主动脉内球囊反搏泵(IABP)是怎么工作的?

时间:2025-02-28 12:09:33   热度:37.1℃   作者:网络

作为一名心血管重症领域工作多年的临床医师,笔者曾亲眼见证无数危重病人在主动脉内球囊反搏泵(IABP)的辅助下转危为安。这些年来,IABP作为最古老且仍被广泛使用的机械循环支持设备,在危重症心血管患者的救治中发挥着不可替代的作用。本文主要参考教科书,结合笔者经验简单介绍IABP的工作原理、适应症、操作要点及常见问题。

一、IABP的工作原理 

主动脉内球囊反搏泵(Intra-Aortic Balloon Pump, IABP)是一种机械循环辅助装置,最早于20世纪60年代应用于临床,是第一种机械循环支持(MCS)设备,至今仍被广泛使用。尽管现在有更先进的设备如Impella、TandemHeart和ECMO(体外膜肺氧合)可提供更强大的血流支持,IABP因其相对简单的操作和明确的效果仍是临床常用工具。

基本构成

IABP系统主要由三部分组成:

  1. 控制台:位于体外,提供气体(通常是氦气或二氧化碳)来充盈和排空球囊

  2. 球囊导管:经由股动脉插入,定位于主动脉内

  3. 监测系统:记录患者动脉压、心电图和设备参数

血流动力学效应

IABP通过在心脏周期的不同阶段同步充盈和排空球囊来辅助循环,其工作原理基于两个主要效应:

  1. **舒张期充盈(Diastolic Inflation)**:

    • 心脏舒张期开始时,球囊迅速充盈

    • 增加主动脉根部和冠状动脉的舒张压(DBP)

    • 提高冠状动脉灌注压,改善心肌供氧

    • 这一效应被称为"舒张期增强"

  2. **收缩期排空(Systolic Deflation)**:

    • 心脏收缩期开始前,球囊迅速排空

    • 降低主动脉内压力,减少左心室排血阻力

    • 减轻心脏后负荷,降低心肌耗氧量

    • 改善心排血量,这一效应被称为"收缩期卸载"

图片

通过这种机制,IABP实现了:

- 降低心脏工作负荷

  • 减少心肌氧耗

  • 增加冠状动脉灌注

  • 提高心排血量和全身组织灌注

二、IABP的临床适应症 

IABP主要应用于需要短期循环支持的情况,典型适应症包括:

1. 心源性休克

  • 急性心肌梗死后的心源性休克是最常见适应症

  • 作为挽救生命的桥梁治疗,为后续介入或手术赢得时间

2. 高危冠状动脉介入治疗

  • 左主干或多支复杂病变的患者

  • 严重左心功能不全(EF<30%)患者进行PCI前预防性使用

3. 心脏手术相关

  • 心脏手术前高危患者的预防性支持

  • 体外循环困难撤离的患者

  • 心脏手术后低心排综合征

4. 急性心力衰竭

  • 药物治疗难以控制的急性失代偿心力衰竭

  • 作为心脏移植或长期辅助装置的桥梁治疗

5. 严重心律失常

  • 药物治疗无效的顽固性室性心律失常

  • 伴血流动力学不稳定的心律失常

三、IABP的植入与定位 

笔者体会:建议始终准备多种规格的导管,提前评估患者血管条件,并确保有经验丰富的护理团队协助。在紧急情况下,这些准备可以节省宝贵的时间,也能大幅降低并发症发生率。

植入方式

IABP的植入通常由心脏专科医师(心脏病专家或心脏外科医生)完成,主要有两种植入方式:

  1. 经皮穿刺法

    • 最常用的方法,适用于大多数患者

    • 通常选择股动脉作为入路

    • Seldinger技术导管置入

    • 优点:操作简单,可在床旁完成

    • 缺点:需要患者严格卧床,增加血栓和感染风险

  2. 外科切开法

    • 适用于股动脉条件不佳或有禁忌证的患者

    • 可选择腋动脉或锁骨下动脉作为替代入路

    • 需要血管外科手术

    • 优点:可允许患者适度活动,减少肢体缺血风险

    • 缺点:操作复杂,并发症可能性增加

球囊定位

理想的IABP球囊位置为:

  • 近端:位于左锁骨下动脉开口远端约2cm处

  • 远端:位于肾动脉开口近端上方

正确定位的意义:

  • 避免阻塞重要分支血管(如锁骨下动脉、肠系膜动脉、肾动脉)

  • 确保最佳的血流动力学效应

  • 减少并发症风险

确认方法:

  • 术中透视引导

  • 术后胸片确认(球囊近端标记应位于主动脉弓下方)

四、IABP设备监测与报警设置 

设备监测与报警系统

IABP设备配备了先进的监测系统,用于实时观察患者状态和设备功能:

  1. 控制台监测功能

    • 显示动脉压力波形与趋势

    • 心电图监测与同步

    • 球囊充盈与排空时间记录

    • 治疗参数实时显示(如辅助频率、触发模式)

  2. 报警系统: 设备会在检测到问题时发出警报,以便医护人员及时干预。常见报警包括:

    • 心律失常或心率异常报警

    • 同步失败报警

    • 球囊漏气或破裂报警

    • 气体供应不足报警

    • 电源或电池问题报警

  3. 应对措施

    • 发生报警时,医护人员应立即评估患者状态

    • 检查设备连接和设置

    • 根据报警类型采取相应处理措施

    • 必要时手动模式操作或更换设备

  4. 临床监测指标: 使用IABP期间需密切监测以下患者指标:

    • 穿刺部位出血或血肿

    • 肢体温度、颜色、脉搏

    • 感染征象

    • 血小板计数

    • 尿量

    • 乳酸水平

    • 混合静脉血氧饱和度

    • 意识状态

    • 心率和心律

    • ST-T改变

    • 新发传导阻滞

    • 动脉血压(收缩压、舒张压、平均动脉压)

    • 中心静脉压

    • 心排血量/心指数

    • 肺毛细血管楔压(如有肺动脉导管)

    • 血流动力学参数

    • 心电图监测

    • 组织灌注指标

    • 并发症监测

模式设置

IABP可设置不同的辅助模式:

  1. 1:1模式:每个心动周期辅助一次,提供最大支持

  2. 1:2模式:每两个心动周期辅助一次,中等支持

  3. 1:3模式:每三个心动周期辅助一次,最小支持

笔者建议:在调整IABP模式时,许多年轻医生往往过于急于减弱支持强度。我的经验是,即使患者血流动力学参数改善,也应在1:1模式下再维持至少12小时以巩固疗效,然后才逐步过渡到1:2模式。过早减弱支持强度可能导致患者状态反复,延长总体治疗时间。此外,在模式调整后的前30分钟是最关键的观察期。

模式选择原则:

  • 初始通常选择1:1模式提供最大支持

  • 随着患者状态改善,可逐步过渡到1:2、1:3模式

  • 撤机前的训练阶段常用1:3模式

触发方式

IABP的工作需要与心脏周期同步,可采用以下触发方式:

  1. 心电图触发:最常用,通过R波识别心动周期

  2. 动脉压触发:当心电图不理想时的替代选择

  3. 内部触发:在无法获得可靠外部信号时的应急方式

五、IABP的并发症及处理 

常见并发症

  1. 血管相关

    • 肢体缺血(发生率2-30%):表现为肢体苍白、疼痛、感觉异常、脉搏消失

    • 血管损伤:动脉夹层、假性动脉瘤、动脉穿孔

    • 出血:穿刺点出血、后腹膜血肿

  2. 栓塞相关

    • 动脉栓塞:脑栓塞、肠系膜栓塞、肾栓塞、肢体栓塞

    • 气体栓塞:球囊破裂导致氦气或二氧化碳栓塞

  3. 感染相关

    • 局部感染:穿刺点感染、蜂窝织炎

    • 系统性感染:导管相关血流感染、败血症

  4. 血液学相关

    • 血小板减少:由于血小板粘附在球囊表面

    • 溶血:长期使用可能导致机械性溶血

  5. 设备相关

    • 球囊破裂

    • 定位移位

    • 设备故障

并发症预防与处理

  1. 肢体缺血预防与处理

    • 使用小尺寸球囊(如30-40ml)

    • 定期评估肢体血运

    • 出现缺血症状时考虑更换入路或外科干预

  2. 出血预防与处理

    • 穿刺操作精细,避免多次穿刺

    • 严格控制抗凝强度(ACT维持在180-220秒)

    • 局部加压和输血支持

  3. 感染预防与处理

    • 严格无菌操作

    • 规范化导管护理

    • 怀疑感染时及时抗生素治疗和导管替换

  4. 设备相关问题处理

    • 熟悉报警系统和应急处理流程

    • 设备故障时的替代支持方案

    • 定期检查和维护设备

六、IABP的使用时长与撤除 

使用时长

IABP是一种临时性辅助装置,不能永久留置。使用时长考虑因素:

  1. 典型使用时长

    • 大多数情况下使用数小时至数天

    • 心源性休克通常需要48-72小时支持

    • 特殊情况下可延长至1-2周

  2. 影响因素

    • 原发疾病严重程度

    • 心功能恢复情况

    • 是否作为桥接治疗

    • 并发症的发生与否

  3. 活动限制

    • 经股动脉置入需卧床保持腿部伸直

    • 经腋动脉或锁骨下动脉置入可允许有限活动

撤机准备

撤机前需评估以下指标:

  1. 血流动力学稳定

    • 平均动脉压≥65mmHg

    • 心指数≥2.2L/min/m²

    • 尿量≥0.5ml/kg/h

  2. 药物支持情况

    • 血管活性药物用量明显减少

    • 强心药物需求减低

  3. 原发病控制

    • 心肌梗死后恢复期

    • 心力衰竭得到控制

    • 手术后恢复良好

撤机步骤

  1. 逐步减少支持

    • 从1:1模式逐步过渡到1:2、1:3模式

    • 每个阶段观察患者耐受情况

  2. 抗凝调整

    • 停止肝素输注,等待ACT降至正常

    • 或使用鱼精蛋白中和肝素

  3. 拔除技术

    • 完全放气球囊

    • 缓慢拔出导管

    • 穿刺点加压30分钟以上

    • 或使用血管闭合装置(如Angio-Seal)

  4. 拔管后监护

    • 继续心电监护24小时

    • 密切观察穿刺部位出血

    • 规律评估肢体血运

    • 限制活动6-8小时

七、临床案例分享 

案例一:急性心肌梗死并发心源性休克

病例描述: 65岁男性,急性前壁ST段抬高型心肌梗死,伴持续胸痛、血压下降(80/50mmHg)、端坐呼吸、四肢湿冷,诊断为心源性休克。

治疗过程

  1. 紧急放置IABP(1:1模式)

  2. IABP支持下完成冠状动脉造影和前降支支架植入

  3. ICU继续IABP支持72小时

  4. 心功能逐渐恢复,按1:2→1:3→撤机流程成功撤除

效果评价: IABP及时支持稳定了血流动力学,为确定性治疗(PCI)争取了时间,最终患者康复出院。

案例二:难治性心力衰竭

病例描述: 58岁女性,扩张型心肌病病史5年,近期反复心衰加重,药物治疗效果不佳,入院时EF 15%,伴肺水肿、低血压。

治疗过程

  1. 放置IABP辅助循环

  2. 优化强心、利尿、血管扩张药物治疗

  3. IABP支持7天,作为心脏移植的桥梁治疗

  4. 成功进行心脏移植手术

效果评价: IABP作为桥梁治疗,有效控制了心衰症状,维持了器官灌注,使患者安全等待到合适的供体心脏。

八、常见问题与解答 

Q1: IABP与其他机械循环支持装置相比有何优缺点?

回答: IABP的主要优点包括操作简便、成本较低、并发症相对较少;缺点是血流动力学支持强度有限(仅增加心排血量约0.5L/min)。相比之下:

  • Impella提供更直接的左心室减负和更强的血流支持(可增加2.5-5L/min)

  • ECMO提供完全的心肺支持,但并发症风险更高

  • 不同设备应根据患者具体情况和支持需求选择

Q2: IABP在心源性休克的治疗中地位如何?

回答: 虽然2012年IABP-SHOCK II研究质疑了IABP在心源性休克中的死亡率获益,但在临床实践中,IABP仍被广泛用于:

  • 药物治疗不能稳定的血流动力学休克

  • 机械并发症(乳头肌断裂、室间隔穿孔)导致的心源性休克

  • 高危PCI的辅助支持

  • 作为更强大MCS装置的桥梁治疗

Q3: IABP禁忌症有哪些?

回答: IABP的绝对禁忌症包括:

  • 重度主动脉瓣关闭不全

  • 主动脉夹层

  • 主动脉瘤

相对禁忌症包括:

  • 外周血管疾病

  • 主动脉瓣机械瓣膜

  • 凝血功能障碍

  • 无法纠正的低体温

Q4: IABP相关的FDA召回通知有哪些?

回答: 近年来,部分IABP设备因各种原因被召回,包括设备故障、漏气或过热风险。被召回的型号包括:

  • Arrow FiberOptix和Arrow UltraFlex球囊泵

  • Datascope/Maquet/Getinge的CardioSave Hybrid和CardioSave Rescue球囊泵

使用设备前应确认是否在召回范围内,并遵循厂家的最新指导。

总结

IABP技术虽然古老,但其临床价值不容忽视。掌握这一技术,对于从事心血管急危重症救治的医生至关重要。希望本文能为医学生和年轻医生提供有价值的参考。

上一篇: Cell Metabolism 山东大学...

下一篇: SVN:抗凝后仍发生急性缺血性卒中的房颤...


 本站广告