激光心肌血管重建术 - 北京理工大学讲解

术后3月 心绞痛：1.5±1.2 心肌缺损：4.4±3.5
术后6月 心绞痛：1.3±1.2 心肌缺损：2.9±3.0
术后12月 心绞痛：1.3±1.2级 心肌缺损：2.8±3.4
红外激光热损伤机理探讨
高温 热损伤
直接影响到激光心肌血管重建术的治疗效果
为此：对打孔时间不同、孔径不同的激光孔道周围 心肌组织的温度分布情况进行了计算研究。并根据 计算结果对红外激光心肌打孔导致热损伤的规律进 行了研究。
左心室的血液在收缩期，通过这些孔道注 入到缺血的心肌内，并经由心肌内的窦状隙 —冠状动脉交通网，向该部心肌供氧 ，而改善心脏功能
激光心肌血运重建术
心外膜法（TMR TMLR） 心内膜（PTMR）
特点：无需开胸，使用类似PTCA所用的导管将导管送入 左心室到达病变部位，用激光自心内膜向心室壁打孔
直接心肌血运重建（DMR）
研究结果表明: 随着打孔时间的增大,孔道周围心肌组织热 损伤的范围明显增大。 孔径的改变对热损伤的范围没有显著的影 响。 打孔时间控制在0. 3s 以内时,单纯由热传导 所导致的心肌组织实质性热损伤的最大范 围在40μm 以内。
两种新的激光打孔方法
连续波CO2激光（经光关节臂传输到达手术 野） 功率：100w 波长10.6um 光斑直径0.25mm 照射时间0.3 秒 激光孔径0.25～ 0.5mm 孔间距离5mm 缺血区随机分为A、B 二区 A 区不打孔：空白对照 B 区在心脏跳动情况下激光打孔 同时在光关节臂和心脏表面加用2～ 3mm 的生物组织作为“滤波片”
传统治疗手段
冠心病现代治疗 的三个主要思路
•经皮腔内冠状动脉 冠状动脉旁路移 •正确的药物治疗 成型术（PTCA 植术（CABG
） ）
作为这三个治疗手段的重要补充：
激光心肌血运重建术（TMR或PMR）
原理
爬行类动物心脏没有冠状动脉，心脏收缩 期和舒张期的压力阶差把血液压入心肌间 广泛存在的窦状间隙来对心肌进行血液灌 注的。 人类胎儿时期的心脏也存在这种间隙， 能否用激光能量在缺血的 心肌上打出一些隧道？
禁忌症
• 左室射血分数小于15% • 有明显的充血性心力衰竭。
展望
尽管激光心肌血管重建术在近年取得了长足的 进展，但其机制、心肌组织对激光损伤的愈合机制 及其远程疗效、心肌通道是否长期存在有效、对心 肌损伤程度是否会导致心肌纤维化或造成严重心率 失常都须进一步观察和研究。相信通过激光技术(如 光源种类、激光功率、光束直径以及打孔技术)的不 断发展，观测手段的进一步提高，可改善上述情况
心绞痛 急性心 肌梗死
心力衰 竭 心脏骤 停
内皮细 胞损伤
脂质 沉积
形成血 栓
• 人类健康的“第一杀手”：心血管病 • 1940年，冠心病已成为美国和某些工业化 国家的主要死因。 • 我国冠心病的发病率正在急剧上升，发病年 龄正呈日益下降的趋势 • 我国发病与死亡率与工业发达国家相比较低， 但流行病学统计表明，有逐年上升的趋势
由于这种新生的小血管脆弱、易于破裂,难以 适应生理状况下增加心肌灌注的需要。 因此,需要进一步明确TMLR 结合外源性 VEGF 基因能否促进侧枝循环建立、从而改 善缺血心肌的灌注与功能。
目前认为下列情况下能取得满意的效果： 1．严重的心绞痛或不稳定性心绞痛。 2．由于解剖或生理上的原因，不能进行 PTCA或CABG。 3．术前必须有客观的证据证明打扎区域的 心肌尚未坏死。 4．PTCA或CABG不能达到完全血运重建 效果。 5．CABG后的桥狭窄或PTCA后的再狭窄。 6．病人的心功能良好。
直 接 供 血
血 管 增 生
血 管 网 连 接
打 通 神 经
晚期冠心病的临床试验
治疗200例患者 (参加定期随访者175例) 平均年龄:60±11岁 利用800WCO2激光行直接心肌打孔灌注 缺血心肌
术前 心绞痛： 3.8±0.4 心肌缺损：5.1±3.4
平均住院次数 术前： 2.5±1.7 术后： 0.3±7.0
激光心肌血管重建术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 治疗对象：冠心病
人类心脏自身的血液供应系统——冠状动脉 显得相当脆弱。 冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）是 引起心脏自身血液供应障碍的主要原因。
发病机理
供应心脏本身的冠状动脉 管壁形成粥样斑块造成血 管腔狭窄所致心脏病变。
高血压 高脂血 症 高粘血 症
糖尿病
内分泌
年龄大
心律失 常
1933年Wearns和 Cayton
发展历程
1981年 Mirhoseini及其同 事
近年来
Jeevanandam
激光心肌血运重建术
What is Transmyocardial Laser Revascularization (TMLR)?
利用激光在心肌的缺血区制造多个贯穿左心 室壁全层的孔道（直径为1mm～1.2mm）
最近推出的NOGA系统可提供心脏整个心搏周期心室腔三维 图象，据此心电机械图象可准确地判断梗死区存活心肌的有 无和多寡，以此为导向选择性靶部位
目前临床应用的激光：
主要有CO2 激光和钬激光，前者不能经 光纤传导，只能用于胸经心外膜心肌 打孔，手术创伤大，后者对隧道周围 心肌组织的损伤较大。
激光心肌血运重建术机制
结果
光束中心 光束边缘 气化产生孔道 蛋白质变性、凝固
将“滤波片”附加在光关节臂和心脏表面 之间, 打孔时使低功率的光束边缘部分被滤 去, 减小了热损伤。
结合转VEGF 基因 --- 激光心肌血运重建术
•
所有动物结扎冠脉的远 端都没有明显的侧枝循 环建立,Rentrop记分均 为 0。 术后4周、8周重复冠脉 造影时,单纯缺血组没有 或仅有少量侧枝形成；
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激光参数
调Q 钇铝石榴石(YAG) 激光仪 激光波长:11064μm 脉冲能量:1mJ 峰值功率2 ×104W 平均功率25W 传输系统采用裸露石英光导纤维 光纤直径1 000μm 接触式操作
机理探究
目前认为TMLR 最主要的作用机制是促血管 新生。 我们的前期工作发现,TMLR 可通过诱导内 源性VEGF、碱性成纤维细胞生长因子 (basic fibroblast growth factor bFGF) 等血 管生长因子表达促使新生血管形成; TMLR 的基础给予外源性VEGF 基因能进一 步提高VEGF mRNA和蛋白的表达水平、 促新生血管形成。