Αιμοδυναμικές μεταβολές της κυκλοφορίας κατά τη μηχανική υποβοήθηση της ανεπαρκούσης αριστερής κοιλίας με ενδαορτική αντλία αντιώθησης ή φυγόκεντρο αντλία: πειραματική μελέτη

Abstract

Acute severe heart failure and cardiogenic shock remain a therapeutical challenge because of the high probability of death. The aim of this experimental study was to compare the effectiveness of the counterpulsation provided by the intraaortic balloon pump (IABP) to that of a nonpulsatile radial-flow Centrifugal pump (CP) in acute progressively deteriorating heart failure. Methods: Eigtheen pigs (65±5 kgr) were anaesthetized and intubated and subsequently median sternotomy and instrumentation, including the connection of the left atrium and right common carotid artery with the CP head, were performed. An IABP catheter was then inserted into the descending aorta and two ultrasound flowmeter probes were placed around the main pulmonary artery and left anterior descending coronary artery. Heart failure (HF) was induced with sequential ligations of left anterior descending artery branches and intravenous infusion of propranolol and afterwards the animals were assisted either with IABP or CP at a random order. Cardiac unloading was evaluated on the base of the calculation of the double product (DP) and total tension time index (TTTI) obtained by the continuous recordings of the left ventricular pressure. Left ventricular systolic (LVSP) and end diastolic pressure (LVEDP), aortic end diastolic pressure (EDAP) and LAD flow were also thought indicative of the left ventricular performance . Cardiac output (CO) and mean aortic pressure (MAP) were considered adequate indices on the level of systemic circulatory support. Results: After induction of moderate HF, no significant change in both CO and MAP was observed with either pump. IABP compared to CP resulted in a significant reduction of the DP (13138 ± 2476 mmHg/min versus 14217 ± 2673 mmHg/min, p= 0.023), LVSP (100 ± 8 mmHg versus 106± 10 mmHg, p=0.046) and EDAP (70 ± 6 mmHg versus 86 ± 6 mmHg, p=0<0.001). Both pumps though affected comparably TTTI (2904 ± 176 with the IABP versus 2832 ± 165 mmHg · sec/min with the CP, p= 0.292) and LAD flow (92±58 with the IABP versus 82±51 ml/min with the CP, p=0.222). After induction of severe heart failure, IABP affected principally the afterload and decreased LVSP from 88 ± 6 mmHg without assistance (NA) to 78 ± 9 mmHg, p=0,008 and EDAP from 57 ± 9 mmHg with NA to 49 ± 14 mmHg, p=0,044, whereas the CP acted primarily on preload and reduced significantly the LVEDP from 19 ± 5 mmHg with NA to 11 ± 4 mmHg, p=0,002. CO and MAP were similarly augmented by both assist modes. Conclusion: Both IABP via afterload reduction and CP via preload reduction provided sufficient mechanical support for the acutely failing heart. However, the afterload reduction with the IABP seems to be preferable for the recovery of the acutely failing heart.

Η εμφάνιση οξείας καρδιακής ανεπάρκειας μη ανταποκρινόμενης στη συμβατική φαρμακευτική αγωγή σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο θανάτου και η μηχανική υποβοήθηση της καρδιάς προβάλλει ως αξιόπιστη θεραπευτική επιλογή. Άμεσοι στόχοι της μηχανικής υποβοήθησης αποτελούν η αποφόρτιση της ανεπαρκούσης καρδιάς και η υποστήριξη της συστηματικής κυκλοφορίας με απώτερους στόχους την ανάνηψη ή επί μη ανανήψεως τη μεταμόσχευση της καρδιάς, με ταυτόχρονη διατήρηση της ζωτικής λειτουργίας των περιφερικών ιστών και οργάνων. Λόγω του απλού τρόπου τοποθέτησης και του σχετικά μικρού αριθμού επιπλοκών, ιδιαίτερα ελκυστική λύση αποτελούν η Ενδαορτική αντλία (ΕΑΑ) και η Φυγόκεντρος αντλία (ΦΑ). Σκοπός: της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της Ενδαορτικής (ΕΑΑ) σε σύγκριση με τη Φυγόκεντρο αντλία (ΦΑ) στις ενεργειακές ανάγκες του μυοκαρδίου και στην υποστήριξη της συστηματικής κυκλοφορίας επί οξείας πειραματικής καρδιακής ανεπάρκειας. Μέθοδοι: Σε 18 χοίρους βάρους 65±5 κιλών, μετά την αναισθησία, μέση στερνοτομή και διάνοιξη του περικαρδίου, τοποθετήθηκε ΦΑ ώστε να απάγει το αίμα εκ του αριστερού κόλπου και να το προωθεί στην αορτή μέσω της δεξιάς καρωτίδας. Ακολουθούσε εισαγωγή καθετήρα στην αριστερή έσω μαστική αρτηρία και την αριστερή κοιλία και τοποθέτηση δακτυλίων ροομέτρου (ultrasound transit time) στην προσθία κατιούσα στεφανιαία αρτηρία (ΠΚΣΑ) και την πνευμονική αρτηρία για καταγραφή της καρδιακής παροχής (ΚΠ). Εν συνεχεία τοποθετούνταν προς την κατιούσα αορτή μέσω της αριστερής έσω καρωτίδας, ενδαορτικός ασκός 40cc και προκαλούνταν καρδιακή ανεπάρκεια με απολινώσεις κλάδων της ΠΚΣΑ, χορήγηση αμιωδαρόνης και προπρανολόλης. Μετά την πρόκληση της καρδιακής ανεπάρκειας καταγράφονταν η συστολική (ΣΠΑΚ) και η τελοδιαστολική πίεση της αριστερής κοιλίας (ΤΔΠΑΚ), η διαστολική (TΔΑoΠ) και μέση αρτηριακή πίεση (ΜΑΠ), η καρδιακή συχνότητα, η στεφανιαία ροή (ΣΡ) και η ΚΠ και υπολογίζονταν το διπλό γινόμενο (ΔΓ) και ο δείκτης ολικής τάσεως - χρόνου (ΔΟΤΧ) : α) χωρίς μηχανική υποβοήθηση (ΧΜΥ), β) υπό μηχανική υποβοήθηση με την ΕΑΑ και γ) υπό μηχανική υποβοήθηση με τη ΦΑ. Αποτελέσματα: Σε ήπια καρδιακή ανεπάρκεια δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές μεταβολές της ΚΠ και της ΜΑΠ τόσο με την ΕΑΑ όσο και με τη ΦΑ. Με την ΕΑΑ επιτεύχθηκε μεγαλύτερη μείωση του ΔΓ (13138 ± 2476 έναντι 14217 ± 2673 mmHg/min με τη ΦΑ, p= 0,023), της ΣΠΑΚ (100 ± 8 mmHg έναντι 106± 10 mmHg με τη ΦΑ, p=0,046) και της TΔΑoΠ (70 ± 6 mmHg έναντι 86 ± 6 mmHg με τη ΦΑ, p=0,000). Δεν παρατηρήθηκαν διαφορές στην επίδραση των 2 αντλιών στη ΣΡ και στις υπόλοιπες αιμοδυναμικές παραμέτρους. Σε σοβαρή καρδιακή ανεπάρκεια η ΕΑΑ συγκριτικά με τη ΦΑ προκάλεσε σημαντική μείωση της TΔΑoΠ (49 ± 14 έναντι 72 ± 9 mmHg με τη ΦΑ, p=0,005). Και με τις 2 αντλίες διαπιστώθηκε παρόμοια επίδραση επί του ΔΟΤΧ (2453 ± 293 με την ΕΑΑ έναντι 2189 ± 516 mmHg · sec/min με τη ΦΑ, p=0,115) και του ΔΓ (10113 ± 2190 με την ΕΑΑ έναντι 9774 ± 2901 mmHg /min με τη ΦΑ, p=0,528). Η ΚΠ και η ΜΑΠ αυξήθηκαν και με τις δύο αντλίες, ωστόσο μόνο με την ΕΑΑ επιτεύχθηκε στατιστικά σημαντικό αποτέλεσμα. Συμπεράσματα: Η ΕΑΑ μέσω μείωσης του μεταφορτίου και η ΦΑ μέσω μείωσης του προφορτίου παρέχουν συγκρίσιμη υποστήριξη της συστηματικής κυκλοφορίας, ιδιαιτέρως σε συνθήκες σοβαρής καρδιακής ανεπάρκειας, αλλά η ΕΑΑ φαίνεται να υπερέχει σε ότι αφορά τη δημιουργία αιμοδυναμικών συνθηκών που ευνοούν περισσότερο την ανάνηψη της αριστεράς κοιλίας