Trasplantes de corazón artificiales totales: ¿tiempo futuro o futuro? /RCSI Student Medical Journal

William MG Johnson1

Afiliaciones de autores
1RCSI estudiante de medicina

Royal College of Surgeons in Ireland Student Medical Journal 2011;4(1):35-38.

Resumen
Las máquinas de trasplante de corazón artificial ahora ofrecen opciones de tratamiento viables para la insuficiencia cardíaca.La escasez de órganos de donantes ha creado la necesidad de máquinas de trasplante artificiales. Estas máquinas muestran un éxito creciente en proporcionar un período de «puente hacia el trasplante» durante el cual se puede encontrar un órgano donante. Ahora los corazones artificiales han mejorado las tasas de supervivencia a aproximadamente un 80%. Es posible que estas máquinas tengan un papel más importante a medida que disminuyen sus costos y las mejoras tecnológicas aumentan la confiabilidad. Este artículo describe los últimos avances en corazones artificiales y el papel de estos dispositivos en el tratamiento de afecciones cardíacas en el futuro. Además, hay un breve debate sobre las tecnologías competidoras y sus limitaciones.

Palabras clave: Artificial, puente al trasplante, corazón, SinCardia (CardioWest), trasplante.

Introducción

la insuficiencia Cardíaca es un síndrome definido por la incapacidad del corazón para expulsar la sangre suficiente para satisfacer las demandas del cuerpo. Afecta a aproximadamente 20 millones de personas en todo el mundo.1,2 Las opciones de tratamiento, tanto farmacéuticas como no farmacéuticas, han evolucionado a lo largo de los años, mostrando la promesa de una cura. El tratamiento de referencia actual con respecto a la insuficiencia cardíaca terminal es un trasplante total de corazón (HTx).3 Con solo el 10% de los requerimientos totales de trasplante en todo el mundo cumplidos en 2008, la consecuencia de la mortalidad es una realidad para muchos pacientes que esperan un HTx.4 Desde las primeras máquinas de perfusión cardiopulmonar hasta los dispositivos de asistencia ventricular izquierda (DAVI) más modernos, y ahora los trasplantes cardíacos artificiales totales (TAHs), este período, conocido como «puente al trasplante» (TTB), se ha asociado mucho menos con la mortalidad.5 Desde la implementación de la HAT de SinCardia, las tasas de supervivencia puente al trasplante han aumentado del 46% al 79%.6

En el futuro inmediato, estos dispositivos se pueden extender más allá de su uso solo como dispositivos de TTB para terapia a más largo plazo, como ya lo han hecho los DAVI. Pronto habrá un trasplante de corazón artificial permanente total aprobado por la FDA como terapia de destino.Se están realizando 7 ensayos clínicos con el corazón de reemplazo implantable AbioCor (IRH), que, en un estudio reciente, se implantó en siete pacientes.7 Sin embargo, es posible que esto no se convierta en terapia de primera línea, ya que los DAVI más pequeños, el crecimiento de órganos in vitro y la terapia de reemplazo celular in situ podrían mostrar avances sustanciales en la prevención y el tratamiento de la insuficiencia cardíaca.

Dispositivos de asistencia ventricular izquierda

El primero de los tratamientos modernos para la insuficiencia cardíaca fue el desarrollo de dispositivos de asistencia. Estos allanaron el camino para el desarrollo de mecanismos más complicados como el TAH. Estos aparatos no actúan para hacerse cargo de la acción del corazón; más bien, reducen el estrés ejercido sobre el corazón, permitiéndole descansar y recuperarse. El desarrollo de estos dispositivos se aceleró en las décadas de 1960 y 1970 debido a complicaciones y mortalidad asociadas con el HTxs total temprano.8 La evolución de la tecnología de bombas dio lugar a dos tipos principales de dispositivos: LVADs pulsátiles, donde la sangre se bombea a través del dispositivo interno a través de una bomba externa que imita la acción del corazón; y, bombas de flujo continuo (axiales y centrífugas), en las que un rotor controlado magnéticamente fuerza la sangre a través del dispositivo. Cabe señalar que cuando se implanta una bomba de flujo continuo, el paciente empleará un estado no pulsátil anormal, lo que plantea dificultades en la medición clínica del pulso y la presión arterial. Ambos tipos de dispositivos se implantan en el tórax y se conectan a través de una cánula al ventrículo izquierdo y/o derecho (DAVD), para finalmente insertarse en la aorta.8

La falla mecánica es un desafío con estos dispositivos y afecta principalmente a las partes móviles del dispositivo. Se está implementando un nuevo enfoque en bombas de flujo continuo donde los rodamientos de bolas tradicionales se están reemplazando por suspensiones hidrodinámicas y magnéticas.8 Esto permite solo una parte móvil, el rotor, lo que en última instancia disminuye la incidencia de fallas mecánicas. Esta tendencia a reducir el número de piezas móviles se puede observar en muchos dispositivos cardíacos.8 Otra complicación que afecta a aparatos cardíacos similares es el riesgo de tromboembolismo.6,8

En el futuro, se prevé que estos dispositivos prosperen, no solo como una alternativa más barata a los TAHs, sino también porque las mejoras en el diseño, al hacer que estos dispositivos sean más pequeños, los harán menos invasivos.8 Se puede prever que los dispositivos futuros se implementarán en las primeras etapas de la insuficiencia cardíaca, actuando de manera profiláctica para prevenir el avance de la enfermedad cardíaca.8

Trasplante de corazón artificial total de SinCardia

El SynCardia TAH (también conocido como el CardioWest TAH) es el único TAH aprobado por la FDA en el mercado hoy en día y se ha implantado en aproximadamente 850 pacientes hasta la fecha.5 El dispositivo se compone de dos cámaras simétricas en las que un diafragma accionado neumáticamente se deprime y luego se eleva, causando la inyección y expulsión de sangre a una velocidad de hasta 9,5 L/min.5 Este sistema utiliza el tono muscular y el movimiento corporal del propio paciente para alterar su fracción de eyección en respuesta al ejercicio hasta en un 30%.5 Esto permite una mayor actividad del paciente en contraste con sistemas similares. Al igual que los LVADs pulsátiles, el dispositivo está conectado a un controlador neumático externo. Este controlador inicialmente no es móvil y, una vez que el paciente se recupera, se puede cambiar a un modelo móvil que se puede transportar5 (Figura 2).

FIGURA 1: Radiografía de tórax de un paciente con un dispositivo de SinCardia implantado destacando la sustitución de las válvulas nativas y la diafargm neumática del dispositivo. Tenga en cuenta las cuatro válvulas protésicas (A), los dos diafragmas (B) y los dos tubos de poliuretano reforzados con bobina (C). (Cortesía: Syncardia. com5) (Haga clic para ampliar.)

FIGURA 2: El conductor neumático portátil que se ve aquí unido a un SynCardia TAH ofrece movilidad al paciente y le permite regresar a casa hasta el trasplante de corazón. (Cortesía: syncardia. com5) (Haga clic para ampliar.)

El implante de la SínCardia TAH implica la extirpación bilateral de los ventrículos junto con las cuatro válvulas nativas en las uniones valvulares ventriculares entre las aurículas, la arteria pulmonar y la aorta (Figura 3a). Las aurículas, la arteria pulmonar y la aorta se conservan para su fijación a la HTA (Figura 3b). Luego, los dispositivos de conexión rápida conectan el TAH a las porciones residuales del corazón mediante suturas, creando un contacto para el TAH (Figura 3c). Por último, se adjunta el TAH y a continuación se inicia la perfusión artificial (Figura 3d).5

FIGURA 3: La secuencia en la que se extrae el corazón nativo y se coloca el trasplante de corazón artificial total SinCardia. (Cortesía: syncardia. com5) (Haga clic para ampliar.)

FIGURA 4: Posición anatómica de la SynCardia TAH y sus líneas de transmisión neumáticas. Las líneas motrices ingresan al paciente a lo largo de la línea clavicular media izquierda, aproximadamente 5 cm por debajo del margen costal. El TAH se encuentra en el mediastino unido a las aurículas, la arteria pulmonar y la aorta. (Cortesía: syncardia. com5) (Haga clic para ampliar.

Lo que diferencia a la SynCardia TAH de otros dispositivos es su capacidad para eliminar complicaciones ventriculares, valvulares y eléctricas, como taquicardia ventricular, taquicardia sinusal y fibrilación auricular, que se experimentan con marcapasos.9,10 Además, el aparato presenta ciertas ventajas sobre el uso de DAVI, como su aplicación en pacientes con trombos intracardiacos recurrentes, derivaciones, daño estructural y defectos congénitos.11

Al igual que con todas las prótesis, pueden ocurrir complicaciones inherentes, como se describe en la Tabla 1. Un número abrumador de pacientes contraen infecciones postoperatorias, lo que contribuye a una tasa de mortalidad de hasta el 9% en los pacientes infectados.9 Platis et al. se registraron infecciones respiratorias en hasta el 40%, infecciones genitourinarias en hasta el 22% e infecciones asociadas a la línea de inserción neumática en hasta el 14% de los pacientes postoperatorios.6 Otros estudios han registrado tasas de infección tan bajas como del 20%.12 El tratamiento antibiótico agresivo es el tratamiento actual para estas infecciones, pero el aumento de la resistencia microbiana es un desafío potencial.12 Los resultados combinados de estas complicaciones se muestran en pacientes que experimentan insuficiencia orgánica múltiple, lo que en última instancia ha resultado en un aumento de las tasas de mortalidad.12 Además, la formación de la prótesis tromboembolia supone una seria amenaza para el individuo.6 Con el tratamiento actual que implica el uso de terapia anticoagulativa, el sangrado postoperatorio es un riesgo significativo para el paciente.12 El futuro espera el desarrollo de materiales menos trombogénicos y, por lo tanto, de dispositivos que puedan evitar estas complicaciones. El uso de diafragmas en dispositivos futuros es prometedor, ya que un menor número de piezas móviles puede aumentar la durabilidad. Los próximos avances en tecnologías de corrección de perfusión se anuncian para reducir muchas complicaciones, como las asociadas con la isquemia hepática, renal y mesentérica.12

Tabla 1. (Haga clic para ampliar.)

Valoración del coste para los sistemas de salud

En la actualidad, la mayoría de los trasplantes de HTA se financian con fondos privados.13 El precio actual de un trasplante de SynCardia TAH es de aproximadamente 150.000 dólares estadounidenses, en comparación con el costo de un DAVI en el rango de 100.000 dólares estadounidenses, según el país.13 La creciente presión sobre los centros de salud pública para obtener el mejor tratamiento disponible entra en conflicto con las restricciones presupuestarias en muchos países. Parece pragmático adoptar enfoques más viables para la insuficiencia cardíaca, como el uso de tratamientos farmacológicos generalizados y menos eficaces. Tales tratamientos incluyen regímenes diuréticos que ofrecen solo una resolución modesta de los síntomas del paciente.2 Con el creciente interés de muchas empresas de desarrollo de prótesis y la creciente demanda de tecnología de trasplante de corazón artificial, parece plausible que los dispositivos se vuelvan más asequibles.8 Sin embargo, no es realista decir que esta tecnología estará disponible para todos los pacientes con insuficiencia cardíaca en el futuro.

Avances futuros

Actualmente, la HTA se implementa como un tratamiento de TTB en lugar de una terapia de destino. El AbioCor IRH está en proceso de obtener la aprobación de la FDA, pero las complicaciones asociadas con eventos tromboembólicos y formación de trombo en sus aditamentos auriculares deben resolverse antes de recibir la aprobación del mercado y profesional.6,7 Este nuevo dispositivo ofrece un sistema de transferencia de energía transcutánea (TET) y un sistema de comunicación por radio, evitando el uso de respiraderos y puertos intraabdominales. Otras características incluyen la supervisión y el control automatizados de las velocidades del motor, la velocidad de la bomba y el equilibrio de flujo por medio de un sistema de sensores intraabdominales.7 Los modelos futuros de LVADs y TAHs emplearán estas características de la transducción de corriente transcutánea como medio para alimentar dispositivos, eliminando así la necesidad de colocar líneas intrabdominales y reduciendo la infección de líneas.7,14

Otras tecnologías en desarrollo se basan en aumentar la poscarga del corazón mediante la constricción de la aorta. El dispositivo C-Pulse (Sunshine Heart Inc, Tustin, CA) se basa en un manguito inflable que se expande intermitentemente alrededor de la circunferencia de la aorta ascendente, lo que aumenta el gasto cardíaco.15 Sin embargo, el uso de líneas intraabdominales puede resultar en sepsis de línea que puede tener consecuencias devastadoras, contribuyendo a una mortalidad de aproximadamente el 1%.9 Esto se demostró en el estudio de caso de Mitnovetski et al.15

Con la tecnología actual, es plausible que el uso de TAHs aumente, al igual que el desarrollo de dispositivos con fallas mecánicas más bajas, más control sistémico, mayor libertad del paciente y menos complicaciones generales. Las máquinas de trasplante de corazón artificial ofrecen opciones de tratamiento viables para la insuficiencia cardíaca, por lo que este campo médico requiere más investigación y desarrollo para mantenerse al día con la tecnología emergente.

Agradecimientos

Me gustaría agradecer a todos mis colegas del Hospital Privado de San Vicente, Sydney, Australia, y un agradecimiento especial al Dr. Frank Junius por su ayuda y tutoría.

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