体外反搏是一种无创性治疗缺血性疾病安全、有效的方法。其原理是通过电脑跟踪心电波并以人体的心电R波为触发信号，与心脏同步，在心脏舒张期对小腿、大腿及臀部分段包裹特制的气囊套进行序贯加压，使血液向主动脉反流，增加心、脑、肾等各脏器的血流灌注，从而改善各脏器及肢体血供，畅通血流。

体外反搏是一项无创性体外循环辅助装置，病人躺卧在治疗床上，双下肢及臀部包扎三组气囊，身上连接电极片，计算机系统自动捕获人体心电图，通过识别心电图中的R波作为触发信号，在心脏的舒张早期，三组气囊由下至上以约50ms时差逐级充气加压，之后保压一段时间，在心脏收缩期前，三组气囊同时放气，完成一次循环（如图1）。同时，患者指尖上有指脉氧监测系统，可以获取患者的血氧饱和度及收缩波和反搏波波形。

​心脏舒张期，下肢动脉血被驱返至胸腹主动脉内，提高了舒张期主动脉内压力，从而增加心、脑、肾等脏器血流灌注；心脏收缩前，三组气囊同时放气使外周血管阻力明显降低，心脏后负荷明显减轻，从而减轻心脏做功，减少心肌耗氧量体外反搏时，双下肢静脉血亦被驱返至右心系统，从而增加回心血流，增加心输出量。EECP与主动脉内球囊反搏(intraaortic balloon pump,IABP）有着异曲同工之处，不同的在于EECP同时作用了静脉系统，增加了回心血量，提高了心输出量。基于EECP安全、无创、廉价，易于操作且可反复使用，因而比IABP在适应症选择和普及推广方面更具优势。

1、 即时的血流动力学效益 
众所周知，缺血性心脏病最重要的病因是冠脉动脉粥样硬化，长期的动脉粥样硬化将导致冠脉管腔狭窄，而管腔狭窄将导致心肌缺血、缺氧，进一步导致心绞痛发作。增加冠脉血供，改善心肌缺血，降低心肌耗氧量是治疗冠心病的重要措施。而EECP可显著增加冠脉血流量。此外，心脏收缩射血前，由于三组气囊同时放气，下肢动脉血管空瘪，血管阻力明显下降，心脏后负荷减轻，可降低心肌耗氧量EECP是唯一既可以增加心肌血流灌注，又可以降低心肌耗氧量的无创技术。

2 、血管内皮结构及功能的改善 
血管内皮细胞（VEC vascular endothelialcell)是一层内衬于血管腔表面的单层扁平细胞，它在维持血管舒缩平衡方面扮演着重要的角色。早期的研究证实血管内皮结构的不完整性是动脉粥样硬化的起始环节。

血流在血管中流动时产生的平行于血管的摩擦力即血流剪切应力，血流剪切应力的下降是动脉粥样硬化病变非随机分布的主要原因，也是内皮功能障碍的重要原因。EECP通过加快血流速度，从而提高血流剪切应力。剪切应力的提高可以使血管内皮表达内皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS)增多，从而增加NO的合成，改善血管内皮功能。

3、抑制氧化应激反应，降低体内炎性因子 
越来越多的研究证据显示：高血压、高胆固醇血症、糖尿病、吸烟等会导致体内超氧化物及活性氧的增多，氧化应激反应可以改变血管内皮的多种功能，而这些炎性因子可以预测未来患者心血管事件，EECP通过提高血流剪切应力，抑制氧化应激反应，降低体内炎性因子，改善血管内皮功能，从而抑制动脉粥样硬化发生发展，改善冠心病患者临床症状，改善其长期预后。

4 、增加循环内皮祖细胞，促进血管新生 
内皮组细胞（endothelial progenitorcells, EPCs)是骨髓源性干细胞，可以定向分化为内皮细胞，具有修复受损内皮细胞，参与血管新生，促进侧支循环形成等作用。血管内皮剪切应力可以刺激冠脉侧支循环的建立和形成。血管内皮源性生长因子（Vascular endothelial growth factors， VEGF)和血小板源性生长因子在血管新生中起着关键作用，其上调受控于血管内皮剪切应力。

5 、积极的心理治疗作用 
抑郁症是缺血性心脏病患者常见的一种伴随疾病，它还是患者不良预后的一个预测因子。Borowicz L等对冠脉搭桥术后1个月是否存在抑郁症分组进行5年随访，结果发现术后患者存在抑郁症者明显存在反复心绞痛发作，心血管事件发生率明显提高，他们对有男性吸烟史、冠状动脉血管成形术、脑血管意外等影响心血管事件发生率的因素进行多元logistic回归分析，发现术后存在抑郁症是心血管事件发生率的最强预测因子。

在冠心病的治疗中，目前有三大类方法：药物治疗、血管介入、冠状动脉搭桥手术。但这些方法都是治标（改善血流）而不治本（修复内膜损伤）。中山大学附属第一医院心血管内科经过研究证实，体外反搏技术可以治疗冠心病，并将其正式纳入了冠心病心绞痛的临床治疗指南。

冠心病治疗关键在于修复内膜损伤
冠心病，用通俗易懂的语言来说，就是身体内的血管变得狭窄，血液不能顺利通过，身体的其他器官不能得到足够的氧气与营养物质，轻者会有心绞痛感觉，重则就会发生心肌梗死，有生命危险。在冠心病发生的诸多环节中，血管内皮细胞起着重要的“扳机”作用。诸多心血管危险因子的单独或协同作用对血管内皮结构和功能系统的损害，被认为是动脉粥样硬化发生发展的关键环节。

内皮细胞是血管内与血液直接接触的一层细胞，血流能在身体内保持通畅，不至于凝固，都是内皮细胞的功劳。从冠心病发生发展的病理基础分析，动脉粥样硬化性损害的关键环节是血管内皮细胞损伤及其功能障碍，随后脂肪沉积形成粥样硬化斑块。

内皮细胞功能的好坏，取决于血液在血管中流动的切应力（即对血管内皮细胞的冲刷力）。流速快，血流切应力大，内皮细胞功能就会向好的方向发展，就能防止动脉粥样硬化；反之，当血流慢，或成涡流时，血管内皮细胞功能向坏的方向发展，就会促进动脉粥样硬化。

血管介入和外科搭桥手术都是只改善血流而不修复内膜损伤。临床上许多在药物基础上接受经皮血管成形和冠脉搭桥手术的病人，其血管再狭窄的发生和远期预后的不理想，根本的因素还是损伤的血管内皮细胞和功能没能够得到修复所致。因此，增进人体血管中的血流速度，提高血流切应力，具有调动血管内皮细胞功能的修复，防止、阻抑动脉粥样硬化的作用。

虽然运动可以加快全身血液流动，提高血流对血管内皮的切应力刺激而发挥内皮细胞的保护作用。但运动要达到一定的量才有效果，心率要达到每分钟90~100次，时间要达到半个小时，每星期必须坚持3~4次。而现实的情况是，绝大多数冠心病人根本不可能通过运动来提高血流切应力进而达到改善血管内皮细胞功能的目的，因为他们连动都动不了。

体外反搏可修复内皮细胞
现行的所有治疗措施都不能从根本上解决血管内皮细胞的结构和功能保护等问题，因此，必须找到一种方法能对动脉内膜的损伤机制进行主动而有效的干预，这就是体外反搏。

体外反搏是利用包裹在人体下肢的气囊,在心脏舒张期对人体施加外压，将其下肢以及臀部的血液驱回主动脉，从而增加心肌的灌注压和供血（增加30%~50%），达到改善血管功能、血液循环及代谢等目的，使心脏供氧增加、心肌损耗减少，是治疗心脑血管疾病的一种新的理念。

体外反搏装置对下肢进行加压，以建立一个新的侧支循环系统。当然，加压时机的选择是很重要的，一般选择在心脏舒张的时候，这时会形成人为的“血流波”，形成一定的冲力冲刷血管。在这股冲力的作用下，内皮细胞会释放一种抗动脉粥样硬化物质，从而达到修复内皮细胞功能与形态的目的。同时，我们还发现，体外反搏还有其他的治疗功效，如突发性耳聋等。

每周运动两三次
经过一个疗程36次治疗之后，症状一般都会改善，但这并不等于万事大吉。如果不注意，冠心病同样有复发的可能。因此，建议患者每星期坚持运动两三次。运动可降低血小板聚集和血黏度，控制体重，降低血脂，预防动脉粥样硬化，稳定血压，降低血糖。要依据个人情况决定运动方式和运动量。项目可选择爬楼梯、步行、慢跑、原地跑、骑自行车、练气功、打太极拳、跳舞等。达到稍出汗、呼吸次数增多、脉搏次数小于110次／分为宜。同时，要注意晚上运动为宜。

若能定期接受治疗，患者的生活质量和预后生存率将大大提高。而对于正常人，也要积极预防冠心病，特别是经常坐在办公室、缺乏运动的白领一族。

体外反搏的禁忌症
冠心病的治疗原则应综合考虑多种因素，任何一种方法都不可能适用于所有患者。比如，如果碰到重症冠状动脉硬化的患者，那就要采取果断的治疗方法，该放支架时就要放支架，而不能采取保守的治疗方法，否则患者会有生命危险。

体外反搏的治疗方法跟其他方法一样，同样也有适应症与禁忌症。在进行反搏治疗之前，患者必须进行必要的检查，如造影等，不是所有的患者都能进行治疗的，如果血压太高，那就得先降压才能进行。


具体的禁忌症如下：

​- 严重的主动脉瓣关闭不全、主动脉瘤及夹层动脉瘤。

- 出血性疾病。

- 具有心脏瓣膜病或先天性心脏病、心功能不全倾向者。

- 肢体有血栓性静脉炎或感染病灶

1997年，Asahara等首次从循环外周血中分离出一种能分化为成熟血管内皮细胞的前体细胞，并将其命名为内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)。内皮祖细胞为骨髓源性干细胞，是血管内皮细胞的前体细胞，因此也被称作成血管细胞(angioblasts)。

一、内皮祖细胞
血管内皮细胞在胚胎期血管发育的参与过程简述如下。在胚胎期第二周左右，胚外造血开始启动，以血岛（blood island）的形成为标志，表现位于卵黄囊的胚外中胚层的一些间充质细胞逐渐聚集成条索或团块。这些细胞团块结构进一步出现腔隙化改变，位于血岛外层的细胞分化为扁平状，形成原始的血管内皮细胞；血岛中心的细胞则变成球形，成为原始的造血细胞。同时，多个血岛腔隙相互连接成官样结构，形成原始血管床，此过程即为血管生成（见下文）。

内皮祖细胞具有游走特征，能进一步增殖分化，而缺乏成熟内皮细胞的特征性表型，尚不能形成管腔样结构。单从形态上很难把内皮祖细胞和成熟内皮细胞识别出来。由于血管内皮祖细胞和造血干细胞来自同一祖细胞，它们之间存在许多相同的分子标志，比如，CD34单抗可同时识别出包括造血细胞、内皮祖细胞和成熟内皮细胞的混合细胞群。最近，而应用flk-1的单抗可把造血细胞分离开来，但尚不能区别内皮祖细胞和成熟内皮细胞。AC133则是新近发现的造血干细胞早期标志。结合ACC133流式细胞检测及体外培养的结果，证实CD34+flk-1+AC133+细胞代表内皮祖细胞亚群，并随着增殖分化成为CD34+flk-1+AC133+的成熟内皮细胞。

在生理或病理因素刺激下，内皮祖细胞可由骨髓动员到外周血，并增殖、移行和定向分化为内皮细胞，参与损伤血管的修复。内皮祖细胞参与的血管修复包括血管生成（vasculogensis）和血管新生（angiogenesis）两种途径。前者指在没有血管的部位原位形成新生血管的过程，而后者则指在原有血管床的基础上，血管内皮细胞通过出芽的方式形成新生血管分支并相互交汇形成血管网络的过程。两者的发生机制都不通程度地包含着内源性内皮祖细胞的动员、归巢和分化。

二、内皮祖细胞和心血管疾病
新近研究表明，反映内皮祖细胞特异的CD34和激酶插入结构阈受体（KDR）标记阳性的细胞与日后严重心血管事件及死亡风险呈负相关，可提供心血管风险分层的新思路。与测定单一血清标记物预测风险相比，使用细胞标记物（如内皮祖细胞），可使多种负面因素的复杂相互作用得到统一，更好地了解体内机制。已知心血管的各种危险因素包括老龄化、高胆固醇血症、糖尿病等都有可能导致患者体内的内皮祖细胞存在数量和质量的缺陷，影响动脉粥样硬化内皮损害的修复，进而促进斑块进展。

另外，有学者指出，心血管危险因素与内皮祖细胞水平降低有关，提示以内皮祖细胞作为细胞移植治疗的可能。然而提高内皮祖细胞的数目和功能可能会加重以不良血管形成为特征的其他疾病，比如糖尿病性视网膜病变和肿瘤。仍需进一步的基础研究和临床试验来探讨内皮祖细胞水平是否可用于指导治疗。

另一方面，研究证实，体内存在内源性内皮祖细胞参与的血管修复和血管新生机制，其中血管内皮生长因子（vascular endothelium growth factor,VEGF）参与内皮细胞动员、增殖、移动和定向分化等一系列过程。已知内皮释放VEGF的作用可由血流切应力所诱导，那么，有提高血流切应力效应的体外反搏是否可以通过提高内源性内皮祖细胞而促进自身血管修复和血管新生呢？这一问提引起了学者们的兴趣。一下将简要回顾体外反搏和内皮祖细胞的相关基础及临床研究结果。

三、体外反搏和内皮祖细胞
体外反搏治疗所带来的切应力增高，已被许多基础实验与临床试验所证实带来促进血管新生（如冠脉侧支循环的开放等）的作用，而内皮祖细胞则可能是其中的中间环节之一。

对于血管新生（Angiogenesis）而言，早期动物实验中发现对下肢缺血的狗实施1小时的体外反搏治疗可带来即刻的侧支循环建立。随后Wu等学者进一步在实验狗急性心肌梗死的动物模型中证实，长期的体外反搏治疗提高局部及全身的VEGF水平，并带来梗死区域毛细血管密度的显著增加，且使用核素运动心肌灌注断层扫描发现，这一毛细血管密度增加与心肌灌注改善相关。

​已知血管舒张与血管新生之间复杂而微妙的关系。一方面，在活体实验中血管新生的过程包含血管舒张，而另一方面，许多促进血管新生的化学因子，如一氧化氮，同时可以引起血管舒张的反应。因此，良好的内皮功能和一定水平的一氧化氮，可以促进血管新生的发生发展。然而，必须指出，实验狗的侧支循环建立速度比人类迅速得多，因此上述实验结果是否可直接外延至人类仍不确定。

对于血管生成（vasculogenesis）而言，活体实验发现VEGF对内皮祖细胞的动员和分化有确定的促进作用，而体外反搏治疗带来的切应力增加可以升高血浆VEGF水平，因此体外反搏治疗存在通过内皮祖细胞途径促进血管生成的理论可能性。这一假想由动物实验初步证实。Luo等学者通过高脂喂养实验猪建立动脉粥样硬化模型，发现与对照组相比，体外反搏治疗组动物血浆内源性G-CSF水平增加，进而促进内源性内皮祖细胞动员以及促进心肌细胞表达VECF和SDF-1 alpha。在临床试验方面，在Barsheseht等学者的研究中发现，患者接受体外反搏治疗后CD34+/KDR+单核细胞（代表内皮祖细胞）水平以及内皮祖细胞集落形成单位显著升高。

Jewell等学者则在另一项研究中发现体外反搏治疗后循环内皮祖细胞的逐渐升高并持续4周以上，且上述结果与患者的症状及活动耐量改善相关。然而学术界Kiernan等学者发现体外反搏治疗后体内得到显著动员的是造血祖细胞，而非内皮祖细胞，与上述表现相左。尽管如此，新近发表的Arteriogenesis Network Trial的研究结果里，与对照组相比，试验组患者在体外反搏治疗后动脉血管新生得到明显改善（冠脉侧支循环指数及冠脉血流储备分数的改善）。

综上所述，体外反搏治疗促进切应力的增加，并通过内源性内皮祖细胞的动员分化，可为动脉粥样硬化性疾病患者带来一定的临床获益。当然，仍需进一步的基础研究和临床试验来探讨这一效应的其他相关细节。