Ex Situ Perfüzyon Sırasında Donör Kalbin Fonksiyonel Değerlendirmesi : Basınç-Hacim Döngüleri ve Yüzey Ekokardiyografisinden Elde Edilen Bilgiler
Summary
Normotermik ex situ kalp perfüzyonu (NESP) sırasında donör kalbin fonksiyonel değerlendirmesi için güvenilir bir noninvaziv yaklaşım eksiktir. Burada epikardiyal ekokardiyografi ve iletkenlik kateter yöntemi kullanılarak miyokard performansının ex situ değerlendirilmesi için bir protokol tanımlanmıştır.
Abstract
Kalp nakli, ileri kalp yetmezliği için altın standart tedavi olmaya devam etmektedir. Bununla birlikte, mevcut kritik organ eksikliği, genişletilmiş kriterlere sahip artan sayıda donör kalbin tahsis edilmesine neden olmuştur. Bu marjinal greftler yüksek primer greft yetmezliği riski ile ilişkilidir ve nakil öncesi ex situ perfüzyondan fayda görebilir. Bu teknoloji, sürekli metabolik izleme ile sıcak oksijenli kan perfüzyonu kullanılarak organların daha uzun süre korunmasını sağlar. Şu anda klinik uygulama için mevcut olan tek NESP cihazı, organı, atan kalbin fonksiyonel değerlendirmesine izin vermeyen, boş çalışmayan bir durumda perfüze eder. Bu nedenle, sol ventrikül ön yükünün ve son yükünün ayarlanmasıyla çalışma modu koşullarında orijinal bir NESP platformu geliştirdik. Bu protokol domuz kalplerinde uygulandı. İntrakardiyak iletkenlik kateterizasyonu ve yüzey ekokardiyografisi ile kalbin Ex situ fonksiyonel değerlendirmesi yapıldı. Deneysel protokolün bir tanımı ile birlikte, burada ana sonuçları, ayrıca NESP sırasında basınç-hacim döngülerinin ve miyokard gücünün kazanılmasıyla ilişkili incileri ve tuzakları bildiriyoruz. Hemodinamik bulgular ve ultrason değişkenleri arasındaki korelasyonlar, özellikle transplantasyon öncesi donör kalplerin daha fazla rehabilitasyonu için büyük önem taşımaktadır. Bu protokol, hem donör havuzunu arttırmak hem de primer greft yetmezliği insidansını azaltmak için donör kalplerin değerlendirmesini iyileştirmeyi amaçlamaktadır.
Introduction
Kalp nakli, ileri kalp yetmezliği için altın standart tedavidir, ancak mevcut organ eksikliğiile sınırlıdır 1. Uzatılmış kriterlere (yaş >45 yaş, kardiyovasküler risk faktörleri, uzamış düşük akış, katekolaminerjik fırtınaya sekonder akut sol ventrikül disfonksiyonu) sahip artan sayıda donör kalbi, primer greft yetmezliği riskinde artışla tahsis edilmektedir2. Ayrıca, kontrollü dolaşım ölümü (DCD) sonrası bağışlanan kalpler, uzun süreli sıcak iskemiye sekonder miyokard hasarı ile sunulabilir3. Bu nedenle, özellikle kalp nakli için uygunluğunu değerlendirmek için bu donör kalplerin transplantasyondan önce daha iyi değerlendirilmesine ihtiyaç vardır 4,5.
Normothermic ex situ perfüzyon (NESP), sıcak oksijenli kan kullanarak atan kalbi korur. NESP için piyasada bulunan tek cihaz, kalbi çalışmayan bir durumda korur (Langendorff modu). Bu yaklaşım başlangıçta greftin korunmasını soğuk iskemi6’nın kritik 4 saatlik periyodunun ötesine genişletmek için uygulandı. Bu teknolojinin bir diğer önemli avantajı, perfüzyon6’daki laktat konsantrasyonuna dayanan miyokard canlılığının sürekli değerlendirmesini sağlamaktır. Bununla birlikte, bu biyokimyasal değerlendirme bugüne kadar nakil sonrası sonuçlarla hiçbir zaman ilişkilendirilmemiştir. Benzer şekilde, NESP için Langendorff modu, transplantasyondan önce kalbin hemodinamik ve fonksiyonel değerlendirmesine izin vermez. Bazı yazarlar, transplantasyon sonrası miyokard iyileşmesini öngörmek için NESP sırasında intrakardiyak kateterizasyonun potansiyel yararını bildirmişlerdir7.
Bu rapor, NESP sırasında donör kalp performansını değerlendirmek için tekrarlanabilir bir metodoloji sağlamayı amaçlamaktadır. Devreyi, çalışma modu perfüzyonuna ve dolayısıyla epikardiyal ekokardiyografi ile noninvaziv fonksiyonel değişkenlerin edinilmesine izin verecek şekilde değiştirdik. Yükten bağımsız bir değişken olan miyokard çalışma indeksi, basınç-gerinim döngüleri kullanılarak kaydedildi. Bu çalışmada intrakardiyak iletkenlik kateterizasyonundan elde edilen miyokard çalışması ile hemodinamik değişkenler arasındaki ilişki araştırıldı.
Protocol
Representative Results
Discussion
NESP protokolünde dikkate alınması gereken bazı kritik adımlar vardır. Kalbin in situ ön değerlendirmesi, özellikle önemli aort yetersizliği (derece 2 veya daha fazla) ile birlikte bulunmaması gereken aort kapağı göz önüne alındığında önemli kalmıştır; Aksi takdirde, bozulmuş koroner perfüzyon ve miyokard iskemisi nedeniyle Langendorff döneminde kalbin resüsitasyonu tehlikeye girecektir. Langendorff perfüzyonundan sonra WM’nin başlatılması, ön yük rezervuarının doldurulması…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Georges Lopez Enstitüsü, Lissieu, 69380, Fransa
Claudia Lacerda, General Electric Healthcare, Buc, Fransa
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 |
Referências
- 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).
