Utilizzo di due dispositivi di assistenza ventricolare intracorporea come un cuore artificiale totale

Summary

Qui, presentiamo un protocollo utilizzando due pompe centrifughe come sostituto del cuore artificiale totale.

Abstract

Supporto circolatorio meccanico (MCS) è stato introdotto come una valida alternativa al trapianto di cuore principalmente attraverso l’uso di intracorporea ventricolare assistere dispositivi (VADs) per il supporto del ventricolo sinistro. Tuttavia, alcuni scenari clinici garantiscono supporto meccanico a due ventricoli. Una strategia per alcuni pazienti è l’asportazione di entrambi i ventricoli e l’impianto di due pompe di VAD come un cuore artificiale totale (TAH). Ciò è recentemente stato reso possibile dai miglioramenti nella progettazione del dispositivo e il piccolo profilo di dispositivi centrifughi. Questo approccio TAH rimane sperimentale con molte sfide importanti come ad esempio le impostazioni del dispositivo per bilanciare la circolazione a destra e a sinistra, l’orientamento dei dispositivi e l’innesto di deflusso con la loro influenza su emolisi e stabilità e l’esito della supporto cronico utilizzando tale orientamento. Questo protocollo mira a fornire un approccio riproducibile per la sostituzione del cuore artificiale totale con due intracorporea VADs centrifuga in un modello di mucca.

Introduction

C’è stata una crescita nel numero di pazienti con insufficienza cardiaca, con un stimato 5,7 milioni per adulti affetti da questa condizione in Stati Uniti d’America oggi¹. Circa 300.000 pazienti hanno fine fase insufficienza cardiaca con un’aspettativa di vita di meno di un anno. Mentre il trapianto del cuore rimane la terapia gold standard per infarto di stadio finale, è notevolmente limitato dal numero di organi disponibili. MCS è stato introdotto come una valida alternativa al trapianto di cuore soprattutto attraverso l’uso di VADs². VADs lavoro scarico il ventricolo sinistro e fornendo flusso di andata (supportato da una pompa) direttamente nella circolazione arteriosa. VAD può essere impiantato come ponticello a trapianto, nonché una terapia di destinazione per i pazienti che non si qualificano per un trapianto³. Da loro approvazione FDA meno di un decennio fa, il numero annuo di VAD impiantato ha superato i numeri di trapianto di cuore, con questo numero esponenzialmente crescente⁴. Tuttavia, in un sottogruppo di pazienti, l’insufficienza cardiaca è a due ventricoli (cioè. che interessa il ventricolo di sinistro e destro) e semplicemente sostenere il ventricolo sinistro da solo non può fornire un’adeguata perfusione. In queste situazioni, il ventricolo di destra richiede supporto meccanico temporaneo⁵. Questo tipo di “RVAD” richiede l’utilizzo di cannule grande collegato ad una pompa extracorporea che limita il paziente di terapia intensiva (ICU), mentre il ventricolo recupera. Per un sottoinsieme limitato di pazienti, un’altra opzione è un TAH^6,7. Le indicazioni per l’utilizzo di TAH sono: un guasto a due ventricoli dopo post infarto, un difetto settale del ventricolo (VSD), una grave miopatia restrittiva che preclude l’inserimento di una canula ventricolare e un trapianto di cuore non riuscita che richiedono supporto cronica. Tuttavia, l’attualmente approvato dalla FDA TAH dispositivo è grande e non può essere utilizzato in pazienti più piccoli. Inoltre, i driver pneumatici sono ridimensionabili e limitano la mobilità del paziente.

Una strategia sperimentale per alcuni pazienti è l’uso di un secondo VAD per supportare il ventricolo destro^8,9,10. In questo scenario, entrambi i ventricoli sono asportati e due VADs vengono impiantati come un TAH. Questo è stato reso possibile dai miglioramenti nella progettazione del dispositivo e il restringimento del profilo dispositivo. Nuovo centrifugo VAD sono più piccole, permettendo per due VADs essere impiantato uno accanto a altro a sostenere sia la circolazione a destra e sinistra. Questo approccio rimane sperimentale con molte sfide importanti tra cui le impostazioni del dispositivo per bilanciare la circolazione di destra e di sinistra, l’orientamento dei dispositivi e deflusso dell’innesto con la loro influenza su emolisi e altri eventi avversi. Lo scopo del presente protocollo è quello di fornire un approccio riproducibile per sostituzione TAH con due VADs centrifughe in un modello di mucca.

Protocol

Pari età (per la donazione di sangue se necessario) vitelli (80 – 90 kg di peso) sono curati nella struttura degli animali. Alloggiamento e tutte le procedure di trattamento sono effettuate conformemente agli orientamenti della cura degli animali e uso Comitato della Duke University Medical Center. 1. l’inizio dell’anestesia Dopo il digiuno per 8 – 12 h, pre-medicare il vitello con Telazol (4,5 mg/kg/per via intramuscolare) e quindi amministrare isoflurano (1 – 4%) via una mas…

Representative Results

Dimostrato in Figura 1 è l’attaccamento degli anelli da cucire. Figura 1A Mostra la “lega” del tessuto ventricolo che può creare un problema con il collegamento della pompa. Figura 1B rappresenta il fissaggio corretto. Figura 2 e Figura 3 sono due diversi orientamenti delle pompe…

Discussion

In questo manoscritto, descriviamo l’uso di due flusso centrifugo VADs come un TAH intracorporea. Questa tecnica forse molto utile per studiare l’effetto della circolazione artificiale su organi secondari quali i polmoni e il fegato. Inoltre, può essere utile per lo studio dei cambiamenti emodinamici da pompa diversi orientamenti e scenari di flusso. I passaggi critici all’interno di questo protocollo coinvolgono come gli anelli di cucito sono attaccati al tessuto ventricolare incorporando anche i annuli valvolare per f…

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