心力衰竭是各类心脏疾病发展的终末阶段，其自然预后差，且治疗效果也不尽人意。左心室辅助装置（Left Ventricular Assisted Devices, LVAD）作为成熟的机械辅助循环装置，已成功的运用于终末期心衰的患者中，将该类疾病患者的生存率和生活质量大大提高，并逐渐成为终末期心衰心脏移植的过渡治疗甚至是终生治疗方案(1)。

回顾左心室辅助装置的研发历程，其经历了前后三代产品：第一代容积式心脏泵、第二代轴流泵、第三代离心泵。第二代轴流泵近10年在INTERMACS（Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support）上登记的患者就达到15000多人(2)。但是由于第二代产品提供持续的非生理性的血流，患者脉搏消失。这种血流缺乏生理脉动性，使得出血(3)、血栓(4)(5)、右心衰的发生率明显升高(6)。第三代离心式连续流心脏泵的问世，采用非接触式轴承设计，其抗血栓性能提升，出血率下降，耐久性更好，生存获益明显(7)，虽然同样是连续流血液泵，但部分离心泵通过不同设计具有一定的脉动性，血液流动呈周期性的变化，并使得血管壁面剪切力呈周期和非均匀改变，产生脉搏。

其中，Heartmate 3通过特殊的算法实现脉动性，每隔2秒，泵的转速下降2000转持续0.15秒，然后增加4000转持续0.2秒后恢复设定的速度。其设置初衷为提高泵冲洗，减少泵内血栓，延迟主动脉关闭不全的发生，减少动静脉畸形。但因其固定的时间间歇和患者自身的心动周期不一定匹配，因此其脉动性与患者心动周期和自身收缩力有较大关系。EVAHEART通过特殊的流道设计和叶轮设计产生脉动性。其脉动性跟随心动周期，收缩期增加射血，舒张期减少射血，可产生20-30mmHg的脉压差，对比Heartmate 3 效果更为生理。法国Corwave公司正在开发新型的人工心脏，保证体积较小的同时，通过磁力驱动，应用上下振动的高分子膜推动血液流动来实现脉动性。

新一代搏动Corwave

为什么这些公司要通过不同的方式来引入脉动性血流？脉动性血流与LVAD术后终末期心衰患者预后相关性如何？本文将就不同类型的人工辅助装置植入术后评价与脉动性血流的相关性研究进行简单介绍。

1、 脉动性血流提高LVAD术后左心室排空能力，增加心脏康复几率

LVAD植入后会提高心室排空能力，从而使得心室射血分数明显提高，从而使得患者心脏康复的几率大大增大(8)。但是不同类型的左室辅助装置植入术后，心脏功能改善情况不尽相同。相关文献显示脉动式心脏泵与连续流心脏泵相比较，前者对于左心室的排空、射血分数的升高、左室容积的缩小等所起作用更佳(9)。有学者发现置入脉动式心脏泵的患者，其植入后局部和外周的BNP指标较接受连续流心脏泵植入的患者下降更多，左室质量明显下降，细胞外基质变化和纤维化也显著减轻(8)。除此之外，也有回顾性研究发现脉动式心脏泵的患者，其心脏康复率远远高出连续流心脏泵患者3倍之多(10)。因此脉动性血流的存在对于LVAD术后的心衰患者获益更大。

搏动血流组（HM XVE）比连续流组左室容积缩小、射血分数提升更为明显；

三尖瓣和二尖瓣关闭不全发生率明显更低

2、 脉动性血流减少LVAD术后主动脉瓣关闭不全和主动脉瓣黏连发生率

LVAD术后患者存在主动脉瓣关闭不全和主动脉瓣黏连融合的可能。有文献指出，高转速的连续流心脏泵可导致主动脉根部直径进一步扩大，主动脉瓣持续关闭从而出现瓣膜黏连融合(11)(12)，并引起严重的主动脉瓣关闭不全，最终增加辅助装置的额外做功，减少循环灌注，甚至导致患者死亡率上升(13)。

因此对于连续流心脏泵，需要经常监测主动脉瓣关闭情况，并适当降低心脏泵的转速。而以EVAHEART为例，由于其较其他产品更低的转速，并加入仿脉动性的特点，增强了左室心肌收缩力，帮助主动脉瓣开合，降低了主动脉瓣关闭不全的发生率(14)。

EVAHEART具有比其他产品更高的脉压差，主动脉瓣环增加比例明显低于其他产品，

主动脉关闭不全发生率显著低于其他产品

3、 脉动性血流降低LVAD术后消化道出血

左心室辅助装置安置术后需长期服用抗凝和抗血小板药物，因此存在一定比例的出血事件。有研究显示，连续流心脏泵的患者往往会出现获得性von Willebrand Factor（vWF）综合征，即大分子质量vWF缺失，并导致血小板功能障碍(15)，同时该类患者也会出现消化道动静脉畸形现象(16)，使得消化道出血的发生率明显增高。也有学者认为无脉动性的连续流心脏泵可造成消化道低灌注，从而导致低氧诱发的血管扩张和畸形(17)。在著名的MOMENTUM3研究中，具有一定脉动性的HM3组与无脉动性的HM2组进行比较， HM3组消化道出血事件例数上低于HM2组 (7)，但统计学上没有显著差异，可能是因为HM3的脉动性较弱。在另一篇文献中，研究者对比了脉动性血泵和无脉动性血泵的患者结果，发现，术后早期脉动性血泵组的胃肠道出血（GI Bleeding）明显更少。

术后早期，无脉动组（黑色）的胃肠道出血并发症明显更多

4、  脉动性血流降低LVAD术后外周血管功能障碍风险

脉动性血流对于外周血管内皮功能有重要的保护功能，相关研究显示脉动性心脏泵与连续流心脏泵在血管功能上的作用仍存在较大差异。尽管连续流心脏泵能改善心衰患者的血流动力学，但是由于该装置的高转速，导致其显著的剪切力和循环应变，使得血管的内皮细胞损伤，从而引起外周血管阻力升高、顺应性下降(18)。有学者发现在连续流心脏泵患者中，血小板、白细胞、内皮细胞微粒数量明显增加，NO产物明显减少，提示此类患者血管存在炎症反应、氧化应激和促凝作用等一系列反应(19)。既往研究也提示血管功能障碍可以导致心衰患者的死亡风险大大增加(20)，因此连续流心脏泵结合血流脉动性功能的有益探索，会大大降低血管功能障碍的风险，从而使得LVAD术后患者获益更大。

5、  脉动性血流降低LVAD术后脑卒中

LVAD术后患者，栓塞性或出血性脑卒中是死亡的主要原因之一(21)。虽然在一些研究当中，有无脉动性对卒中结果似乎无直接影响，但是由于无脉动性可导致血管内皮功能障碍、血栓等结果，这些同样是脑卒中的高危因素(5)，因此对于连续流心脏泵与脉动性的结合，可以明显降低LVAD术后患者的长期卒中风险，使得患者的生存率和生活质量明显提高(7)。

6、  脉动性血流降低右心衰发生率

右心衰是LVAD患者术后常见并发症之一。研究显示，在植入LVAD后，高达40%的患者出现早期或急性右心衰，这可能会影响患者的短期和长期生存。脉动性血流可以帮助室间隔摆动，一定程度上帮助右心工作，从而一定程度上降低右心衰的发生率。

综上所述，生理脉动性血流对于人体循环系统起着不可或缺的作用，若脉动性消失，可造成严重的心血管疾病风险。心力衰竭患者往往伴随血管内皮功能障碍、炎症反应、RAAS系统激活、血栓形成等等风险。因此对于LVAD术后的终末期心衰患者，如何将脉动特性融入至左室辅助装置中，是一个值得探索的新课题。随着左室辅助装置产品不断的迭代，目前第三代产品例如EVAHEART、Heartmate 3，已实现了仿生理脉动血流的部分功能，通过脉动血流辅助室间隔摆动，降低右心衰的发作率，并降低瓣膜生成和关闭不全的发生率，同时增加血管弹性，提高组织灌注，减少患者消化器官出血，使得LVAD术后的患者获益更大。相信在不久的将来，随着更多脉动型血泵的研发，人工心脏领域将进入新的里程，终末期心衰患者的治疗前景会更光明。

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