体外心脏震波:冠心病与缺血性心衰康复治疗新手段

  冠心病(CAD)和缺血性心衰严重危害人类健康,寻找新的血管再生疗法成为研究热点。体外心脏震波治疗系统(Cardiac shock wave therapy, CSWT)能促进缺血组织毛细血管生成,加速侧支循环建立,提高心肌储备,逆转左心室重构,改善患者生存质量,降低病死率。昆明医科大学第一附属医院在郭涛教授牵头下,2008年国内首家引进CSWT,经过一系列基础和临床研究,部分阐明CSWT对于中国冠心病和缺血性心衰患者的疗效、安全性和方法学要点,并在其显效机制和远期疗效方面作了深入研究。

一  CSWT起源和原理

  体外震波用于临床已有30多年的历史, 1980年Chaussy等[1]在德国首次采用液压式体外震波治疗泌尿系统结石,紧接着在胆道结石、胰腺结石和唾液腺体结石方面取得巨大成功。 1989年首次成功用于骨折的康复治疗,此后lO年该技术又被成功运用于矫形外科,对假性关节炎、肩周炎、上髁炎、足底筋膜炎、钙化性腱鞘炎等均有确切疗效;特别是在治疗筋膜炎和肌肉组织损伤方面,体外震波治疗能改善损伤后l-4个月的组织再生,且对急性炎症反应期具有抗炎效果。更多研究显示,体外震波治疗区域血运增加。

  2003年瑞士STORZ MEDICAL公司研发了CSWT,该系统发放的电磁波包含迅速增加的正压波和伴随其后几微秒的低张力波。正压波短时,对作用靶点产生高剪切力的直接作用;低张力波可产生空穴效应。CSWT通过微细按摩作用继发产生热能和理化效应,软化组织、增强渗透、促进血循环及刺激神经系统;另一方面,震波有助于提高生物膜的渗透性,增加弥散作用,促进病理组织恢复,使局部组织血液中组胺含量增加。国外研究表明,震波产生的机械剪切力和空穴效应促进一氧化氮(NO)和血管内皮生长因子(VEGF)的合成,从而促进血管新生,缓解缺血症状。

二  课题组细胞分子学水平研究

  华宝桐等[2]关于人心脏微血管内皮细胞在低能CSWT及灯盏花乙素联合治疗研究显示,CSWT干预组VEGF、内皮一氧化氮合成酶(eNOS)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的mRNA表达均上调, 整合素B1(TIGB1)的mRNA表达下调,减少细胞外基质降解,促进动脉生成。CSWT联合灯盏花乙素组VEGF的mRNA表达上调, VEGF、eNOS相对表达比值均升高;研究结果证明低能量震波对VEGF、eNOS有促进作用,有利于血管新生,且低能量震波联合灯盏花乙素效果更明显。蔡红雁等[3]应用体外震波对人脐静脉内皮细胞的研究显示,体外震波能促进人脐静脉VEGF增殖,提高白细胞介素-8(IL-8)的表达,是促进血管新生的重要机制。同时,马一铭等[4]同样采用人脐静脉内皮细胞研究发现,CSWT介导下内皮细胞磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、丝氨酸和苏氨酸激酶(Akt)改变,促进人脐静脉内皮细胞的增值,抑制凋亡。

三  课题组组织器官水平研究

  陶四明等[5-7]CSWT对模型猪AMI左心室重塑的影响中显示,CSWT能够促使猪AMI后血清及组织eNOS及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)表达,对AMI后缺血心肌组织修复起积极作用。CSWT能够有效促进猪AMI后梗死交界区心肌VEGF的表达,提高局部心肌毛细血管密度。CSWT能够使金属基质蛋白酶(MMP)mRNA表达水平下调,基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP)mRNA水平升高,心室重塑指标改善。震波治疗可明显缓解左室收缩末容积和舒张末容积扩大及改善左心室整体心功能,能显著改善心肌梗死交界区心肌局部室壁运动功能和左心室各节段运动协调性。陶四明等[8]认为及早有效的进行体外心脏震波治疗可在一定程度上延缓心肌梗死后左心室重塑由可逆阶段向不可逆阶段发展。杨文慧等[9]采用CSWT对SD大鼠AMI冠脉微血管免疫荧光染色研究中发现,CSWT组梗死边缘区微血管平滑肌细胞G-actin荧光强度增高、平滑肌层增厚,CSWT组整合素连接激酶(ILK)、胶原蛋白Ⅵ型 3(Col6a3)、层粘连蛋5(Lama5)、钙激活的中性蛋白酶2(Capn2)表达逐渐上调;Ras相关蛋白1b(Rap1b)、玻璃粘连蛋白(Vtn)、整合素3(Itgb3)、辅肌动蛋白-1(Actn1)、肌球蛋白轻链7(Myl7)表达下调,9个差异表达蛋白在粘附斑信号通路显著富集,CSWT干预过程中,粘附斑信号通路中ILK、Col6a3、Capn2、Vtn、Itgb3和Actn1共6个蛋白的表达较AMI组有明显的变化。华宝桐等[10]对SD大鼠AMI模型粘附斑激酶(FAK)抑制剂、钙敏感钾通道阻断剂、灯盏花乙素及CSWT分组研究发现,采用RT-PCR和western blot检测各组间VEGF、eNOS、MCP-1、TIGB1的mRNA表达蛋白的表达,发现CSWT可活化上调人心脏微血管内皮细胞eNOS、VEGF表达,FAK和钙敏感钾通道可能与CSWT治疗效应信号转导通路有关。

四  临床疗效与随访研究

  王钰等[12]早期研究表明,CSWT是一种无创、安全、有效的治疗CAD的手段,在治疗初期可改善患者心绞痛程度和频率缓解,使冠脉储备增加、多项心肌灌注指标改善、生活质量提高、恶性心律失常和心源性猝死发生率降低,并可上调冠心病缺血性心力衰竭患者血浆VEGF水平,下调血浆BNP水平,进一步改善心功能。杨萍等[11]将CAD患者随机分组,设立CSWT治疗组和对照组,临床研究显示,CSWT组患者在治疗后3个月、6个月时的心肌灌注及代谢、纽约心脏协会(NYHA)心功能分级、加拿大心血管学会(CCS)心绞痛分级、硝酸甘油用量、西雅图心绞痛量表(SAQ)评分、6分钟步行实验(6MWT)、左室射血分数、微伏级T波电交替(MTWA) 均比入组时明显改善,且上述指标均比同期对照组明显改善。CSWT组患者治疗后无心肌再梗死及死亡病例。王钰等[13]在CSWT降低冠心病患者的心绞痛并改善心肌功能的研究中,按照德国和日本专家推荐的“3月疗法”,选取CAD话患者PCI术后分别于3个月第一个周(第1、3、5天)行3次CSWT治疗,共计9次,3个疗程,并分别于CSWT治疗前和治疗后1月评估患者心绞痛症状和心功能,结果显示,CSWT治疗靶区域心肌应变率提高,心肌酶改善,心绞痛评分和硝酸甘油剂量减少,证实CSWT能有效改善CAD患者AMI后心绞痛症状和心功能。随后,王钰等[13]对CSWT治疗方案进行改良,从“3月疗法”改良为“1月疗法”,试验中患者于一月内每周行3次CSWT治疗,共计9次;对照组患者行“3月疗法”,采用6MWT,心绞痛CCS评分,硝酸甘油用量,NYHA分级,SAQ评分对比研究,结果显示“1月疗法”组患者CSWT疗效与对照组相似,说明改良方案可行。羊超等[14]应用CSWT对难治性CAD患者安全性研究中,采用多巴酚丁胺负荷超声心动图、99m锝-甲氧基异丁基异腈心肌灌注显像识别存活心肌,CSWT时锁定缺血靶心肌,CSWT一个疗程后患者无不适及不良事件,CSWT治疗冠心病是一项安全、无创的治疗方法。此外,周超等[15]和彭云珠等[16]分别应用CSWT治疗慢性和缺血性心衰患者的疗效和安全性研究发现,CSWT能改善慢性心衰患者的中-长期心衰症状、生活质量和心理压力,认为CSWT可作为现有抗心衰标准疗法的重要手段。

  Nirala等[17]对CSWT对CAD患者症状的长期随访研究证实,对于难治性CAD患者,CSWT与单纯药物治疗或反复介入或外科手术相比,具有长期提高患者生活质量、改善心肌结构和功能的作用。

五  展望

  综上所述,CSWT能促进内皮细胞VEGF、eNOS增殖,促使新生血管形成,从而缓解CAD和缺血性心衰患者心绞痛程度和发病频率,减少硝酸甘油用量,使冠脉储备增加、心功能改善、生活质量提高、恶性心律失常和心源性猝死发生率降低。CSWT是一种安全、有效的且无创治疗手段,但就如王静[18] 和Greta等[19]最新CSWT相关Mata-分析所示,即使系统评价证明CSWT对治疗CAD是一种值得未来期待的新治疗手段,但仍需进行更多的大样本及多中心研究,以证实其价值和临床推广。


    2017/11/15 20:29:38     访问数:510
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