التقييم الوظيفي لقلب المتبرع أثناء التروية خارج الموقع : رؤى من حلقات حجم الضغط وتخطيط صدى القلب السطحي
Summary
لا يوجد نهج غير جراحي موثوق به للتقييم الوظيفي لقلب المتبرع أثناء تروية القلب خارج الموقع (NESP). نحن هنا نصف بروتوكولا للتقييم خارج الموقع لأداء عضلة القلب باستخدام تخطيط صدى القلب النخابي وطريقة قسطرة التوصيل.
Abstract
تظل زراعة القلب هي العلاج القياسي الذهبي لفشل القلب المتقدم. ومع ذلك ، فقد أدى النقص الحاد الحالي في الأعضاء إلى تخصيص عدد متزايد من قلوب المتبرعين بمعايير موسعة. ترتبط هذه الطعوم الهامشية بمخاطر عالية لفشل الكسب غير المشروع الأولي وقد تستفيد من التروية خارج الموقع قبل الزرع. تسمح هذه التقنية بالحفاظ على الأعضاء الممتدة باستخدام تروية الدم المؤكسجة الدافئة مع المراقبة الأيضية المستمرة. جهاز NESP الوحيد المتاح حاليا للممارسة السريرية يثقب العضو في حالة غير عاملة غير محملة ، والتي لا تسمح بالتقييم الوظيفي للقلب النابض. لذلك قمنا بتطوير منصة أصلية من NESP في ظروف وضع العمل مع تعديل التحميل المسبق للبطين الأيسر والتحميل اللاحق. تم تطبيق هذا البروتوكول في قلوب الخنازير. تم تحقيق تقييم وظيفي خارج الموقع للقلب من خلال قسطرة التوصيل داخل القلب وتخطيط صدى القلب السطحي. إلى جانب وصف البروتوكول التجريبي ، نبلغ هنا عن النتائج الرئيسية ، بالإضافة إلى اللآلئ والمزالق المرتبطة باكتساب حلقات حجم الضغط وقوة عضلة القلب أثناء NESP. تعتبر الارتباطات بين نتائج الدورة الدموية ومتغيرات الموجات فوق الصوتية ذات أهمية كبيرة ، خاصة لمزيد من إعادة تأهيل قلوب المتبرعين قبل الزرع. يهدف هذا البروتوكول إلى تحسين تقييم قلوب المتبرعين لزيادة مجموعة المتبرعين وتقليل حدوث فشل الكسب غير المشروع الأولي.
Introduction
زراعة القلب هي العلاج القياسي الذهبي لفشل القلب المتقدم ، ولكنها محدودة بسبب نقص الأعضاء الحالي1. يتم تخصيص عدد متزايد من قلوب المتبرعين بمعايير ممتدة (العمر >45 عاما ، عوامل الخطر القلبية الوعائية ، التدفق المنخفض لفترات طويلة ، الخلل الوظيفي الحاد في البطين الأيسر الثانوي لعاصفة الكاتيكولامين) مع زيادة خطر فشل الكسب غير المشروعالأولي 2. علاوة على ذلك ، قد يتم تقديم القلوب المتبرع بها بعد موت الدورة الدموية المتحكم فيه (DCD) مع إصابة عضلة القلب الثانوية لنقص التروية الدافئ المطول3. لذلك ، هناك حاجة لتقييم أفضل لقلوب المتبرعين هذه قبل الزرع ، خاصة لتقييم أهليتهم لزراعة القلب 4,5.
يحافظ التروية خارج الموقع (NESP) على القلب النابض باستخدام الدم المؤكسج الدافئ. يحافظ الجهاز الوحيد المتاح تجاريا ل NESP على القلب في حالة عدم العمل (وضع Langendorff). تم تطبيق هذا النهج في البداية لتوسيع نطاق الحفاظ على الكسب غير المشروع إلى ما بعد فترة 4 ساعات الحرجة من نقص التروية البارد6. ميزة رئيسية أخرى لهذه التكنولوجيا هي توفير تقييم مستمر لصلاحية عضلة القلب على أساس تركيز اللاكتات في perfusate6. ومع ذلك ، لم يرتبط هذا التقييم الكيميائي الحيوي بنتائج ما بعد الزرع حتى الآن. وبالمثل ، لا يسمح وضع Langendorff ل NESP بتقييم الدورة الدموية والوظيفية للقلب قبل الزرع. أبلغ بعض المؤلفين عن الفائدة المحتملة للقسطرة داخل القلب أثناء NESP للتنبؤ بتعافي عضلة القلب بعد الزرع7.
يهدف هذا التقرير إلى توفير منهجية قابلة للتكرار لتقييم أداء قلب المتبرع خلال NESP. قمنا بتعديل الدائرة للسماح بروح وضع العمل ، وبالتالي ، لاكتساب المتغيرات الوظيفية غير الغازية مع تخطيط صدى القلب النخابي. تم تسجيل مؤشر عمل عضلة القلب ، وهو متغير مستقل عن الحمل ، باستخدام حلقات إجهاد الضغط. قمنا بالتحقيق في العلاقات بين عمل عضلة القلب ومتغيرات الدورة الدموية التي تم الحصول عليها من قسطرة التوصيل داخل القلب.
Protocol
Representative Results
Discussion
هناك بعض الخطوات الحاسمة التي يجب مراعاتها في بروتوكول NESP. وظل التقييم الأولي للقلب في الموقع مهما، لا سيما بالنظر إلى الصمام الأبهري الذي لا ينبغي أن يظهر مع قلس الأبهر الكبير (الدرجة 2 أو أكثر)؛ خلاف ذلك ، سيتم اختراق إنعاش القلب خلال فترة Langendorff بسبب ضعف التروية التاجية ونقص تروية ع?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
معهد جورج لوبيز، ليزيو، 69380، فرنسا
كلوديا لاسيردا، جنرال إلكتريك للرعاية الصحية، بوك، فرنسا
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).
