introduktion

mekanisk cirkulationsstøtte (MCS) enheder bruges ofte til at opretholde systemisk perfusion i kardiogent shock, akut myokardieinfarkt og højrisiko perkutan koronar intervention (HRPCI). Historisk set har intra-aorta ballonpumpe (iabp) været den hyppigst anvendte understøtningsanordning og har vist sig at forbedre systemisk blodtryk og øge koronar blodgennemstrømning i ikke-stenotiske arterier.1,2 flere undersøgelser har imidlertid vist, at iabp ikke forbedrer koronar hæmodynamik i nærvær af en signifikant stenose.1-4 givet en betydelig del af patienter, der gennemgår HRPCI, har obstruktiv, multivessel, koronararteriesygdom (CAD), vurderede vi, om en mere robust form for MCS (Impella, Danvers, MA) kunne forbedre koronar perfusion i nærvær af signifikant obstruktiv CAD. Impella-kateteret er en transvalvulær perkutan MCS-enhed, der aflaster venstre ventrikel direkte ved at aspirere blod fra venstre ventrikel ind i den stigende aorta.5,6 Impella har vist sig at forbedre systemisk hæmodynamik, herunder gennemsnitligt arterielt tryk, hjerteudgang og hjertekraft6-8; imidlertid forbliver dens indvirkning på koronar hæmodynamik, især i nærvær af kritisk CAD, ukendt. Vi forsøgte at undersøge effekten af MCS i form af Impella på koronartryk og perfusion på tværs af signifikant koronarstenose under HRPCI.

metoder

dataene, analytiske metoder og studiemateriale stilles ikke til rådighed for andre forskere med det formål at gengive resultaterne eller replikere proceduren.

patienter

vi tilmeldte 11 på hinanden følgende patienter fra November 2015 til November 2016, der gennemgik valgfri Impella-assisteret HRPCI på et enkelt tertiært center. Gennemsnitsalderen var 75 kg 11 år, 64% var mænd, og gennemsnitlig uddrivningsfraktion i venstre ventrikel var 40% kg 20% (tabel 1). Beslutningen om at bruge MCS var baseret på højrisikofunktioner, såsom svær systolisk venstre ventrikulær dysfunktion, ubeskyttet venstre hovedsygdom eller en sidste patentkanal, svarende til kriterierne anvendt i PROTECT II-forsøget (prospektiv, randomiseret klinisk forsøg med hæmodynamisk støtte med Impella 2.5 Versus intra-aorta Ballonpumpe hos patienter, der gennemgår højrisiko perkutan koronar Intervention).7 fire patienter havde normal venstre ventrikulær udstødningsfraktion; brug af MCS-enhed blev imidlertid anset for nødvendig i betragtning af højrisikoanatomi (f.eks. Alle patienter havde obstruktive læsioner med angiografisk estimeret diameter stenose mellem 70% og 99% og distalt koronararterietryk til aorta trykforhold (Pd/Pa) mellem 0,44 og 0,88 (Figur 1; Tabel 2). Undersøgelsen blev godkendt af det institutionelle gennemgangsudvalg, og alle fag gav informeret skriftligt samtykke.

Procedure

alle patienter modtog aspirin og en ladningsdosis af et andet blodplademiddel (clopidogrel eller ticagrelor) før PCI. Heparin blev anvendt i alle tilfælde til antikoagulation. Tre arterielle adgangspunkter blev opnået, bilaterale femorale arterier og en radial arterie. Efterfølgende blev Impella-anordningen anbragt på standard måde efter opnåelse af et femoral angiogram for at bekræfte tilstrækkelig karkaliber. Procedurekappe blev anbragt i den kontralaterale lårarterie, og et pigtailkateter blev anbragt i venstre ventrikel via den radiale arterie og holdt ind under proceduren for kontinuerligt at registrere venstre ventrikeltryk. Impella CP blev anvendt til 10 patienter, og Impella 5.0 blev anvendt til 1 patient, og valg af udstyr var baseret på den primære operatørs skøn. Impella 5.0 blev anvendt i 1 patient givet opfattet behov af klinikeren for en mere robust hæmodynamisk støtte.

hæmodynamiske målinger

efter placering af Impella blev bekræftelse af tilstrækkelig position opnået ved hjælp af fluoroskopisk vejledning og med bekræftelse af et passende positioneringssignal på enhedskonsollen, hvorefter vi fortsatte med hæmodynamisk vurdering. En 0,014-tommers tryktråd (Philips Volcano, Andover, MA) blev afbalanceret uden for kroppen og derefter placeret distalt til koronarlæsionen efter normalisering af tryktråden med det styrende katetertryk. I tilfælde, hvor alvorlig forkalkning eller tortuositet var til stede, passerede vi først en arbejdshest 0,014-tommer ledning distalt og udvekslede derefter den til tryktråden efter udførelse af standardtryk normalisering.

efterfølgende registrerede vi det distale koronartryk (via tryktråden), venstre ventrikulært slutdiastolisk tryk (LVEDP; via pigtail-kateteret) og systemisk blodtryk (via det proceduremæssige styrekateter), og alle målinger blev vist samtidigt på den hæmodynamiske skærm (figur 2). Målinger blev udført ved 2 Impella-strømningsindstillinger, maksimalt støtteniveau (P8-strømning, >3 L/M) og minimum støtteniveau (P2-strømning < 1 L/M). Ved skift mellem strømningsniveauer blev målinger udført efter mindst 3 minutter for at muliggøre justeringer i systemisk og koronar hæmodynamik. Efter at have opnået de ovennævnte målinger beregnede vi det effektive koronar perfusionstryk (CPP) som gennemsnitligt systemisk blodtryk subtraheret af lvedp. Vi beregnede den diastoliske koronartrykgradient som diastolisk blodtryk subtraheret af LVEDP. Efter afslutning af hæmodynamiske målinger blev PCI udført. Alle procedurer blev afsluttet af forfatterne for at minimere teknisk fejl og maksimere overholdelsen af protokollen. Alle hæmodynamiske variabler blev gennemgået og målt uafhængigt, og uoverensstemmelser blev enten gennemsnitligt mellem 2 læsere eller gennemgået af en yderligere uafhængig læser.

statistisk analyse

numeriske data blev opsummeret som middelkurs-SD. Forskellene mellem de maksimale og minimale støtteniveauer blev evalueret ved hjælp af parret t-test for normalt distribuerede data og signeret rang-test for ikke-normalt distribuerede data (LVEDP var entalvariablen målt på denne måde). Kategoriske data blev præsenteret som frekvenser eller procentdele. Tosidet P < 0, 05 blev betragtet som statistisk signifikant.

resultater

patientkarakteristika

Vi inkluderede 11 patienter i dette enkeltarmsstudie med 12 samlede læsioner undersøgt, og baseline-karakteristika er vist i tabel 1. Den gennemsnitlige patientalder var 75 kg 11 år, 64% var mænd, og den gennemsnitlige venstre ventrikulære udstødningsfraktion var 40% kg 20%. Alle procedurer blev udført elektivt for ustabil angina, ikke–ST-segment–elevation myokardieinfarkt eller klasse III/IV angina ildfast til medicinsk behandling. Eksklusionskriterier omfattede kardiogent shock, svær aortastenose og ST-segment–elevation myokardieinfarkt. Ingen patient havde komplikationer under måling af koronartryk.

systemisk hæmodynamik

maksimal hæmodynamisk understøttelse med Impella-enheden sammenlignet med minimumsstøtte resulterede i statistisk højere systolisk aorta-blodtryk (111,3 liter 19 versus 119,3 liter 17 mm Hg; P=0,001; 7% stigning), diastolisk aorta-blodtryk (59,9 Liter 11 versus 72,3 Liter 11 mm Hg; P<0,001; 21% stigning) og gennemsnitligt aorta-blodtryk (77.6 liter 13 mm versus 88,2 liter 12 mm Hg; P<0,001; 14% stigning; figur 3; Tabel 2). LVEDP var lavere under maksimal Impella-understøttelse (27 versus 22 mm Hg; P=0,002; 19% fald).

koronar hæmodynamik

gennemsnitligt distalt koronartryk ud over en kritisk læsion steg signifikant under maksimal støtte med Impella-enheden (51,8 liter 20,2 versus 60,8 liter 18,1 mm Hg; P<0.001; 17% increase). Both effective CPP (49.8±15.7 versus 67.2±13.6 mm Hg; P<0.001; 35% increase) and diastolic CPP (32.9±13.4 versus 52.0±11.6 mm Hg; P<0.001; 58% increase) increased significantly during maximum hemodynamic support (Figure 4; Table 2). There was no significant change between Pd/Pa at minimum and maximum levels of support (0.65±0.17 versus 0.68±0.16; P=0.514).

Diskussion

det vigtigste fund i vores undersøgelse er, at Impella-enhed kan forbedre CPP ‘ er hos patienter med kritisk koronararteriestenose. Dette blev demonstreret ved anvendelse af en intrakoronær tryktråd til direkte måling af koronartrykket distalt til en kritisk stenose til stede i proksimal til midsegment af en større epikardial koronararterie. Efterfølgende målinger af systemisk og koronar hæmodynamik blev udført med Impella på minimums-og maksimale støtteniveauer. Impella-assisteret HRPCI resulterede i en signifikant stigning i systemisk hæmodynamik (middel, systolisk og diastolisk tryk) svarende til tidligere rapporter.8,9 vi demonstrerede imidlertid for første gang, at en Impella-enhed har en gunstig effekt på det gennemsnitlige koronartryk distalt til en kritisk koronar læsion samt en signifikant forbedring i diastolisk og effektiv CPP ‘ er.

i tidligere undersøgelser,der hovedsageligt studerede hjerte-lungeredning,blev 10, 11 CPP beregnet som forskellen mellem gennemsnitligt aortatryk og højre atrialt tryk. Imidlertid er koronarcirkulationen unik, fordi strømmen udsættes for ekstravaskulære kompressionskræfter under systole og diastol som følge af både myokardiekontraktion og forhøjet intraventrikulært tryk. Det er blevet foreslået, at når man vurderer CPP simpelthen ved hjælp af det højre atriale tryk muligvis ikke er tilstrækkeligt,fordi det ikke tager højde for disse ekstravaskulære og intraventrikulære kræfter, 12 og nedstrøms trykket er ikke kun relateret til det højre atriale tryk, men også til LVEDP.13 Derfor placerede vi i vores undersøgelse et kateter i venstre ventrikel for at måle LVEDP direkte og efterfølgende beregne den effektive CPP baseret på lvedp-måling i modsætning til højre atrialt tryk på trods af øget procedurekompleksitet.

forbedringen i den effektive CPP, der blev observeret i denne undersøgelse, skyldtes en kombination af både øget gennemsnitligt og diastolisk blodtryk samt en samtidig reduktion i LVEDP. Til sammenligning er der efter vores bedste viden ingen kliniske data fra mennesker, der understøtter, at iabp signifikant reducerer LVEDP, og dyremodeller har ikke vist nogen signifikant effekt af iabp på LVEDP.14,15 derudover er det vist i flere undersøgelser, at Impella sammenlignet med Iabp giver overlegen systemisk hæmodynamisk støtte, herunder højere gennemsnitligt aortatryk.7,9 i kombination hjælper de førnævnte forskelle i hæmodynamiske effekter mellem de 2 enheder med at forklare, hvorfor en gunstig effekt på CPP blev set i vores undersøgelse med Impella, men ikke vist i tidligere undersøgelser med iabp. Resultaterne af vores undersøgelse kan også forklare, hvorfor undergruppen af multivessel CAD i PROTECT II-forsøget16 havde mere intraprocedural hæmodynamisk stabilitet med Impella-enheden sammenlignet med iabp uanset antallet af behandlede kar. Patienter behandlet med iabp med multivessel sygdom havde et større fald i det gennemsnitlige aortatryk med hver efterfølgende beholder behandlet. Man kan antage, at dette kan være sekundært til intraprocedural iskæmi og blev observeret mindre hos patienter behandlet med Impella.16

den gennemsnitlige Pd / Pa i vores undersøgelse var 0,65 (interval, 0,44–0.88), hvilket antyder, at behandlede læsioner faktisk var hæmodynamisk signifikante. Tidligere undersøgelser har vist, at et hvilende PD/Pa-forhold på 0,86 havde en 100% korrelation med en fraktioneret strømningsreserve på 0,80,17 som man kan forvente, var Pd/Pa-forholdet ikke signifikant forskelligt mellem minimums-og maksimumstøtteniveauer med Impella. Dette skyldes både distalt koronartryk (Pd) og aortatryk, der samtidig øges ved brug af Impella, hvilket efterlader det samlede forhold uændret. Desuden er PD/Pa-forholdet signifikant påvirket af blodtryk og hjertefrekvens,hvoraf 18 begge vil ændre sig ved brug af MCS. Derfor mener vi, at selvom PD / Pa-forhold kan være nyttigt til vurdering af koronarstenose, vil ændringer i dette forhold ikke nødvendigvis korrelere med ændringer i koronar perfusionsgradienter.

terapeutiske muligheder, der i øjeblikket er tilgængelige for klinikere til behandling af hæmodynamisk ustabilitet under HRPCI, inkluderer farmakoterapi og MCS (Iabp, Impella, Tandem hjerte og ekstrakorporeal membran iltgenator). Desværre kan ikke alle disse modaliteter faktisk forbedre systemisk og koronar perfusion samtidigt. Inotrop og vasopressor terapi kan forbedre systemisk blodtryk og hjerteudgang; dog paradoksalt nok kan forringe myocardial iltforsyning og øge efterspørgslen sekundært til øget kontraktilitet, takykardi og koronar vasokonstriktion.13,19 ekstrakorporeal membran iltningsmiddel kan væsentligt forbedre hjerteproduktionen og systemisk perfusion kan imidlertid resultere i forhøjelse af påfyldningstryk, efterbelastning og øget myokardisk iltbehov.5,20,21 tidligere undersøgelser har vist forværring af venstre ventrikulær vægbevægelse i regioner, der er subtenderet af en stenotisk koronararterie under ekstrakorporeal membran iltningsstøtte.22 IABP kan øge hjertets output og diastolisk blodtryk,5,20 samt forbedre koronar blodgennemstrømning i ikke-stenotiske arterier.5,23 flere tidligere undersøgelser har imidlertid undersøgt virkningerne af iabp på koronar hæmodynamik i nærvær af en signifikant stenose ved hjælp af forskellige modaliteter, herunder termodilutionskatetermetoder,1 koronartryktråd,2 epikardial Doppler-probe,4 og koronar Doppler-ledning,3,24 og alle har ikke vist en konsekvent forbedring i koronar blodgennemstrømning eller koronartryk distalt til en stenose med iabp-understøttelse. Som et resultat er det blevet antydet, at effekten af iabps på iskæmi stort set er relateret til reduktion i ventrikulær efterbelastning og vægspænding i modsætning til at øge koronar blodgennemstrømning eller koronartryk distalt til en stenose.3,4

som et resultat af nylige fremskridt inden for PCI-teknologi og erfaring ledsaget af en mærkbar stigning i patienternes alder og comorbiditeter behandler læger i øjeblikket mere kompleks multivessel CAD.13,25 der er et stigende behov for MCS under HRPCI for at sikre patientsikkerhed og optimere proceduremæssige resultater. Det er derfor ønskeligt at have en MCS-enhed, der forbedrer koronar hæmodynamik på trods af tilstedeværelsen af koronar stenose under udførelse af PCI. Forbedring af koronar perfusion i denne indstilling kan potentielt forbedre patientens tolerance for iskæmi og forbedre resultaterne.

begrænsninger

koronar blodgennemstrømning bestemmes primært af CPP og koronar vaskulær resistens, hvor sidstnævnte styres af et utal af endotel -, myogene og neurohormonale faktorer.12,26 derfor er CPP en væsentlig, men ikke den eneste faktor, ved bestemmelse af koronar blodgennemstrømning. I denne undersøgelse målte vi ikke koronarstrøm direkte ud over stenosen, snarere målte vi koronartryk. Baseret på den grundlæggende lov om væskedynamik forventes en stigning i køretrykgradienten over det vaskulære leje, hvis autoregulering afskaffes, at resultere i øget blodgennemstrømning.13 derudover kan passage af koronartrykstråden over koronarlæsionen have resulteret i øget trykgradient på grund af selve ledningen; denne effekt er imidlertid sandsynligvis relativt konstant mellem de 2 studiebetingelser. På grund af procedurens kompleksitet og den tid, der var nødvendig for at udføre indledende hæmodynamik, målte vi ikke koronar hæmodynamik efter PCI. Sidst, i betragtning af vores stikprøvestørrelse, kan vi ikke direkte forbinde forbedringen i CPP med ændringer i kliniske resultater. Fremtidige undersøgelser med større patientkohorter, der evaluerer både koronar strømning og tryk, kan være gavnlige for at udvide området for koronar hæmodynamik og myokardiebeskyttelse i Understøttet HRPCI.

konklusioner

så vidt vi ved, er dette den første undersøgelse, der demonstrerer en stigning i det invasivt målte koronartryk sammen med en forbedring af den effektive CPP ved brug af MCS. Denne gunstige virkning på koronar hæmodynamik kan bidrage til intraprocedural myokardiebeskyttelse og minimere iskæmi med dens potentielle skadelige virkninger på klinisk stabilitet. Disse fund kan hjælpe med at guide klinikere i valg af den passende hæmodynamiske supportenhed, når de behandler patienter med kritisk multivessel CAD.

fodnoter