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主动脉球囊反搏(IABP)应用基础
作者:周玉杰[1] 王建龙[1] 
单位:首都医科大学附属北京安贞医院[1]  
文章号:W111892  
2016/3/24 9:40:03    
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    主动脉球囊反搏(Intra Aortic Balloon Pump,IABP)的应用远早于冠状动脉介入治疗术(Percutaneous Coronary Intervention,PCI),目前IABP的主要适应症包括:顽固性左心衰竭伴心源性休克、急性心肌梗死合并心源性休克、急性心肌梗死出现机械并发症如乳头肌断裂、室间隔穿孔等,顽固性不稳定型心绞痛、为高危外科以及CABG的患者提供心脏辅助过渡、外科重症患者体外循环脱机过渡、高危PCI术中术后治疗。

    主动脉球囊反搏(Intra Aortic Balloon Pump,IABP)的应用远早于冠状动脉介入治疗术(Percutaneous Coronary Intervention,PCI),目前IABP的主要适应症包括:顽固性左心衰竭伴心源性休克、急性心肌梗死合并心源性休克、急性心肌梗死出现机械并发症如乳头肌断裂、室间隔穿孔等,顽固性不稳定型心绞痛、为高危外科以及CABG的患者提供心脏辅助过渡、外科重症患者体外循环脱机过渡、高危PCI术中术后治疗。禁忌症:夹层以及严重主动脉瓣关闭不全、主动脉瘤、腹主动脉钙化或外周血管病变。365医学网 转载请注明
IABP应用原理及机制365医学网 转载请注明
    IABP的囊体多数经过下肢动脉或上臂动脉途径置入降主动脉内,其中多数置入途径为下肢动脉途径。IABP囊体通过连接管与体外气泵连接,气泵启动后根据设定方式规律泵入或回抽气体(目前常用惰性气体氦气),从而带动主动脉内囊体规律膨胀及回缩。通常设定球囊充气发生在心动周期中的舒张早期,主动脉瓣刚刚关闭时,通过快速主动减少主动脉内实际容积额外提供动力提高主动脉内血液循环压力峰值,同时持续保持IABP囊体为扩张状态,使主动脉内压力保持在高于未干预压力,使体循环压力在灌注期持续保持在较高水平。冠状动脉的血液灌注主要发生在心室舒张期,IABP扩张期可以使冠状动脉灌注压升高,血流灌注增加,提高对心肌的供氧供能能力[ 1, 2],改善存在的心肌缺血缺氧情况,进而改善心肌收缩及舒张能力,改善心功能。同时IABP在气囊扩张期能够提高对脑肾及重要内分泌腺体等重要器官组织的血液灌注,起到对组织器官的保护,改善体内神经内分泌内环境。在舒张末期主动脉瓣开放前囊体快速排空,相对增加主动脉内容积,瞬时降低主动脉内压力,即降低心脏后负荷,同时降低下一个收缩期的主动脉内压力峰值及平均压力,从而使心脏收缩期做功降低,减少心肌耗氧耗能[3 ],提高血液泵出量,改善下一心动周期中舒张期心室充盈状态减少心室前负荷。(图1)[4]365医学网 转载请注明

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图1IABP作用周期主动脉压变化曲线365医学网 转载请注明
    从图一的IABP作用周期主动脉压变化曲线可以看出在IABP作用过程中在舒张期提高了冠状动脉的灌注压,但灌注压的提高是否等同于冠状动脉灌注血流的提高?目前一些实验结果并未获得预期结果[5 ,6 ]。这些可能与冠状动脉小动脉自身调节系统的存在有关。有研究表明冠状动脉小动脉自身调节系统可以在灌注压处于60-140mmHg区间使得灌注血流的相对稳定[7 ]。所以正常血压状态下舒张期血压高于60mmHg时,由于小动脉自身调节作用,寄希望于使用IABP提高灌注压来增加心肌血流灌注并不现实。但在血压状态低于正常水平冠状动脉灌注期灌注压低于60mmHg或冠状动脉小动脉自身调节系统失效时IABP的使用在理论上是能够改善心肌灌注的。365医学网 转载请注明
    近期DeSilva[ 8]等人利用冠脉内推注足量腺苷可以充分扩张血管床降低血管阻力,消除小动脉自身调节的方法在IABP使用和不使用两种状态下,测定使用腺苷前后冠状动脉内血流及压力情况,结果显示在冠状动脉自身调节能力正常时,IABP的使用并不能增加冠状动脉血流灌注;在自身调节能力消失时,使用IABP可以增加冠状动脉远段血管的血流灌注。Schampaert等人使用猪心的研究中提示在同时存在心肌缺血及心脏泵衰竭的情况下,存在小动脉自身调节系统失效,这种状态下舒张期动脉压与冠状动脉血流呈线性相关,使用IABP辅助支持可以提高冠脉内血流约50%。[9 ,10 ]365医学网 转载请注明
    从研究结果看只有在小动脉调节消失或压力处于调节区间外的情况下IABP增加灌注压后才能增加冠状动脉血流灌注量。在以下三种临床情况时IABP的作用可能获得应有的效果:1.存在严重狭窄或次全闭塞血管灌注区域;2.存在心肌缺血的区域,如心肌梗死后的心肌顿抑区域或撤除体外循环时;3.升主动脉内压力持续低于自动调节压力区域的下限即小于60mmHg。365医学网 转载请注明
    冠状动脉灌注的自身调节能力对于应用IABP临床效果的影响并没有受到充分的理解及重视,所以在以往的一些评价在急性心肌梗死或心源性休克应用IABP治疗效果的大型临床试验的入选标准中并未涉及这些方面的内容。365医学网 转载请注明
    在应用过程中,患者心功能需保持在一定水平以上且心脏电活动相对稳定IABP才是有效的。应用IABP取得理想的效果取决于以下几个方面包括:囊体在主动脉中的位置、囊体的扩张体积、囊体直径与主动脉直径的关系、囊体扩张与收缩的时机,以及患者的血压、心率、血管阻力和小动脉自动调节功能状态。365医学网 转载请注明
IABP的操作和使用要点365医学网 转载请注明
    操作要点:腹股沟区皮肤消毒铺巾,局部麻醉,穿刺针刺入股动脉,通过穿刺针芯放置0.035英寸(0.89mm)的J型指引导丝于股主动脉,退出穿刺针,送入IABP鞘管,沿导丝送入球囊。身高大于165cm的患者,选用40ml的IABP球囊;身高低于165cm的患者,选用30ml的IABP球囊;球囊充盈阻塞主动脉的85%~90%的内径为佳,以免造成主动脉损伤。球囊产生的舒张压峰值(PDP)应高于收缩期峰压。365医学网 转载请注明
    球囊放置的位置:推荐在透视下植入,应将球囊植入左锁骨下动脉开口下1~2cm,但下端不要超过肾动脉开口。如床边行IABP,可将导管尖端与患者的胸骨角平齐做一测量,粗略判断植入的球囊长度。植入后可复查胸片,球囊尖端应在第2到第3肋之间。365医学网 转载请注明
    IABP的触发:IABP的触发有7种模式,大多情况下,可通过ECG的R波信号作为触发信号。当植入起搏器,可选起搏信号触发。当心电图无法获得或信号不佳时,可选用动脉压力波形触发模式。365医学网 转载请注明
IABP压力波形分析和充气、放气时相判断365医学网 转载请注明
    球囊充气、放气时相确定是取得良好的血流动力学效果至关重要。365医学网 转载请注明
    通常根据压力波形来准确选择,在最初调节时,将辅助时间设置为2:1,以便观察无IABP时的动脉压力波形。为起到增加冠脉灌注和增加系统灌注压的足作用,就需要增加舒张压和降低动脉压,这就要求在舒张期一开始就充气。这时,识别压力波形的重搏切迹(Dicroticnotch,DN)较为重要,充气应该恰在重搏切迹开始前。放气时间的选择并无明确的特殊心动周期识别点,而为起到减少心肌耗氧量和增加每搏输出量的作用,就需要减少心脏后负荷,需仔细调节时相使球囊辅助的舒张末压低于自身的舒张末压,而同时球囊辅助的收缩期峰压要低于自身的收缩峰压。365医学网 转载请注明
    IABP撤机:病情趋于稳定、血流动力学改善时,可停用IABP。撤机应逐渐进行,由1:1(气囊:心率)改为1:2或1:3。若血流动力学稳定,则可停机。在撤出球囊导管前,气囊必须继续工作,避免1:3运行时间大于8小时或停搏超过30分钟,以防止气囊上血栓形成。IABP的效果:IABP正常运转后通常能使患者的心排量增加20%~39%。对于高危患者,预防性置入IABP可使PCI成功率提高到95%。365医学网 转载请注明
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参考文献365医学网 转载请注明
 1. Kern MJ, Aguirre FV, Tatineni S, et al. Enhanced coronary blood flow velocity during intraaortic balloon counterpulsation in critically ill patients [J]. J Am Coll Cardiol, 1993, 21(2): 359-368.365医学网 转载请注明
 2. Williams DO, Korr KS, Gewirtz H, Most AS. The effect of intraaortic balloon counterpulsation on regional myocardial blood flow and oxygen consumption in the presence of coronary artery stenosis in patients with unstable angina. Circulation 1982;66:593-597.365医学网 转载请注明
 3. Scheidt S, Wilner G, Mueller H, Summers D, Lesch M, Wolff G, Krakauer J, Rubenfire M, Fleming P, Noon G, Oldham N, Killip T, Kantrowitz A. Intra-aortic balloon counterpulsation in cardiogenic365医学网 转载请注明
shock. Report of a co-operative clinical trial. N Engl J Med 1973;288:979-984.365医学网 转载请注明
 4. Myat A, McConkey H, Chick L, Baker J, Redwood S. The intra-aortic balloon pump in high-risk percutaneous coronary intervention: is counterpulsation counterproductive? J Interv Cardiol 2014;4:211-234.365医学网 转载请注明
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7.Feigl EO. Coronary physiology. Physiol Rev 1983;63:1-205.365医学网 转载请注明
8.De Silva K, Lumley M, Kailey B, et al. Coronary and microvascular physiology during intra-aortic balloon counterpulsation [J]. JACC Cardiovasc Interv, 2014, 7(6): 631-640.365医学网 转载请注明
9.Schampaert S, van ’t Veer M, Rutten MC, van Tuijl S, de Hart J, van de Vosse FN, Pijls NH. Autoregulation of coronary blood flow in the isolated beating pig heart. Artif Organs 2013;37:724-730.365医学网 转载请注明
10.Schampaert S, van Nunen LX, Pijls NH, Rutten MC, van Tuijl S, van de Vosse FN, van ’t Veer M. Intra-aortic balloon pump support in the isolated beating pig heart in non-ischemic and ischemic pump failure. Artif Organs 2015;39:931-938.365医学网 转载请注明

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作者简介
周玉杰
单位:首都医科大学附属北京安贞医院
简介:  首都医科大学附属北京安贞医院副院长、北京市心肺血管疾病研究所常务副所长。主任医师、教授、博士生导
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