Summary

Внутриаортальный баллонный насос

Published: February 05, 2021
doi:

Summary

Мы описываем этапы чрескожной имплантации внутриаортального баллонного насоса (IABP), механического устройства поддержки кровообращения. Он действует путем контрпульсации, раздувая в начале диастолы, увеличивая диастолическое аортальное давление и улучшая коронарный кровоток и системную перфузию, а также сдуваясь перед систолой, уменьшая послегрузку левого желудочка.

Abstract

Кардиогенный шок остается одним из самых сложных клинических синдромов в современной медицине. Механическая поддержка все чаще используется в управлении кардиогенным шоком. Внутриаортальный баллонный насос (IABP) является одним из самых ранних и наиболее широко используемых видов механической поддержки кровообращения. Аппарат действует путем внешней контрпульсации и использует систолическую разгрузку и диастолическое повышение аортального давления для улучшения гемодинамики. Хотя IABP обеспечивает меньшую гемодинамическую поддержку по сравнению с более новыми механическими устройствами поддержки кровообращения, он все еще может быть механическим поддерживающим устройством выбора в соответствующих ситуациях из-за его относительной простоты введения и удаления, необходимости в сосудистом доступе меньшего размера и лучшего профиля безопасности. В этом обзоре мы обсуждаем оборудование, процедурные и технические аспекты, гемодинамические эффекты, показания, фактические данные, текущее состояние и последние достижения в использовании IABP при кардиогенном шоке.

Introduction

Кардиогенный шок является клиническим состоянием, характеризующимся уменьшением перфузии конечного органа из-за тяжелой сердечной дисфункции. Наиболее широко принятое определение кардиогенного шока основано на исследовании «Следует ли нам экстренно реваскуляризировать закупоренные коронарные артерии для кардиогенного шока» (SHOCK)1 и исследовании intra-aortic Balloon Support for Myocardial Infarction with Cardiogenic Shock (IABP-SHOCK-II) и включает следующие параметры:

1. Систолическое артериальное давление <90 мм рт.ст. в течение ≥30 мин или вазопрессор и/или механическая поддержка для поддержания SBP ≥90 мм рт.ст.

2. Признаки гипоперфузии конечного органа (диурез <30 мл/ч или прохладные конечности)

3. Гемодинамические критерии: сердечный индекс ≤2,2 л/мин/м2 и давление легочного капиллярного клина ≥15 мм рт.

Острый инфаркт миокарда (ОИМ) является наиболее распространенной причиной кардиогенного шока, составляющей примерно 30% случаев3. Несмотря на успехи в лечении пациентов с ОИМ с ранней инвазивной реваскуляризацией, смертность от кардиогенного шока остается высокой4. Механизм диастолической аугментации, показывающий улучшение коронарной перфузии и снижение работы левого желудочка, был впервые продемонстрирован в 1958году 5. Впоследствии, в 1962 году был разработан первый опытный образец ИАБП6. Шесть лет спустя Kantrowitz et al.7 представили первый клинический опыт применения IABP у четырех пациентов с ОИМ и кардиогенным шоком, не реагирующим на медикаментозную терапию.

Механизм действия IABP включает в себя инфляцию баллона во время диастолы и дефляцию во время систолы. Это приводит к двум важным гемодинамическим последствиям: когда баллон раздувается в диастоле, кровь в аорте смещается проксимально к корню аорты, тем самым увеличивая коронарный кровоток. Когда баллон сдувается в систоле, это вызывает вакуумный или всасывающий эффект, уменьшая постнагрузку и увеличивая сердечный выброс8. Гемодинамические изменения, вызванные IABP, перечислены ниже9 (таблица 1):

1.Повышение диастолического давления аорты

2.Снижение систолического артериального давления

3.Повышение среднего артериального давления

4. Снижение давления легочного капиллярного клина

5.Увеличение сердечного выброса на ~20%

6.Увеличение коронарного кровотока10

Основными показаниями IABP являются кардиогенный шок (из-за ОИМ и других причин, таких как ишемическая и неишемическая кардиомиопатия, миокардит), механические осложнения ОИМ, такие как дефект межжелудочковой перегородки или тяжелая митральная регургитация, механическая поддержка во время чрескожных коронарных вмешательств высокого риска11, в качестве моста к аортокоронарной шунтированию у пациентов с критическим ИБС, неспособность отучить от сердечно-легочного шунтирования и как мост к принятию решений или продвинутые методы лечения, такие как вспомогательные устройства левого желудочка (LVAD) или трансплантация сердца при конечной стадии сердечной недостаточности 12,13,14,15. Противопоказания к применению IABP включают умеренную или тяжелую регургитацию аорты, которая может ухудшиться при контрпульсации, тяжелые заболевания периферических сосудов, которые исключают оптимальный артериальный доступ и размещение устройства, а также патологии аорты, такие как расслоение12,15.

Устройство IABP состоит из консоли для управления блоком и сосудистого катетера с баллоном.

Консоль включает в себя следующие четыре компонента:

a) Блок мониторинга, который помогает обрабатывать и определять триггерный сигнал для воздушного шара. Сигнал может быть либо электрокардиографическим (ЭКГ), либо сигналом давления;

b) Блок управления: обрабатывает триггерный сигнал и активирует газовый клапан, чтобы помочь с инфляцией или дефляцией;

в) Газовый баллон, содержащий гелий. Углекислый газ является альтернативой, но менее предпочтителен, чем гелий. Гелий имеет более низкую плотность и обеспечивает лучшие характеристики инфляции баллона с более быстрой инфляцией и дефляцией16;

d) Клапанный блок, который помогает с подачей газа.

Катетер IABP (баллонный) представляет собой сосудистый катетер 7-8,5 F с отметками расстояния. Катетер имеет полиэтиленовый баллон, установленный на наконечнике. Размер баллона может варьироваться от 20-50 мл. Идеальный баллон имеет длину для покрытия от левой подключичной артерии до взлета целиакии, раздутый диаметр от 90 до 95% от диаметра нисходящей аорты. Наиболее часто используемый размер баллона у взрослых пациентов (рост от 5’4″/162 см до 6’/182 см) составляет 40 мл. Баллон объемом 50 мл используется для пациентов ростом >6’/182 см и баллон 34 см для пациентов ростом от 5’/152 см до 5’4″/162 см12,17 (таблица 2).

Protocol

Этот протокол следует руководящим принципам институционального комитета по этике исследований человека. 1. Подготовка перед введением ПРИМЕЧАНИЕ: IABP предпочтительно вводят в лабораторию катетеризации сердца под флюороскопическим руководством. Размещени?…

Representative Results

Несмотря на то, что он используется в течение многих десятилетий, доказательства использования IABP были спорными. Рутинное применение IABP у пациентов с ОИМ и кардиогенным шоком не рекомендуется. Предыдущие руководящие принципы Американской кардиологической ассоциации / Американского к…

Discussion

Механическая поддержка кровообращения является быстро развивающейся областью. Даже с появлением новых вспомогательных устройств IABP остается наиболее широко используемым и самым простым в развертывании механическим устройством поддержки кровообращения, доступным в настоящее время…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Никакой

Materials

IABP catheter and console Getinge Sensation Plus
Micropuncture Introducer Set Cook Medical G48006
Sterile drapes Haylard
Ultrasound GE
Lidocaine Pfizer

Referenzen

  1. Hochman, J. S., et al. Early revascularization in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. SHOCK Investigators. Should We Emergently Revascularize Occluded Coronaries for Cardiogenic Shock. New England Journal of Medicine. 341 (9), 625-634 (1999).
  2. Thiele, H., et al. Intraaortic Balloon Support for Myocardial Infarction with Cardiogenic Shock. New England Journal of Medicine. 367 (14), 1287-1296 (2012).
  3. Berg, D. D., et al. Epidemiology of Shock in Contemporary Cardiac Intensive Care Units. Circulation Cardiovascular Quality and Outcomes. 12 (3), 005618 (2019).
  4. Jeger, R. V., et al. Ten-year trends in the incidence and treatment of cardiogenic shock. Annals of Internal Medicine. 149 (9), 618-626 (2008).
  5. Harken, D. E. The surgical treatment of acquired valvular disease. Circulation. 18 (1), 1-6 (1958).
  6. Moulopoulos, S. D., Topaz, S. R., Kolff, W. J. Extracorporeal assistance to the circulation and intraaortic balloon pumping. Transactions of the American Society for Artificial Internal Organs. 8, 85-89 (1962).
  7. Kantrowitz, A., et al. Initial clinical experience with intraaortic balloon pumping in cardiogenic shock. JAMA. 203 (2), 113-118 (1968).
  8. Krishna, M., Zacharowski, K. Principles of intra-aortic balloon pump counterpulsation. Continuing Education in Anaesthesia Critical Care & Pain. 9 (1), 24-28 (2009).
  9. Mueller, H., et al. The effects of intra-aortic counterpulsation on cardiac performance and metabolism in shock associated with acute myocardial infarction. The Journal of clinical investigation. 50 (9), 1885-1900 (1971).
  10. Kern, M. J., et al. Enhanced coronary blood flow velocity during intraaortic balloon counterpulsation in critically ill patients. Journal of American College of Cardiology. 21 (2), 359-368 (1993).
  11. Patterson, T., Perera, D., Redwood, S. R. Intra-aortic balloon pump for high-risk percutaneous coronary intervention. Circulation: Cardiovascular Interventions. 7 (5), 712-720 (2014).
  12. Parissis, H., et al. IABP: history-evolution-pathophysiology-indications: what we need to know. Journal of Cardiothoracic Surgery. 11 (1), 122 (2016).
  13. O’Gara, P. T., et al. ACCF/AHA guideline for the management of ST-elevation myocardial infarction: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation. 127 (4), 529-555 (2013).
  14. Ibanez, B., et al. 2017 ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation: The Task Force for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal. 39 (2), 119-177 (2018).
  15. Santa-Cruz, R. A., Cohen, M. G., Ohman, E. M. Aortic counterpulsation: a review of the hemodynamic effects and indications for use. Catheterization and Cardiovascular Interventions. 67 (1), 68-77 (2006).
  16. Hendrickx, H. H., Berkowitz, D. Differences between intra-aortic balloon pumps and their use. Critical Care Medicine. 10 (11), 796-797 (1982).
  17. Parissis, H., Soo, A., Leotsinidis, M., Dougenis, D. A statistical model that predicts the length from the left subclavian artery to the celiac axis; towards accurate intra aortic balloon sizing. Journal of Cardiothoracic Surgery. 6, 95 (2011).
  18. Seldinger, S. I. Catheter Replacement of the Needle in Percutaneous Arteriography: A New Technique. Circulation. 39 (5), 368-376 (1953).
  19. Pucher, P. H., Cummings, I. G., Shipolini, A. R., McCormack, D. J. Is heparin needed for patients with an intra-aortic balloon pump. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 15 (1), 136-139 (2012).
  20. Collet, J. P., et al. 2020 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation: The Task Force for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal. , (2020).
  21. Thiele, H., et al. Intraaortic Balloon Pump in Cardiogenic Shock Complicating Acute Myocardial Infarction. Circulation. 139 (3), 395-403 (2019).
  22. Unverzagt, S., et al. Intra-aortic balloon pump counterpulsation (IABP) for myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. Cochrane Database Systematic Review. (3), 007398 (2015).
  23. Deppe, A. C., et al. Preoperative intra-aortic balloon pump use in high-risk patients prior to coronary artery bypass graft surgery decreases the risk for morbidity and mortality-A meta-analysis of 9,212 patients. Journal of Cardiac Surgery. 32 (3), 177-185 (2017).
  24. Li, Y., et al. Effect of an intra-aortic balloon pump with venoarterial extracorporeal membrane oxygenation on mortality of patients with cardiogenic shock: a systematic review and meta-analysis. European Journal of Cardiothoracic Surgery. 55 (3), 395-404 (2019).
  25. Wernly, B., et al. Mechanical circulatory support with Impella versus intra-aortic balloon pump or medical treatment in cardiogenic shock-a critical appraisal of current data. Clinical Research Cardiology. 108 (11), 1249-1257 (2019).
  26. Seto, A. H., et al. Real-time ultrasound guidance facilitates femoral arterial access and reduces vascular complications: FAUST (Femoral Arterial Access With Ultrasound Trial). JACC Cardiovascular Interventions. 3 (7), 751-758 (2010).
  27. Erdogan, H. B., et al. In which patients should sheathless IABP be used? An analysis of vascular complications in 1211 cases. Journal of Cardiac Surgery. 21 (4), 342-346 (2006).
  28. Huckaby, L. V., Seese, L. M., Mathier, M. A., Hickey, G. W., Kilic, A. Intra-Aortic Balloon Pump Bridging to Heart Transplantation: Impact of the 2018 Allocation Change. Circulation : Heart Failure. 13 (8), 006971 (2020).
  29. Estep, J. D., et al. Percutaneous placement of an intra-aortic balloon pump in the left axillary/subclavian position provides safe, ambulatory long-term support as bridge to heart transplantation. JACC Heart Failure. 1 (5), 382-388 (2013).
  30. Jeevanandam, V., et al. The Hemodynamic Effects of Intravascular Ventricular Assist System (iVAS) in Advanced Heart Failure Patients Awaiting Heart Transplant. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 36 (4), 194 (2017).
  31. Siriwardena, M., et al. Complications of intra-aortic balloon pump use: does the final position of the IABP tip matter. Anesthesia Intensive Care. 43 (1), 66-73 (2015).
  32. Maccioli, G. A., Lucas, W. J., Norfleet, E. A. The intra-aortic balloon pump: a review. Journal of Cardiothoracic Anesthesia. 2 (3), 365-373 (1988).
  33. The intra-aortic balloon pump: a review. Citoday Available from: https://citoday.com/device-guide/european/intra-aortic-balloon-pumps-1 (2020)

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Gajanan, G., Brilakis, E. S., Siller-Matula, J. M., Zolty, R. L., Velagapudi, P. The Intra-Aortic Balloon Pump. J. Vis. Exp. (168), e62132, doi:10.3791/62132 (2021).

View Video