Minimálně invazivní mechanické srdeční podpory

Medical TribunePerkutánní mechanické srdeční podpory (pVAD) jsou systémy, které umožňují částečně nebo i kompletně podpořit práci srdce jako pumpy. Především je však lze zavést „miniinvazivní“ cestou, a to převážně perkutánně, zejména punkcí některé z velkých tepen a velkých žil.

Mechanické srdeční podpory, které byly doposud používány především v kardiochirurgii, lze dělit podle typu krevního průtoku na dvě velké skupiny: na systémy pulsatilní, jež generují tok pohybující se membránou, a nepulsatilní, vytvářející tok kontinuální. Podle lokalizace zavedení pumpy dělíme systémy na implantabilní a parakorporální.

V poslední době se stále více prosazují především v oblasti akutní kardiologie a intervenčních katetrizačních metod obdobné systémy mechanických podpor, které se nezavádějí chirurgickou technikou, ale je možné je zavést katetrizačně. Použití takových mechanických podpor je určeno především ke zvládnutí a zajištění další péče u nemocného v akutním srdečním selhání, provedení rizikového katetrizačního výkonu nebo překlenutí nezbytné doby do provedení chirurgické intervence. Použití těchto systémů může být plánované, to znamená jako podpora u zvláště rizikových výkonů, či emergentní – u oběhových zástav, arytmických bouří nebo akutních srdečních selhání.

Miniinvazivní mechanické srdeční podpory se dnes zavádějí zpravidla po vyčerpání „konvenčních“ možností léčby srdečního selhání; slouží k překlenutí období s nedostatečným vlastním minutovým srdečním výdejem, a umožňují tak stabilizaci oběhu a orgánových funkcí. Nejčastěji se jedná o srdeční selhání v důsledku rozsáhlého infarktu myokardu, kde konvenčními metodami včetně maximální inotropní podpory a IABK (intraaortální balonková kontrapulzace) nejsme schopni zajistit adekvátní srdeční výdej.

Srdeční podpory mohou sloužit k překlenutí doby do:

uzdravení poškozeného srdečního svalu („bridge to recovery“);

urgentní transplantace srdce („bridge to transplant“);

implantace dlouhodobé srdeční podpory („bridge to bridge“);

dalšího rozhodnutí („bridge to decision“);

dalšího intervenčního nebo chirurgického výkonu („bridge to intervention“).

Mezi hlavní indikace k zavedení srdeční podpory je obecně přijímána hodnota srdečního indexu (CI) pod 2,0 l/min/m2, systolický tlak pod 90 mm Hg, tlak v zaklínění (PCWP) nad 20 mm Hg, těžká dysfunkce levé komory, dependence na inotropní podpoře a refrakternost k maximální farmakologické terapii; v poslední době, jak již bylo zmíněno, se stále častěji podpory využívají v indikacích dalších, jako incessantní (nepřetržitá) nebo velmi často recidivující, hemodynamicky špatně tolerovaná komorová tachyarytmie pod obrazem arytmické bouře nebo probíhající kardiopulmonální resuscitace, kdy se nedaří obnovit krevní oběh běžnými postupy. Zavedení systému mechanické podpory oběhu dává také možnost bezpečnějšího provádění rizikových koronárních intervencí při těžkém nálezu na věnčitých tepnách či umožňuje katetrizační mapování netolerované komorové tachykardie s následnou ablací, kterou by bez této podpory nebylo možné provést. Včasné a rychlé rozhodnutí o použití některého ze systémů mechanické srdeční podpory u pacienta v akutním, život ohrožujícím stavu může znamenat i poslední a jedinou naději na přežití.

Přehled miniinvazivních srdečních podpor

Tandem Heart

Tandem Heart (Cardiac Assist Technologies Inc, Pittsbourgh, USA) je vůbec prvním systémem aktivní mechanické podpory srdce určené k zavedení na katetrizačním sále. Jde o systém sloužící ke krátkodobé (rozumí se doba do tří týdnů) kontinuální perkutánní mechanické podpoře. Pro zavedení této levostranné podpory je nutné provedení transseptální punkce, po níž je nasávací kanyla umístěna do levé síně, odkud se okysličená krev nasává do centrifugální pumpy umístěné vně těla nemocného a tato pumpa s kontinuálním tokem ji vhání aktivně kanylou umístěnou cestou stehenní tepny do descendentní aorty. Jedná se tedy o bypass levá síň–aorta. Punkce mezisíňového septa se provádí pod skiaskopickou kontrolou, vhodné je využít i intrakardiální echokardiografie.

Nasávací kanyla má standardně průměr 21 Fr, arteriální kanyly mohou být od 15 do 17 Fr, operatér se rozhoduje především dle stavu tepenného řečiště. Při stavech, kdy je třeba provést podporu selhávající pravé komory, je nasávací kanyla umísťována do pravé síně a výdejová kanyla do plicnice. Centrifugální pumpa pracuje s kontinuálním průtokem, maximální rychlost je 7 500 otáček/min. Její výdej pak může v závislosti na tloušťce použitých kanyl dosahovat až 5,5 l/min. Rotace čerpadla je zajištěna na principu elektromagnetického pole rotující vrtulkou volně levitující pomocí elektromagnetického pole v prostoru komůrky o objemu 7 ml, což je výhodné z hlediska krevní srážlivosti.

Celý systém je totiž selektivně a nepřetržitě proplachován heparinizovaným fyziologickým roztokem, takže není prakticky nutné použití celkové intravenózní antikoagulační léčby. Kontrola pumpy je umožněna řídící konzolí, která zobrazuje aktuální počet otáček a udává minutový průtok pumpou, lékař tak nastavuje pouze počet otáček v závislosti na požadovaném průtoku.

Impella

Systém Impella (Abiomed Inc, USA) je perkutánní mechanická podpora oběhu využívající miniaturní axilární pumpu, která je umístěna přímo na zaváděném katetru. Plně perkutánní systém je v provedení 2,5 l/min a má tlouštku 13 Fr. (Výkonnější katetrová pumpa Impella 5,0 l/min je určena pro zavedení s asistencí cévního chirurga.) V případě Impelly jde také o nepulsatilní systém. Je zaváděna obvykle punkcí femorální tepny v třísle a retrográdní cestou přes aortální chlopeň do hrotu levé komory. Konec katetru je opatřen atraumatickým pigtailem.

Nutné je polohovat pumpu tak, aby nasávala krev pod aortální chlopní a vypuzovala ji nad její úrovní. Jde o „ultrakrátkodobý“ systém, doba použití by neměla přesáhnout dva až tři dny, obvykle se však používá skutečně pouze k překlenutí vlastního intervenčního zákroku. Mezi její velké výhody patří možnost rychlého zavedení, punkce pouze jedné tepny; nevýhodou je limitovaný výkon pumpy, který dle našich vlastních zkušeností nedosahuje ani 2 l/min. Na rozdíl od předchozího systému Tandem Heart nebo dalších systémů, jako jsou ECMO pumpy, není schopna nahradit oběh v plném rozsahu.

Pulsecath (iVAC 3L)

Jde také o „ultrakrátkodobý“ systém pulsatilní levostranné srdeční podpory zaváděný po preparaci podklíčkové tepny chirurgem. Původní kanyla má totiž průměr 21 Fr a její zavedení punkční technikou může být velmi technicky náročné. Nasávací, tedy koncová část kanyly, se umisťuje do oblasti hrotu levé srdeční komory. Na kanyle je zhruba v jedné třetině od její distální části umístěn dvoucestný ventil, který se lokalizuje během zavádění nad aortální chlopní. Po zavedení kanyly katetrizační technikou přes supertuhý drátěný vodič se na proximální koncovku katetru připojí disková membránová pumpa o objemu 40 ml, která je napojena na řídící jednotku, jíž je běžně používaný kontrapulsační přístroj. Do diskového rezervoáru se buď v závislosti na EKG (trigrovaný režim), nebo asynchronně nasává krev z levé komory a poté se aktivně vypuzuje do oběhu přes dvoucestný ventil rychlostí až 3 l/min.Jde doposud o jediný miniinvazivní systém mechanické podpory, který je vybaven pulsatilním tokem krve.

Další výhodou této varianty mechanické podpory oběhu je nezávislost jejího zavedení na stavu tepenného řečiště například u nemocných s komplikovaným nebo nemožným přístupem přes stehenní tepny (nejvíce například při těžkých aterosklerotických změnách pánevního řečiště). Jistou nevýhodou je nutnost preparace podklíčkové tepny chirurgem. Ve fázi klinických zkoušek je již tentýž systém dvoucestné kanyly určený pro zavedení přes stehenní tepnu. Ten má však menší průměr (17 Fr) a tím je také možné, že i výdej bude oproti původnímu typu poněkud omezen.

Extrakorporální membránová oxygenace (ECMO)

Krevní pumpa s vřazeným membránovým oxygenátorem (ECMO) umožňuje v případě nutnosti i kompletní náhradu funkce srdce a plic. V současné době jsou k dispozici systémy od několika výrobců; na našem pracovišti máme největší zkušenosti s krevní pumpou Levitronix Centrimag (Levitronix, USA), CardioHelp (Maquet, USA), použili jsme však u nás i další systémy s oxygenátorem (Performer CPB a Bio‑Console 560, Medtronic, USA). Dalším systémem určeným převážně pro transport těchto nemocných je systém Life Bridge, SRN, který umožňuje automatické odsávání vzduchu z oběhu a rychlé zavedení.

Systém Centrimag (Levitronix) umožňuje relativně snadnou obsluhu, rychlé sestavení a odvzdušnění soustavy, je zde možnost srdeční podpory až 30 dnů (s ev. nutností výměny oxygenátoru při jeho znečištění). Při perkutánním zavedení jsou jako cévní přístup používány zpravidla stehenní tepna a žíla, v méně častých případech je možná preparace cév v axile či podklíčku. Žilní kanyla je pod skiaskopickou či echokardiografickou kontrolou zavedena do pravé síně a arteriální kanyla do descendentní aorty.

V závislosti na duplexním ultrazvukovém nálezu je možno provést punkci cév klasickou Seldingerovou metodou nebo po chirurgické preparaci velkých cév. Vinuté pánevní řečiště či těžké aterosklerotické postižení velkých tepen dolních končetin představují limitaci tohoto přístupu. Ischémii dolní končetiny po punkci femorální arterie je možné řešit extrakorporálním bypassem přímo z arteriální kanyly do některé z distálních končetinových tepen.

Krevní pumpa pracuje na principu magnetické levitace, která uvádí do pohybu centrifugální planární turbínu. Žilní kanyla tedy nasává neokysličenou krev z pravé síně, dostává se do krevní pumpy, dále do oxygenátoru; již okysličená krev je vrácena zpět prostřednictvím arteriální kanyly do descendentní aorty. Rychlost průtoku mimotělním oběhem regulujeme nastavením otáček krevní pumpy na řídící konzoli, kdy maximum je 5 500 otáček/ min. Minutový průtok je obdobně jako u systému levostranné centrifugální pumpy Tandem Heart přímo závislý především na velikostech žilní a arteriální kanyly, ale také na žilním návratu, na arteriální rezistenci a dalších faktorech. Maximální průtok mimotělním oběhem, jehož jsme dosahovali, byl v některých izolovaných případech i přes 6 l/min.

Rozhodovací postup před zavedením oběhové podpory

U naléhavých stavů, jako je například oběhová zástava, by k rozhodnutí o použití některého ze systémů mechanické srdeční podpory měl hrát dominantní roli čas, tedy v případě, že použití mechanické podpory shledáváme jako indikované; pak jde o možnost rychlého zavedení a zprovoznění. Někdy může hrát roli i několik minut. Proto je plánování chirurgického zavedení v naprosté většině takových případů eliminováno.

Paradoxně u systému Tandem Heart je „banální“ limitací i prosté provedení transseptální punkce. Samozřejmě, že nejjednodušším by mělo být zavedení podpory přímo u lůžka nemocného na oddělení intenzivní nebo pooperační péče. Dále bychom měli zvažovat „velikost“ srdeční podpory, tedy nutnost zajištění dostatečného výdeje, a to v závislosti na minutovém výdeji nemocného.

Vygenerovaný průtok příslušného systému by měl být určen v závislosti na stavu nemocného, tedy zda stačí částečně podpořit oběh nebo bude přechodně nutná kompletní náhrada srdce jako pumpy. Stav krevního řečiště, jako například těžké kalcifikace tepen, představuje také limitaci pro mnoho dostupných srdečních podpor.

Elektivně zaváděné srdeční podpory nám však dávají dostatek času ke správné volbě daného typu podpory, kdy můžeme vyšetřit stav krevního řečiště, posoudit možnosti přístupu z oblasti třísel, eventuálně z oblasti podklíčkových tepen, vyloučit koagulopatie, adekvátně posoudit možnost heparinizace pacienta. Dále bychom při rozhodování měli brát v potaz přídavné chlopenní postižení a zvážit je nutné i plicní funkce. Za určitých podmínek můžeme s výhodou zvážit kombinaci aktivní mechanické srdeční podpory s podporou pasivní, tedy IABK.

Podpora „šitá na míru“

Využití minimálně invazivních mechanických oběhových podpor se v poslední době stále rozšiřuje, a to zvláště v nemocnicích s dobře profilovaným kardiovaskulárním centrem. Velmi rychlý rozvoj těchto systémů a zkrácení doby sestavení aparatur umožňuje použití i v urgentních stavech, jako je oběhová zástava. Za velmi důležitou pokládáme spolupráci pracovníků, kteří se problematikou mimotělních srdečních podpor aktivně zabývají a podílejí se na rozhodování o zavedení příslušné podpory (postupně zaváděný a populární název „ECMO tým“ nevystihuje plně obsah této problematiky, která je již dnes podstatně pestřejší, takže bychom měli spíše volit například pojmenování „Tým pro oběhové podpory“).

Při možnosti výběru z několika typů srdečních podpor, jak je tomu na našem pracovišti, lze především u plánovaných výkonů v rámci tohoto týmu posoudit stav nemocného a vybrat ten nejvhodnější a nejbezpečnější typ podpory pro daného pacienta („pVAD tailoring“).

Minimálně invazivní oběhové podpory představují významný pokrok v současné kardiologii, umožňující přežít nemocným, u nichž konvenční léčebné možnosti selhávají.

autor:Doc. MUDr. Petr Neužil, CSc., FESC,
Doc. MUDr. Petr Ošťádal, Ph.D.,

Medical Tribune

Zdroj: Medical Tribune