重症患者的生命支持是现代医学中非常重要的一环，涉及多种技术和设备的使用，如机械通气、血液净化、机械循环辅助（mechanical circulatory support，MCS）等。其中，MCS 在治疗各种原因引起的心原性休克（cardiogenic shock，CS）中发挥重要作用［1］。
CS 是由心脏原因引起的心输出量下降，进而导致组织灌注不足的一组临床综合征［2］。根据患者的临床表现、低灌注情况及血流动力学状态，心血管造影和介入学会（Society for Cardiovascular Angiography and Interventions，SCAI）将CS 分为A～E 期（A～B 期患者尚未出现低灌注，C～E 期患者出现需要积极干预的不同程度的器官低灌注），是目前临床诊断和决策的主要依据［3］。
CS 的早期识别和处理至关重要，包括积极寻找并处理CS 的病因，如急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）后早期再血管化，优化容量负荷及选择合适的血管活性药物等［4］，在此基础上，仍有相当一部分患者的情况进一步恶化，需要MCS 支持。根据支持时长，MCS 可分为短期MCS（temporary MCS，tMCS）及长期MCS。本文就tMCS 装置在CS 患者中的应用进行综述，并重点介绍主动脉内球囊反搏（intra-aortic balloon pump，IABP）、Impella、静脉-动脉体外膜肺氧合（venoarterial extracorporeal membrane oxygenation，VA-ECMO）等常用tMCS 装置。
一、tMCS 装置简介
目前使用的tMCS 装置包括左心室辅助如IABP、Impella、TandemHeart，右心室辅助如Impella RP、Protek Duo 以及双心室辅助如CentriMag、VAECMO 等。
（一）左心室辅助
1.IABP：IABP 是最早也是最常用的tMCS 装置［5］。顾名思义，IABP 是一种反搏装置，经股动脉或腋动脉将球囊置入降主动脉，球囊位于左锁骨下动脉与肾动脉之间，球囊内充以氦气，并与体外的气源及反搏控制装置相连。将患者的心电或血压信号馈入反搏控制装置，使球囊泵与患者的心脏搏动同步反向动作（图1）：在心脏收缩前一瞬间，球囊快速放气，降低主动脉内舒张末压，降低后负荷，减少左心室做功，减少心肌氧耗；在心脏舒张前一瞬间，球囊快速充气，增加舒张期冠脉灌注压力，增加心肌供氧［6］。此外，球囊放气瞬间产生的虹吸作用还可使心输出量增加0.5～1 L/min［7］，虽然大大少于其他心脏辅助装置，但IABP 对心脏代谢的帮助（增加冠脉血流及氧供，降低左心后负荷及氧耗）不容忽视。IABP的主要并发症为血管并发症，如出血、肢端缺血、肾缺血、球囊破裂导致的空气栓塞等。IABP 的主要禁忌证为主动脉夹层及重度主动脉瓣反流。
2.Impella：Impella（Abiomed，Danvers，MA，USA）是一种轴流泵，可以经皮或外科切开经股动脉或腋动脉逆向置入左心室，泵体跨过主动脉瓣，流入道位于左心室，流出道位于升主动脉内，为左心室提供直接、持续的减负作用［8,9］。通过直接卸载左心室，Impella 可以迅速降低左室舒张末期压力，最终降低左室心肌氧耗［10］。Impella 的流量可以通过转速进行调节，但应重点关注Impella尖端位置，位置过深可能会导致二尖瓣破坏或功能性二尖瓣狭窄、心内膜损伤甚至抽吸事件，位置过浅则可能会导致左室卸负荷不足。理想的尖端位置一般在左室中部、主动脉瓣下3.5 cm 处，可以通过心脏超声进行调整［11］。
根据型号不同，Impella 可以为左心室提供部分或全部血流动力学支持：Impella 2.5 最大可以提供2.5 L/min 流量支持，Impella CP 最大3～4 L/min，Impella 5.0 最大5 L/min，Impella 5.5 最大6 L/min［12］。Impella 置入操作较IABP 更复杂，通常需要心脏超声或X 线引导，而且大口径Impella（5.0、5.5）需要外科切开，因此使用没有IABP 广泛，但近年来置入量有增加趋势［13］。Impella 的主要并发症包括溶血、出血、血栓形成、肢端缺血、感染等，主要禁忌证包括重度主动脉瓣狭窄（≤0.6 cm2）、中重度主动脉瓣反流、周围血管疾病、存在主动脉机械瓣或左室血栓形成等［11,14］。
3.TandemHeart：作为一种体外离心泵，TandemHeart（LivaNova，UK）可以将血液从左房吸出，泵入体循环。TandemHeart 的流入道一般经股静脉置入，经房间隔穿刺后置入左房，流出道则经股动脉穿刺置入腹主动脉，从而绕过左室，为心脏提供最大5 L/min 的流量支持［15,16］。当患者存在Impella 禁忌证如室间隔缺损、左室血栓形成、主动脉瓣机械瓣置换术后、重度肥厚型心肌病等情况时，可以考虑TandemHeart［17］。此外，对于严重低氧血症的患者，还可以在装置中加入氧合器，为患者提供氧合支持［9,18］。TandemHeart 的主要血流动力学效应是卸载左心室，进而降低肺毛细血管楔压、肺动脉压以及心脏做功和氧耗［19,20］。TandemHeart的主要并发症有溶血、肢端缺血、房间隔穿刺相关并发症、气体栓塞或泵血栓形成等。
（二）右心室辅助
1.Impella RP：和Impella家族的其他装置类似，Impella RP（Abiomed，MA，USA）也是一种轴流泵，主要适用于孤立性右心衰竭的患者。Impella RP 需要经股静脉穿刺，顺行跨过肺动脉瓣置入肺动脉，可以为右心提供4 L/min 左右的流量支持［22］。Impella RP 的主要禁忌证包括重度肺动脉瓣或三尖瓣病变、下腔静脉滤器植入、右房血栓形成等。Anderson 等［23］开展的一项评估Impella RP 的安全性和有效性的前瞻性多中心研究（RECOVER RIGHT）发现，Impella RP 置入后患者的血流动力学指标明显改善（心输出量增加、中心静脉压下降），入组患者的30 d 生存率为73.3%，顺利撤除Impella RP 的患者均存活至180 d，为Impella RP在难治性右心衰竭患者中的应用提供理论依据。
2.Protek Duo：Protek Duo（LivaNova，UK）包含一个双腔管路，流入道在右房，流出道在肺动脉，跨过右室，将右房血液直接泵入肺动脉，最大可以为右心提供5 L/min 的流量支持［24］。与TandemHeart 类似，Protek Duo 也与体外离心泵相连，所以有时候也被称为TandemHeart Protek［25］。与Impella RP 不同的是，Protek Duo 可以连接体外氧合器，同期为患者提供氧合支持［26,27］。此外，颈内静脉入路适合于下腔静脉滤器或下肢静脉存在禁忌的患者。Protek Duo 的主要并发症包括出血、溶血、血管损伤等［26］。Protek Duo 于2016 年首次应用于临床［28］，目前仅见于病例系列报告，其中，样本量较大的是Eeorge 等［29］报道的关于临时性右心辅助装置在急性右心衰患者中应用的单中心回顾性研究，研究共纳入42 例右心辅助患者（32 例Protek Duo，6 例Impella RP，4 例外科右心辅助装置），大多数患者在入组时已经出现肝肾功能不全、乳酸升高，平均支持时间为8.5 d，尽管置入右心辅助装置后患者的血流动力学及组织灌注明显改善，仍有31.6%的患者未能存活至撤机，存活至出院的患者比例只有47.4%，1 年生存率为40.2%。
（三）双心室辅助
1.CentriMag：CentriMag（Abbott，Chicago，IL，USA）是一种体外离心泵，需要外科开胸置入，最大可以提供10 L/min 的流量支持，这是其他经皮置入心脏辅助装置所不具备的优势。根据插管位置的不同，CentriMag 可以提供单纯左心（左室-升主动脉）、单纯右心（右房-肺动脉）及双心室（左室-升主动脉+右房-肺动脉）辅助。虽然磁悬浮叶轮可以显著改善血液相容性，抗凝仍然是必要的［12］。Wang 等［30］开展了一项CentriMag应用于暴发性心肌炎-体外心肺复苏（extracorporeal cardiopulmonary resuscitation，ECPR）患者的历史对照研究，在CentriMag（2015 年底）引入该中心以后，对于体外生命支持维持困难的患者，使用Centrimag 双心室辅助系统。研究共入组22 例患者，11 例单纯体外生命支持，11 例过渡到CentriMag，研究发现，和单纯体外生命支持相比，CentriMag组患者血流动力学改善更明显（血管活性药物剂量下调、组织灌注改善），生存率更高（72.7% vs 27.2%，P=0.033），为CentriMag 在该类患者中的应用奠定了理论基础。Chen 等［31］回顾性分析了59 例ECPR 过渡到双心室CentriMag 辅助患者的情况，发现CentriMag 成功挽救了26 例患者生命（13 例恢复，13 例移植），主要并发症包括出血、血栓形成及感染，说明作为一种挽救性治疗手段，CentriMag 可以用于挽救重度CS-长时间CPRECPR 患者的生命。
2.VA-ECMO：VA-ECMO 也是一种体外离心泵，将血液从静脉系统引出，经过膜肺氧合后，回输至动脉系统，为患者提供充分的循环和氧合支持。根据插管方式不同，可以分为经外周VA-ECMO（上腔或下腔置静脉引流管，股动脉、腋动脉或颈内动脉置动脉回输管）与经中心VA-ECMO（大多为心脏外科术后患者，右房引血，升主动脉回血）［32］。作为一种桥接手段，VA-ECMO 适用于各种类型的难治性CS，禁忌证分为绝对禁忌证及相对禁忌证，绝对禁忌证包括恶性肿瘤播散、无目击者心搏骤停、严重且不可逆的脑损伤、重度主动脉瓣关闭不全、严重且不可逆的多器官功能衰竭、重度周围血管病变等，相对禁忌证包括高龄、出血等［33］。
常用右心室及双心室辅助装置总结见图3。
二、常用tMCS 在重症患者中的应用
受IABP-SHOCK Ⅱ［34,35］研究的影响［Thiele 等开展的多中心随机对照试验（randomized controlled trial，RCT），IABP 未能降低AMI-CS 患者的30 d病死率，也没有证据表明患者有远期获益］，欧洲心脏病学会不推荐对AMI-CS 患者常规使用IABP（ⅢB 推荐）［36］。但是，对于出现机械性并发症的患者，如室间隔穿孔、乳头肌破裂等，IABP 应该被考虑（ⅡaC 推荐）［37］。此外，IABP-SHOCK Ⅱ研究入组的患者均为再血管化患者，循环灌注接近正常，无法体现出IABP 的循环支持效应，且对照组挽救性使用IABP 的比例并不低，因此，对于需要较大剂量血管活性药物支持的AMI-CS 患者，IABP 仍然是一个不错的选择。在美国，对于AMICS 患者，尽管缺乏证据支持，IABP 仍然是最常用的临时心脏辅助装置［38］。近年来，对于急性失代偿性慢性心力衰竭，IABP 也可以发挥良好的救治作用［39,40］。
由于IABP 的推荐等级下降，VA-ECMO 和经皮穿刺MCS 的使用相应增加［38,41］。但是，几项大型的RCT 研究，如ECLS-SHOCK 研究［42］、EUROSHOCK 研究［43］、ECMO-CS 研究［44］等，均未能证实常规使用VA-ECMO 可使AMI-CS 患者获益，不禁让人怀疑VA-ECMO是否存在过度使用的问题［45］。一方面，VA-ECMO 相关并发症，如出血、肢端缺血、严重感染等［46,47］，可能会使部分本应获益的患者死亡；另一方面，研究者并没有限制对照组患者交叉使用tMCS 装置，也可能会使获益被稀释。以ECLS-SHOCK 研究为例，VA-ECMO 组患者大出血、需要干预的肢端缺血发生率明显高于对照组，且12.5%的对照组患者交叉使用了VA-ECMO［42］。
VA-ECMO 的另一大指征是ECPR。部分心搏骤停患者经过传统心肺复苏（cardio-pulmonary resuscitation，CPR）及药物治疗后自主循环无法恢复，此时，可以考虑ECPR。尽管可以成功挽救特定患者的生命，目前开展的3 项RCT 研究均未证实ECPR 可以提高患者的生存率［53,54,55］。对于院外心搏骤停者，是尽早转运至有能力进行ECPR 的中心还是就地CPR 仍存在争议。Grunau 等［56］比较就地CPR 与停搏期间转运对患者生存率的影响，发现与就地CPR 相比，停搏期间转运组患者病死率更高。Linde 等［57］对停搏期间转运的患者进行分析，发现只有38%的患者启动了ECPR，未启动原因包括入院前“低灌流”时间过长、重度代谢异常及呼气末二氧化碳过低，未启动ECPR 的患者病死率高达98%，高于启动ECPR 的患者（77%）。合适的患者、合适的启动时机、ECPR 团队的经验、入院前后的组织协调及后勤保障情况等，都是决定ECPR 成功与否的关键因素。
2024 年发表于New England Journal of Medicine的DanGer Shock 研究发现，和标准治疗相比，常规使用Impella CP 可以显著降低ST 段抬高型心肌梗死相关CS 患者的180 d 全因病死率［58］。这项国际、多中心RCT 研究将为Impella 在AMI-CS 患者中的应用提供理论依据。Impella 在PC-CS 患者中的应用仅见于病例系列报告。Griffith 等［59］开展了一项Impella 应用于PC-CS 患者的多中心前瞻性研究，研究共入组16 例患者，Impella 置入后患者的血流动力学状态立即改善，由于患者总体生存率较高（30 d 94%，3 个月81%，1 年75%），作者总结在PC-CS 患者中使用Impella 是安全有效的。
三、总结
tMCS在CS患者的治疗中发挥重要作用。目前，大型RCT 研究未能证实常规使用部分tMCS 装置，如IABP、VA-ECMO 等，可以降低CS 患者的病死率，今后如何优化各类tMCS 技术，提高救治成功率，将成为临床实践和研究的重点。