prevention and management strategies to provide guidance for the perioperative and long-termmanagement of LVAD implantation in end-stage heart failure.KeywordsHeart failure;Heart ventricles;Heart-assist devices;Postoperative complications;Nervous system diseases;ReviewThis study was supported by National Key Research and Development Program of China(No.2017YFC0111005),and Tianjin Key Medical Discipline(Specialty)Construction Project(No.TJYXZDXK-019A).Conflicts of interest:none declared终末期心力衰竭（ESHF)患者病情复杂且病死率高，临床缺少药物治疗方法，心脏移植是有效治疗手段，但是由于供体短缺，使大部分患者失去救治机会。应用左心室辅助装置（LVAD)进行机械循环支持是现阶段终末期心力衰竭的有效治疗方法，1年生存率是应用正性肌力药、肾素-血管紧张素系统(RAS)抑制药、受体阻断药、醛固酮受体阻断药等传统药物的2 倍以上 ;且随着技术的进步,左心doi:10.3969/j.issn.1672-6731.2024.01.009基金项目：国家重点研发计划项目（项目编号：2017YFC0111005）；天津市医学重点学科（专科）建设项目（项目编号:TJYXZDXK-019A)作者单位：30 0 457 天津，泰达国际心血管病医院重症监护病房通讯作者：王伟，Email：w a n g w e i _w z x y y s i n a.c o m室辅助装置已由最初作为等待心脏移植的过渡治疗（即桥接心脏移植）发展成为终末期心力衰竭的永久性替代治疗。近年来，治疗终末期心力衰竭的机械循环支持装置在国内迅速发展，尤其是左心室辅助装置的应用日益广泛，使得左心室辅助装置植人术后并发症受到越来越多的关注。应用传统药物治疗的终末期心力衰竭患者因脑低灌注出现缺血性卒中、记忆力减退、痴呆等神经系统并发症2-1；行左心室辅助装置植人术的患者则因连续血流动力学改变和术后抗凝策略出现消化道出血、右心衰竭、高血压、血栓或出血、感染、电解质紊乱等并发症47 ,尤以血栓和出血最易引发神经系统并发症如缺血性或出血性卒中、短暂性脑缺血发作(TIA）、运动障碍或认知功能障碍等8-1,且神经系统并发症45Chin J Contemp Neurol NeurosurgJanuary2024,Vol.24,No.1中国现代神经疾病杂志2 0 2 4年1月第2 4卷第1期是患者的首位死因【12 ,与未发生缺血性或出血性卒中的患者相比,并发缺血性和出血性卒中的患者病死风险分别增加4.8 和18 倍13,因此，有效预防左心室辅助装置植人术后神经系统并发症对提高终末期心力衰竭患者生存率至关重要。随着左心室辅助装置植入后应用时间的延长，术后神经系统并发症发生率逐渐增加；加之左心室辅助装置植入后连续性血流与正常心脏血流动力学不同，故此类患者的管理目标和策略与常规心脏手术和心脏移植手术不尽一致。本文拟综述常见的左心室辅助装置植人术后相关神经系统并发症并总结其危险因素，探究早期预防方法，以为终末期心力衰竭患者左心室辅助装置植入术围手术期和术后长期管理提供理论依据和临床指导。一、左心室辅助装置植人术后神经系统并发症目前应用的第2 代连续血流泵主要包括以HMI（H e a r t M a t e ）为代表的轴流泵和以HVAD(HeartWare Ventricular Assist Device)为代表的离心泵，以HM3（H e a r t M a t e 3）为代表的第3代磁悬浮离心泵也已应用于临床。随着泵的设计理念和技术不断改进，神经系统并发症逐渐减少，仍有部分患者术后出现严重神经系统并发症特别是缺血性和出血性卒中，极大威胁患者生命。2 0 2 0 年，美国机械循环支持机构（INTERMACS)的报告指出，应用第2代连续血流泵的左心室辅助装置植入术后9 0 天内脑卒中发生率为6.3%，9 0 天后脑卒中发生率为4.1%4。H M II属于轴流式左心室辅助装置，运行时轴承间隙难免进入血液，使轴承与血液直接接触，破坏全血细胞，导致轴承及其附近易形成血栓。一项以桥接心脏移植为目的多中心临床研究显示，HMI植入后脑卒中发生率为8.9 0%（2 5/2 8 1），且缺血性卒中发生率高于出血性卒中5.34%(15/2 8 1)对3.20%(9/281)】15。另一项HMI多中心临床研究纳入134例以永久性替代治疗为目的的终末期心力衰竭患者，为期2 年的随访中脑卒中发生率为17%，其中出血性卒中是死亡的最主要原因（9%）【16 。与HMI同期出现的HVAD为离心式左心室辅助装置，通过流体动力悬浮技术避免血液与轴承直接接触，设计者最初认为此种设计方式可以减少血栓和出血事件的风险，但高速血流可产生高剪应力，破坏全血细胞和血管内皮细胞，甚至引起更多的脑卒中事件。ENDURANCE试验（试验编号：NCT01166347）显示，HVAD植人后脑卒中发生率高于HMI2 9.7 3%（8 8/2 9 6)对12.0 8%（18/149），P0.001，其中缺血性卒中17.57%（52/2 9 6 对8.0 5%（12/149）,P=0.0 0 7 和出血性卒中14.8 6%（44/2 9 6)对4.0 3%（6/149）,P0.0519 ;特别是HM3植人后脑卒中发生率较HMI降低约50%，致残性卒中发生率也较HMI显著减少2 0 。INTERMACS研究纳人6 2 0 5例左心室辅助装置植人术后患者，发现植人HM3的患者术后12 个月缺血性卒中（3.4%对7.7%，P0.001)和出血性卒中（2.0%对7.2%,P0.001)发生率均低于植人HVAD的患者2 1。因此,2 0 2 1年美国食品与药品管理局（FDA）紧急停止HVAD的临床应用2 。一项纳人6 8 3例左心室辅助装置植入术后患者的研究显示，7 3例术后并发出血性卒中，以脑实质出血为最常见亚型（7 1.2 3%，52/7 3），其次为蛛网膜下腔出血（31.51%，2 3/7 3）和硬膜下出血（2 3.2 9%，17/7 3），约2 1.9 2%（16/7 3)的出血性卒中患者为多种亚型并存。2 0 2 1年，由泰达国际心血管病医院和航天泰心科技有限公司联合自主研发的HeartCon第3代磁液悬浮离心式左心室辅助装置顺利完成多中心临床试验，截至2 0 2 2 年有超过50 例患者植人HeartCon，其中泰达国际心血管病医院治疗的2 0 例患者中仅1例术后并发出血性卒中2 3-4。O此外，终末期心力衰竭患者左心室辅助装置植人术后还可出现短暂性脑缺血发作、认知功能障碍等神经系统并发症2 5-2 6 。研究显示，植人HMII后30 天，2.14%（6/2 8 1）患者并发短暂性脑缺血发作，5.34%（15/2 8 1)并发癫痫、谱妄等神经精神疾病，5.6 9%（16/2 8 1)出现心理障碍【15；植人HVAD后，8.45%（2 5/2 9 6)的患者并发短暂性脑缺血发作17 ；植入HM3后，约3.17%（6/18 9)患者并发短暂性脑缺血发作，3.17%（6/18 9)并发神经功能障碍，2.6 5%（5/18 9）46Chin J Contemp Neurol Neurosurg,January2024,Vol.24,No.1中国现代神经疾病杂志2 0 2 4年1月第2 4卷第1期并发惊厥发作19 。亦有研究发现，约2 3%的终末期心力衰竭患者左心室辅助装置植人术后并发认知功能减退2 6 ,进一步增加脑卒中和死亡风险2 7 。应注意的是，对出现神经系统并发症的患者进行严格评估有利于预测终末期心力衰竭患者预后。美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS)广泛用于脑卒中严重程度的评估，左心室辅助装置植入术后脑卒中患者NIHSS评分 7 分提示预后较好2 8 。改良Rankin量表（mRS）亦用于神经功能损伤程度的评估，INTERMACS研究对1515例左心室辅助装置植人术后脑卒中患者进行分析发现，术后并发脑卒中1个月时mRS评分4 5分的患者6 个月内病死率接近40%2 9 O二、左心室辅助装置植人术后神经系统并发症的危险因素1.社会人口学因素神经系统疾病很大程度受患者自身因素影响，包括性别、年龄、生活方式、基础疾病等社会人口学因素。（1)性别：性别对左心室辅助装置植入术后神经系统并发症的影响较为明确。女性术后更易并发神经系统疾病：植入HMII的患者中女性发生出血性卒中（HR=1.450,95%CI：1.1401.840;P=0.022)和缺血性卒中（HR=1.880,95%CI:1.1003.340;P=0.021)的风险均较男性增加30 ;INTERMACS研究显示，女性术后并发脑卒中的总体风险比为1.530（9 5%CI：1.32 0 1.7 7 0,P 9 0 mmHg的患者脑卒中发生风险高于 8 0 mmHg患者（HR=2.800,95%CI:1.0907.170;P0.05）36 。INT ERM A CS研究显示,左心室辅助装置植人术后控制平均动脉压7 5mmHg且收缩压9 0 mm Hg可降低死亡风险37 。O3.凝血功能缺血性卒中的重要危险因素之一是泵血栓形成,可能与非生理性血流、抗凝治疗不充分和全身高凝状态致血栓形成有关。左心室辅助装置植人术后需常规抗凝治疗，推荐国际标准化比值（INR)维持于2 338 ;若抗凝治疗不充分，极易形成血栓特别是泵血栓,导致缺血性卒中。一项针对左心室辅助装置植人术后缺血性卒中的单中心回顾性研究显示，术后约1/3的缺血性卒中继发于泵血栓形成39 。尽管随着设备和技术的改进，泵血栓形成率显著降低，但仍有2%13%患者术后发生泵血栓形成【14,推测与术后抗凝治疗不充分有关，左心室辅助装置植入术后发生缺血性卒中的患者中约47.4%为亚抗凝治疗（INR2）【13.40 ，进一步增加缺血性卒中的风险（0 R=4.80095%CI:1.60014.400;P=0.010）【13。然而，左心室辅助装置植人术后应用抗凝药亦可增加出血性卒中的风险，与仅接受抗凝治疗但未行左心室辅助装置植入术的患者相比，行左心室辅助装置植人术的患者发生出血性卒中的风险更高【41。多项研究表明,轴流泵可诱发左心室辅助装置植人术后出现不同程度的获得性血管性血友病因子病42-44,而血管性血友病因子缺陷可导致血小板激活、黏附和聚集能力下降，引起轻微出血或大出血45,导致出血性卒中。4.感染感染亦是左心室辅助装置植人术后常见并发症，发生率约为39%，是导致术后死亡的重要原因14。一项单中心回顾性研究显示，左心室辅助装置植人术后感染相关脑卒中发生率为12.6 6%（2 0/158），且通常发生于感染后4天，其中最常见的感染类型是菌血症（2 7%）、泵导线感染（17%），其次是手术切口感染（8%）和泵腔感染（6%）【46 INTERMACS研究也表明，感染可显著增加脑卒中风险，特别是左心室辅助装置植入术后感染可使脑47ChinJContempINeurolNeurosurJanuary2024,Vol.24,No.1中国现代神经疾病杂志2 0 2 4年1月第2 4卷第1期卒中风险升高8 倍音31.47 。左心室辅助装置植入术后感染导致脑卒中的机制可能与感染性心内膜炎、脓毒症相关性脑病（SAE）、真菌性动脉瘤和脑血管炎相关13.6-1。此外，左心室辅助装置植人术后的非搏动性连续血流可引起血管内皮细胞损伤，更易发生真菌黏附和真菌血症【49 O5.动脉粥样硬化动脉系统受收缩和舒张相关周期性剪应力的作用，有助于维持外周血管正常功能50 。左心室辅助装置植人术后的非搏动性连续血流对血管内皮细胞产生高剪应力，导致其功能损害，使动脉僵硬度增加，形成类似重度主动脉粥样硬化的血流动力学模式，增加脑卒中风险10,51-52O与健康人群和搏动性血流左心室辅助装置植入术后患者相比，左心室辅助装置植人术后发生非搏动性连续血流的患者主动脉僵硬度更高，主动脉粥样硬化后缺血性和出血性卒中的发生率均增加53。三、左心室辅助装置植人术后神经系统并发症的预防左心室辅助装置植人术后神经系统并发症通常发病急骤、进展迅速，病死率和病残率均较高，应早期预防54。性别、年龄、生活方式（吸烟）、基础疾病（房颤、糖尿病、高血压等)均与左心室辅助装置植入术后神经系统并发症密切相关，故术前应进行详细的病史采集、体格检查、实验室检查和心肺功能评估,有效控制血压、血糖、血脂并戒烟,以降低术后神经系统并发症风险55-56 。此外，术中尽量减少主动脉阻断和体外循环时间，减少二尖瓣成形术、主动脉瓣成形术等伴随心脏手术的数量，以减少对血管内皮细胞和动脉系统的损伤,降低术后脑卒中风险6-7 。最重要的预防措施应属围手术期和术后长期管理7 。首先应预防血栓和出血，合理有效的抗凝治疗不可或缺2 7 。2 0 13年，国际心肺移植协会（ISHLT)建议，行左心室辅助装置植人术的患者应长期应用阿司匹林（8 1 32 5mg）和华法林，维持INR于2 358-0 ;治疗过程中应定期监测INR,结合个体危险因素,在血栓与出血之间达到平衡30.1。此外，还应积极控制血压和预防感染，左心室辅助装置植人术后特殊血流动力学模式要求患者须长期保持平稳的低平均动脉压和收缩压6 2-6 3，故围手术期应调整适宜泵速，且术后应用降压药以控制血压；持续性血流可造成血管内皮细胞损伤，增加感染风险，故长期支持治疗中应定期检查，尤其是导线周围皮肤状况，以预防和及时控制感染64-65终末期心力衰竭患者左心室辅助装置植人术后易发生神经系统并发症，尤其是缺血性和出血性卒中，常导致患者预后不良。临床可通过术前对患者各系统情况全面评估，术后对血压、凝血功能、感染和动脉粥样硬化的控制以及对患者的严格评估，有效预防或减少神经系统并发症，改善预后。利益冲突无参考文献1 Rose EA,Gelijns AC,Moskowitz AJ,Heitjan DF,StevensonLW,Dembitsky W,Long JW,Ascheim DD,Tierney AR,Levitan RG,Watson JT,Meier P,Ronan NS,Shapiro PA,LazarRM,Miller LW,Gupta L,Frazier OH,Desvigne-Nickens P,OzMC,Poirier VL;Randomized Evaluation of MechanicalAssistance for the Treatment of Congestive Heart Failure(REMATCH)Study Group.Long-term use of a left ventricularassist device for end-stage heart failure J.N Engl J Med,2001,345:1435-1443.2AgrawalS,NijsK,SubramaniamS,EnglesakisM,Venkatraghavan L,Chowdhury T.Predictor role of heart ratevariability in subarachnoid hemorrhage:a systematic reviewJ.J Clin Monit Comput,2023.Epub ahead of print3 Massaro AR.Neurological complications of heart failure J.Handb Clin Neurol,2021,177:77-89.4 Hammer Y,Bitar A,Aaronson KD.Gastrointestinal bleeding oncontinuous-flow left ventricular assist device therapy J.ESCHeartFail,2023,10:2214-2224.5 Krishnarao K,Krim SR.Management of hypertension inpatients supported with continuous flow left ventricular assistdevicesJ.Curr Opin Cardiol,2023,38:281-286.6 Siems C,Aggarwal R,Shaffer 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