Summary

De intra-aorta ballonpomp

Published: February 05, 2021
doi:

Summary

We beschrijven de stappen voor de percutane implantatie van de intra-aortaballonpomp (IABP), een mechanisch ondersteuningsapparaat voor de bloedsomloop. Het werkt door tegenpulsatie, opblazen bij het begin van diastole, diastolische aortadruk vergroten en de coronaire bloedstroom en systemische perfusie verbeteren, en leeglopen vóór systole, waardoor de linkerventrikelnaspanning wordt verminderd.

Abstract

Cardiogene shock blijft een van de meest uitdagende klinische syndromen in de moderne geneeskunde. Mechanische ondersteuning wordt steeds vaker gebruikt bij het beheer van cardiogene shock. Intra-aorta ballonpomp (IABP) is een van de vroegste en meest gebruikte vormen van mechanische circulatoire ondersteuning. Het apparaat werkt door externe tegenpulsatie en maakt gebruik van systolische ontlading en diastolische vergroting van de aortadruk om de hemodynamiek te verbeteren. Hoewel IABP minder hemodynamische ondersteuning biedt in vergelijking met nieuwere mechanische ondersteuningsapparaten voor de bloedsomloop, kan het nog steeds het mechanische ondersteuningsapparaat bij uitstek zijn in geschikte situaties vanwege de relatieve eenvoud van inbrengen en verwijderen, de behoefte aan kleinere vasculaire toegang en een beter veiligheidsprofiel. In deze review bespreken we de apparatuur, procedurele en technische aspecten, hemodynamische effecten, indicaties, bewijs, huidige status en recente vooruitgang in het gebruik van IABP bij cardiogene shock.

Introduction

Cardiogene shock is een klinische aandoening die wordt gekenmerkt door verminderde eindorgaanperfusie als gevolg van ernstige hartdisfunctie. De meest geaccepteerde definitie van cardiogene shock is gebaseerd op de Should We Emergently Revascularize Occluded Coronaries for Cardiogenic Shock trial (SHOCK)1 en Intra-aortic Balloon Support for Myocardial Infarction with Cardiogenic Shock (IABP-SHOCK-II) trial2 en omvat de volgende parameters:

1. Systolische bloeddruk <90 mm Hg gedurende ≥30 min of vasopressor en/of mechanische ondersteuning om SBP ≥90 mm Hg te behouden

2. Bewijs van hypoperfusie van het eindorgaan (urineproductie <30 ml/uur of koele ledematen)

3. Hemodynamische criteria: cardiale index ≤2,2 l/min/m2 en pulmonale capillaire wigdruk ≥15 mm Hg

Acuut myocardinfarct (AMI) is de meest voorkomende oorzaak van cardiogene shock goed voor ongeveer 30% van de gevallen3. Ondanks de vooruitgang in de behandeling van patiënten met AMI met vroege invasieve revascularisatie, blijft de mortaliteit van cardiogene shock hoog4. Het mechanisme van diastolische augmentatie dat verbetering in coronaire perfusie en verminderd linkerventrikelwerk laat zien, werd voor het eerst aangetoond in 19585. Vervolgens werd in 1962 het eerste experimentele prototype van IABP ontwikkeld6. Zes jaar later presenteerden Kantrowitz et al.7 de eerste klinische ervaring met IABP-gebruik bij vier patiënten met AMI en cardiogene shock die niet reageerden op medische therapie.

Het werkingsmechanisme van de IABP omvat het opblazen van de ballon tijdens diastole en deflatie tijdens systole. Dit resulteert in twee belangrijke hemodynamische gevolgen: wanneer de ballon in diastole opblaast, wordt het bloed in de aorta proximaal naar de aortawortel verplaatst, waardoor de coronaire bloedstroom toeneemt. Wanneer de ballon leegloopt in systole, veroorzaakt dit een vacuüm- of zuigeffect dat de nabelasting vermindert en de cardiale output vergroot8. De hemodynamische veranderingen veroorzaakt door IABP zijn hieronder9 weergegeven (tabel 1):

1.Verhoging van de aorta diastolische druk

2.Verlaging van de systolische bloeddruk

3.Verhoging van de gemiddelde arteriële druk

4.Afname van de pulmonale capillaire wigdruk

5.Toename van de cardiale output met ~ 20%

6.Toename van de coronaire bloedstroom10

De belangrijkste indicaties van IABP zijn cardiogene shock (als gevolg van AMI en andere oorzaken zoals ischemische en niet-ischemische cardiomyopathie, myocarditis), mechanische complicaties van AMI zoals ventrikelseptumdefect of ernstige mitralisregurgitatie, mechanische ondersteuning tijdens percutane coronaire interventies met een hoog risico11, als een brug naar coronaire bypass-chirurgie bij patiënten met kritieke CAD, onvermogen om cardiopulmonale bypass af te spenen en als een brug naar beslissing of geavanceerde therapieën zoals coronaire bypass-chirurgie linkerventrikelhulpapparaten (LVAD) of harttransplantatie bij hartfalen in het eindstadium 12,13,14,15. Contra-indicaties voor het gebruik van IABP omvatten matige of ernstige aortaregurgitatie die kan verergeren bij contrapulsatie, ernstige perifere vaatziekten die optimale arteriële toegang en plaatsing van het apparaat zouden uitsluiten en aortapathologieën zoals dissectie12,15.

Het IABP-apparaat bestaat uit een console om de unit aan te sturen en een vasculaire katheter met de ballon.

De console bevat de volgende vier componenten:

a) Monitoreenheid die helpt bij het verwerken en bepalen van een triggersignaal voor de ballon. Het signaal kan elektrocardiografische (ECG) triggering of druksignaal triggering zijn;

b) Besturingseenheid: verwerkt het triggersignaal en activeert de gasklep om te helpen bij inflatie of deflatie;

c) Een gasfles die helium bevat. Koolstofdioxide is een alternatief, maar heeft minder de voorkeur dan helium. Helium heeft een lagere dichtheid en biedt betere balloninflatiekenmerken met snellere inflatie en deflatie16;

d) Een klepeenheid die helpt bij de gastoevoer.

De IABP (ballon) katheter is een 7-8,5 F vasculaire katheter met afstandsmarkeringen. De katheter heeft een polyethyleen ballon gemonteerd aan de punt. De ballongrootte kan variëren van 20-50 ml. De ideale ballon heeft een lengte te bedekken van de linker subclaviaslagader tot de coeliakie slagader opstijgen, de opgeblazen diameter meet 90 tot 95% van die van de dalende aorta. De meest gebruikte ballongrootte bij volwassen patiënten (hoogte 5’4″/162 cm tot 6’/182 cm) is 40 ml. Een ballon van 50 ml wordt gebruikt voor patiënten >6’/182 cm en 34 cm ballon voor 5’/152 cm tot 5’4″/162 cm lange patiëntenvan 12,17 (tabel 2).

Protocol

Dit protocol volgt de richtlijnen van de institutionele ethische commissie voor menselijk onderzoek. 1. Voorbereiding vóór het inbrengen OPMERKING: De IABP wordt bij voorkeur ingebracht in het hartkatheterisatielaboratorium onder fluoroscopische begeleiding. Plaatsing aan het bed kan worden overwogen in zeer kritieke klinische situaties. Begin met het voorbereiden van het katheterisatielaboratorium voor de procedure. Bereid steriele gordijnen en chloorhexi…

Representative Results

Ondanks dat het al vele decennia wordt gebruikt, is het bewijsmateriaal over IABP-gebruik controversieel. Routinematig gebruik van IABP bij patiënten met AMI en cardiogene shock wordt niet aanbevolen. De vorige richtlijnen van de American Heart Association / American College of Cardiology (AHA / ACC) en de European Society of Cardiology (ESC) hebben het gebruik van de IABP sterk aanbevolen bij patiënten met AMI-geassocieerde cardiogene shock (klasse I B en klasse I C) op basis van pathofysiologische overwegingen, niet-…

Discussion

Mechanische ondersteuning van de bloedsomloop is een snel evoluerend veld. Zelfs met de komst van nieuwere ondersteuningsapparaten blijft IABP het meest gebruikte en eenvoudigst te implementeren mechanische ondersteuningsapparaat voor circulatie dat momenteel beschikbaaris 25. In dit artikel beschrijven we in detail de procedure voor percutane insertie van IABP, de indicaties, bewijsmateriaal, probleemoplossing en complicaties. Ondanks tegenstrijdig bewijs met betrekking tot het gebruik van IABP b…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Geen

Materials

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

Referências

  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)
check_url/pt/62132?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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