הערכה תפקודית של הלב התורם במהלך זליגת Ex Situ : תובנות מלולאות לחץ-נפח ואקוקרדיוגרפיה של פני השטח
Summary
גישה לא פולשנית אמינה להערכה תפקודית של הלב התורם במהלך זליגת לב נורמותרמית (NESP) לוקה בחסר. להלן נתאר פרוטוקול להערכת ex situ של ביצועי שריר הלב באמצעות אקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית ושיטת קטטר הולכה.
Abstract
השתלת לב נותרה הטיפול הסטנדרטי באי ספיקת לב מתקדמת. עם זאת, המחסור הקריטי הנוכחי באיברים הביא להקצאת מספר גדל והולך של לבבות תורמים עם קריטריונים מורחבים. שתלים שוליים אלה קשורים לסיכון גבוה לכשל השתל ראשוני ועשויים להפיק תועלת מזלוף ex situ לפני ההשתלה. טכנולוגיה זו מאפשרת שימור איברים מורחב באמצעות זליגת דם מחומצנת חמה עם ניטור מטבולי רציף. מכשיר ה-NESP היחיד הזמין כיום לתרגול קליני מחלחל לאיבר במצב לא עובד פרוק, שאינו מאפשר הערכה תפקודית של הלב הפועם. לכן פיתחנו פלטפורמה מקורית של NESP בתנאי מצב עבודה עם התאמה של עומס מראש של חדר שמאל ועומס לאחר מכן. פרוטוקול זה יושם בלבבות חזיריים. הערכה תפקודית ex situ של הלב הושגה עם צנתור הולכה תוך לבבית ואקוקרדיוגרפיה פני השטח. יחד עם תיאור של פרוטוקול הניסוי, אנו מדווחים כאן על התוצאות העיקריות, כמו גם פנינים ומלכודות הקשורות לרכישת לולאות נפח לחץ וכוח שריר הלב במהלך NESP. קורלציות בין ממצאים המודינמיים למשתני אולטרסאונד מעניינות מאוד, במיוחד לשיקום נוסף של לבבות תורמים לפני ההשתלה. פרוטוקול זה נועד לשפר את ההערכה של לבבות תורמים הן כדי להגדיל את מאגר התורמים והן להפחית את השכיחות של כישלון השתל הראשוני.
Introduction
השתלת לב היא הטיפול הסטנדרטי באי ספיקת לב מתקדמת, אך מוגבלת על ידי המחסור הנוכחי באיברים1. מספר גדל והולך של לבבות תורמים עם קריטריונים מורחבים (גיל >45 שנים, גורמי סיכון קרדיווסקולריים, זרימה נמוכה ממושכת, תפקוד לקוי חריף של החדר השמאלי משני לסערה קטכולמינרגית) מוקצים עם סיכון מוגבר לכשל השתל ראשוני2. יתר על כן, לבבות שנתרמו לאחר מוות מבוקר במחזור הדם (DCD) עשויים להיות מוצגים עם פגיעה בשריר הלב משנית לאיסכמיה חמה ממושכת3. לכן, יש צורך בהערכה טובה יותר של לבבות תורמים אלה לפני ההשתלה, במיוחד כדי להעריך את זכאותם להשתלת לב 4,5.
פרפוזיה נורמותרמית ex situ (NESP) משמרת את הלב הפועם באמצעות דם מחומצן חם. המכשיר היחיד הזמין מסחרית עבור NESP משמר את הלב במצב שאינו עובד (מצב Langendorff). גישה זו יושמה בתחילה כדי להרחיב את שימור השתל מעבר לתקופה הקריטית של 4 שעות של איסכמיה קרה6. יתרון משמעותי נוסף של טכנולוגיה זו הוא לספק הערכה רציפה של כדאיות שריר הלב בהתבסס על ריכוז לקטט ב perfusate6. עם זאת, הערכה ביוכימית זו מעולם לא נמצאה בקורלציה עם תוצאות לאחר ההשתלה עד כה. באופן דומה, מצב Langendorff עבור NESP אינו מאפשר הערכה המודינמית ותפקודית של הלב לפני ההשתלה. מחברים מסוימים דיווחו על התועלת הפוטנציאלית של צנתור תוך לב במהלך NESP כדי לחזות התאוששות שריר הלב לאחר השתלה7.
הדו”ח הנוכחי נועד לספק מתודולוגיה הניתנת לשחזור להערכת ביצועי הלב של התורם במהלך NESP. שינינו את המעגל כדי לאפשר זלוף מצב עבודה, ולכן, לרכישת משתנים פונקציונליים לא פולשניים עם אקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית. מדד העבודה של שריר הלב, משתנה שאינו תלוי בעומס, נרשם באמצעות לולאות מתח לחץ. חקרנו את הקשרים בין עבודת שריר הלב לבין משתנים המודינמיים המתקבלים מצנתור מוליכות תוך לבבית.
Protocol
Representative Results
Discussion
ישנם כמה שלבים קריטיים שיש לקחת בחשבון בפרוטוקול NESP. הערכה ראשונית באתרה של הלב נותרה חשובה , במיוחד בהתחשב בשסתום אבי העורקים שלא אמור להופיע עם רגורגיטציה משמעותית של אבי העורקים (דרגה 2 או יותר); אחרת, ההחייאה של הלב תיפגע במהלך תקופת Langendorff בגלל זלוף כלילי לקוי איסכמיה שריר הלב. התח?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מכון ז’ורז’ לופז, ליסיו, 69380, צרפת
קלאודיה לסרדה, ג’נרל אלקטריק שירותי בריאות, בוק, צרפת
Materials
| 3T Heater Cooler System | Liva Nova, Châtillon, France | IM-00727 A | Extracorporeal Heater Cooler device |
| 4-0 polypropylene suture | Peters, bobigny, France | 20S15B | sutures |
| 5-0 polypropylene suture | Peters, bobigny, France | 20S10B | sutures |
| Adenosine | Efisciens BV, Rotterdam, Netherlands | 9088309 | Drugs for the ex-vivo perfusion |
| Adrenaline | Aguettant, Lyon, France | 600040 | Drugs for the ex-vivo perfusion |
| Atracurium | Pfizer Holding France, Paris, France | 582547 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| DeltaStream | Fresenius Medical Care, L’Arbresle, France | MEH2C4024 | Extracorporeal blood pump |
| EKG epicardial electrodes | Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA | 31050522 | EKG detection electrodes |
| External pacemaker | Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA | 5392 | Pacemaker device |
| Glucose 5% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400891780017 | Drugs for the priming solution |
| Heart Perfusion Set, Organ Care System | Transmedics, Andover, MA, USA | Ref#1200 | Normothermic ex-vivo heart perfusion device |
| Intellivue MX550 | Philips Healthcare, Suresnes, France | NA | Permanent monitoring system |
| Istat 1 | Abbott, Chicago, Ill, USA | 714336-03O | Blood Analyzer machine |
| Labchart | AD Instruments Ltd, Paris, France | LabChart v8.1.21 | Pressure Volume loops aquisition software |
| Magnesium | Aguettant, Lyon, France | 564 780-6 | Drugs for the cardioplegia |
| Magnesium Sulfate | Aguettant, Lyon, France | 600111 | Drugs for the cardioplegia |
| Mannitol 20% | Macopharma, Mouvoux, France | 3400891694567.00 | Drugs for the cardioplegia |
| Methylprednisolone | Mylan S.A.S, Saint Priest, France | 400005623 | Drugs for the priming solution |
| Millar Conductance Catheter | AD Instruments Ltd, Paris, France | Ventri-Cath 507 | Pressure Volume loops conductance catheter |
| MWI software | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | software used for the Ultrasound echocardiographic machine |
| Orotracheal probe | Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA | 100/199/070 | probe for the intubation during anesthesia |
| Potassium chloride 10% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400892691527.00 | Drugs for the cardioplegia |
| Propofol | Zoetis France, Malakoff, France | 8083511 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| Quadrox-I small Adult Oxygenator | Getinge, Göteborg, Sweden | BE-HMO 50000 | Extracorporeal blood oxygenator |
| Ringer solution | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | DKE2323 | Drugs for the cardioplegia |
| Sodium Bicarbonate | Laboratoire Renaudin, itxassou, France | 3701447 | Drugs for the cardioplegia |
| Sodium chloride | Aguettant, Lyon, France | 606726 | Drugs for the priming solution |
| Swan Ganz Catheter | Merit Medical, south jordan, utah, USA | 5041856 | Right pressure and cardiac output probe |
| Tiletamine | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| Transesophagus probe (3–8 MHz 6VT) | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | Ultrasound echocardiographic transesophagus probe |
| Vivid E95 ultraSound Machine | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | Ultrasound echocardiographic machine |
| Xylocaïne 2% | Aspen, Reuil-malmaison, France | 600550 | Drugs for the cardioplegia |
| Zolazepam | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | Drugs for the induction of the anesthesia |
References
- Lund, L. H., et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: thirty-second official adult heart transplantation report-2015; focus theme: early graft failure. Journal of Heart and Lung Transplant. 34 (10), 1244-1254 (2015).
- . Annual report 2018 Eurotransplant International Foundation Available from: https://www.eurotransplant.org/cms/mediaobject.php?file=ET_Jaarv (2018)
- Guglin, M. How to increase the utilization of donor hearts. Heart Failure Reviews. 20 (1), 95-105 (2015).
- Tuttle-Newhall, J. E. Organ donation and utilization in the United States: 1998-2007. American Journal of Transplantation. 9 (4), 879-893 (2009).
- Dronavalli, V. B., Banner, N. R., Bonser, R. S. Assessment of the potential heart donor. Journal of the American College of Cardiology. 56 (5), 352-361 (2010).
- Reich, H. J., et al. Effects of older donor age and cold ischemic time on long-term outcomes of heart transplantation. Texas Heart Institute Journal. 45, 17-22 (2018).
- Dhital, K. K., et al. Adult heart transplantation with distant procurement and ex-vivo preservation of donor hearts after circulatory death: a case series. The Lancet. 385 (9987), 2585-2591 (2015).
- Garry, B. P., Bivens, H. E. The Seldinger technique. Journal of Cardiothoracic Anesthesia. 2 (3), 403 (1988).
- Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
- White, C. W., et al. Assessment of donor heart viability during ex situ heart perfusion. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).
- Hatami, S., et al. Myocardial functional decline during prolonged ex situ heart perfusion. Annals of Thoracic Surgery. 108 (2), 499-507 (2021).
- Hatami, S., et al. The position of the heart during normothermic ex situ heart perfusion is an important factor in preservation and recovery of myocardial function. American Society of Artificial Internal Organs Journal. 67 (11), 1222-1231 (2021).
- Hatami, S., et al. Normothermic ex situ heart perfusion in working mode: assessment of cardiac function and metabolism. Journal of Visualized Experiments. (143), e58430 (2019).
- Tchouta, L., et al. Twenty-four-hour normothermic perfusion of isolated ex situ hearts using plasma exchange. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 164 (1), 128-138 (2020).
- Ribeiro, R., et al. Comparing donor heart assessment strategies during ex situ heart perfusion to better estimate posttransplant cardiac function. Transplantation. 104 (9), 1890-1898 (2020).
- Guihaire, J., et al. Are pressure-volume loops relevant for hemodynamic assessment during ex vivo heart perfusion. Journal of Heart and Lung Transplantation. 39 (10), 1165-1166 (2020).
- Hamed, A., et al. Serum lactate is a highly sensitive and specific predictor of post cardiac transplant outcomes using the Organ Care System. Journal of Heart and Lung Transplantation. 28 (2), 71 (2009).
