Summary

Utilisation de deux dispositifs d’assistance ventriculaire intracorporelle comme un coeur artificiel Total

Published: May 11, 2018
doi:

Summary

Nous présentons ici un protocole à l’aide de deux pompes centrifuges comme substitut de coeur artificiel total.

Abstract

Assistance circulatoire mécanique (STM) a été introduit comme une alternative viable à la transplantation cardiaque au moyen d’intracorporelle ventriculaire aider les dispositifs (DAV) pour la prise en charge du ventricule gauche. Toutefois, certains scénarios cliniques garantissent biventriculaire mécanique. Une stratégie pour certains patients est l’excision des deux ventricules et l’implantation des deux pompes VAD comme un cœur artificiel total (TAH). Cela a récemment été rendue possible par les améliorations dans la conception de l’appareil et la parclose d’appareils centrifuges. Cette approche TAH reste expérimentale à de nombreux défis importants tels que les paramètres du périphérique pour équilibrer la circulation de droite et de gauche, l’orientation des dispositifs et le greffon de sortie avec leur influence sur l’hémolyse et de la stabilité et le résultat de chroniques, prise en charge à l’aide d’une telle orientation. Ce protocole vise à fournir une approche reproductible pour le remplacement de coeur artificiel total avec deux intracorporelle VADs centrifuges dans un modèle de vache.

Introduction

Il y a eu augmentation du nombre de patients atteints d’insuffisance cardiaque, avec environ 5,7 millions d’adultes souffrent de cette condition dans les États-Unis aujourd’hui1. Environ 300 000 patients ont fin étape insuffisance cardiaque avec une espérance de vie de moins d’un an. Transplantation cardiaque reste le traitement de l’étalon-or pour insuffisance cardiaque en phase terminale, il est grandement limitée par le nombre d’organes de donneurs disponibles. MCS a été présenté comme une alternative viable à la transplantation cardiaque en particulier par l’utilisation des VADs2. VADs travaillent en déchargeant le ventricule gauche puis en fournissant des flux vers l’avant (pris en charge par une pompe) directement dans la circulation artérielle. VADs peuvent être implantés comme un pont vers la transplantation, mais aussi une thérapie de destination pour les patients qui ne sont pas admissibles pour une transplantation3. Depuis leur approbation de la FDA il y a moins de dix ans, le nombre annuel des VADs implanté a dépassé nombre de transplantation de coeur, avec ce nombre augmentant exponentiellement4. Toutefois, dans un sous-groupe de patients, l’insuffisance cardiaque est biventriculaire (i.e. affectant les deux le ventricule gauche et droit) et simplement soutenir le ventricule gauche seul ne peut pas fournir une perfusion adéquate. Dans ces situations, le ventricule droit requiert temporaire de soutien mécanique5. Ce type de « RVAD » requiert l’utilisation de canules grands relié à une pompe extracorporelle qui restreint le patient à l’unité de soins intensifs (USI) tandis que le ventricule récupère. Pour un sous-ensemble limité de patients, une autre option est un TAH6,7. Les indications pour l’utilisation de TAH sont : un échec biventriculaire après post infarctus, un défaut septal ventriculaire (VSD), une myopathie restrictive sévère qui s’oppose à une canulation ventriculaire et une greffe du cœur défaillant nécessitant une greffe chronique. Toutefois, l’actuellement approuvé par la FDA TAH périphérique est grande et ne peut pas être utilisé chez les patients plus petits. En outre, les pilotes pneumatiques sont assez importantes et limitent la mobilité du patient.

Une stratégie expérimentale pour certains patients est l’utilisation d’un deuxième VAD pour soutenir le ventricule droit8,9,10. Dans ce scénario, les deux ventricules sont excisées, et deux VADs sont implantés comme une RTA. Ceci a été rendu possible par les améliorations dans la conception de l’appareil et le rétrécissement du profil périphérique. Nouveau VADs centrifuges sont beaucoup plus petites, permettant deux VADs être implantés côte à côte pour soutenir tant la circulation gauche et droite. Cette approche demeure expérimentale à de nombreux défis importants y compris les paramètres du périphérique pour équilibrer la circulation droite et gauche, l’orientation des dispositifs et greffon de sortie avec leur influence sur l’hémolyse et d’autres événements indésirables. Ce protocole vise à offrir une approche reproductible de remplacement TAH avec deux VADs centrifuges dans un modèle de vache.

Protocol

Appariés selon l’âge (pour les dons de sang si nécessaire) veaux (80 à 90 kg de poids) est pris en charge dans l’animalerie. Logement et toutes les procédures de traitement sont effectuées conformément aux directives de la protection des animaux et utilisation Comité de Duke University Medical Center. 1. ouverture de l’anesthésie Après avoir jeûné pendant 8 à 12 h, pré médicamenter le veau avec Telazol (4,5 mg/kg/par voie intramusculaire) et ensuite administrer i…

Representative Results

Démontré dans la Figure 1 est la fixation des anneaux à coudre. Figure 1 a montre la « plissage » du tissu ventricule qui peut créer un problème avec la fixation de la pompe. Figure 1 b représente l’accessoire approprié. Figure 2 et Figure 3 sont deux orientations diff…

Discussion

Dans ce manuscrit, nous décrivons l’utilisation de deux flux centrifuge VADs comme un TAH intracorporelle. Cette technique peut-être très utile pour étudier l’effet de la circulation artificielle sur des organes secondaires tels que les poumons et le foie. En outre, il peut être utile pour l’étude des modifications hémodynamiques de pompe différentes orientations et des scénarios de flux. Les étapes critiques au sein de ce protocole comprennent comment les bagues à coudre sont attachées au tissu ventric…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous tenons à remercier Laura Janney et abbé médical pour un financement partiel. Nous tenons également à remercier les Services de Perfusion de Duke et le grand noyau chirurgicale de l’Animal pour leur aide durant les opérations de.

Materials

SPO2  and heart rates are to be monitored: Multiparameter Meditech Equipment, Co., Ltd. MD-908 hemodynamic monitor intraoperatively
Viscot Mini XL Surgical Markers Amazon B007P550WG marking sternum before incision
60W High Power Electric Pet Cat Rabbits Horse Animal Hair Cutting Clipper LILY International Business CO., LIMITED  ZP-293 Fur shaving
No. 10 scalpel blade Swann-Mortan, England 301 Skin incision
Matzenbaum scissor BD-V. Mueller, USA CH2006-001 Vascular exploration
Scissors Felco, USA FELCO 200A-50, Felco Professional Bypass Lopper For sternotomy
A self-retractor BD-V. Mueller, USA AU19270 SCHUKNECHT Self-Retaining Postauricular Retractor, 
Sternal retractor BD-V. Mueller, USA CH6950-007 Cooley sternal retractor
Pressure transducer (Millar Mikro-Tip, 5Fr) Millar, USA MillarMikro-Tip, SPR-350S Assessment for pulmonary artery or venous pressure
AD instruments (PowerLab) AD instruments, USA PowerLab 16/35 Pressure signal transduction
Umbilical tapes Medline industries Inc., USA U11 For isolation and snaring of superior or inferior vena cava
Vessel loops Aspen Surgical, USA 3901, 3902 and 3904 Isolation of vessels
Silk sutures, 2-0 Ethicon US, LLC, USA SA11G For snare of superior or inferior vena cava
Ticron 2-0 Covidien, USA TicronTM suture Vascular suture
Prolene, 7-0 Covidien, USA Surgipro II Vascular suture
Prolene, 6-0 Covidien, USA Surgipro II Vascular suture
Prolene, 4-0 Covidien, USA Surgipro II Vascular suture
Prolene, 3-0 Covidien, USA Surgipro II Vascular suture
Aortic cannula, 15-18 Fr Medtronic, USA Elongated-One-Piece-Arterial cannula 3D Aortic cannula for setting of cardiopulmonary bypass
Venous cannula, 28Fr Edwards Lifesciences single stage Venous cannula for setting of cardiopulmonary bypass

Riferimenti

  1. Mozzafarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics—2016 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 133 (4), e38-e360 (2016).
  2. Slaughter, M. S., et al. Advanced heart failure treated with continuous-flow left ventricular assist device. N Engl J Med. 361 (23), 2241-2251 (2009).
  3. Fang, J. C. Rise of the Machines — Left Ventricular Assist Devices as Permanent Therapy for Advanced Heart Failure. N Engl J Med. 361, 2282-2285 (2009).
  4. Kirklin, J. K., et al. Seventh INTERMACS annual report: 15,000 patients and counting. J Heart Lung Transplant. 34 (12), 1495-1504 (2015).
  5. Leidenfrost, J., et al. Right ventricular assist device with membrane oxygenator support for right ventricular failure following implantable left ventricular assist device placement. Eur J Cardiothorac Surg. 49 (1), 73-77 (2016).
  6. Gerosa, G., Gallo, M., Bottio, T., Tarzia, V. Successful heart transplant after 1374 days living with a total artificial heart. Eur J Cardiothorac Surg. 49 (4), e88-e89 (2016).
  7. Pelletier, B., et al. System overview of the fully implantable destination therapy–ReinHeart-total artificial heart. Eur J Cardiothorac Surg. 47 (1), 80-86 (2015).
  8. Krabatsch, T., et al. Biventricular circulatory support with two miniaturized implantable assist devices. Circulation. 124, S179-S186 (2011).
  9. Milano, C. A., Schroder, J., Daneshmand, M. Total Artificial Heart Replacement With 2 Centrifugal Blood Pumps. Oper Tech Thorac Cardiovasc Surg. 20 (3), 306-321 (2016).
  10. Strueber, M., et al. Placement of 2 implantable centrifugal pumps to serve as a total artificial heart after cardiectomy. J Thorac Cardiovasc Surg. 143 (2), 507-509 (2012).
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Citazione di questo articolo
Bishawi, M., Roan, J., Richards, J., Brown, Z., Blue, L., Daneshmand, M. A., Schroder, J. N., Bowles, D. E., Milano, C. A. Use of Two Intracorporeal Ventricular Assist Devices As a Total Artificial Heart. J. Vis. Exp. (135), e55961, doi:10.3791/55961 (2018).

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