LVAD在肾功能障碍患者中的应用前景

左心室辅助装置在肾功能障碍患者中的应用:走向何方?

肾功能障碍:未来走向如何?

1. 引言

心力衰竭(HF)常伴有慢性肾功能障碍。HF与肾功能损害并存不仅使患者管理更加复杂,而且导致发病率和死亡率升高。心脏与肾脏之间的这种复杂关系在终末期心力衰竭患者中尤为突出,这类患者属于极高危人群。目前一代的连续流左心室辅助装置(LVADs)可为晚期心力衰竭患者提供循环支持,通常用于等待心脏移植患者的过渡治疗,或在无法进行心脏移植时作为终末期治疗。

通过恢复全身灌注,左心室辅助装置能够促进终末器官功能的恢复,并提高生活质量和生存率。尽管术前肾功能损害与较高的死亡率相关,但左心室辅助装置植入后肾功能可能改善,并有助于提高生存率。鉴于文献中关于左心室辅助装置患者选择的广泛讨论,本篇社论就左心室辅助装置植入前肾功能以及植入后肾功能变化的临床意义提出了一些观点。

2. 植入前肾功能及其对结局的影响

晚期心力衰竭患者中的肾功能损害可能出现在急性失代偿性心力衰竭的情况下,也可能发生在多年控制不良的糖尿病、高血压或充血性心力衰竭本身之后。急性与慢性肾衰竭病因同时存在并不少见。左心室辅助装置植入前肾功能障碍植入已知会影响术后结果,因此在左心室辅助装置的患者选择中起着关键作用。

肾小球滤过率(GFR)< 40–45 mL/min/1.73 m²在我院通常是LVAD植入的禁忌症。术前GFR < 60 mL/min/1.73 m²的患者在LVAD植入后6个月已被证明具有更高的死亡率。Hanglund及其同事发现,GFR < 45 mL/min/1.73 m²的患者在心脏移植后的生存可能性较低。在其他分析中,基线肌酐清除率(CrCl)< 47 cc/min和肌酐 > 1.96 mg/dL与植入后死亡风险增加相关。尽管这些发现凸显了管理合并肾功能衰竭的晚期心力衰竭患者的挑战,但植入前肾功能低下并不一定排除左心室辅助装置作为一种治疗选择。

3. 左心室辅助装置植入后肾功能的变化及其对预后的影响

多项近期研究表明,左心室辅助装置植入后肾功能得到改善。基线肾小球滤过率 < 60 和基线肾小球滤过率 ≥ 60 毫升/分钟/1.73 m² 的患者在术后1个月均出现肾功能显著改善。然而,在植入后6个月,仅基线肾小球滤过率 < 60 毫升/分钟/1.73 m² 的患者肾功能仍保持改善。Russell等人同样发现,基线肾功能受损的患者(定义为平均肌酐 >1.8 mg/dL)在LVAD植入后6个月肌酐水平下降且持续。

即使在基线肾功能损害更明显的情况下,损伤定义为肌酐清除率 < 45毫升/分钟 或肾小球滤过率 < 45毫升/分钟/1.73 m²的两项研究中,肾功能在植入后1年内仍保持改善。因此,恢复心输出量可带来肾脏益处。此外,肾功能的改善发生在左心室辅助装置植入后的前1–2个月内,并在此期间趋于稳定。

重要的是,肾功能的恢复是预后改善的预后标志物。对于植入前GFR < 60 mL/min/1.73 m²的患者,在LVAD治疗1个月和6个月后肾功能恢复至GFR ≥ 60,分别与6个月和3年时更高的后续生存率相关。正性肌力药物使用和无糖尿病被发现是肾功能改善的预测因素。还有证据表明,GFR < 60且肾功能恢复至GFR ≥ 60的患者,其生存率与基线及植入后GFR ≥ 60的患者相似。在一项使用不同肾功能参数的研究中,基线CrCl ≤ 50mL/min且肾功能提升至CrCl > 50的患者,其30天生存率高于基线CrCl < 50且始终维持在< 50的患者。布里斯科及其同事描述了一种引人注目的现象,即肾功能显著改善和明显恶化均与更高的死亡风险相关,这可能是因为该分析的对照组为肾功能较稳定、心肾综合征较轻的患者。心力衰竭合并肾功能障碍的患者在接受LVAD治疗后肾功能得到改善,并伴随死亡率降低,这凸显了LVAD治疗对该高危人群的潜在重要性。

4. 综合

基线肾功能是LVAD植入患者选择中的关键因素。在临床实践中,可采用从正性肌力药物到主动脉内球囊反搏泵和Impella装置等一系列方案,以在LVAD植入前改善肾功能。这些临时措施用于处理可能导致可逆性肾衰竭的亚急性和急性血流动力学紊乱。而慢性结构性肾衰竭通常则通过长期管理糖尿病、高血压和充血性心力衰竭等基础疾病来进行治疗。

左心室辅助装置本身可能在恢复肾功能方面发挥重要作用,少数研究表明,即使在术前肾功能损害显著(肌酐清除率 < 45毫升/分钟 或肾小球滤过率 < 40毫升/分钟/1.73 m²)的患者中,肾功能也有改善。这些令人鼓舞的报道提示左心室辅助装置在透析患者中具有潜在应用价值,尽管仍需进一步研究。目前,终末期肾病患者使用左心室辅助装置面临诸多限制,包括因血管通路导致菌血症及继发性左心室辅助装置感染的风险,以及在透析过程中监测左心室辅助装置患者血压的困难。对于符合条件的患者,经肾内科会诊后可考虑从血液透析转为腹膜透析。

进一步探索肾功能更差患者中左心室辅助装置治疗的努力尤为必要,因为目前大多数研究均表明,LVAD植入后肾功能的恢复可提高生存率,甚至可能达到与非透析患者相当的水平。

它将走向何方?对于肾功能障碍患者,左心室辅助装置治疗的未来是什么?

鉴于证据表明,即使肾功能明显障碍的患者仍能从左心室辅助装置中获益,因此可能需要重新考虑左心室辅助装置植入(尤其是作为过渡治疗)时肌酐和肾小球滤过率的阈值。在这些患者中,虽然左心室辅助装置可能有助于缓解由于血流动力学紊乱引起的急性和亚急性肾功能变化,但内在性和结构性肾损伤通过左心室辅助装置治疗可能更难逆转。因此,在LVAD植入后的最初几周内对肾功能变化进行仔细评估,可成为预测预后和指导管理的重要工具。例如,如果在LVAD植入后肾功能持续恶化,则应尽早考虑心脏和肾脏联合移植。

一个尚未解决的挑战是识别那些在LVAD植入后肾功能可能改善的患者。该领域的大多数研究受限于样本量较小,且随访时间长短不一。有必要开展更大规模的前瞻性研究或对照试验,并进行长期随访,以评估肾功能极低患者(如肾小球滤过率< 45的患者)在LVAD植入后肾功能变化的预测因素及其影响。可以预见,随着进一步研究对指南的影响,更多患有肾功能障碍的患者,甚至正在接受透析的患者,将从LVAD治疗中获益。

演示了为无线无人机电池充电设计的感应电力传输(IPT)系统 Dynamic Wireless Charging for (UAV) using Inductive Coupling 模拟了为无人机(UAV)量身定制的无线电力传输(WPT)系统。该模型演示了直流电到高频交流电的转换,通过磁共振在气隙中无线传输能量,以及整流回直流电用于电池充电。 系统拓扑包括: 输入级:使用IGBT/二极管开关连接到全桥逆变器的直流电压源(12V)。 开关控制:脉冲发生器以85 kHz(周期:1/85000秒)的开关频运行,这是SAE J2954无线充电标准的标准频。 耦合级:使用互感和线性变压器块来模拟具有特定耦合系数的发射(Tx)和接收(Rx)线圈。 补偿:包括串联RLC分支,用于模拟谐振补偿网络(将线圈调谐到谐振频)。 输出级:桥式整流器(基于二极管),用于将高频交流电转换回直流电,以供负载使用。 仪器:使用示波器块进行全面的电压和电流测量,用于分析输入/输出波形和效。 模拟详细信息: 求解器:离散Tustin/向后Euler(通过powergui)。 采样时间:50e-6秒。 4.主要特点 高频逆变:模拟85 kHz下IGBT的开关瞬态。 磁耦合:模拟无人机着陆垫和机载接收器之间的松耦合行为。 Power GUI集成:用于专用电力系统离散仿真的设置。 波形分析:预配置的范围,用于查看逆变器输出电压、初级/次级电流和整流直流电压。 5.安装与使用 确保您已安装MATLAB和Simulink。 所需工具箱:必须安装Simscape Electrical(以前称为SimPowerSystems)工具箱才能运行sps_lib块。 打开文件并运行模拟。
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