Total kunstig hjertetransplantasjon: fremtid eller biding tid? /Rcsi Student Medisinsk Tidsskrift
redaktørvalg
William MG Johnson1
forfattertilknytning
1rcsi medisinsk student
Abstract
Kunstige hjerte transplantasjon maskiner gir nå levedyktige behandlingsalternativer for hjertesvikt.
mangelen på donororganer har skapt et behov for kunstige transplantasjonsmaskiner. Disse maskinene viser økende suksess i å gi en ‘bro til transplantasjon’ periode der en donor organ kan bli funnet. Nå har kunstige hjerter forbedret overlevelsesraten til ca 80%. Det er mulig at disse maskinene kan ha en større rolle å spille ettersom kostnadene reduseres og teknologiske forbedringer øker påliteligheten. Denne artikkelen beskriver de siste fremskrittene i både kunstige hjerter og rollen til disse enhetene i behandlingen av hjertesykdommer i fremtiden. I tillegg er det en kort diskusjon om konkurrerende teknologier og deres begrensninger. Nøkkelord: Kunstig, bro til transplantasjon, hjerte, SynCardia (CardioWest), transplantasjon.
Innledning
Hjertesvikt Er et syndrom definert av hjertets manglende evne til å skille ut nok blod til å møte kroppens krav. Det påvirker ca 20 millioner mennesker over hele verden.1,2 Behandlingsalternativer, både farmasøytiske og ikke-farmasøytiske, har utviklet seg gjennom årene, og viser løfte om en kur. Den nåværende gullstandarden for behandling med hensyn til hjertesvikt i sluttstadiet er en total hjertetransplantasjon (HTx).3 med bare 10% av det totale transplantasjonsbehovet over hele verden oppfylt i 2008, er konsekvensen av dødelighet en realitet for mange pasienter som venter På En HTx.4 Fra de første hjerte-lunge perfusjon maskiner til de mer moderne Venstre ventrikkel bistå enheter (LVADs), og nå totalt kunstige hjerte transplantasjoner (TAHs), denne perioden, kjent som ‘bro til transplantasjon’ (BTT), har blitt dramatisk mindre forbundet med dødelighet.5 Siden Implementeringen Av SynCardia TAH har broen til transplantasjonsoverlevelsesraten økt fra 46% til 79%.6
i nær fremtid kan disse enhetene utvides utover deres bruk som BTT-enheter for mer langsiktig terapi, mye Som LVADs allerede har gjort. DET vil snart bli EN FDA-godkjent total permanent kunstig hjertetransplantasjon som destinasjonsterapi.7 Kliniske studier pågår På AbioCor implantable replacement heart (IRH), som i en nylig studie ble implantert hos syv pasienter.7 dette kan Imidlertid Ikke bli førstelinjebehandling, da mindre LVADs, in vitro organvekst og in situ celleutskiftningsterapi kan vise betydelige fremskritt i forebygging og behandling av hjertesvikt.
venstre ventrikkel hjelpe enheter
den første av de moderne behandlinger for hjertesvikt lå i utviklingen av hjelpe enheter. Disse banet vei for utvikling av mer kompliserte mekanismer som TAH. Disse apparatene virker ikke for å ta over hjertets handling; snarere reduserer de stresset som utøves på hjertet, slik at det kan hvile og gjenopprette. Utviklingen av disse enhetene akselererte på 1960-og 70-tallet på grunn av komplikasjoner og dødelighet forbundet med tidlig total HTxs.8 utviklingen av pumpeteknologi førte til to hovedtyper av enheter: pulsatile LVADs, hvor blod pumpes gjennom den interne enheten via en ekstern pumpe som etterligner hjertets handling; og kontinuerlige strømningspumper (aksial og sentrifugal), hvor en magnetisk styrt rotor tvinger blod gjennom enheten. Det skal bemerkes at når en kontinuerlig strømningspumpe implanteres, vil pasienten bruke en unormal ikke-pulsatil tilstand, noe som medfører vanskeligheter ved klinisk måling av puls og blodtrykk. Begge typer enheter er implantert i thoraxen og festet via en kanyle til venstre og / eller høyre ventrikel( RVAD), og til slutt settes inn i aorta.8
Mekanisk svikt er en utfordring med disse enhetene og påvirker primært de bevegelige delene av enheten. En ny tilnærming blir implementert i kontinuerlig flyt pumper der tradisjonelle kulelager blir erstattet av hydrodynamiske og magnetiske suspensjoner.8 dette tillater bare en bevegelig del, rotoren, som til slutt reduserer forekomsten av mekanisk svikt. Denne trenden med å redusere antall bevegelige deler kan ses i mange hjerteapparater.8 en annen komplikasjon som plager lignende hjerteapparat er risikoen for tromboembolisme.6,8
i fremtiden forventes disse enhetene å blomstre, ikke bare som et billigere alternativ Til TAHs, men også fordi forbedringer i design, noe som gjør disse enhetene mindre, vil gjøre dem mindre invasive.8 det kan forutsettes at fremtidige enheter vil bli implementert i de tidligere stadiene av hjertesvikt, som virker profylaktisk for å forhindre utvikling av hjertesykdom.8
SynCardia total kunstig hjertetransplantasjon
SynCardia TAH (Også kjent Som CardioWest TAH) Er DEN ENESTE FDA-godkjente TAH på markedet i dag og har blitt implantert i ca 850 pasienter til dags dato.5 enheten består av to symmetriske kamre hvor en pneumatisk drevet membran er deprimert og deretter forhøyet, noe som forårsaker injeksjon og utstøting av blod med en hastighet på opptil 9,5 L / min.5 Dette systemet bruker pasientens egen muskelton og kroppsbevegelse for å endre ejeksjonsfraksjonen som respons på trening med opptil 30%.5 Dette muliggjør økt pasientaktivitet i motsetning til lignende systemer. Som pulsatile LVADs er enheten festet til en ekstern pneumatisk driver. Denne driveren er i utgangspunktet ikke-mobil, og ved pasientgjenoppretting kan den byttes til en mobilmodell som kan bæres5 (Figur 2).
FIGUR 1: Brystet x-ray av en pasient med en implantert SynCardia enhet fremhever utskifting av de innfødte ventiler og enhetens pneumatiske diaphargm. Legg merke til de fire proteseventilene (A), to membraner (B) og de to spiralforsterkede polyuretanrørene (C). (Høflighet: Syncardia. com5) (Klikk for å forstørre.)
FIGUR 2: den bærbare pneumatiske driver sett her festet til En SynCardia TAH tilbyr pasienten mobilitet og gjør det mulig for pasienten å vende hjem til hjertetransplantasjon. (Høflighet: syncardia. com5) (Klikk for å forstørre.)
implantasjonen Av SynCardia TAH innebærer bilateral fjerning av ventriklene sammen med alle fire innfødte ventiler ved ventrikulære ventilkryss mellom atria, lungearterien og aorta (Figur 3a). Atriene, lungearterien og aorta blir deretter bevart for vedlegg TIL TAH (Figur 3b). Quick connect-enheter fest DERETTER TAH til de resterende delene av hjertet via suturer, og skape en kontakt FOR TAH(Figur 3c). ENDELIG er TAH festet og begynnelsen av kunstig perfusjon følger (Figur 3d).5
FIGUR 3: sekvensen der det innfødte hjertet fjernes og SynCardia total kunstig hjertetransplantasjon er plassert. (Høflighet: syncardia. com5) (Klikk for å forstørre.)
FIGUR 4: Anatomisk posisjon Av SynCardia TAH og dens pneumatiske drivlinjer. Drivlinjene går inn i pasienten langs venstre midclavicular linje, ca 5cm under costal margin. TAH ligger i mediastinum festet til atriene, lungearterien og aorta. (Høflighet: syncardia. com5) (Klikk for å forstørre.)
hva setter SynCardia TAH bortsett fra andre enheter er dens evne til å eliminere ventrikulære, valvulære og elektriske komplikasjoner, som ventrikulær takykardi, sinus takykardi og atrieflimmer, som oppleves med pacemakere.9,10 i tillegg viser apparatet visse fordeler ved Bruk Av LVADs, for eksempel anvendelse hos pasienter med tilbakevendende intrakardial trombi, shunter, strukturell skade og medfødte mangler.11
som med alle proteser kan det oppstå iboende komplikasjoner, som beskrevet I Tabell 1. Et overveldende antall pasienter får postprosedyre infeksjoner, noe som bidrar til en dødelighet så høy som 9% hos infiserte pasienter.9 Platis et al. registrerte luftveisinfeksjoner hos opptil 40%, genito-urinveisinfeksjoner hos opptil 22% og pneumatiske infeksjonsrelaterte infeksjoner hos opptil 14% av pasientene etter inngrepet.6 andre studier har registrert infeksjonsrater så lave som 20%.12 Aggressiv antibiotikabehandling er dagens behandling for disse infeksjonene, men økende mikrobiell resistens er en potensiell utfordring.12 de sammensatte resultatene av disse komplikasjonene er vist hos pasienter som opplever flere organsvikt, noe som til slutt har resultert i økt dødelighet.12 i tillegg utgjør dannelsen av intraprotese tromboemboli en alvorlig trussel mot individet.6 med den nåværende behandlingen som involverer bruk av antikoagulativ terapi, er postoperativ blødning en betydelig risiko for pasienten.12 fremtiden ser frem til utvikling av mindre trombogene materialer og dermed enheter som kan unngå disse komplikasjonene. Bruken av membraner i fremtidige enheter er lovende, da færre bevegelige deler kan øke holdbarheten. Kommende utviklinger i perfusjonskorrigerende teknologier er varslet for å redusere mange komplikasjoner, som de som er forbundet med lever -, nyre-og mesenterisk iskemi.12
Tabell 1. (Klikk for å forstørre.)
Verdivurdering av kostnader til helsesystemer
for tiden er flertallet AV tah transplantasjoner privat finansiert.13 den nåværende prisen På En SynCardia TAH-transplantasjon er omtrent $ 150.000 US, sammenlignet med kostnaden FOR EN LVAD i størrelsesorden $100.000 US, avhengig AV land.13 Økende press på offentlige helsesentre for best tilgjengelig behandling er i konflikt med budsjettbegrensninger i mange land. Det virker pragmatisk å vedta mer gjennomførbare tilnærminger til hjertesvikt, for eksempel bruk av utbredt, mindre effektive narkotikabehandlinger. Slike behandlinger inkluderer vanndrivende regimer som bare gir en beskjeden oppløsning av pasientsymptomer.2 Med den økende interessen fra mange proteseutviklingsselskaper og en økende etterspørsel etter kunstig hjertetransplantasjonsteknologi, virker det sannsynlig at enheter vil bli rimeligere.8 likevel er det urealistisk å si at denne teknologien vil være tilgjengelig for alle pasienter med hjertesvikt i fremtiden.
Fremtidige fremskritt
FOR TIDEN er TAH implementert som EN BTT-behandling i stedet for en destinasjonsterapi. AbioCor IRH er i ferd MED Å få FDA-godkjenning, men komplikasjoner forbundet med tromboemboliske hendelser og trombusdannelse på dets atrielle vedlegg må løses før den mottar markeds-og faglig godkjenning.6,7 Denne nye enheten tilbyr et transkutan energioverføring (tet) system og et radiokommunikasjonssystem, som unngår bruk av ventiler og intra-abdominale porter. Andre funksjoner inkluderer automatisert overvåking og kontroll av motorhastigheter, pumpehastighet og strømningsbalanse ved hjelp av et intra-abdominal sensorsystem.7 Fremtidige Modeller Av LVADs og TAHs vil benytte disse funksjonene i transkutan strømtransduksjon som et middel til å drive enheter, og dermed eliminere behovet for intra-abdominal linjeplassering og redusere linjeinfeksjon.7,14
Andre teknologier under utvikling stole på å øke etterbelastningen av hjertet ved å begrense aorta. C-Pulse (Sunshine Heart Inc, Tustin, CA) – enheten er avhengig av en oppblåsbar mansjett som periodisk utvides rundt omkretsen av den stigende aorta, og øker dermed hjerteutgangen.15 bruk av intra-abdominale linjer kan imidlertid føre til sepsis som kan ha ødeleggende konsekvenser, noe som bidrar til dødsfall på ca. 1%.9 Dette ble demonstrert I casestudien Av Mitnovetski et al.15
med dagens teknologi er det sannsynlig at bruken Av TAHs vil øke, og utviklingen av enheter med lavere mekaniske feil, mer systemisk kontroll, økt pasientfrihet og færre generelle komplikasjoner. Kunstige hjertetransplantasjonsmaskiner gir levedyktige behandlingsalternativer for hjertesvikt, så dette medisinske feltet garanterer videre forskning og utvikling for å holde tritt med den nye teknologien.
Takk
jeg vil gjerne takke alle mine kolleger På St Vincent ‘ S Private Hospital, Sydney, Australia, og en spesiell takk Til Dr Frank Junius for hans hjelp og veiledning.
Tilbake til listen over artikler.