技术前沿 | 心肾兼顾?Aortix™经皮机械循环支持治疗急性心衰相关心肾综合征的探索性研究结果公布(附急性心衰指南)

2023年10月9日,美国心脏协会(AHA)在《Circulation》上在线发布了主席建议(presidential advisory),重新定义了心血管疾病的风险、预防和管理,提出了心肾代谢综合征(Cardiovascular-kidney-metabolic syndrome)这一新概念。指南建议把肾脏并列作为心脏和代谢性疾病的防治主体[1]。强调早期筛查和治疗肥胖、糖尿病和肾脏疾病等危险因素有助于最大限度地降低患者未来出现心血管疾病和死亡的风险。

最近,一项针对急性失代偿性心力衰竭(ADHF)和心肾综合征(CRS)患者的早期可行性研究结果显示,使用Aortix经皮机械循环支持(pMCS)设备能够快速减容,明显改善对现有药物治疗无效患者的肾脏和心脏功能。


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AHA主席建议


心肾代谢(CKM)综合征的定义

CKM综合征是一种全身性疾病,其特征是代谢性危险因素(如肥胖、糖尿病)、慢性肾脏疾病和心血管疾病(心衰、冠心病、心房颤动、脑卒中和外周动脉疾病)之间的相互作用,最终导致多器官功能障碍和较高的心血管不良事件发生率。CKM疾病患者包括合并心血管病风险的患者和已罹患心血管病的患者。

CKM综合征的分期

图1 CKM疾病分期

0期:无CKM危险因素(正常的BMI和腰围/血糖/血压/脂肪分布,无慢性肾脏病(CKD)或心血管疾病);

1期:脂肪组织功能障碍(过剩/失调)存在超重或肥胖、腹型肥胖导致的糖耐量异常(通常表现为葡萄糖耐量受损或糖尿病前期),无其他代谢性危险因素或CKD;

2期:合并代谢性危险因素(高甘油三酯血症/高血压/糖尿病)和CKD;

3期:CKM疾病合并亚临床心血管疾病(包括动脉粥样硬化或亚临床心力衰竭);

4期:CKM疾病合并心血管疾病(包括冠心病、心力衰竭和中风)。这个阶段分为两部分:未出现肾功能衰竭患者的4a阶段和肾功能衰竭患者的4b阶段。

CKM的发病机制

图2 CKM的发病机制

1. 低灌注压力:心衰患者心排出量减少,导致肾脏灌注压力下降,从而影响肾脏的正常功能。

2. 钠水潴留:心衰患者由于心脏泵血功能下降,造成机体对肾脏排泄水分和钠离子的调节功能受损,导致钠水潴留,从而影响肾脏的功能。

3. 炎症反应:心衰患者的体内存在炎症因子等炎症介质,这些物质对肾脏造成损害。

4. 药物毒性:心衰患者常常需要使用利尿剂、ACEI、ARB、β受体阻滞剂等药物,这些药物在治疗心衰的同时也可能对肾脏产生毒性作用,导致肾脏损伤。


Aortix™主动脉内夹带反搏泵

Aortix™是一种6mm的经皮主动脉内夹带反搏泵(intra-aortic entrainment pump, IAEP),属于短期pMCS设备。目前预期用于治疗伴有CRS的ADHF患者。Aortix™通过18F输送导管经股动脉入路,置入降主动脉横膈水平,主动脉内的血流进入泵中,该泵会对血流加速,泵内加速血流通过夹带泵外血流,进而增加整体血流下行速度,影响肾动脉灌注。在临床前研究中,该泵可提供约3.5 L/min的流量支持,最高可达5L /min。该装置除了能直接增加肾动脉外,也可降低近心端主动脉阻力、增加远心端主动脉流量,进而降低左室后负荷,改善心排血量。

图3 Aortix™设备及工作原理

(A:主动脉中的一部分血液流入到泵中 B:流入泵中的血液被泵加速,从而以高速射流的形式向下游流出泵 C:高速血流夹带着泵外血流,使主动脉血流整体加速 D:最终时主动脉血流量增加)



研究设计与结果

Aortix CRS 探索性研究(NCT04145635) 是一项前瞻性、多中心、非随机化、非盲、单组研究,旨在评估ADHF和CRS相关肾功能衰竭恶化,即使进行了药物治疗仍存在持续充血的患者中的安全性和可操作性。

在美国和澳大利亚的10个临床中心治疗了18名患者,使用Aortix泵通过经皮导管手术被放置在降胸主动脉内,对患者进行了平均4.6天的治疗,以同时减轻心脏负荷和增加肾脏灌注。

结果显示:

1.快速减容,患者平均排出10.7±6.5L(P < 0.001)多余的液体; 

2.充盈压(中心静脉压和肺毛细血管压)下降超过33%;

3.根据eGFR测量,30天后肾功能改善了28.5%(P < 0.01),且无明显的溶血和血管通路并发症;

4.根据心力衰竭的重要生物标志物(NT-proBNP)测量,30天时心脏功能中位数提高了34%(P<0.05);

5.在30天内,呼吸急促的症状减少了45.9%(P<0.01)。

图4 中心插图-IAEP 治疗对急性失代偿性心力衰竭的影响

研究总结

目前,针对CRS患者的脱水治疗,如利尿剂、超滤等。然而,这些治疗方法存在一定的局限性,如利尿剂容易导致电解质紊乱和低血压等副作用,超滤则需要较长的操作时间和专业化的护理团队。与这些传统治疗方法相比,Aortix泵具有快速、安全、有效等优势,可以在短时间内将患者的血容量恢复到正常水平,减轻心衰和肾功能受损等症状,从而改善患者的生命质量和治疗效果。

该装置的创新设计采用在主动脉内放置,利用流体夹带来泵送血液,提供生理上自然的治疗。由于Aortix系统可以在大约45分钟内植入,并在治疗结束后约15分钟内取出且操作该设备不需要液体清洗或昂贵的控制台,因此该系统的使用很容易与实践相结合。

此外,Aortix泵的出现也为CRS患者提供了一种新的治疗思路,该技术还可应用于其他心脏病患者,如心源性休克、急性心梗等,以提供有效的心脏辅助和治疗。

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参考文献:

Ndumele CE, Rangaswami J, Chow SL, et al. Cardiovascular-Kidney-Metabolic Health: A Presidential Advisory From the American Heart Association [published online ahead of print, 2023 Oct 9]. Circulation. 2023 Oct 9.doi: 10.1161/CIR.0000000000001184.

Cowger JA, Basir MB, Baran DA, et al. Safety and Performance of the Aortix Device in Acute Decompensated Heart Failure and Cardiorenal Syndrome [published online ahead of print, 2023 Sep 20]. JACC Heart Fail. 2023;S2213-1779(23)00368-2. doi:10.1016/j.jchf.2023.06.018

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