방법 논문

심인성 쇼크를 위한 기계적 순환 지원 – 우리는 어디에 서 있습니까?

2.6K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/65024

⸱

2023년 3월 3일

 ,  , 
1Division of Cardiovascular Disease, University of Nebraska Medical Center, 2Division of Cardiology, Loma Linda University Health

이 논문에서

사설

심인성 쇼크(CS)는 병원 내 사망률이 높은(~40%–50%) 10년 이상 거의 변하지 않았습니다 1,2. CS를 급성으로 치료하고 자연 심장 회복에 실패할 때 외과적 심실 보조 장치(VAD) 또는 심장 이식과 같은 고급 치료법 사용에 대한 가교 역할을 하기 위해 여러 경피적 기계적 순환 지원(pMCS) 장치가 개발되었습니다. 그룹으로서 pMCS 장치는 심박출량(CO)을 증가시켜 말단 장기 관류를 개선합니다. 표 1은 다양한 유형의 pMCS 장치를 비교한 것입니다. 이 사설에서는 대동맥 내 풍선 펌프(IABP)3, Impella4, TandemHeart5, 우심실 보조 장치(RVAD)6 및 정맥-동맥 체외막 산소화(VA-ECMO)와 같은 pMCS 장치에 대해 논의합니다.

대동맥 내 풍선 펌프(IABP)는 역맥동 원리로 작동하는 삽입하기 쉬운 pMCS 장치입니다. 관상 동맥 혈류와 전신 관류를 개선하고 좌심실(LV) 후부하를 감소시킵니다. 급성 심근경색(AMI) 관련 CS에서 IABP 사용의 사망률 이점이 없는 것으로 나타난 IABP-SHOCK II 시험7의 결과를 기반으로 2013 ACC/AHA 가이드라인은 이러한 환자에서 IABP 사용에 대한 클래스 2a 권장 사항을 제공합니다8. 2020 ESC NSTE-ASC 지침은 AMI 및 CS(클래스 3b)에서 IABP의 일상적인 사용을 권장하지 않지만 AMI의 기계적 합병증(클래스 2a)이 있는 일부 환자에서는 IABP를 고려할 것을 권장합니다9.

Impella 장치는 축류 아르키메데스 스크류 펌프를 사용하여 좌심실에서 대동맥으로 혈액을 추진함으로써 좌심실의 부하를 내리고 CO 및 조직 관류를 증가시킵니다4. 이전 시험에서는 AMI 관련 CS 환자에서 Impella와 IABP 사이에 사망률에 차이가 없는 것으로 나타났습니다10,11. 보다 최근에는 단일군 연구인 NCSI(National Cardiogenic Shock Initiative)에서 AMI12와 관련된 CS 환자의 프로토콜 기반 치료로 퇴원까지 72%의 생존율을 보여주었습니다. NCSI는 CS의 조기 인식, 경피적 관상동맥 중재술(PCI) 전 Impella 활용, 혈역학을 평가하기 위한 우심장 카테터 삽입 사용의 중요성을 강조하는 표준화된 프로토콜을 활용했습니다. 따라서 환자 선택과 프로토콜 기반 접근 방식은 CS가 있는 AMI 환자에서 이 장치를 사용하여 최대한의 이점을 얻는 데 핵심이 될 수 있습니다. Impella 장치 사용과 관련된 합병증에는 대구경 14F 칼집 사용으로 인한 접근 부위 출혈 및 급성 사지 허혈의 위험이 포함됩니다. 위험과 이점을 비교한 후 신중한 환자 선택은 CS가 있는 AMI 환자에서 Impella 사용으로 최상의 결과를 얻는 데 중요합니다.

TandemHeart(TH)는 좌심방(LA)에서 대퇴 동맥(FA)로 혈액을 션트하여 좌심실을 우회합니다5. TH는 최대 4.5L/min의 유량을 제공할 수 있으며 IABP에 반응하지 않는 CS에 도움이 될 수 있습니다. 다기관 무작위 대조 시험(RCT)은 TH로 혈역학이 개선된 것으로 나타났지만 AMI 및 비대상성 심부전으로 인해 CS 발달 24시간 이내에 나타난 환자에서 IABP와 비교하여 30일 사망률의 차이를 나타내지 못했습니다13. Kar et al.14 는 IABP 및/또는 승압제에 반응하지 않는 중증 CS 환자 117명에서 심장 지수가 중앙값 0.52/min/m2 에서 3.0L/min/m2 로 개선된 것으로 나타났습니다. 그러나 이 환자들에서 30일 및 6개월 사망률 모두 높았습니다(~40%). 이러한 시험의 대부분은 환자가 적고 장기 추적 관찰이 없는 단일군이었습니다. 또한 TH는 IABP 및 Impella에 비해 더 큰 캐뉼라가 필요하므로 환자는 접근 부위 출혈 및 사지 허혈의 위험이 더 높습니다. LA 캐뉼라의 위치 지정에는 경중격 천자가 필요하므로 장치 삽입이 더욱 복잡해집니다. TH 사용을 안내하기 위한 보다 확실한 데이터를 제공하기 위해서는 RCT가 필요하며, 그때까지는 이점과 위험을 비교하는 신중한 환자 선택이 중요합니다. TH의 일부 특정 용도에는 이 장치가 LV를 우회하기 때문에 LV 혈전이 있는 상황이 포함됩니다.

일반적으로 사용되는 경피적 우심실 보조 장치(pRVAD)에는 Impella-RP 및 ProtekDuo가 포함됩니다. Impella-RP는 RV에서 폐동맥(PA)으로 혈액을 밀어냄으로써 RV 출력을 증가시켜 오른쪽 충전 압력을 감소시키는 데 도움이 됩니다. ProtekDuo는 우심방(RA)에서 PA로 혈액을 션트하여 본질적으로 실패한 우심실(RV)을 우회하는 이중 루멘 장치입니다. ECMO의 일부로 외부 산소 공급기의 유무에 관계없이 사용할 수 있습니다. 이러한 장치의 참신함으로 인해 pRVAD의 사망률 이점에 대한 데이터가 부족하며 이점을 검증하려면 잘 계획된 RCT가 필요합니다.

정맥-동맥(VA) ECMO는 유입 캐뉼라, 원심 펌프, 산소 공급기 및 유출 캐뉼라로 구성되며 일반적으로 최대 3-4L/min의 유량을 제공합니다. 유입 캐뉼라는 중심 정맥에서 산소가 제거된 혈액을 배출하며, 이는 산소 공급기를 통해 순환하고 유출 캐뉼라 를 통해 중심 동맥으로 펌핑됩니다. 난치성 CS에서 VA-ECMO를 사용한 퇴원까지의 생존율은 CS의 병인에 따라 ~30%–70%15 사이입니다16. 또한, 대구경 캐뉼라의 사용으로 인해 ECMO의 혈역학적 이점은 심각한 출혈 합병증으로 상쇄될 수 있습니다17. 117명의 환자를 대상으로 한 ECMO-CS 시험에서는 중증 또는 급격히 악화되는 CS에서 초기 보존 요법에 비해 즉각적인 VA-ECMO 사용의 이점을 보여주지 않았습니다18. 대규모 RCT가 없는 경우 ECMO의 사용은 일반적으로 다른 pMCS 모드가 실패한 중환자를 위해 예약됩니다.

CS는 pMCS 장치의 상당한 발전에도 불구하고 높은 사망률과 관련이 있습니다. 이러한 pMCS 장치는 CS에서 혈역학적 지원을 급성으로 제공하거나 내구성 있는 VAD 또는 심장 이식 사용과 같은 보다 확실한 치료법에 대한 가교 역할을 하는 데 사용될 수 있습니다. pMCS 장치의 사용은 사망률 이점을 보여주는 대규모 RCT의 부족으로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 더욱이, 이러한 장치에 대구경 접근을 사용하면 접근 부위 합병증의 위험이 증가합니다. 따라서 대규모 RCT의 데이터가 사용에 대한 확실한 지침을 제공할 때까지 가능한 최상의 결과를 얻으려면 이점에 대한 위험을 평가하고 알고리즘 접근 방식을 통해 사례별로 환자 및 장치를 신중하게 선택하는 것이 필수적입니다.

표 1: 경피적 기계적 순환 지원의 다양한 양식 비교.

공개 사항

Poonam Velagupdi는 Abiomed, Medtronic, Opsens 및 Shockwave Medical의 연사 사무국의 일원이자 Abiomed 및 Sanofi의 자문 위원회의 일원입니다. Aditya S. Bharadwaj는 Abiomed, Cardiovascular Systems Inc 및 Shockwave Medical의 연사이자 컨설턴트입니다.

감사의 글

저자는 감사의 말을 전하지 않습니다.

참고문헌

  1. Thiele, H., et al. One-year outcomes after PCI strategies in cardiogenic shock. New England Journal of Medicine. 379 (18), 1699-1710 (2018).
  2. Thiele, H., et al. Percutaneous short-term active mechanical support devices in cardiogenic shock: a systematic review and collaborative meta-analysis of randomized trials. European Heart Journal. 38 (47), 3523-3531 (2017).
  3. Gajanan, G., et al. The intra-aortic balloon pump. Journal of Visualized Experiments. (168), e62132(2021).
  4. Nandkeolyar, S., Velagapudi, P., Basir, M. B., Bharadwaj, A. S. Utilizing percutaneous ventricular assist devices in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. Journal of Visualized Experiments. (172), e62110(2021).
  5. Sundaravel, S., Velagapudi, P., Mamas, M., Nathan, S., Truesdell, A. Use of a percutaneous ventricular assist device/left atrium to femoral artery bypass system for cardiogenic shock. Journal of Visualized Experiments. (174), e62140(2021).
  6. Brown, K. N., Castleberry, A., Velagapudi, P. Insertion, maintenance, and removal of the percutaneous dual lumen cannula right ventricular assist device. Journal of Visualized Experiments. (185), e62951(2022).
  7. Thiele, H., et al. Intraaortic balloon support for myocardial infarction with cardiogenic shock. New England Journal of Medicine. 367 (14), 1287-1296 (2012).
  8. O’Gara, P. T., et al. ACCF/AHA guideline for the management of ST-elevation myocardial infarction. A report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation. 127 (4), 362-425 (2013).
  9. Collet, J. -P., et al. ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. European Heart Journal. 42 (14), 1289-1367 (2021).
  10. Seyfarth, M., et al. A randomized clinical trial to evaluate the safety and efficacy of a percutaneous left ventricular assist device versus intra-aortic balloon pumping for treatment of cardiogenic shock caused by myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 52 (19), 1584-1588 (2008).
  11. Karami, M., et al. Long-term 5-year outcome of the randomized IMPRESS in severe shock trial: percutaneous mechanical circulatory support vs. intra-aortic balloon pump in cardiogenic shock after acute myocardial infarction. European Heart Journal Acute Cardiovascular Care. 10 (9), 1009-1015 (2021).
  12. Basir, M. B., et al. Improved outcomes associated with the use of shock protocols: Updates from the National Cardiogenic Shock Initiative. Catheterization and Cardiovascular Interventions. 93 (7), 1173-1183 (2019).
  13. Burkhoff, D., Cohen, H., Brunckhorst, C., O'Neil, W. W. A randomized multicenter clinical study to evaluate the safety and efficacy of the TandemHeart percutaneous ventricular assist device versus conventional therapy with intraaortic balloon pumping for treatment of cardiogenic shock. American Heart Journal. 152 (3), 1-8 (2006).
  14. Kar, B., Gregoric, I. D., Basra, S. S., Idelchik, G. M., Loyalka, P. The percutaneous ventricular assist device in severe refractory cardiogenic shock. Journal of the American College of Cardiology. 57 (6), 688-696 (2011).
  15. Rao, P., Khalpey, Z., Smith, R., Burkhoff, D., Kociol, R. D. Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation for cardiogenic shock and cardiac arrest. Circulation: Heart Failure. 11 (9), 004905(2018).
  16. Acharya, D., et al. Extracorporeal membrane oxygenation in myocardial infarction complicated by cardiogenic shock: Analysis of the ELSO registry. Journal of the American College of Cardiology. 76 (8), 1001-1002 (2020).
  17. Combes, A., et al. Extracorporeal membrane oxygenation for severe acute respiratory distress syndrome. New England Journal of Medicine. 378 (21), 1965-1975 (2018).
  18. Ostadal, P., et al. Extracorporeal membrane oxygenation in the therapy of cardiogenic shock: Results of the ECMO-CS randomized clinical trial. Circulation. , (2022).

재인쇄 및 허가

이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청

허가 요청

태그

Cardiac InterventionCirculatory Support DevicesHeart Failure TreatmentTherapy AdvancementsPatient Management

관련 논문