膈肌起搏在左心室辅助装置或心脏移植术后膈神经损伤中的治疗价值:一项探索性病例系列研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:JHLT Open

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  本研究针对心脏移植(HTx)和左心室辅助装置(LVAD)术后膈神经损伤(PNI)导致的膈肌功能障碍(DD)这一临床难题,创新性应用膈肌起搏(DP)技术。研究人员通过单中心队列研究,对10例患者分别采用慢性DP系统(NeuRX)和临时DP系统(TransAeris)进行干预,结果显示87.5%的慢性DP患者实现膈神经功能恢复,临时DP系统可早期识别PNI并辅助撤机。该研究为心脏术后呼吸并发症提供了新型解决方案,发表于《JHLT Open》。

  

心脏移植(HTx)和左心室辅助装置(LVAD)作为终末期心衰的重要治疗手段,却隐藏着一个棘手的并发症——术中膈神经损伤(PNI)导致的膈肌功能障碍(DD)。据统计,7.6%-38%的患者术后会出现不同程度的膈肌麻痹,这不仅导致机械通气(MV)撤机困难、非侵入性通气(NIV)依赖,更可能引发呼吸衰竭、延长住院时间。传统治疗手段收效甚微,而膈肌起搏(DP)这项曾用于脊髓损伤患者的"黑科技",能否成为破解这一困境的钥匙?

美国University Hospitals的研究团队在《JHLT Open》发表了一项历时22年(2000-2022)的探索性研究。他们创新性地将DP技术分为两种应用场景:对于远期发现的PNI/DD,采用腹腔镜植入慢性DP系统(NeuRX);对于HTx术中高风险患者,则植入临时DP电极(TransAeris)。通过膈肌电活动监测(dEMG)和影像学评估,研究人员揭示了DP在心脏术后呼吸管理中的双重价值。

研究采用三项关键技术:1) 腹腔镜引导的慢性DP电极植入术,通过电刺激定位膈肌运动点;2) 经FDA紧急授权的临时DP系统,可在开胸手术中同步植入;3) 动态dEMG监测系统,量化评估膈肌功能恢复。研究对象来自900例DP植入患者中筛选的10例典型病例(5例HTx后,3例LVAD后慢性DD,2例HTx术中临时DP)。

慢性DP组的突破性发现
8例慢性DD患者平均在损伤后231天接受DP治疗,87.5%(7/8)出现显著改善:dEMG显示电活动恢复,胸片证实膈肌位置下降,2例气管切开患者19天内成功脱机。典型案例显示,即使单侧膈肌麻痹(如LVAD导致的左膈神经损伤),DP仍能通过增强健侧代偿改善通气。值得注意的是,1例双侧DD患者虽未完全恢复,但通过持续2年的DP治疗获得症状缓解,证实该技术的长期安全性。

临时DP组的预防价值
2例HTx患者术中进行预防性临时DP植入,其中1例术后dEMG立即发现左膈肌电活动消失。通过实时调整DP参数,该患者成功克服呼吸暂停实现早期拔管。尽管后续腹腔镜证实为完全性神经离断(提示DP无法修复结构性损伤),但临时系统仍为过渡期呼吸管理提供了关键支持。

机制探讨与临床启示
讨论部分深入剖析了DP的双重作用机制:对于可逆性神经损伤(如牵拉伤),电刺激可能通过促进轴突再生加速恢复;而对于不可逆损伤,则通过诱发膈肌节律性收缩预防肌纤维萎缩。研究特别强调早期干预的重要性——动物实验显示,伤后2周内启动DP治疗可使神经再生效率提升3倍。这为临时DP在HTx/LVAD术中的预防性应用提供了理论依据。

该研究的创新价值体现在三个方面:首次系统评估DP在心脏手术领域的应用效果;开发出术中临时DP植入的标准化流程;建立dEMG量化评估体系。局限性在于样本量较小,但研究者已启动多中心随机对照试验(NCT04899856)进一步验证。对于临床实践的指导意义明确:对于HTx/LVAD术后顽固性呼吸衰竭患者,DP应作为二线治疗选择;高风险手术可考虑预防性临时DP植入。

这项研究打破了DP仅适用于中枢性呼吸衰竭的传统认知,为外周神经损伤导致的呼吸功能障碍开辟了新的治疗范式。随着技术的优化(如无线电极、闭环反馈系统),DP有望成为心脏外科围术期管理的标准配置,从根本上改变"手术成功但呼吸衰竭"的临床困境。

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