增強型體外反搏在心血管疾病康復中的應用與研究進展

梁塑臻 錢孝賢

增強型體外反搏 （EECP）是一種無創輔助循環技術及裝置，目前廣泛應用于防治心血管疾病中。作為心臟康復的一個重要心臟輔助治療手段，EECP 對于心血管疾病的預防、治療及康復都發揮著不可忽視的作用。隨著對EECP 研究的深入，如今EECP 不僅應用于心力衰竭的治療與康復，而且更廣泛地應用在多種心血管疾病的治療、康復等環節中。本文對EECP 在心血管疾病康復領域中的進展進行綜述，并對其在臨床的未來運用進行展望。

一、EECP 的工作原理

反搏是通過機械的方式，使主動脈內收縮期血壓降低、舒張期血壓增高，以輔助心臟做功，改善血液循環，增加心、腦、腎等重要器官的血流灌注的一種輔助循環方法。常用的反搏方法有主動脈內氣囊反搏和體外反搏兩種。目前體外反搏在國際上被廣泛應用的是EECP 裝置，其工作原理是在患者的小腿、大腿及臀部分段包裹特制的氣囊套，由電子控制系統檢測追蹤患者的心電圖R 波，通過電子計算機實時推算心臟的收縮期和舒張期，氣源系統根據指令對各段氣囊進行充氣、排氣，在心臟舒張期各段氣囊由遠及近地以大約50 ms 的時差序貫充氣，提高舒張期灌注壓；當心臟進入收縮期，電指令全部氣囊迅速同步排氣，下肢減壓后動脈舒張，容納更多來自主動脈的血液，使心臟的后負荷得以減輕。

二、EECP 對心血管疾病的作用機制

EECP 作為心臟康復的一種重要手段，在心血管疾病的預防、治療和康復中都起著重要的作用。EECP 的病理生理機制及其對心血管疾病的作用機制被普遍認為是EECP 通過調節血流切應力、改善血管內皮功能及抗動脈粥樣硬化等機制發揮作用，從而起到預防、治療及康復心血管疾病的療效。

1.調節血流切應力

研究表明，EECP 可改善血流動力學，提升動脈血流切應力，即血流與血管內皮間產生的平行于管壁的摩擦力，被認為是EECP 裝置的主要機制。當人體血流動力學紊亂時，血管收縮、血流湍流形成，震蕩剪切指數增加，血流切應力降低。當受試者接受EECP 治療時，EECP 同步心動周期充、放氣，提高受試者舒張期灌注壓，減輕心臟后負荷，同時改善血管壁彈性，減少血流湍流現象，降低外周血管阻力，同時側支血流指數及血流儲備分數增加，器官組織血流量增加，從而降低震蕩剪切指數，增加動脈血流切應力30～60 dyne/cm，從而穩定血流，維持血流動力學穩定，改善器官組織灌注。筆者既往的研究也發現EECP 治療可增加頭臂干及冠狀動脈血流量，改善側支循環及血流儲備，進而改善心肌缺血缺氧狀態。

2.改善血管內皮功能

EECP 能明顯改善排列紊亂的血管內皮，舒張血管內皮，改善血管內皮功能，其作用可能與血管內皮細胞在不同血流切應力下的反應差異有關。當血管內皮細胞暴露在高血流切應力下，血管內皮細胞表達促炎癥因子及脂質過氧化標記物，如內皮素-1、氧自由基等水平明顯下降，抑制血管內皮細胞的炎癥反應。同時抑癌基因p53 的表達水平上調，端粒重復序列結合因子-2水平提高，血管內皮細胞及心肌細胞衰老得以延緩。除此之外，EECP 增加血管中血流切應力，上調血管內皮生長因子的表達合成，如血管性假血友病因子、血管內皮生長因子、堿性成纖維細胞生長因子和肝細胞生長因子，促進內源性內皮祖細胞動員、歸巢和分化，促進血管的新生和形成。

3.抗動脈粥樣硬化

血管內皮細胞在不同血流切應力下的反應具有差異。在低血流切應力狀態下，血管內皮細胞表達為動脈粥樣硬化表型，上調促動脈粥樣硬化因子的表達，在低血流切應力區域形成“脂質濃度極化”的現象，促進動脈粥樣硬化斑塊的形成。而在高水平血流切應力下，血管內皮細胞表達為具有抗動脈粥樣硬化作用的表型，降低炎癥因子表達水平、提高抗氧化應激因子水平，且對現有動脈粥樣硬化的血管具有正性重塑的作用。同樣有研究發現，EECP 可以抑制單核細胞游走、吞噬，減少泡沫細胞的產生，從而抑制動脈粥樣硬化形成。最近研究發現，EECP 通過抑制血管內皮細胞黏附分子、血小板源性生長因子受體和纖溶酶原激活物抑制劑-1 等促血小板聚集因子的表達，抑制血小板聚集，尤其是花生四烯酸誘導的血小板聚集，從而抑制動脈粥樣硬化形成。

三、EECP 對心血管疾病康復的影響

1.慢性心功能不全

慢性心功能不全患者接受足療程EECP 治療后，中心動脈壓及主動脈脈壓降低，心肌供氧-供血平衡改善，左心室耗能指數和心肌耗氧量指數降低，冠狀動脈灌注壓和心內膜下灌注指數增加，心臟前、后負荷減輕，心功能不全癥狀得以改善。在PEECH 試驗中，前瞻性評估了EECP 對慢性心功能不全患者的作用，其結果顯示，EECP 改善了慢性心功能不全患者的運動耐量，35%受試者的最大運動耐受時長增加至少1 min，心功能分級改善持續6 個月，明尼蘇達生活評分在EECP 治療1 周后明顯改善，該結果在65 歲以上的老年人群中更為明顯。除此之外，EECP 可明顯增加慢性心力衰竭患者6 min步行距離，提高LVEF，降低血清N-末端B 型利鈉肽原水平，緩解慢性心力衰竭癥狀。對因心力衰竭住院的缺血性心肌病患者在出院90 d 內接受足療程EECP 治療并隨訪，發現相對于預測的34%再住院率，僅有6.1%接受EECP 治療的缺血性心肌病患者因心力衰竭再住院。此外，接受EECP 治療后缺血性心肌病患者平均步行距離增加52 m（ 18.4%），杜克活動狀態指數增加9.95點（ 100%），分別有61% 及60% 的患者NYHA心功能分級及加拿大心絞痛分級得到改善。不管是收縮期抑或舒張期心力衰竭患者，在接受足療程EECP 治療后，患者的90 d 再住院率降低，且主要心血管不良事件（MACE）發生減少。

2.缺血性心肌病

對于缺血性心肌病患者而言，改善舒張壓/收縮壓比值能有效改善冠狀動脈血流動力學。與正常冠狀動脈相比，重度狹窄的冠狀動脈（大于75%面積狹窄）在EECP 中血流動力學改善更為明顯，平均壁面剪切應力風險區表面積比與震蕩剪切指數風險區表面積比下降（ 分別由12.3%降至6.7%，6.8%降至2.5%）。MUST-EECP 是第一個研究EECP 對缺血性心肌病患者影響的多中心、前瞻性的隨機對照試驗，試驗結果顯示，EECP 治療后患者運動耐量、負荷運動時ST 段下降1 mm、心絞痛發作頻率和硝酸甘油使用頻率均有明顯改善，70%的患者癥狀改善可持續1 年。還有研究顯示，缺血性心肌病患者在接受17 次半療程EECP 治療時也可使主動脈壓降低，主動脈收縮張力時間指數降低，左心室充盈壓降低，心肌耗氧量下降，改善心肌灌注，左心室后負荷降低，從而降低加拿大心絞痛分級，減少硝酸酯類藥物用量。而在EECP 治療有效的缺血性心肌病患者中，75%的患者在3～5 年內持續獲益，64%的患者5 年內無MACE 發生。

3.難治性心絞痛

難治性心絞痛除常規藥物治療外，心臟康復治療對于難治性心絞痛患者而言是值得嘗試的治療方式。EECP 治療后，難治性心絞痛患者負荷運動耐受時間由6.48 min 增加到9.20 min，最大運動負荷當量由4.44 代謝當量增加至5.65 代謝當量，LVEF 由42.65%上升至44.26%。一項薈萃分析表明，在接受足療程EECP 治療后，72%的難治性心絞痛患者心絞痛癥狀緩解，52%的患者無心絞痛再發作，且2 年內因心絞痛再住院率及MACE 發生率降低，2 年內生存率為83%，極大程度改善了難治性心絞痛患者的生活質量及預后。對未行PCI 或冠狀動脈旁路移植術的難治性心絞痛患者予EECP 治療后，調查發現受試者西雅圖心絞痛問卷得分明顯下降，在治療前高NYHA 心功能分級患者人群中該差異更加明顯，該效果在EECP 治療第5～7 周開始明顯。絕大多數難治性心絞痛患者對EECP 有良好的耐受性，報告的MACE 相對更少，同時還可以減輕患者焦慮的心理狀態。EECP 對于難治性心絞痛患者而言是安全、可靠、有效的無創心臟康復治療手段，EECP 對于難治性心絞痛的療效值得肯定和支持。

4.擴張型心肌病

對于擴張型心肌病患者而言，除了堅持藥物治療之外，心臟的康復鍛煉對其預后也是極其重要的。臨床上發現，擴張型心肌病患者在常規藥物治療基礎上，加予心臟康復指導及足療程EECP 治療并隨訪2 個月，擴張型心肌病患者利鈉肽、癌抗原125 等血清學心功能指標較前降低，LVEF、心輸出量增加，左心室舒張末期內徑減小，6 min 步行試驗距離增加。這對于擴張型心肌病患者而言，在堅持藥物治療基礎下，接受EECP 為主的心臟康復可改善患者心肌功能，進而改善生活質量及預后。

5.心臟X 綜合征

心臟X 綜合征由于其病理生理特殊性，目前國際上對其尚無特異性的治療方式，常規抗心肌缺血藥物及曲美他嗪均可緩解心絞痛癥狀，但由于療效的個體差異，對于心臟X 綜合征的治療方法仍有待進一步挖掘。在常規治療基礎上對心臟X 綜合征患者加予足療程的EECP 治療，隨訪1年后發現，心臟X 綜合征患者心絞痛癥狀均有所緩解，87%的受試者無MACE 發生。由此筆者認為，常規藥物治療基礎下加予足療程的EECP可以作為治療心臟X 綜合征的一種有效無創治療手段，以減少心絞痛發作頻率、降低疼痛程度，從而改善患者的生活質量。

四、結 語

EECP 目前仍主要應用于心絞痛、心力衰竭的患者，通過調節血流切應力、改善血管內皮功能、抑制炎癥及抗動脈粥樣硬化等病理生理機制發揮作用，增加冠狀動脈回心血量，改善心肌供氧-供血平衡，改善心臟前、后負荷，從而緩解心絞痛及心力衰竭癥狀。但隨著研究的不斷進展，EECP 開始在更多心血管疾病（如擴張型心肌病、心臟X 綜合征）中得以運用，并為患者取得了客觀的益處。作為無創的心臟康復技術，EECP 將在心血管疾病領域的治療及康復環節中體現它的臨床價值。