間歇性低氧治療對急性ST段抬高型心肌梗死PCI術(shù)后病人心功能的影響

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缺血性心臟病是目前威脅人類生命安全的第二大疾病，嚴(yán)重心肌缺血事件將導(dǎo)致心肌梗死的發(fā)生[1]。心肌梗死由主要冠狀動脈及其分支血管阻塞導(dǎo)致血管支配的局部心肌缺血缺氧，受累心肌先后發(fā)生缺血缺氧、細(xì)胞壞死、局部組織炎癥；心肌梗死后及時通過介入治療手段開通阻塞血管，恢復(fù)受累區(qū)域心肌血液供應(yīng)是主要治療手段之一。然而，再灌注后局部心肌氧化應(yīng)激損傷導(dǎo)致?lián)p傷進(jìn)一步加劇。已壞死的心肌無法通過再生功能修復(fù)，取代為纖維瘢痕修復(fù)，以上情況導(dǎo)致?lián)p傷無法緩解，甚至進(jìn)一步加劇[2]。一旦以纖維瘢痕替代修復(fù)，局部心肌壁逐漸變薄，收縮能力下降，導(dǎo)致正常區(qū)域心肌代償性心肌重塑，遠(yuǎn)期導(dǎo)致心力衰竭發(fā)生。雖然尚有心臟移植方法可挽救終末期心臟，但該方法受限于稀缺的供體資源，且存在長期排斥風(fēng)險，因此無法進(jìn)行普及治療[3]。近10年基因治療、干細(xì)胞治療方面雖然取得一些成果，仍存在細(xì)胞整合困難、存活率低、病毒載體安全性等諸多問題[4-5]。因此，如何挽救急性心肌梗死后受損區(qū)域心肌細(xì)胞，減少心肌細(xì)胞凋亡、壞死，從而改善遠(yuǎn)期心功能，是目前迫切需要解決并受到國內(nèi)外學(xué)者高度關(guān)注的問題。

過去幾十年眾多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，長期居住于高原地區(qū)人們心肌梗死發(fā)病率及死亡率普遍低于平原地區(qū)；低氧與心肌缺血和再生方面取得可觀的研究成果，低氧環(huán)境誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)，從而促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子表達(dá)，促進(jìn)損傷區(qū)域血管新生[6-7]。系統(tǒng)性全身低氧環(huán)境暴露可誘導(dǎo)心肌梗死損傷區(qū)域心肌細(xì)胞再生，促進(jìn)心肌梗死后心功能改善[8]。心肌梗死后予以間歇性低氧治療能否緩解梗死區(qū)域心肌氧化應(yīng)激損傷，從而緩解心肌梗死后心功能下降。本研究擬探討間歇性低氧治療對心肌梗死經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)術(shù)后病人心功能及心室重構(gòu)的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年3月—2017年1月于我院急診科就診的經(jīng)心電圖、血清學(xué)診斷為ST段抬高型心肌梗死(STEMI)病人98例。確診后均接受急診PCI手術(shù)，男64例，女34例，年齡(56.6±8.4)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①突發(fā)持續(xù)性胸痛為主要癥狀，發(fā)作于12 h之內(nèi)，持續(xù)30 min以上，含服硝酸甘油無緩解；②≥2個相鄰導(dǎo)聯(lián)呈ST段弓背上抬，胸前導(dǎo)聯(lián)≥0.2 mV，肢體導(dǎo)聯(lián)≥0.1 mV；③血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)和肌鈣蛋白I(cTnI)水平≥3倍正常值上限；④急診冠狀動脈造影檢查提示病變部位為冠狀動脈近中段，且成功行PCI手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①首發(fā)癥狀持續(xù)并超過12 h；②出現(xiàn)心源性休克；③紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級Ⅲ～Ⅳ級；④合并高血壓、肝腎功能不全、出血性疾病等；⑤合并慢性阻塞性肺疾病、呼吸衰竭等嚴(yán)重的肺功能疾病。采用簡單隨機分組法分為常氧組和低氧組，低氧組49例，男34例，女15例，年齡(58.6±7.3)歲；常氧組49例，男30例，女19例，年齡(54.6±8.9)歲。所有納入研究的病人或其家屬對試驗流程及可能存在風(fēng)險均已了解，簽署知情同意書；本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)后開始實施。

1.2 治療方法 納入研究的98例病人經(jīng)急診確診后均行PCI，術(shù)后兩組均給予常規(guī)抗凝及抗血小板治療。低氧組采用間歇式常壓低氧處理：利用DY-84低氧混合儀調(diào)制正常大氣壓力下氧含量為13%的低氧空氣，流量為2 L/min；氧氣面罩吸入低氧空氣5 min后改吸正?？諝? min，之后再次吸入低氧空氣 5 min，如此循環(huán)間歇吸入共計60 min為1次治療；術(shù)后1周開始接受低氧治療，每日早晚各1次，持續(xù)治療4周。常氧組在低氧組其他治療等同情況下，以氧氣面罩吸入正?？諝鉃橹委煼椒ā?/p>

1.3 觀察指標(biāo) 評定術(shù)前及PCI治療后血流分級改善情況①采用血管心肌梗死溶栓治療(TIMI)血流分級、TIMI心肌灌注(TMPG)分級；②PCI術(shù)后2 h心電圖ST段回落情況(見表1)；③低氧治療過程中監(jiān)測血氧飽和度及不良反應(yīng)發(fā)生情況；④觀察兩組治療過程中心血管相關(guān)死亡率和心肌梗死再發(fā)率，接受低氧治療前、治療4周及結(jié)束低氧治療后1個月心功能指標(biāo)左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)變化。心室重構(gòu)指標(biāo)：于低氧治療前、治療后6個月分別行M型心臟超聲檢測左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)，采用雙平面面積長度法計算左室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容積(LVESV)。

表1 PCI手術(shù)療效評估指標(biāo)

2 結(jié) 果

2.1 兩組PCI前后病情評估結(jié)果比較 TIMI血流分級情況：PCI術(shù)前，兩組TIMI分級分布比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.482，P=0.786)；PCI術(shù)后兩組TIMI分級分布比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.089，P=0.766)。TMPG血流分級情況：PCI術(shù)前，兩組TMPG分級比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.231，P=0.891)；PCI術(shù)后兩組TMPG分級比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.043，P=0.593)。監(jiān)測ST段回落情況：兩組心電圖ST段術(shù)后2 h均出現(xiàn)回落，且以完全回落為主(低氧組占91.8%，常氧組占87.8%)，兩組部分回落和完全回落所占比例分布，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.445，P=0.505)。詳見表2。

表2 兩組PCI術(shù)前、術(shù)后病情評估結(jié)果比較 例

2.2 血氧飽和度監(jiān)測情況 兩組在PCI術(shù)后1周開始均接受低氧或常氧對照治療，且治療過程中動態(tài)監(jiān)測呼吸、心率、心電圖、血氧飽和度。間歇低氧治療過程中，病人血氧飽和度83%～95%，治療過程未見呼吸困難、心悸等不良反應(yīng)；常氧組接受正?？諝庵委?，血氧飽和度95%～98%，病人無不適主訴?？梢姡脱踅M在接受間歇低氧治療過程中，血氧飽和度下降，提示機體達(dá)到一定缺氧水平。

2.3 低氧治療對心功能改善的情況 低氧治療4周結(jié)束時，低氧組LVEF值高于相應(yīng)時間點常氧組病人[(60.1±3.7)% vs (57.2±5.3)%，P<0.01]；低氧治療結(jié)束后1個月，低氧組LVEF值仍略高于常氧組同時間點[(64.6±5.0)% vs (61.7±4.9)%，P<0.01]?？梢?，接受間歇低氧治療可改善PCI術(shù)后心肌梗死病人心功能水平。詳見圖1。

與常氧組比較，**P<0.01

2.4 低氧治療對心肌重構(gòu)的影響 兩組治療后6個月相較于治療前，均出現(xiàn)一定程度心室重構(gòu)變化(P<0.05)；治療后6個月低氧組心室重構(gòu)嚴(yán)重程度與常氧組相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。低氧治療雖然改善心肌梗死病人早期心功能水平，但對遠(yuǎn)期心室代償性重構(gòu)未見明顯改善作用。詳見表3。

表3 兩組心室重構(gòu)相關(guān)指標(biāo)比較(±s)

3 討 論

低氧治療與低氧訓(xùn)練原理相似，均是借助人為制造低氧環(huán)境，引導(dǎo)使用者在低氧環(huán)境和正常氧環(huán)境之間轉(zhuǎn)換，達(dá)到系統(tǒng)性低氧刺激效果。氧氣濃度15%～17%屬于中強度低氧，氧氣濃度11%～14%屬于大強度低氧，氧氣濃度<10%屬于超強度低氧。目前，通常采用的低氧訓(xùn)練模式為低氧氣體吸入4～15 min，常氧吸入2～10 min，如此反復(fù)間歇吸入，持續(xù)1～2 h；每日以2～3個循環(huán)為最佳，5～24 d訓(xùn)練周期為1個療程[9]。目前，低氧治療嘗試性廣泛用于兒童哮喘治療[10-11]。李交杰等[12]對63例兒童間歇發(fā)作哮喘病兒進(jìn)行常壓間歇性低氧治療，采用間斷吸入13%氧氣60 min，15 d 1個療程；接受低氧治療患兒未見不適主訴且隨訪6個月發(fā)現(xiàn)治療組哮喘控制率有明顯改善。

低氧對心臟結(jié)構(gòu)與功能方面相關(guān)研究報道，長期低氧暴露對心臟具有保護(hù)作用。接受低氧訓(xùn)練后心臟每搏輸出量增加，心搏指數(shù)增加，心率改善不顯著[13-14]。低含氧量血氧作為心肌刺激因子，持續(xù)反復(fù)刺激可促進(jìn)心肌高表達(dá)缺氧誘導(dǎo)因子，缺氧誘導(dǎo)因子可上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子表達(dá)，增加心肌微血管數(shù)量和面積。心肌梗死后梗死區(qū)域心肌微血管再生與重建將極大促進(jìn)梗死邊緣區(qū)域心肌再生，降低心肌細(xì)胞壞死與凋亡[15]。相關(guān)研究表明，心肌梗死后心肌細(xì)胞大量壞死導(dǎo)致線粒體損傷，氧化應(yīng)激產(chǎn)物大量積累進(jìn)一步損傷心肌細(xì)胞，抑制心肌細(xì)胞增殖與修復(fù)；超氧化物歧化酶是體內(nèi)氧化應(yīng)激產(chǎn)物主要清除劑之一，以氧自由基為底物，催化活性極高，屬于含金屬離子的重要抗氧化酶類，機體接受低氧暴露情況下，心肌組織內(nèi)超氧化物歧化酶活性明顯提高，從而強化心肌抗氧化能力[16-17]。因此，低氧治療對心肌有氧應(yīng)激損傷有一定的改善作用，且可促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖修復(fù)能力，提高心肌缺氧耐受能力。

本研究以13%氧含量混合氣體為低氧治療氣體，采用5 min間隔的間歇治療方案，持續(xù)治療60 min，每日2次，共治療4周，探討該治療方案對STEMI病人PCI術(shù)心功能改善和心肌重構(gòu)方面的影響。對納入研究的98例病人分別評定PCI術(shù)后心肌梗死病情改善情況(TIMI分級、TMPG分級和ST段回落情況)；低氧治療過程監(jiān)測血氧飽和度；接受低氧治療前、治療4周及結(jié)束低氧治療后1個月時心功能指標(biāo)LVEF變化情況。于低氧治療前、治療后6個月分別行M型心臟超聲檢測LVESD、LVEDD、LVEDV和LVESV。結(jié)果顯示低氧組接受間歇低氧治療過程血氧飽和度下降，接受低氧治療4周及治療后1個月心功能改善明顯，低氧治療對遠(yuǎn)期心室重構(gòu)改善無明顯作用(P>0.05)。可見，采用間歇性低氧治療可改善STEMI病人心功能水平，但對心肌梗死后心室重構(gòu)無改善作用。本研究對低氧治療改善心肌梗死后心功能的遠(yuǎn)期療效未提及對低氧組心室重構(gòu)的觀察時間尚短，這些問題將在今后進(jìn)一步研究。