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心室辅助装置 简述 心室辅助装置, VAD）一种血液由静脉系统或心脏引出直接泵入动脉系统部分或全部代替心室的人工机械装置。 产生背景 心力衰竭是严重威胁人类生命的疾病,全世界每年约有1/5的心脏病患者最终会发展为心力衰竭,目前我国心衰发病率达到0.9%[1]且5年的死亡率超过60%[2]。当传统的药物治疗有一定局限性,不能达到满意疗效,心脏移植又面临供体缺乏,术后排斥反应等困难的时候,研究学者们提出机械装置来帮助心脏的方法开发出[3]心室辅助装置不仅可以作为心脏移植前过渡的桥梁也是通向心肌恢复的扁舟提高心衰患者生活质量用于心衰患者的救治。 适用人群 (1)等待心脏移植的过渡期:帮助等待供体的患者,或有急性感染、多器官功能不全等不能立即进行心脏移植的患者顺利度过过渡期。 (2)心肌功能恢复:当患者心脏手术后发生严重低心排血量、暴发性心肌炎、扩张性心肌病、急性广泛性心肌梗死、顽固性恶性心律失常、心脏移植后供体心力衰竭等导致心力衰竭时,VAD可使心功能得到明显的恢复。这要求在设计泵的时侯既要易于植入,又要易于取出,并尽可能减少心脏的损伤。 (3)永久性治疗:主要用于不适合心脏移植的终末期心力衰竭患者。 (4)降低晚期心力衰竭患者肺动脉高压:晚期心力衰竭患者伴肺动脉高压为心肺移植的禁忌证,而长时间的心室辅助可有效改善晚期心力衰竭患者的肺动脉高压。[4] 分类 （一）目前临床上试用或应用的VAD按植入方式的不同主要分为两种,可植入式和非植入式。 1、非植入式心室辅助装置：非植入式心室辅助装置对罹患致命性心力衰竭患者的左心、右心或双心起支持或替代作用。因该装置使用时置于患者的腹前壁外,故又叫“体旁型”心室辅助装置。 2、植入式心室辅助装置：即可将装置部分或全部植入人体内的心室辅助装置。 （二）根据血泵的原理不同,临床上又将VAD分为搏动式隔膜泵和恒流式叶轮泵以及新一代的 1、搏动式隔膜泵 搏动式隔膜泵与自然心脏的工作原理相似,它的核心结构是一个柔韧性材料的囊腔,囊腔两端连接进、出导管,并在两接口处分别放置单向阀门(瓣膜),以保证血液单向流动。驱动装置通过气体或液体对囊腔壁施以外力,腔内容积被迫变化,完成泵血功能。但搏动泵的气体和血液须经导管进入体内,因而无法实现完全植入体内,管道和导线经皮肤出体外,易发生感染;并且流出道的导管内血液流速大、压力高,有一负压期,易产生管道损伤、接头脱开,有产生气栓的危险;同时瓣膜也是这类血泵的关键部件,它们易损坏,而且是血栓易形成的部位。由于隔膜泵溶血也比较严重,驱动能量消耗大、操作复杂,因此,大多数隔膜泵适用短时间辅助的患者。 2、叶轮泵 叶轮泵的流体力学特性与自然心脏差别较大,多采用高速旋转的叶轮驱动血液单向流动,因此不需要单向阀门(瓣膜)控制血流方向。在设计上叶轮泵克服了隔膜泵体积大、结构复杂、工作寿命短、能耗高和噪音大等缺点,由于不需要容纳血液的囊腔,与血液接触面积小,抗血栓性能好,因而植入和感染等问题也可得到较好的解决,尤其适用于永久性植入体内,逐渐成为VAD的主流。叶轮泵对后负荷非常敏感,在意外停机时可能会有血液反流,并且叶轮泵产生持续恒流,很难产生生理性的搏动血流,但当前负荷下降时对泵流量的限制作用不明显,可通过调节叶轮泵转速来产生类似自然心脏的Starling调节机制。 从流体机械学的角度,叶轮泵又可进一步分为轴流泵、离心泵和混流泵(螺旋泵)3类。 （1） （2） （3）螺旋泵的推进轮为表面有螺旋的圆锥体,涡轮联动装置通过中央圆锥体的螺纹推动血液沿轴向运动,圆锥形的推进轮旋转又产生了类似离心泵的效果。与前两种血泵相比较,混流泵转速较低、需要的流动压力低、效率较高、控制泵与心室作用相对容易。混流泵同时利用了轴向驱动和离心作用,使其各项性能居中。 3、磁悬浮血泵 磁悬浮血泵一般具有悬浮和驱动两个系统: 悬浮系统使叶轮悬浮, 叶轮直接永磁化或在塑形的叶轮内嵌入永磁体。血泵的定子或泵壳内置入永磁或电磁线圈,通过磁化的叶轮与定子或泵壳之间轴向及径向磁场相互作用,使叶轮悬浮于泵壳中间;驱动系统驱动叶轮旋转。在定子或泵壳内置入另一组电磁线圈, 通过电磁线圈电流的变化产生磁力推动磁化的叶轮旋转。[4] 相比传统血泵，磁悬浮具有以下优势：）取消出入口导管，降低血栓的发生机率；）采用磁耦合能量传递方式，取消传统的经皮导线，避免了感染的发生；）植入升主动脉，避免对心肌与主动脉瓣的损伤，能够显著改善患者的预后与生活质量。 VAD植入人体经短时间治疗后即可改善血流动力学指标,通常VAD可产生以下作用: （1）改善心功能不全患者的血液循环状态,维持全身组织正常循环,减轻心脏前、后负荷及降低心肌耗氧,提高舒张期血压,增加冠状动脉血流,增加体循环和肺循环的血流量。 （2） （3） （4）介导可逆性心室重塑: