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Articolo metodologico

Uso di un dispositivo di assistenza ventricolare percutanea / atrio sinistro al sistema di bypass dell'arteria femorale per lo shock cardiogeno

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DOI:

10.3791/62140

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16 agosto 2021

 ,  ,  ,  , 
1University of Nebraska Medical Center, 2Keele Cardiovascular Research Group, Keele University, 3University of Chicago Medicine, 4Virginia Heart/Inova Heart and Vascular Institute

In questo articolo

Sommario

Il seguente articolo descrive la procedura graduale per il posizionamento di un dispositivo (ad esempio, Tandemheart) in shock cardiogeno (CS) che è un dispositivo di assistenza ventricolare sinistra percutanea (pLVAD) e un sistema di bypass dell'arteria da atriale a femorale sinistro (LAFAB) che bypassa e supporta il ventricolo sinistro (LV) in CS.

Abstract

Il sistema di bypass dell'arteria da atriale a femorale sinistro (LAFAB) è un dispositivo di supporto circolatorio meccanico (MCS) utilizzato nello shock cardiogeno (CS) che bypassa il ventricolo sinistro drenando il sangue dall'atrio sinistro (LA) e restituendolo alla circolazione arteriosa sistemica attraverso l'arteria femorale. Può fornire flussi che vanno da 2,5-5 L/min a seconda delle dimensioni della cannula. Qui, discutiamo il meccanismo d'azione di LAFAB, i dati clinici disponibili, le indicazioni per il suo uso nello shock cardiogeno, le fasi di impianto, le cure post-procedurali e le complicanze associate all'uso di questo dispositivo e alla loro gestione.

Forniamo anche un breve video della componente procedurale della terapia del dispositivo, compresa la preparazione pre-posizionamento, il posizionamento percutaneo del dispositivo tramite puntura transsettale sotto guida ecocardiografica e la gestione post-operatoria dei parametri del dispositivo.

Introduzione

Lo shock cardiogeno (CS) è uno stato di ipoperfusione tissutale con o senza ipotensione concomitante, in cui il cuore non è in grado di fornire sangue e ossigeno sufficienti per soddisfare le richieste del corpo, con conseguente insufficienza d'organo. È classificato negli stadi da A a E dalla Society of Cardiovascular Angiography and Interventions (SCAI): stadio A - pazienti a rischio di CS; stadio B - pazienti allo stadio iniziale di CS con ipotensione o tachicardia senza ipoperfusione; stadio C - CS classico con fenotipo freddo e umido che richiede inotropi/vasopressori o supporto meccanico per mantenere la perfusione; stadio D - deterioramento dell'attuale supporto medico o meccanico che richiede l'escalation verso dispositivi più avanzati; e stadio E - include pazienti con collasso circolatorio e aritmie refrattarie che stanno vivendo attivamente l'arresto cardiaco con rianimazione cardiopolmonare in corso1. Le cause più comuni di CS sono l'INFARTO miocardico acuto (AMI) che rappresenta l'81% dei casi in un'analisi recentemente riportata2 e l'insufficienza cardiaca acuta scompensata (ADHF). La CS è classicamente caratterizzata da congestione e compromissione della perfusione, manifestata da elevate pressioni di riempimento (pressione del cuneo capillare polmonare [PCWP], pressione diastolica terminale ventricolare sinistra [LVEDP], pressione venosa centrale [CVP] e pressione diastolica terminale ventricolare destra [RVEDP]), diminuzione della gittata cardiaca (CO), indice cardiaco (CI), potenza cardiaca (CPO) e malfunzionamento dell'organo terminale3 . In passato, gli unici trattamenti disponibili per l'AMI complicata da CS erano la rivascolarizzazione precoce e la gestione medica con inotropi e/o vasopressori4. Più recentemente, con l'avvento dei dispositivi di supporto circolatorio meccanico (MCS) e il riconoscimento che l'escalation dei vasopressori è associata ad un aumento della mortalità, c'è stato un cambiamento di paradigma nel trattamento sia dell'AMI che dell'ADHF correlato CS5,6.

Nell'attuale era dei dispositivi di assistenza ventricolare percutanea (pVAD), sono disponibili numerose piattaforme/configurazioni di dispositivi MCS, che forniscono supporto circolatorio e ventricolare univentricolare o biventricolare con e senza capacità di ossigenazione7. Nonostante il costante aumento dell'uso di pVAD per il trattamento sia di AMI che di ADHF CS, i tassi di mortalità sono rimasti sostanzialmente invariati5. Con l'evidenza emergente di possibili benefici clinici per lo scarico precoce del ventricolo sinistro (LV) in AMI8 e l'uso precoce di MCS in AMI CS9, l'uso di MCS continua ad aumentare.

Il dispositivo MCS LEFT Atrial to Femoral Artery Bypass (LAFAB) bypassa il LV drenando il sangue dall'atrio sinistro (LA) e restituendolo alla circolazione arteriosa sistemica attraverso l'arteria femorale (Figura 1). È supportato da una pompa centrifuga esterna che offre un flusso di 2,5-5,0 litri al minuto (L/m) (pompa di nuova generazione, designata come LifeSPARC, capace di portata fino a 8 L/m) a seconda delle dimensioni delle cannule. Una volta che il sangue viene estratto dalla LA attraverso la cannula venosa transsettale, passa attraverso la pompa centrifuga esterna che ricircola il sangue nel corpo del paziente attraverso la cannula arteriosa posta nell'arteria femorale.

Sistema circolatorio umano con dispositivo di assistenza ventricolare; Anatomia del cuore, diagramma, supporto del flusso sanguigno.
Figura 1: Configurazione LAFAB. Immagine gentilmente concessa da TandemLife, una consociata interamente controllata da LivaNova US Inc. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Protocollo

Questa procedura e questo protocollo sono stati approvati dal comitato di revisione istituzionale e dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti.

1. Criteri del paziente

  1. Includere i pazienti con CS stadio B e superiore come definito dalla dichiarazione di consenso SCAI1.
  2. Includere come ponte al trapianto o sistema di assistenza ventricolare sinistra durevole nello stadio D dell'insufficienza cardiaca.
  3. Includere come ponte al ripristino in AMI complicato da CS.
  4. Escludere la controindicazione all'anticoagulazione sistemica.
  5. Escludere l'aspettativa di vita <6 mesi (malignità attiva).
  6. Escludere se c'è la presenza di trombo LA.
  7. Escludere se i pazienti hanno una malattia vascolare periferica (PVD) con piccole arterie che non possono ospitare le grandi cannule.
  8. Escludere se i pazienti hanno una lesione neurologica irreversibile / coma.
  9. Escludere se i pazienti hanno grave insufficienza aortica (AI).
  10. Escludere se i pazienti hanno un difetto del setto ventricolare (VSD).
    NOTA: Il posizionamento del dispositivo LAFAB include tre processi separati: 1) impostazione del controller e della pompa; 2) posizionamento di cannule arteriose e venose e accesso transeptale sotto ecocardiogramma transesofageo (TEE) o ecocardiogramma intracardiaco (ICE); e 3) collegare il sistema al circuito.

2. Posizionamento dell'atrio sinistro al dispositivo di bypass dell'arteria femorale

  1. Configurazione del controller
    NOTA: questo passaggio può essere eseguito mentre il paziente viene trasportato in laboratorio e il tavolo viene impostato per la procedura. Di solito, il rappresentante del dispositivo e il team perfusionista sono presenti per assistere con il processo.
    1. Aprire la casella e avviare la configurazione del controller con i seguenti passaggi.
    2. Prima di accendere il controller, inserire 2 batterie nel controller aprendo lo sportello della batteria. Inserire ogni batteria posizionando il logo rivolto verso l'esterno dello schermo del controller. La scanalatura sulla batteria deve essere allineata con l'alloggiamento della batteria chiave. Assicurarsi che le batterie siano ben posizionate.
    3. Installare le altre 2 batterie nel dock seguendo lo stesso processo.
    4. Collegare il controller al dock, verificare che sia completamente posizionato sul dock e collegare il cavo di alimentazione alla presa di corrente e collegarlo alla presa a muro per l'alimentazione CA. Il controller può funzionare nel dock collegato all'alimentazione CA o, se separato dal dock, può funzionare utilizzando l'alimentazione a batteria.
    5. Montare il dock e il controller su un palo endovenoso usando il morsetto.
    6. Accendere il controller utilizzando i pulsanti laterali.
  2. Impostazione della pompa – Priming del sistema
    NOTA: l'adescamento della pompa richiede due persone: l'operatore primario viene lavato (operatore sterile) e rimane nel campo sterile. L'operatore secondario (operatore non sterile) gestisce il controllore nel campo non sterile. La de-airing della pompa è un passaggio cruciale e deve essere eseguito con molta attenzione.
    1. Chiedere all'operatore secondario di aprire la confezione e presentare il vassoio di adescamento all'operatore primario. Chiedere all'operatore primario di aprire il drappo sterile e disporre i componenti del vassoio di adescamento sul tavolo sterile. La pompa, l'ossigenatore e il tubo verde dell'ossigeno sono inclusi nel vassoio.
    2. Chiedere all'operatore primario di consegnare la trasmissione della pompa all'operatore secondario che quindi la collega al controller.
    3. Chiedere all'operatore sterile di rimuovere i cappucci protettivi sul tubo e inserire le estremità nel bacino. Il tubo blu è il tubo di afflusso che entra nella porta blu. Il tubo rosso è il tubo di deflusso che entra nella porta rossa del bacino.
    4. Posizionare il bacino nella posizione di riempimento pronto inclinato all'indietro e lontano dalla porta blu.
    5. Chiedi all'operatore secondario di riempire il bacino con 4 litri di soluzione salina.
    6. Chiedere all'operatore primario di sollevare il bacino e inclinarlo all'indietro nella posizione di primo piano per innescare la pompa per gravità.
    7. Assicurarsi che tutta l'aria sia stata rimossa dal tubo e dalla pompa. Picchiettare delicatamente il tubo e la pompa per rimuovere eventuali piccole bolle d'aria. Si tratta di un passo cruciale.
    8. Quindi accendere la pompa dall'estremità non sterile.
    9. Rimuovere eventuali minuscole bolle d'aria nell'ossigenatore picchiettando delicatamente l'ossigenatore e posizionando il tubo di deflusso a un livello più alto (posizione a ore 12) affinché le bolle d'aria si alzino sopra e fuoriescano.
    10. Arrestare la pompa una volta rimosse tutte le bolle d'aria.
    11. Bloccare i tubi di afflusso e deflusso. Rimuovere il tubo di afflusso e deflusso dal bacino e quindi collegare il tubo di alimentazione dell'ossigeno verde al gas in porto sull'ossigenatore. Il circuito è ora pronto.
  3. Accesso transsettale10,32  
    1. Preparare e drappeggiare il paziente in modo sterile.
    2. Eseguire la procedura in anestesia generale con il team di anestesia.
    3. Una volta che il paziente è intubato e sedato adeguatamente, passare la sonda TEE nell'esofago e ottenere le immagini di base. Se si utilizza ICE, quindi ottenere le immagini dopo l'accesso venoso.
    4. Identificare il punto ideale per la settostomia sul setto inter-atriale (IAS) utilizzando TEE o ICE. Usa la vista bicaval su TEE che mostra la parte membranosa della IAS nella regione della fossa ovalis per esporre meglio la IAS.
    5. Confermare l'assenza di trombo nel LA dove la cannula di afflusso sarà posizionata utilizzando TEE o ICE.
    6. Ottenere l'accesso venoso femorale tramite guida ecografica con tecnica Seldinger modificata e inserire un filo guida da 0,035"
    7. Avanzare il filo guida verso la vena cava inferiore (IVC) – giunzione atriale destra e quindi dirigerlo verso la IAS sotto guida fluoroscopica e TEE o ICE. Utilizzando proiezioni angiografiche multiple (obliquo anteriore destro o sinistro), identificare il sito ottimale per la puntura transeptale. Idealmente, dovrebbe essere fatto nella regione del forame ovale per ridurre al minimo le complicazioni.  Nei pazienti con setti spessi o aneurismatici o una IAS che è stata precedentemente rattoppata o strumentata chirurgicamente o chiusa per via percutanea, si può prendere in considerazione l'uso di un ago transsettale energizzato o a radiofrequenza per assicurare una puntura precisa senza deflessione dell'ago.
    8. Anticoagulare il paziente (ACT più di 250 secondi). Eseguire la puntura transsettale utilizzando un ago transsettale, inserire il filo guida nel LA.
    9. Dilate l'accesso venoso e lo IAS con un dilatatore a 2 stadi. Inserire la cannula transsettale e farla avanzare in LA, rimuovere introduttore e filo guida, attendere il back-bleed e bloccare. Cannula sicura al paziente.

Diagramma ecografico per puntura transettale; filo guida, guaina, inserimento dell'ago; procedura cardiaca.
Figura 2: TEE con biplano nella vista bicaval che mostra l'SVC a destra, il setto interatriale orizzontale al centro con l'atrio sinistro sopra e l'atrio destro sotto, e l'IVC verso sinistra. (A) - Filo guida che passa nel SVC. (B) - Guaina che passa sopra il filo nell'SVC. (C) - Ago transsettale che passa attraverso la guaina. (D) - Ago transsettale che tende il setto interatriale. (E) - Guaina che passa attraverso il setto interatriale nell'atrio sinistro, dopo che l'ago è stato ritirato. Immagine cortesia47 
SVC – Superior Vena Cava, IVC – Vena Cava Inferiore, RA – Atrio Destro, LA – Atrio Sinistro

Sequenza ecografica cardiaca: accesso da AR a LA tramite FO, che mostra la tenda della guaina e l'inserimento transettale.
Figura 3: ICE per l'accesso transeptale Accesso trans settale guidato da ICE che mostra setto interatriale e fossa ovalis (FO) in (A), tendaggio del setto mentre l'ago si impegna (B), perdita di tenting mentre l'ago attraversa (C), guaina transsettale nell'atrio sinistro in D. Immagine cortesia48 .
RA – Atrio Destro, LA – Atrio Sinistro, FO – Forame Ovale

  1. Accesso arterioso
    1. Ottenere l'accesso arterioso femorale tramite la tecnica Seldinger modificata utilizzando ultrasuoni e guida angiografica a livello della testa del femore. Inserire un filo guida da 0,035".
    2. Prendere in considerazione l'uso della tecnica di "pre-chiusura" utilizzando i dispositivi di chiusura dell'accesso vascolare variamente disponibili in commercio prima di aumentare l'accesso arterioso.
    3. Dilatare in serie il sito di accesso arterioso appropriato alle dimensioni della cannula arteriosa selezionata. Inserire la cannula arteriosa, rimuovere l'introduttore e il filo guida, attendere il sanguinamento posteriore e quindi bloccare. Fissare la cannula al paziente utilizzando i supporti.
  2. Collegamento dei componenti
    1. Effettuare collegamenti da bagnato a bagnato alle cannule per evitare l'introduzione di bolle d'aria nel circuito. Si tratta di un passo cruciale.
    2. Utilizzare l'immersione salina o l'infusione costante di soluzione salina ("cascata") sulle due estremità delle cannule mentre vengono collegate.
    3. Collegare la cannula transsettale (venosa) all'ingresso della pompa contrassegnata in blu e la cannula arteriosa all'uscita della pompa contrassegnata in rosso.
    4. In primo luogo, rimuovere i morsetti venosi e avviare la pompa (dalla scatola del controller). Quindi rilasciare gli altri morsetti in sequenza, controllando costantemente l'aria, rilasciando per ultimo il morsetto arterioso.
    5. Regola la velocità della pompa (regolando gli RPM) per ottimizzare il flusso. Confermare la posizione della cannula sotto fluoroscopia e TEE o ICE e fissare il circuito al paziente.
    6. Mantenere l'anticoagulazione terapeutica (tempo di coagulazione attivato ACT a 180-220s o tempo di tromboplastina parziale attivato aPTT a 65-80s) per tutto il tempo in cui la pompa è in posizione per prevenire trombosi e ictus della pompa. Si tratta di un passo cruciale.

3. Posizionamento del sistema rapab (Atrium to Pulmonary Artery Bypass) dell'atrio destro

  1. Avviare il controller, innescare la camera inferiore della pompa e verificare la presenza di eventuali bolle d'aria - stessi passaggi descritti sopra.
  2. Innescare la camera superiore della pompa, verificare la presenza di aria e bloccarla - stessi passaggi descritti sopra.
  3. Procedura del paziente
    1. Ottenere l'accesso venoso alla vena giugulare interna destra (RIJ) tramite la tecnica Seldinger modificata sotto guida ecografica.
    2. Inserire un catetere dell'arteria polmonare (PA) con un lume di 0,035 "e portarlo al PA principale poco prima della biforcazione. Inserire un filo guida rigido da 0,035" e rimuovere il catetere PA.
    3. Anticoagulare il paziente (ACT > 250 s).
    4. Dilate il sito di accesso venoso in sequenza utilizzando i dilatatori graduali forniti nella confezione fino a raggiungere la dimensione desiderata (29 francesi o 31 francesi).
    5. Inserire la cannula venosa (ad esempio, ProtekDuo) sul filo guida.
    6. Rimuovere il filo guida, attendere il back-bleed, quindi bloccare la porta distale contrassegnata come "Distal".
    7. Rimuovere il cappuccio dell'emostasi, attendere il sanguinamento posteriore e bloccare la porta prossimale contrassegnata come "Prossimale". Fissare la cannula al paziente tramite punti di sutura.
    8. Verificare le cannule ed effettuare collegamenti da bagnato a bagnato dalla pompa alla cannula.
    9. Collegare la cannula prossimale all'ingresso della pompa contrassegnata in blu e la cannula distale all'uscita della pompa contrassegnata in rosso. Accendere la pompa (dal controller).
    10. Rilasciare i morsetti in sequenza, controllando costantemente eventuali bolle d'aria. Regola la velocità della pompa (controllando gli RPM) per ottimizzare il flusso.
    11. Confermare la posizione della cannula sotto fluoroscopia (può utilizzare la guida TEE per confermare la posizione nel PA principale) e fissare il circuito al paziente. Mantenere l'anticoagulazione terapeutica (ACT a 180-220 s; aPTT a 65-80 s).

4. Rimozione del dispositivo

NOTA: Una volta che la funzione dell'organo terminale del paziente è migliorata e l'emodinamica è rimasta stabile con il recupero LV o terapie avanzate come il posizionamento / trapianto LVAD durevole, il dispositivo può essere rimosso.

  1. Prima di rimuovere il dispositivo, abbassare lentamente la velocità di 0,5 L / min in modo graduale, osservando attentamente l'emodinamica per assicurarsi che ci sia CO adeguato e normali pressioni di riempimento con meno supporto (noto anche come studio di rampa verso il basso o abbassamento).
  2. Spegnere la pompa una volta che lo studio di turndown ha esito positivo.
  3. Assicurarsi che l'ACT sia < 150 secondi prima di rimuovere la cannula arteriosa. Stringere la sutura intravascolare precedentemente posizionata per occludere il sito arteriotomia o la pressione manuale può essere mantenuta per almeno 40 minuti per garantire l'emostasi.
  4. Prelevare la cannula transsettale nell'IVC e rimuoverla lentamente dalla vena femorale. Applicare una figura di 8 sutura al sito venoso e, inoltre, mantenere la pressione manuale sul sito per ottenere l'emostasi.
    NOTA: Il difetto del setto atriale (ASD) è solitamente piccolo e non viene chiuso di routine.
  5. Dopo la procedura, eseguire un monitoraggio continuo dell'emodinamica del paziente e della funzione dell'organo terminale per garantire la stabilità.
  6. Rimozione di RAPAB.
    1. Simile alla rimozione LAFAB, quando la funzione dell'organo terminale del paziente si è stabilizzata con il recupero o terapie avanzate, abbassare lentamente la pompa di 0,5 L / min, osservando attentamente l'emodinamica.
    2. Spegnere la pompa quando lo studio di turn-down ha successo.
    3. Una volta che ACT è < 150 secondi, rimuovere la cannula venosa dal collo e posizionare una figura di 8 suture per fissare il sito di puntura. Tenere la pressione manuale oltre alla sutura per ottenere l'emostasi completa.
    4. Dopo la rimozione, monitorare attentamente l'emodinamica del paziente e la funzione dell'organo terminale per garantire la stabilità.
ComplicazioneFattori di rischioTempi di occorrenzaPrecauzioneGestione
Perforazione cardiaca e tamponamentoAvanzamento involontario di ago o dilatatore o guaina lungo la parete libera posteriore dell'atrio sinistro.Durante la puntura transsettale, posizionamento della cannula di afflussoValutazione accurata del setto inter-atriale su TEE o ICE e ottimizzazione del sito e dell'angolo della puntura transsettale tramite angiografia ed ecografia.Pericardiocentesi immediata per alleviare il tamponamento. Potrebbe essere necessario un intervento chirurgico.
Ischemia acuta dell'arto distale alla cannulazione arteriosaVasi di piccolo calibro che ospitano cannule di grandi dimensioni, arteriopatia periferica preesistenteImmediatamente dopo la proceduraAngiogramma periferico prima della cannulazione.Posizionamento del catetere di perfusione distale, assistenza chirurgica vascolare nei casi più gravi.
Emolisi, sanguinamento retroperitoneale, complicanze vascolari come la formazione di pseudoaneurisma.Velocità della pompa più elevate, trombosi della pompa, DIC, anticoagulazioneIn qualsiasi momento sulla pompaOttimizza la velocità della pompa per ogni paziente individualmente. Evitare l'anticoagulazione sovraterapeutica.Riduzione della velocità della pompa, mantenimento del range terapeutico anticoagulante.
Sito ottimale di accesso arterioso alla testa del femore nell'arteria femorale comune.
Difetto residuo del setto atrialeTentativi multipli di accesso transsettaleDopo la decannulazioneI difetti emodinamicamente significativi possono essere chiusi per via percutanea.

Tabella 1: Complicazioni del dispositivo LAFAB33.

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Risultati

Applicazioni cliniche del dispositivo LAFAB
La tecnica e la fattibilità di un sistema di bypass ventricolare sinistro trans-atriale percutaneo sono state descritte per la prima volta nel 1960 da Dennis et al.11,12. Tuttavia la puntura transsettale non è stata inizialmente ampiamente adottata a causa di complicazioni con la tecnica della settostomia. Nell'ultimo decennio, con i progressi nel campo degli interventi percutanei, gli operatori hann...

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Discussione

Emodinamica del dispositivo LAFAB:
Il profilo emodinamico del dispositivo LAFAB è distinto dagli altri pVAD. Drenando il sangue direttamente dal LA e restituendolo all'arteria femorale, il dispositivo bypassa completamente il LV. In tal modo, riduce il volume e la pressione diastolica LV end, contribuendo a migliorare la geometria LV e quindi effettuando una diminuzione del lavoro di corsa LV. Tuttavia, restituendo il sangue nell'arteria iliaca / aorta discendente, il postcarico aumen...

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Dichiarazioni

Sandeep Nathan - Divulgazione: Consulente, Abiomed, Getinge, CSI, Inc.

Alexander Truesdell - Divulgazione: Consulente, Abiomed Inc.

Poonam Velagapudi - Divulgazioni: Comitato consultivo per l'iniziativa per la salute delle donne, Abiomed

Ringraziamenti

Al team TandemHeart di LifeSparc.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Per LAFAB (TandemHeart)
Attrezzatura fornita in fabbrica per i collegamenti dei circuiti.TandemLife
ProtekSolo 15 Fr o 17 Fr.TandemLife
ProtekSolo da 62 cm o 72 cmTandemLife
TandemControllore cardiaco TandemLifePer la regolazione di flussi/RPM
TandemHeart Pump Pompa centrifugaLifeSPARC
per RAPAB (ProtekDuo)
Attrezzatura fornita in fabbrica per completare il circuito.TandemLife
ProtekDuo da 29 Fr o 31 FrTandemLife
TandemControllore cardiaco TandemLifePer la regolazione di flussi/RPM
TandemHeart Pump LifeSPARCPompa centrifuga
Cannula arteriosa Cannula transettale Cannula a doppio lume

Riferimenti

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