中国体外反搏临床应用专家共识.docx

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中国体外反搏临床应用专家共识

中国体外反搏临床应用专家共识（讨论稿）中国体外反搏临床应用专家共识（讨论稿）ChineseConsensusofEnhancedExternalCounterpulsation共识起草专家指导委员会名誉主任：

郑振声教授（中山大学附属第一医院）主任：

胡大一教授（北京大学人民医院），马虹教授（中山大学附属第一医院）副主任：

杜志民教授（中山大学附属第一医院）伍贵富教授（中山大学附属第一医院）共识起草外籍顾问：

RichardC.Conti,WilliamE.Lawson,MD（USA）MD（USA）GregoryW.Barsness,MD（USA）AndrewDMichaels,JohnCKHui,PhDGunselAvci,MD（USA）（USA）MD（Turkey）执笔撰写/整理：

伍贵富，柳俊（中山大学附属第一医院）学术秘书：

杨达雅共识起草专家委员会（排名不分先后）：

马虹（北京），董吁钢（广东），杜志民（广东），徐成斌（北京），高炜（北京），徐亚伟（上海），余国膺（北京），周玉杰（北京），李浪（广西），黎辉（黑龙江），范志清（黑龙江），郑直（福建），蓝景生（广西），罗陆一（广东），柳俊（广东），伍贵富（广东），蔡琳（四川），覃数（重庆），吴同果（广东），韦海珠（海南），林玲（海南），吴明（海南），姚震（海南），王聪霞（陕西），吴瑞良（上海），蔡大卫（上海），吴瑞良（上海），梁小明（广东），周长文（重庆），余茜（四川），马根山（江苏），宁田海（北京），汪谋岳（北京），张健（北京），赵冬（北京），郭兰（广东），刘遂心（湖南），励建安（江苏），梁崎（广东），杨泰生（山东），范志清（黑龙江），向小平（北京），刘遂心（湖南），樊瑜波（北京），胡承恒（广东），廖新学（广东），陶军（广东），陈璘（广东），陈伟伟（北京），吴平生（广东），高炜（北京），郭兰（广东），陈志君（上海），张虹（山西），黄少华（广东），胥方元（四川）专家共识正文一、前言随着人类生活水平的逐步提高和全球“经济一体化”的加速形成，心脑血管疾病仍然是21世纪人类健康和寿命的主要威胁，并构成家庭和社会的沉重负担。

据世界卫生组织（WHO）的调查报告，到2020年左右，我国和其他发展中国家将会迎来冠心病的“流行”高峰。

因此，心血管疾病的防控形势仍十分严峻。

增强型体外反搏（enhancedexternalcounterpulsation，EECP）装置是在病人的小腿、大腿及臀部分段包裹特制的气囊套，于心室舒张期通过对人体下半身包裹气囊的序贯加压，使舒张期压力升高（又称“Augmentation”，即舒张期“增压波”），从而增加心肌血供，改善心肌缺血。

我国开展EECP技术的基础与临床研究长达30余年，积累了丰富的基础研究资料和实践经验。

近10余年来，美、德、英、日、印度、印尼、以色列、沙特阿拉伯等20多个国家和地区亦相继将EECP疗法引入临床，应用于冠心病、心绞痛和心功能不全等疾病的治疗。

1994年由中国自主研制的EECP装置获得美国食品与药品管理局（FDA）批准上市，1999年美国政府医疗保健财政管理局（HCFA）批准EECP的治疗费用可在Medicare（美国居民65岁以上享受政府资助的医疗保险）报销。

2002年美国心脏病学会/美国心脏协会（ACC/AHA）正式将该疗法纳入冠心病心绞痛的临床治疗指南，成为确立EECP临床应用地位的历史性标志。

2006年欧洲心脏病学会（ESC）和中华医学会心血管病分会也相继将体外反搏疗法纳入了冠心病心绞痛临床治疗指南（IIB）。

30多年来，EECP的发展经历了曲折发展的历程，特别是经过近10多年来的探索，体外反搏的作用新机制不断被发现，又不断被论证；基于体外反搏治疗新理论的新型治疗设备，如智能化、便携式或移动式的新型体外反搏装置也在积极的开发研制之中。

但是，中国作为EECP技术的发源地，在EECP的推广应用方面却进展缓慢。

为促进EECP治疗技术的健康发展，造福更多的慢性心脑血管疾病患者，在中国心脑血管病专业委员会、中华医学会心血管病分会、中国医师协会心血管内科医师分会的大力支持下，中国体外反搏专业委员会组织国内有关专家并参考国际上体外反搏的最新研究成果，就体外反搏的概念、作用机理和临床应用等进行充分讨论，形成目前的专家共识，并根据已有的循证医学证据和冠心病综合治疗发展趋势，提出了积极推广和促进EECP技术合理应用以及EECP技术发展规范化的建议。

二、体外反搏的概念与技术发展体外反搏（externalcounterpulsation，ECP）技术始自上世纪60年代初，由美国哈佛大学Soroff教授等设计及研制，目的是在心脏供血的舒张期把肢体血液驱回心脏，增加心脏舒张期灌注，改善心肌缺血。

但由于采用液压非序贯驱动模式，体积庞大，其舒张期反搏波振幅不高，疗效不满意很快被淘汰。

1970年代初，由中山大学（原中山医科大学）郑振声教授领衔的课题组成功研制出具有我国自主知识产权的四肢气囊序贯加压式体外反搏器，取得满意疗效。

后又在装置设计上加以改进，取消上肢气囊，增加臀部气囊，形成下肢由远及近的序贯加压模式，称为增强型体外反搏（enhancedexternalcounterpulsation，EECP），于1982年正式普及到临床应用于冠心病、心绞痛的治疗。

目前国内外不同生产厂家研制开发的体外反搏装置，多基于增强型体外反搏（EECP）的技术原理，故EECP可泛指“体外反搏”。

基于目前对EECP的定义和临床研究结果，作为EECP装置必须满足下列基本条件：

⑴无创伤性；⑵心电同步触发体外反搏执行机构的加压和减压动作，施压动作在心脏舒张期进行；⑶以提高心脏舒张期增压波为主要目标，治疗过程中舒张期增压波与收缩波的比值（D/S）应达到或超过1.2，若无创伤性的指脉波检测不能达到该指标，可采用直接动脉内压力检测。

EECP装置的工作原理是：

在病人的小腿、大腿及臀部分段包裹特制的气囊套，由电子控制系统检出病人的心电图R波，通过电子计算机实时推算心脏的收缩期和舒张期，据此指令气源系统对各段气囊进行充气、排气。

在心脏舒张期，各段气囊由远而近地以大约50ms的时差序贯充气，提高舒张压；当心脏进入收缩期，电脑指令全部气囊迅速同步排气，下肢减压后，动脉舒张，接纳来自主动脉的血液，因而心脏的后负荷得以减轻。

血流动力学研究证实，体外反搏治疗中，舒张期的反搏波压力升高可达150~170mmHg（1mmHg=0.1333kPa），能显著改善冠心病人的心肌缺血，缓解心绞痛症状。

EECP发挥作用的基本原理与主动脉内球囊反搏（intraaorticballoonpump，IABP）非常相似，其最大的区别在于EECP同时挤压双下肢静脉，使静脉回心血流量增加，提高心输出量，而IABP则无此作用。

此外，体外反搏治疗产生的双脉动血流以及血流切应力的提高是其独特的血流动力学特征。

三、体外反搏的血流动力学效应：

与主动脉球囊反搏的比较主动脉内球囊反搏（intraaorticballoonpump，IABP）的工作原理是：

气囊置于锁骨下动脉与肾动脉之间的主动脉内，在心电或脉波信号触发下，在左心室舒张期充气，突然阻滞主动脉内血流，使主动脉内舒张期压力升高，挤压更多的血液流入冠状动脉，改善冠状动脉的供血和供氧；在左心室收缩期球囊突然排气瘪塌，主动脉内压力骤然下降，使左心室射血阻力降低，减轻左心室的后负荷，减少了左室壁张力及左室做功和氧耗。

EECP发挥作用的基本原理与IABP非常相似，但最大的区别在于EECP同时挤压双下肢静脉，使静脉回心血流量增加，提高心输出量，而IABP则无此作用。

两者即时血流动力学效应的差异如下所述：

1．动脉血压的改变IABP工作时，心脏舒张期主动脉内球囊的快速充盈可使主动脉舒张压升高，因此可在主动脉压力波形上形成第二个压力波形（简称增压波，augmentation）（图1）。

如果以主动脉压力波形的舒张部分曲线下面积表示平均舒张压，可见平均舒张压也升高。

IABP可使主动脉舒张压提高约30%~70%（与未使用辅助装置的主动脉舒张末压力比较）[1]。

球囊在心室收缩时被抽瘪（放气），此时主动脉收缩压会降低，左心室后负荷（即舒张末期主动脉压）也会降低。

应用IABP时，主动脉收缩压的峰值会降低5%~15%，平均收缩压也会下降，使左心室收缩时做功进一步下降。

图1．IABP工作时的主动脉压力波形及产生的效果（上图：

IABP关闭；下图：

IABP开启）EECP是在心脏舒张期序贯地加压于小腿、大腿和臀部,驱动血液向升主动脉反流,产生舒张期增压波。

由此出现的双脉动血流是EECP独特的血流动力学特征（图2）[2]。

动物和临床实验结果显示，EECP提高动脉舒张压的幅度为26%~157%不等，北京阜外医院报告桡动脉舒张压峰值增高幅度达115%~157%[3]。

EECP能否充分提高主动脉舒张期血压，是衡量体外反搏能否发挥有效作用的关键性指标之一，一般要求治疗过程中舒张期增压波（D）和收缩波（S）的比值（D/S）＞1.2。

另外，EECP搏动性血流在动脉中传导良好[4]，EECP有增强血压脉动性的作用[5]。

图2．EECP时主动脉压力波形的变化（注意反搏开启时的D/S比值是考察体外反搏效果的重要评价指标之一，D/S比值一般需要大于1.2）EEPC对动脉收缩压的影响报道不一。

收缩压降低的程度是评价EECP治疗缺血性心脏病效果的重要指标之一。

收缩压反映心室射血阻抗，即心脏后负荷；心肌耗氧量等于心率和动脉收缩压的乘积。

因此，降低收缩压、减慢心率均可以使心肌耗氧量减少，心脏做功减轻。

EECP能否引起收缩压下降，还与动脉顺应性及外周血管总截面积有关。

据北京阜外医院报道，EECP使收缩压降低9~16mmHg（1mmHg=0.1333kPa）（6.3%~11%）。

EECP降低收缩压的作用机理包括：

降低后负荷；增加肾血流量，减少肾素-血管紧张素-醛固酮的分泌；除增加冠状动脉侧支开放外，其它器官侧支开放也增加，因而外周血管总截面积增大，总外周阻力降低，导致血压下降；回心血流量增加，刺激右心房分泌和释放心钠素增加，同时右心房压力增加兴奋心肺感受器，使迷走张力升高，导致血压下降；反搏使舒张压升高，刺激颈动脉窦压力感受器，使交感神经抑制、迷走神经兴奋；前列环素分泌增加，导致血管明显扩张，血压下降。

2．对左心室功能的影响IABP工作时，心室舒张末期的主动脉压会因球囊放气而降低5%~30%，同时心输出量和搏出量均有增加。

心输出量的增加是因为IABP使左心室泵功能增强及主动脉内球囊的泵吸作用所致，左心室舒张末压和容积也因此而降低10%~15%。

IABP可能会使心率增加约10%，部分是因为心输出量和搏出量增加所致。

EECP装置是在心脏舒张期加压于人体下半身（臀部、大腿和小腿），使其中的血液被驱动返回心脏，在原有收缩期脉搏的基础上产生一种舒张期增压波（亦称为反搏波）。

由于从下半身反流的血液容量很大，这种反搏波的幅度是原来心脏收缩所产生的脉搏波的1.2倍以上，从而使器官、组织供血得以改善，特别是心脏的冠状动脉供血得到显著增加。

在心肌供血获得改善的同时，由于反搏气囊对下半身的序贯加压，静脉回心血量也相应增多。

静脉床的压力较低，壁薄，容易受EECP的影响，使血液、淋巴液流回中央静脉，增加回心血量；静脉有向心静脉瓣，能阻止血液反流入周围静脉，防止了产生大的静脉血流波。

EECP时静脉回心血量明显增加，同时左心室射血阻力下降，将导致心输出量增加5%~50%，平均25%，这有益于心源性休克，尤其是心内直视术后低排量休克的纠正。

心搏量、心脏指数增加，表明在增加回心血量的同时，也相应增加心脏输出量，符合回心血量与心脏输出量基本一致的原则。

因此，EECP能增加心脏输出量，降低外周阻力，增强心肌收缩性能，增加心肌血氧供给[6、7]。

3．对冠状动脉血流的作用IABP对冠状动脉血流的影响：

理论上讲，球囊充气使主动脉舒张期加压可使冠状动脉血流增加，在冠状动脉低灌注的患者尤其如此，因为冠状动脉供血大部分发生在左心室舒张期。

但实验得出的结果却不尽相同[8]，有几项研究报道应用IABP可使冠状动脉血流增加，另有研究则认为冠状动脉血流不会增加甚至降低。

得出不同结论的原因可能在于：

j研究对象不同（动物或者人）；k研究对象的血流动力学状态不同；l检测冠状动脉血流的方法不同。

针对危重患者的几项研究显示，在冠状动脉自动调节受损的个体应用IABP是有益的。

在较大的灌注压力范围内（45~125mmHg），冠状动脉血流会因为其自动调节而保持不变；在此范围内，冠状动脉血流的变化相对独立。

灌注压特别高或低的情况下，自动调节机制不足以维持稳定的冠脉血流，譬如在严重低血压的个体，自动调节能力丧失，此时使用IABP会因主动脉舒张压升高而使冠脉血流增加，但当冠脉有严重的固定狭窄（超过管径的90%）时，IABP导致的主动脉舒张压升高不会被传递至狭窄后的血管段，因而狭窄后的冠脉血流不会发生改变。

EECP同IABP相似，理论上也会增加冠状动脉血流。

Michaels等[9]应用冠状动脉压力导丝和多普勒导丝检测了10例行EECP的患者的冠状动脉内压力和冠状动脉内多普勒血流速度，发现EECP可使冠状动脉内平均压显著上升[从（88±9）升至（102±16）mmHg；上升16%；P=0.006]，而平均冠状动脉内血流峰流速从（11±5）cm/s增加至（23±5）cm/s（增加109%；P=0.001）；同时，反映冠脉血流的造影学指标之一的TIMI计帧的帧数也增加了28%（P=0.001）。

此研究结果显示，EECP期间冠状动脉血流有明显增加。

4．外周循环外周血流取决于压力、阻力、血流流经的长度和内摩擦力。

使用IABP时，球囊在舒张期充盈使血压增加，继之动静脉压差增加使血流增加；同时充盈的球囊（容积）成为了心搏出量的一部分，相当于使心搏出量有所增加，从而激活了主动脉压力感受器，并反过来阻滞延髓血管收缩反射，这样外周阻力降低，血流改善。

有关EECP对周围循环的作用研究较少。

蔡大卫等[10]探讨了在志愿者和一小组犬应用不同的充气/放气方式进行EECP时外周循环变化情况，显示EECP可使腿部前向和逆向血流速度均增加，并认为囊套充气时有附加的前向血流。

近期的一项研究[11]显示，EECP时平均胫后动脉血流量减少至基础状态下的（69±23）%（P<0.05），而1h后血流量增加至基础状态下的（133±34）（P<0.05）相反，%；EECP时平均肱动脉血流量增加（9±4）（P<0.05）%，其后1h回复至基线值；胫后动脉血流变化模式显示了囊套充气产生的二次舒张早期前向血流和放气后形成的舒张晚期方向血流；血流变化导致了搏动指数的增加（EECP时增至397%），而恢复期此数值又恢复至基线值，此变化是对EECP通过提高切应力来改善内皮功能理论的支持。

鉴于EECP疗法无创，且可反复长期使用，因而在适应证选择和普及推广方面比IABP更具优势。

四、血管内皮：

体外反搏作用的新靶点和作用新机制动脉粥样硬化的始动环节是血管内皮功能受损。

在动脉粥样硬化病变早期，甚至在形态学上尚无任何可见的血管内膜增厚之前，内皮依赖的血管舒张效应既已明显减弱。

这与内皮细胞分泌一氧化氮（NO）和前列环素（PGI2）等内皮依赖性血管舒张因子减少，分泌内皮素（ET-1）等血管收缩因子增加有关。

高血压、糖尿病、高血脂、吸烟、肥胖、少运动、酗酒等危险因素在启动和促进动脉粥样硬化的发生和发展过程中起关键作用，对这些危险因素的深入研究和防控为减少和延缓动脉粥样硬化、减低冠心病心绞痛和心肌梗死的发生带来了极大的益处。

实际上，不断循环着的血流与血管管壁摩擦产生的平行于管壁的切线应力，即血流剪切应力（shearstress）的降低是造成动脉粥样硬化病变非随机灶性分布的主要原因，即动脉粥样硬化病变多分布于动脉分支开口处外侧壁、动脉弯曲处及狭窄处，与这些部位血流由稳定层流变为涡流、振荡流、或流动缓慢有关。

经检测，这些部位的剪切应力一般在10dyne/cm2以下，而不好发动脉粥样硬化部位的剪切应力通常>12dyne/cm2[11-17]。

剪切应力为当前医学和生物医学工程研究的热点之一，适度提高血流剪切应力有助于保护血管内皮，延缓动脉粥样硬化的发生发展[18-22]。

但目前能主动有效地提高在体血流剪切应力的方法不多，其中运动可以提高血流切应力，EECP是另一个可以加快血流速度，提高血流切应力的有效方法[23]。

EECP驱动血液形成双脉冲灌注于全身，加快血流速度，明显提高脉动剪切应力，直接作用于血管内壁，促进血管内皮合成并分泌一系列生物活性物质，调动血管内皮细胞形态与功能的改善与修复。

1．血管张力调节与血管活性物质的释放血管张力与腔内的流量相协调，受控于内皮细胞的切应力。

血管内皮细胞通过调节一氧化氮（NO）与内皮素-1（ET-1）的释放从而调节血管张力[24，25]。

切应力上调血管内皮细胞表达内皮型一氧化氮合酶（eNOS）增多，从而增加NO的合成。

早期的研究业已表明，神经内分泌机制参与EECP的作用过程。

伍贵富等[26]最早报道了在36h的EECP疗程中，血清NO水平逐渐升高，ET-1水平则逐渐降低，且变化趋势呈剂量相关性。

Masuda等[27]的研究则发现EECP治疗1h后血清NO水平即开始升高，且持续长高至完成35h疗程后的1个月，因此，促进NO释放是EECP疗效的作用机制之一。

2．循环促炎物质减少心血管疾病的发生、发展与机体低水平的炎症有关，表现为冠心病患者循环内某些促炎物质和黏附分子的水平较正常人高[28]。

已有的实验证明提高血流切应力可使促炎物质和黏附分子的信号转导与表达过多的情况改善[29]。

Casey等[30]证实了35h的EECP治疗通过提高循环系统整体和局部的血流切应力，使循环内的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）水平分别降低了29%和20%，而TNF-α与MCP-1均为未来冠脉事件的预测因子。

EECP治疗可通过提高血流切应力，促进内皮细胞释放NO，抑制MCP-1，进而产生抗炎、抗粥样硬化作用，保护血管内皮系统。

上述改变同样与患者的临床症状改善相吻合，确证了EECP治疗的获益与内皮功能改善有关。

3．抑制动脉内膜增殖与动脉粥样硬化损害为论证体外反搏疗法对血管内皮功能保护的效果及其在动脉粥样硬化病变发生发展中的作用，中山大学的研究人员利用猪动脉粥样硬化模型，经36h，历时约7周左右的体外反搏治疗，结果发现[31-33]：

j普通显微镜、扫描电镜和透射电镜显示EECP治疗组的冠状动脉其动脉粥样硬化病理形态学改变减轻、主动脉斑块/内膜面积比显著下降，内皮层呈抗动脉粥样硬化表型特点；冠状动脉HE染色及弹力纤维染色血管重塑指标分析显示EECP组k内膜增生及斑块形成得到一定程度的抑制：

内/中膜面积比显著下降，内皮细胞和部分平滑肌细胞增殖细胞核抗原（PCNA）增殖指数降低，平滑肌细胞异常增殖和移行得到一定程度的抑制，平滑肌细胞指数较对照组降低等；细胞外基质重塑得到一定程度的抑制，胶原纤维染色阳性面积比降低；内皮细胞变性、凋亡甚至脱落的现象以及eNOS免疫组化染色阳性面积及密度减少的现象均较对照组减轻；Western-blot免疫印迹显示主动脉组织eNOS蛋白表达水平降低的现象也得到显著改善；l免疫组化染色可见EECP使冠状动脉血管内皮细胞及平滑肌细胞胞核内phosph-ERK1/2蛋白和phospho-p38MAPK的表达减少；Western-blot免疫印迹发现EECP使ERK1/2活性、p38MAPK活性明显减低；免疫荧光激光共聚焦显微镜检测到EECP组冠状动脉NF-κBp65的表达比正常组要高，但显著低于高脂假反搏对照组；Western-blot免疫印迹也发现EECP使phospho-NF-κBp65水平明显降低；mcDNA基因芯片对各组实验猪收集到的主动脉血管内皮细胞基因表达谱进行量化分析，发现一系列有关生长因子、信号转导、转录因子等的基因发生了改变。

芯片检测显示，与高脂假反搏对照组相比，EECP使整合素β1、结缔组织生长因子（CTGF）VCAM-1mRNA下调，和eNOSmRNA表达上调。

上述结果提示[31-32]：

长期EECP治疗抑制高脂血症诱导的冠状动脉内膜增生和负性血管重塑，延缓动脉粥样硬化的发展，其机制与提高脉动血流剪切应力下调MAPK家族活性水平的异常增高、抑制NF-κB的过度活化，增强eNOS/NO途径、下调内皮细胞整合素β1、CTGF基因的表达有关。

4．体外反搏治疗增加循环内皮祖细胞内皮祖细胞（endothelialprogenitorcells，EPCs）为骨髓源性干细胞，有能力在体内增殖、移行和定向分化为内皮细胞。

心血管的各种危险因素都有可能导致患者体内的EPCs存在数量和质量的不足。

研究表明，循环内反映EPCs特异的CD34和KDR标记阳性的细胞水平与日后严重心血管事件及死亡风险呈负相关[33]。

Barsheshet等[34]证实，冠心病患者接受EECP治疗后，循环CD34+/KDR+EPCs水平与EPCs-集落刺激因子（colony-formingunit,CFU）较基线时显著增高，而对照组无明显变化。

循环内皮祖细胞的增加将有利于慢性心血管疾病血管内皮功能与结构的修复。

5．体外反搏改善血流介导的血管舒张功能自从体外反搏应用于临床冠心病的治疗以来，相关的应用基础和临床研究均证实体外反搏治疗可以改善血流介导的血管舒张功能。

Braith等[35]在一项小样本的临床随机对照研究中，证实冠心病人在经过35小时（共历时约7周，每天1次，每次1小时）的体外反搏治疗后，肱动脉和股动脉静态血管腔径与血流介导的血管舒张能力均显著高于假体外反搏组，同时患者的心绞痛级别和运动耐量获得改善。

上述变化与部分循环炎症因子如TNF-a，sVCAM，hs-CRP的下调有关。

因此，体外反搏对冠心病的疗效，不仅仅是心肌血流灌注的增加，体外反搏血流对血管内皮的刺激，还可能通过动员机体对内皮损害的自身修复发挥作用，这一点在慢性心血管病的后期康复是很重要的。

五、体外反搏在冠心病、心绞痛治疗中的应用迄今为止，在美国和我国已经相继完成了4个与EECP有关的大型临床试验或注册研究（MUST-EECP，PEECH，RECC和IEPR）以及许多小样本的临床