Artykuł metodologiczny

Mechaniczne wspomaganie krążenia we wstrząsie kardiogennym – na czym stoimy?

2.6K wyświetleń

DOI:

10.3791/65024

3 marca 2023

W tym artykule

Artykuł redakcyjny

Wstrząs kardiogenny (CS) charakteryzuje się wysokim (~40%–50%) wskaźnikiem śmiertelności wewnątrzszpitalnej, który w dużej mierze pozostaje niezmieniony od ponad dekady 1,2. Opracowano kilka urządzeń do przezskórnego mechanicznego wspomagania krążenia (pMCS) w celu ostrego leczenia CS, a także jako pomost do stosowania zaawansowanych terapii, takich jak chirurgiczne urządzenie wspomagające komorę (VAD) lub przeszczep serca, gdy nie powiedzie się natywna regeneracja serca. Jako grupa, urządzenia pMCS poprawiają perfuzję narządów końcowych poprzez zwiększenie pojemności minutowej serca (CO). W tabeli 1 porównano różne typy urządzeń pMCS. W tym artykule redakcyjnym omówiono następujące urządzenia pMCS: wewnątrzaortalna pompa balonowa (IABP)3, Impella4, TandemHeart5, urządzenie wspomagające prawą komorę (RVAD)6 oraz pozaustrojowe utlenowanie błony żylno-tętniczej (VA-ECMO).

Wewnątrzaortalna pompa balonowa (IABP) jest łatwym do włożenia urządzeniem pMCS, które działa na zasadzie kontrapulsacji. Poprawia przepływ krwi wieńcowej i perfuzję ogólnoustrojową oraz zmniejsza obciążenie następcze lewej komory (LV). Na podstawiewyników 7. badania IABP-SHOCK II, które nie wykazało korzyści ze śmiertelności wynikających ze stosowania IABP w CS związanym z ostrym zawałem mięśnia sercowego (AMI), wytyczne ACC/AHA z 2013 r. zawierają zalecenie klasy 2a dotyczące stosowania IABP u tych pacjentów8. Wytyczne ESC NSTE-ASC z 2020 r. odradzają rutynowe stosowanie IABP w AMI i CS (klasa 3b), ale zalecają rozważenie go u wybranych pacjentów z mechanicznymi powikłaniami AMI (klasa 2a)9.

Urządzenie Impella wykorzystuje pompę śrubową Archimedesa o przepływie osiowym do napędzania krwi z lewej komory do aorty, rozładowując w ten sposób LV i zwiększając CO i perfuzję tkanek4. Poprzednie badania nie wykazały różnicy w śmiertelności między produktem Impella a IABP u pacjentów z CS10,11 związanym z AMI. Niedawno National Cardiogenic Shock Initiative (NCSI), jednoramienne badanie, wykazało 72% przeżycia do wypisu przy leczeniu opartym na protokole u pacjentów z CS związanym z AMI12. NCSI wykorzystało ustandaryzowany protokół, który podkreślił znaczenie wczesnego rozpoznania CS, wykorzystania Impelli przed przezskórną interwencją wieńcową (PCI) oraz zastosowania cewnikowania prawego serca do oceny hemodynamiki. W związku z tym selekcja pacjentów i podejście oparte na protokole mogą być kluczem do uzyskania maksymalnych korzyści ze stosowania tego urządzenia u pacjentów z zawałem serca z CS. Powikłania związane ze stosowaniem urządzenia Impella obejmują ryzyko krwawienia w miejscu dostępu i ostrego niedokrwienia kończyn w wyniku stosowania osłonek 14F o dużym otworze. Staranna selekcja pacjentów po rozważeniu ryzyka i korzyści jest kluczem do uzyskania najlepszych wyników stosowania produktu Impella u pacjentów z AMI z CS.

TandemHeart (TH) omija LV poprzez przetaczanie krwi z lewego przedsionka (LA) do tętnicy udowej (FA)5. TH może zapewnić przepływ do 4,5 l/min i może pomóc w CS ogniotrwałych do IABP. Wieloośrodkowe randomizowane badanie kontrolne (RCT) wykazało poprawę hemodynamiki z TH, ale nie wykazało żadnej różnicy w śmiertelności 30-dniowej w porównaniu z IABP u pacjentów prezentujących się w ciągu 24 godzin od rozwoju CS z powodu AMI i niewyrównanej niewydolności serca13. Kar i wsp.14 wykazali poprawę indeksu sercowego z mediany 0,52/min/m2 do 3,0 l/min/m2 u 117 pacjentów z ciężką opornością na CS na IABP i/lub leki wazopresyjne. Jednak zarówno śmiertelność 30-dniowa, jak i 6-miesięczna była wysoka (~40%) u tych pacjentów. Większość z tych badań była jednoramienna, z niewielką liczbą pacjentów i bez długotrwałej obserwacji. Ponadto TH wymaga większych kaniul w porównaniu z IABP i Impella, co naraża pacjentów na większe ryzyko krwawienia w miejscu dostępu i niedokrwienia kończyn. Umiejscowienie kaniuli LA wymaga nakłucia transeptycznego, co dodatkowo komplikuje wprowadzanie urządzenia. RCT są potrzebne, aby dostarczyć bardziej wyczerpujących danych, które pomogą w stosowaniu TH, a do tego czasu ważna jest staranna selekcja pacjentów, obejmująca rozważenie ryzyka w stosunku do korzyści. Niektóre specyficzne zastosowania TH obejmują sytuacje, w których występuje skrzeplina LV, ponieważ to urządzenie omija LV.

Powszechnie stosowane przezskórne urządzenia wspomagające pracę prawej komory serca (pRVAD) obejmują Impella-RP i ProtekDuo. Impella-RP pomaga zwiększyć wydajność RV poprzez kierowanie krwi z RV do tętnicy płucnej (PA), zmniejszając w ten sposób ciśnienie napełniania po prawej stronie. ProtekDuo to urządzenie o podwójnym prześwicie, które przetacza krew z prawego przedsionka (RA) do PA, zasadniczo omijając niesprawną prawą komorę (RV). Może być stosowany z zewnętrznym oksygenatorem lub bez niego w ramach ECMO. Ze względu na nowość tych urządzeń brakuje danych na temat korzyści w zakresie śmiertelności wynikających z pRVAD, a do potwierdzenia ich korzyści potrzebne są dobrze zaplanowane badania z randomizacją.

ECMO żylno-tętnicze (VA) składa się z kaniuli dopływowej, pompy odśrodkowej, dotleniacza i kaniuli odpływowej i zwykle zapewnia przepływy do 3–4 l/min. Kaniula dopływowa odprowadza odtlenioną krew z żyły centralnej, która jest cyklicznie przepuszczana przez utleniacz i pompowana do tętnicy centralnej przez kaniulę odpływową. Czas przeżycia do wypisu ze szpitala z zastosowaniem VA-ECMO w opornym na leczenie CS waha się od ~30%do 70%15 w zależności od etiologii CS16. Ponadto, ze względu na zastosowanie kaniul o dużym otworze, korzyści hemodynamiczne ECMO mogą być zniwelowane przez znaczne powikłania krwotoczne17. Badanie ECMO-CS z udziałem 117 pacjentów nie wykazało korzyści z natychmiastowego zastosowania VA-ECMO w porównaniu z wczesnym leczeniem zachowawczym w ciężkim lub szybko pogarszającym się CS18. Ze względu na brak randomizowanych badań klinicznych na dużą skalę, stosowanie ECMO jest zwykle zarezerwowane dla pacjentów w stanie krytycznym, u których inne tryby pMCS zawiodły.

CS wiąże się z wysoką śmiertelnością pomimo znacznych postępów w urządzeniach pMCS. Te urządzenia pMCS mogą być stosowane w celu zapewnienia wsparcia hemodynamicznego w CS zarówno ostro, jak i jako pomost do bardziej ostatecznej terapii, takiej jak zastosowanie trwałego VAD lub przeszczepu serca. Stosowanie urządzeń pMCS jest nękane przez brak badań z randomizacją na dużą skalę, które przynoszą korzyści w zakresie śmiertelności. Co więcej, zastosowanie w tych urządzeniach dostępu o dużej średnicy zwiększa ryzyko komplikacji w miejscu dostępu. W związku z tym staranny wybór pacjenta i urządzenia w poszczególnych przypadkach poprzez ocenę ryzyka w stosunku do korzyści oraz podejście algorytmiczne są niezbędne do uzyskania najlepszych możliwych wyników, dopóki dane z badań z randomizacją na dużą skalę nie dostarczą ostatecznych wskazówek dotyczących ich stosowania.

Tabela 1: Porównanie różnych modalności przezskórnego mechanicznego wspomagania krążenia.

Oświadczenia

Poonam Velagapudi jest członkiem biura prelegenta w firmach Abiomed, Medtronic, Opsens i Shockwave Medical oraz członkiem rady doradczej firm Abiomed i Sanofi. Aditya S. Bharadwaj jest prelegentem i konsultantem w firmach Abiomed, Cardiovascular Systems Inc i Shockwave Medical.

Podziękowania

Autorzy nie mają żadnych podziękowań.

Bibliografia

  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).

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Cardiac InterventionCirculatory Support DevicesHeart Failure TreatmentTherapy AdvancementsPatient Management

Powiązane artykuły