総人工心臓移植：将来またはbiding時間？ |RCSI学生医学ジャーナル
編集者のピック
ウィリアムMG Johnson1
著者所属
1RCSI医学学生
ロイヤルカレッジアイルランドの外科医学生医学ジャーナル2011;4(1):35-38.
要約
人工心臓移植機は現在、心不全のための実行可能な治療オプションを提供しています。
ドナー臓器の不足は、人工移植機の必要性を作成しました。 これらの機械は、ドナー臓器を見つけることができる”移植への橋”期間を提供することに成功を収めています。 現在、人工心臓は生存率を約80％に改善しています。 これらの機械は、コストが減少し、技術的改善が信頼性を高めるにつれて、より大きな役割を果たす可能性があります。 この記事では、人工心臓の最新の進歩と、将来の心臓病の治療におけるこれらのデバイスの役割について概説します。 さらに、競合する技術とその限界について簡単な議論があります。 キーワード：人工、移植するブリッジ、心臓、SynCardia（CardioWest）、移植。
はじめに
心不全は、心臓が身体の要求を満たすのに十分な血液を排出できないことによっ それは世界中で約20万人に影響を与えます。医薬品と非医薬品の両方の1,2の治療選択肢は、長年にわたって進化しており、治癒の約束を示しています。 末期心不全に関する治療の現在のゴールドスタンダードは、総心臓移植（HTx）です。3 2008年に全世界で満たされた移植要件のわずか10％で、死亡率の結果はHTxを待っている多くの患者にとって現実のものです。4最初の心肺灌流装置から、より現代的な左心室補助装置（LVADs）、そして現在は人工心臓移植（TAHs）まで、”移植への橋”（BTT）として知られているこの期間は、死亡率との5SynCardia TAHの実装以来、移植生存率へのブリッジは46％から79％に増加しています。6
近い将来、これらのデバイスは、LVADsがすでに行っているように、より長期的な治療のためのBTTデバイスとしての使用を超えて拡張することがで まもなく、目的地療法としてFDA承認の永久的人工心臓移植が行われます。最近の研究では、7人の患者に移植されたAbioCor植込み可能置換心臓（IRH）について7つの臨床試験が進行中です。しかし、より小さなＬｖａｄ、ｉｎ ｖｉｔｒｏ器官増殖、およびｉｎ ｓｉｔｕ細胞補充療法は、心不全の予防および治療において実質的な進歩を示す可能性があるため、これは第一選択療法にはならない可能性がある。
左心室アシストデバイス
心不全のための近代的な治療法の最初のアシストデバイスの開発に横たわっていました。 これらは、TAHのようなより複雑なメカニズムの開発のための道を開いた。 これらの装置は、心臓の作用を引き継ぐように作用するのではなく、心臓にかかるストレスを軽減し、安静と回復を可能にします。 これらのデバイスの開発は、初期の総HTxsに関連する合併症や死亡率のために1960年代と70年代に加速しました。8ポンプ技術の進化により、心臓の作用を模倣した外部ポンプを介して内部装置を介して血液を汲み上げるpulsatile LVADsと、磁気的に制御されたロータが装置を介して血液を強制する連続フローポンプ軸方向および遠心方向の二つの主要なタイプの装置がもたらされた。 連続的な流れポンプが植え込まれるとき患者は脈拍および血圧の臨床測定の難しさを提起する異常な非拍動状態を用いること注目されるべきで 両方のタイプのデバイスは、胸部に移植され、カニューレを介して左および/または右心室（RVAD）に取り付けられ、最終的に大動脈に挿入される。8
機械的な故障は、これらのデバイスの課題であり、主にデバイスの可動部分に影響を与えます。 新しいアプローチは従来の玉軸受が流体力学および磁気懸濁液によって取り替えられている連続的な流れポンプで実行されている。これにより、ロータの1つの可動部分のみが可能になり、最終的には機械的故障の発生率が減少します。 可動部品の数の減少のこの傾向は多くの中心装置で見ることができます。8同様の心臓装置を悩ませるもう一つの合併症は、血栓塞栓症のリスクである。6,8
将来的には、これらのデバイスは、TAHsに安価な代替としてだけでなく、これらのデバイスを小さくする設計の改善は、それらをより侵襲的にな将来のデバイスは、心不全の初期段階で実施され、心臓病の進行を予防するための予防的な方法で作用することが予見され得る。8
SynCardia総人工心臓移植
SynCardia TAH（CardioWest TAHとしても知られている）は、今日の市場で唯一のFDA承認のTAHであり、これまでに約850人の患者に移植されています。5装置は気学的に運転されたダイヤフラムが押され、次に高い2つの対称の部屋で構成され、9.5までL/min.の率で血の注入そして放出を引き起こす。5このシステムは30%までによって運動するために応じて放出の一部分を変えるのに患者の自身の筋肉調子およびボディ動きを使用します。5これは同じようなシステムと対照をなして高められた忍耐強い活動を可能にする。 Pulsatile LVADsのように、装置は外的な空気の運転者に付す。 このドライバは、最初は非可動性であり、患者の回復時には、搬送可能なモバイルモデルに切り替えることができます5（図2）。
図1：移植されたSynCardiaデバイスを持つ患者の胸部x線は、ネイティブバルブとデバイスの空気圧diaphargmの交換を強調しています。 四つの人工弁（A）、二つのダイヤフラム（B）、二つのコイル強化ポリウレタン管（C）に注意してください。 (Courtesy:Syncardia.com5)(クリックすると拡大します。)
図2:SynCardia TAHに接続されているここで見られるポータブル空気圧ドライバは、患者の移動性を提供し、心臓移植まで家に戻 (Courtesy:syncardia.com5)(クリックすると拡大します。)
SynCardia TAHの移植には、心房、肺動脈および大動脈の間の心室弁接合部における四つのネイティブ弁すべてとともに心室の両側除去が含まれる（図3a）。 次いで、心房、肺動脈および大動脈を、ＴＡＨへの付着のために保存する（図３ｂ）。 クイック接続デバイスは、その後、tahのための接触を作成し、縫合糸を介して心臓の残留部分にTAHを取り付けます（図3c）。 最後に、TAHが取り付けられ、人工灌流の開始が続く（図3d）。5
図3:ネイティブの心臓が削除され、SynCardia総人工心臓移植が配置されているシーケンス。 (Courtesy:syncardia.com5)(クリックすると拡大します。)
図4:SynCardia TAHとその空気圧駆動ラインの解剖学的位置。 駆動ラインは、肋骨縁より約5cm下の左中鎖骨線に沿って患者に入る。 TAHは、心房、肺動脈および大動脈に接続された縦隔にある。 (Courtesy:syncardia.com5)(クリックすると拡大します。SynCardia TAHを他のデバイスとは別に設定するのは、ペースメーカーで経験される心室頻脈、洞性頻脈、心房細動などの心室、弁膜および電気的合併症を排除する能力で9,10さらに、この装置は、再発性心内血栓、シャント、構造的損傷および先天性欠損を有する患者におけるその適用など、LVADsの使用よりも一定の利点を表11
すべてのプロテーゼと同様に、表1に概説されているように、固有の合併症が発生する可能性があります。 患者の圧倒的な数は感染させた患者の9%高い死亡率に貢献するpost-procedural伝染を得ます。9Platis et al. 40%までの呼吸の伝染、22%までのgenito尿の伝染、およびpost-procedural患者の14%までの空気の挿入ライン準の伝染を記録しました。6他の研究では、感染率は20％と低いと記録されています。12積極的な抗生物質治療は、これらの感染症のための現在の治療法ですが、微生物耐性の増加は潜在的な課題です。12これらの合併症の複合的な結果は、多臓器不全を経験している患者に示され、最終的に死亡率の増加をもたらした。12さらに、イントラ-プロテーゼ血栓塞栓の形成は、個体に深刻な脅威をもたらす。6抗凝固療法の使用を含む現在の治療では、術後出血は患者にとって重大なリスクである。12将来は、血栓形成の少ない材料、したがってこれらの合併症を避けることができるデバイスの開発を楽しみにしています。 可動部品の数が少ないと耐久性が向上する可能性があるため、将来のデバイスでのダイヤフラムの使用は有望です。 灌流補正技術の今後の開発は、肝臓、腎臓および腸間膜虚血症に関連するものなど、多くの合併症を軽減するために予告されています。12
表1. （クリックすると拡大します。)
保健システムへのコストの評価
現在、TAH移植の大部分は私費で賄われています。13SynCardia TAH移植の現在の価格は、国に応じて、LV100,000米国の範囲内のLVADのコストと比較して、約US150,000米国です。13利用可能な最良の治療のための公衆衛生センターへの圧力の高まりは、多くの国で予算上の制約と矛盾しています。 広範で効果の低い薬物治療の使用など、心不全に対してより実現可能なアプローチを採用することは実用的であると思われる。 そのような処置は忍耐強い徴候の適度な解決だけ提供する利尿の政体を含んでいます。2多くの義肢開発会社の関心の高まりと人工心臓移植技術の需要の高まりに伴い、デバイスがより手頃な価格になることはもっともらしいようです。8それにもかかわらず、この技術が将来心不全のすべての患者に利用可能になると言うことは非現実的です。
Future advancements
現在、TAHは目的地療法ではなくBTT治療として実施されています。 AbioCor IRHはFDAの承認を得る過程にあるが、市場および専門家の承認を受け取る前に心房の付属品のthromboembolicでき事そして血栓の形成と関連付けられる複雑化6,7この新しい装置は出口および内部腹部の港の使用を避けるtranscutaneousエネルギー移動(TET)システムおよび無線通信システムを提供する。 他の特徴はintra-abdominalセンサーシステムによってモーター速度、ポンプ率および流れのバランスの自動化された監視そして制御を含んでいる。従ってLVADsおよびTAHsの7つの未来のモデルは装置に動力を与える手段としてtranscutaneous現在のtransductionのこれらの特徴を用い、intra-abdominalライン配置のための必要性を除去し、7,14
開発中の他の技術は、大動脈を収縮させることによって心臓の後負荷を増加させることに依存する。 Ｃ−Ｐｕｌｓｅ（Ｓｕｎｓｈｉｎ Ｈ Ｅａｒｔ Ｉｎｃ，Ｔｕｓｔｉｎ，Ｃ Ａ）デバイスは、上行大動脈の周囲を間欠的に拡張し、それによって心拍出量を増加させる膨張可能なカフに依存する。15しかし、腹腔内ラインの使用は、約1％の死亡に貢献し、壊滅的な結果を持つことができ、ライン敗血症につながる可能性があります。9これは、Mitnovetskiらによるケーススタディで実証されました。15
現在の技術では、より低い機械的障害、より全身的な制御、患者の自由度の増加、および全体的な合併症の減少を伴うデバイスの開発と同様に、Tahの使用が増加すると考えられている。 人工心臓移植機は、心不全のための実行可能な治療の選択肢を提供するので、この医療分野は、新興技術に追いつくためにさらなる研究開発を保証し
謝辞
私はオーストラリアのシドニー、セントビンセントの私立病院で私の同僚のすべてに感謝したいと思います,彼の助けと指導のための
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