主动脉内球囊反搏泵（IABP）是怎么工作的？

作为一名心血管重症领域工作多年的临床医师，笔者曾亲眼见证无数危重病人在主动脉内球囊反搏泵(IABP)的辅助下转危为安。这些年来，IABP作为最古老且仍被广泛使用的机械循环支持设备，在危重症心血管患者的救治中发挥着不可替代的作用。本文主要参考教科书，结合笔者经验简单介绍IABP的工作原理、适应症、操作要点及常见问题。

一、IABP的工作原理 

主动脉内球囊反搏泵(Intra-Aortic Balloon Pump, IABP)是一种机械循环辅助装置，最早于20世纪60年代应用于临床，是第一种机械循环支持(MCS)设备，至今仍被广泛使用。尽管现在有更先进的设备如Impella、TandemHeart和ECMO(体外膜肺氧合)可提供更强大的血流支持，IABP因其相对简单的操作和明确的效果仍是临床常用工具。

基本构成

IABP系统主要由三部分组成：

1. 控制台：位于体外，提供气体(通常是氦气或二氧化碳)来充盈和排空球囊

2. 球囊导管：经由股动脉插入，定位于主动脉内

3. 监测系统：记录患者动脉压、心电图和设备参数

血流动力学效应

IABP通过在心脏周期的不同阶段同步充盈和排空球囊来辅助循环，其工作原理基于两个主要效应：

1. **舒张期充盈(Diastolic Inflation)**：

• 心脏舒张期开始时，球囊迅速充盈

• 增加主动脉根部和冠状动脉的舒张压(DBP)

• 提高冠状动脉灌注压，改善心肌供氧

• 这一效应被称为"舒张期增强"

2. **收缩期排空(Systolic Deflation)**：

• 心脏收缩期开始前，球囊迅速排空

• 降低主动脉内压力，减少左心室排血阻力

• 减轻心脏后负荷，降低心肌耗氧量

• 改善心排血量，这一效应被称为"收缩期卸载"

通过这种机制，IABP实现了：

- 降低心脏工作负荷

• 减少心肌氧耗

• 增加冠状动脉灌注

• 提高心排血量和全身组织灌注

二、IABP的临床适应症 

IABP主要应用于需要短期循环支持的情况，典型适应症包括：

1. 心源性休克

• 急性心肌梗死后的心源性休克是最常见适应症

• 作为挽救生命的桥梁治疗，为后续介入或手术赢得时间

2. 高危冠状动脉介入治疗

• 左主干或多支复杂病变的患者

• 严重左心功能不全(EF<30%)患者进行PCI前预防性使用

3. 心脏手术相关

• 心脏手术前高危患者的预防性支持

• 体外循环困难撤离的患者

• 心脏手术后低心排综合征

4. 急性心力衰竭

• 药物治疗难以控制的急性失代偿心力衰竭

• 作为心脏移植或长期辅助装置的桥梁治疗

5. 严重心律失常

• 药物治疗无效的顽固性室性心律失常

• 伴血流动力学不稳定的心律失常

三、IABP的植入与定位 

笔者体会：建议始终准备多种规格的导管，提前评估患者血管条件，并确保有经验丰富的护理团队协助。在紧急情况下，这些准备可以节省宝贵的时间，也能大幅降低并发症发生率。

植入方式

IABP的植入通常由心脏专科医师(心脏病专家或心脏外科医生)完成，主要有两种植入方式：

1. 经皮穿刺法：

• 最常用的方法，适用于大多数患者

• 通常选择股动脉作为入路

• Seldinger技术导管置入

• 优点：操作简单，可在床旁完成

• 缺点：需要患者严格卧床，增加血栓和感染风险

2. 外科切开法：

• 适用于股动脉条件不佳或有禁忌证的患者

• 可选择腋动脉或锁骨下动脉作为替代入路

• 需要血管外科手术

• 优点：可允许患者适度活动，减少肢体缺血风险

• 缺点：操作复杂，并发症可能性增加

球囊定位

理想的IABP球囊位置为：

• 近端：位于左锁骨下动脉开口远端约2cm处

• 远端：位于肾动脉开口近端上方

正确定位的意义：

• 避免阻塞重要分支血管(如锁骨下动脉、肠系膜动脉、肾动脉)

• 确保最佳的血流动力学效应

• 减少并发症风险

确认方法：

• 术中透视引导

• 术后胸片确认(球囊近端标记应位于主动脉弓下方)

四、IABP设备监测与报警设置 

设备监测与报警系统

IABP设备配备了先进的监测系统，用于实时观察患者状态和设备功能：

1. 控制台监测功能：

• 显示动脉压力波形与趋势

• 心电图监测与同步

• 球囊充盈与排空时间记录

• 治疗参数实时显示（如辅助频率、触发模式）

2. 报警系统： 设备会在检测到问题时发出警报，以便医护人员及时干预。常见报警包括：

• 心律失常或心率异常报警

• 同步失败报警

• 球囊漏气或破裂报警

• 气体供应不足报警

• 电源或电池问题报警

3. 应对措施：

• 发生报警时，医护人员应立即评估患者状态

• 检查设备连接和设置

• 根据报警类型采取相应处理措施

• 必要时手动模式操作或更换设备

4. 临床监测指标： 使用IABP期间需密切监测以下患者指标：

• 穿刺部位出血或血肿

• 肢体温度、颜色、脉搏

• 感染征象

• 血小板计数

• 尿量

• 乳酸水平

• 混合静脉血氧饱和度

• 意识状态

• 心率和心律

• ST-T改变

• 新发传导阻滞

• 动脉血压(收缩压、舒张压、平均动脉压)

• 中心静脉压

• 心排血量/心指数

• 肺毛细血管楔压(如有肺动脉导管)

• 血流动力学参数：

• 心电图监测：

• 组织灌注指标：

• 并发症监测：

模式设置

IABP可设置不同的辅助模式：

1. 1:1模式：每个心动周期辅助一次，提供最大支持

2. 1:2模式：每两个心动周期辅助一次，中等支持

3. 1:3模式：每三个心动周期辅助一次，最小支持

笔者建议：在调整IABP模式时，许多年轻医生往往过于急于减弱支持强度。我的经验是，即使患者血流动力学参数改善，也应在1:1模式下再维持至少12小时以巩固疗效，然后才逐步过渡到1:2模式。过早减弱支持强度可能导致患者状态反复，延长总体治疗时间。此外，在模式调整后的前30分钟是最关键的观察期。

模式选择原则：

• 初始通常选择1:1模式提供最大支持

• 随着患者状态改善，可逐步过渡到1:2、1:3模式

• 撤机前的训练阶段常用1:3模式

触发方式

IABP的工作需要与心脏周期同步，可采用以下触发方式：

1. 心电图触发：最常用，通过R波识别心动周期

2. 动脉压触发：当心电图不理想时的替代选择

3. 内部触发：在无法获得可靠外部信号时的应急方式

五、IABP的并发症及处理 

常见并发症

1. 血管相关：

• 肢体缺血(发生率2-30%)：表现为肢体苍白、疼痛、感觉异常、脉搏消失

• 血管损伤：动脉夹层、假性动脉瘤、动脉穿孔

• 出血：穿刺点出血、后腹膜血肿

2. 栓塞相关：

• 动脉栓塞：脑栓塞、肠系膜栓塞、肾栓塞、肢体栓塞

• 气体栓塞：球囊破裂导致氦气或二氧化碳栓塞

3. 感染相关：

• 局部感染：穿刺点感染、蜂窝织炎

• 系统性感染：导管相关血流感染、败血症

4. 血液学相关：

• 血小板减少：由于血小板粘附在球囊表面

• 溶血：长期使用可能导致机械性溶血

5. 设备相关：

• 球囊破裂

• 定位移位

• 设备故障

并发症预防与处理

1. 肢体缺血预防与处理：

• 使用小尺寸球囊(如30-40ml)

• 定期评估肢体血运

• 出现缺血症状时考虑更换入路或外科干预

2. 出血预防与处理：

• 穿刺操作精细，避免多次穿刺

• 严格控制抗凝强度(ACT维持在180-220秒)

• 局部加压和输血支持

3. 感染预防与处理：

• 严格无菌操作

• 规范化导管护理

• 怀疑感染时及时抗生素治疗和导管替换

4. 设备相关问题处理：

• 熟悉报警系统和应急处理流程

• 设备故障时的替代支持方案

• 定期检查和维护设备

六、IABP的使用时长与撤除 

使用时长

IABP是一种临时性辅助装置，不能永久留置。使用时长考虑因素：

1. 典型使用时长：

• 大多数情况下使用数小时至数天

• 心源性休克通常需要48-72小时支持

• 特殊情况下可延长至1-2周

2. 影响因素：

• 原发疾病严重程度

• 心功能恢复情况

• 是否作为桥接治疗

• 并发症的发生与否

3. 活动限制：

• 经股动脉置入需卧床保持腿部伸直

• 经腋动脉或锁骨下动脉置入可允许有限活动

撤机准备

撤机前需评估以下指标：

1. 血流动力学稳定：

• 平均动脉压≥65mmHg

• 心指数≥2.2L/min/m²

• 尿量≥0.5ml/kg/h

2. 药物支持情况：

• 血管活性药物用量明显减少

• 强心药物需求减低

3. 原发病控制：

• 心肌梗死后恢复期

• 心力衰竭得到控制

• 手术后恢复良好

撤机步骤

1. 逐步减少支持：

• 从1:1模式逐步过渡到1:2、1:3模式

• 每个阶段观察患者耐受情况

2. 抗凝调整：

• 停止肝素输注，等待ACT降至正常

• 或使用鱼精蛋白中和肝素

3. 拔除技术：

• 完全放气球囊

• 缓慢拔出导管

• 穿刺点加压30分钟以上

• 或使用血管闭合装置(如Angio-Seal)

4. 拔管后监护：

• 继续心电监护24小时

• 密切观察穿刺部位出血

• 规律评估肢体血运

• 限制活动6-8小时

七、临床案例分享 

案例一：急性心肌梗死并发心源性休克

病例描述： 65岁男性，急性前壁ST段抬高型心肌梗死，伴持续胸痛、血压下降(80/50mmHg)、端坐呼吸、四肢湿冷，诊断为心源性休克。

治疗过程：

1. 紧急放置IABP(1:1模式)

2. IABP支持下完成冠状动脉造影和前降支支架植入

3. ICU继续IABP支持72小时

4. 心功能逐渐恢复，按1:2→1:3→撤机流程成功撤除

效果评价： IABP及时支持稳定了血流动力学，为确定性治疗(PCI)争取了时间，最终患者康复出院。

案例二：难治性心力衰竭

病例描述： 58岁女性，扩张型心肌病病史5年，近期反复心衰加重，药物治疗效果不佳，入院时EF 15%，伴肺水肿、低血压。

治疗过程：

1. 放置IABP辅助循环

2. 优化强心、利尿、血管扩张药物治疗

3. IABP支持7天，作为心脏移植的桥梁治疗

4. 成功进行心脏移植手术

效果评价： IABP作为桥梁治疗，有效控制了心衰症状，维持了器官灌注，使患者安全等待到合适的供体心脏。

八、常见问题与解答 

Q1: IABP与其他机械循环支持装置相比有何优缺点？

回答： IABP的主要优点包括操作简便、成本较低、并发症相对较少；缺点是血流动力学支持强度有限(仅增加心排血量约0.5L/min)。相比之下：

• Impella提供更直接的左心室减负和更强的血流支持(可增加2.5-5L/min)

• ECMO提供完全的心肺支持，但并发症风险更高

• 不同设备应根据患者具体情况和支持需求选择

Q2: IABP在心源性休克的治疗中地位如何？

回答： 虽然2012年IABP-SHOCK II研究质疑了IABP在心源性休克中的死亡率获益，但在临床实践中，IABP仍被广泛用于：

• 药物治疗不能稳定的血流动力学休克

• 机械并发症(乳头肌断裂、室间隔穿孔)导致的心源性休克

• 高危PCI的辅助支持

• 作为更强大MCS装置的桥梁治疗

Q3: IABP禁忌症有哪些？

回答： IABP的绝对禁忌症包括：

• 重度主动脉瓣关闭不全

• 主动脉夹层

• 主动脉瘤

相对禁忌症包括：

• 外周血管疾病

• 主动脉瓣机械瓣膜

• 凝血功能障碍

• 无法纠正的低体温

Q4: IABP相关的FDA召回通知有哪些？

回答： 近年来，部分IABP设备因各种原因被召回，包括设备故障、漏气或过热风险。被召回的型号包括：

• Arrow FiberOptix和Arrow UltraFlex球囊泵

• Datascope/Maquet/Getinge的CardioSave Hybrid和CardioSave Rescue球囊泵

使用设备前应确认是否在召回范围内，并遵循厂家的最新指导。

总结

IABP技术虽然古老，但其临床价值不容忽视。掌握这一技术，对于从事心血管急危重症救治的医生至关重要。希望本文能为医学生和年轻医生提供有价值的参考。