Introducere

dispozitivele mecanice de sprijin circulator (MCS) sunt frecvent utilizate pentru a menține perfuzia sistemică în șocul cardiogen, infarctul miocardic acut și intervenția coronariană percutanată cu risc ridicat (HRPCI). Din punct de vedere istoric, pompa cu balon intra-aortic (IABP) a fost cel mai frecvent utilizat dispozitiv de sprijin și s-a demonstrat că îmbunătățește tensiunea arterială sistemică și crește fluxul sanguin coronarian în arterele nonstenotice.1,2 cu toate acestea, mai multe studii au demonstrat că IABP nu îmbunătățește hemodinamica coronariană în prezența unei stenoze semnificative.1-4 având în vedere că o parte semnificativă a pacienților supuși HRPCI au boală coronariană obstructivă, multiveselă, coronariană (CAD), am evaluat dacă o formă mai robustă de MCS (Impella, Danvers, MA) ar putea îmbunătăți perfuzia coronariană în prezența CAD obstructivă semnificativă. Cateterul Impella este un dispozitiv MCS percutanat transvalvular care descarcă ventriculul stâng direct prin aspirarea sângelui din ventriculul stâng în aorta ascendentă.S-a demonstrat că Impella 5,6 îmbunătățește hemodinamica sistemică, incluzând presiunea arterială medie, debitul cardiac și puterea cardiacă6-8; cu toate acestea, impactul său asupra hemodinamicii coronariene, în special în prezența CAD critică, rămâne necunoscut. Am căutat să examinăm efectul MCS sub formă de Impella asupra presiunilor coronariene și perfuziei în stenoza coronariană semnificativă în timpul HRPCI.

metode

datele, metodele analitice și materialele de studiu nu vor fi puse la dispoziția altor cercetători în scopul reproducerii rezultatelor sau reproducerii procedurii.

pacienți

am înrolat 11 pacienți consecutivi din noiembrie 2015 până în noiembrie 2016 care au suferit HRPCI electivă asistată de Impella într-un singur centru terțiar. Vârsta medie a fost de 75% 11 ani, 64% au fost bărbați, iar fracția medie de ejecție a ventriculului stâng a fost de 40% 20% (tabelul 1). Decizia de a utiliza MCS s-a bazat pe caracteristici cu risc ridicat, cum ar fi disfuncția ventriculară stângă sistolică severă, boala principală stângă neprotejată sau o ultimă conductă de brevet, similară criteriilor utilizate în studiul PROTECT II (studiu clinic prospectiv, randomizat al suportului hemodinamic cu Impella 2.5 comparativ cu pompa cu balon Intra-Aortic la pacienții supuși intervenției coronariene percutanate cu risc ridicat).7 patru pacienți au avut fracție normală de ejecție a ventriculului stâng; cu toate acestea, utilizarea dispozitivului MCS a fost considerată necesară, având în vedere anatomia cu risc ridicat (de exemplu, calcificarea principală stângă distală severă) și necesitatea aterectomiei. Toți pacienții au prezentat leziuni obstructive cu stenoză diametrală estimată angiografic între 70% și 99% și raporturi distal de presiune coronariană la presiune aortică (Pd/Pa) între 0,44 și 0,88 (Figura 1; Tabelul 2). Studiul a fost aprobat de Consiliul de evaluare instituțională, iar toți subiecții și-au dat consimțământul scris în cunoștință de cauză.

procedura

toți pacienții au primit aspirină și o doză de încărcare a unui al doilea agent antiplachetar (clopidogrel sau ticagrelor) înainte de PCI. Heparina a fost utilizată în toate cazurile pentru anticoagulare. Au fost obținute trei puncte de acces arterial, arterele femurale bilaterale și o arteră radială. Ulterior, dispozitivul Impella a fost plasat în mod standard după obținerea unei angiograme femurale pentru a confirma Calibrul adecvat al vasului. Teaca procedurală a fost plasată în artera femurală contralaterală, iar un cateter cu coadă a fost plasat în ventriculul stâng prin artera radială și păstrat în timpul procedurii pentru a înregistra continuu presiunile ventriculului stâng. Impella CP a fost utilizat la 10 pacienți, iar Impella 5.0 a fost utilizat la 1 pacient, iar alegerea dispozitivului s-a bazat pe discreția operatorilor primari. Impella 5.0 a fost utilizat la 1 pacient, având în vedere nevoia percepută de către clinician pentru un suport hemodinamic mai robust.

măsurători hemodinamice

după plasarea Impelei, s-a obținut confirmarea poziției adecvate folosind ghidarea fluoroscopică și cu confirmarea unui semnal de poziționare adecvat pe consola dispozitivului, după care am procedat la evaluarea hemodinamică. Un fir de presiune de 0,014 inci (Philips Volcano, Andover, MA) a fost echilibrat în afara corpului și apoi plasat distal de leziunea coronariană după normalizarea firului de presiune cu presiunea cateterului de ghidare. În cazurile în care a fost prezentă calcificarea sau tortuozitatea severă, am trecut mai întâi un fir de 0,014 inci distal și apoi l-am schimbat pentru firul de presiune după efectuarea normalizării standard a presiunii.

ulterior, am înregistrat presiunea coronariană distală (prin firul de presiune), presiunea ventriculară stângă end-diastolică (LVEDP; prin cateterul pigtail) și tensiunea arterială sistemică (prin cateterul de ghidare procedurală) și toate măsurătorile au fost afișate simultan pe ecranul hemodinamic (Figura 2). Măsurătorile au fost efectuate la 2 setări de debit Impella, nivel maxim de suport (debit P8, >3 L/M) și nivel minim de suport (debit P2 < 1 L/M). La comutarea între nivelurile de flux, măsurătorile au fost efectuate după cel puțin 3 minute pentru a permite ajustări ale hemodinamicii sistemice și coronariene. După obținerea măsurătorilor menționate mai sus, am calculat presiunea efectivă de perfuzie coronariană (CPP) ca tensiune arterială sistemică medie scăzută de LVEDP. Am calculat gradientul de presiune coronariană diastolică ca tensiune arterială diastolică scăzută de LVEDP. După finalizarea măsurătorilor hemodinamice, a fost efectuată PCI. Toate procedurile au fost finalizate de către autori pentru a minimiza erorile tehnice și pentru a maximiza aderarea la protocol. Toate variabilele hemodinamice au fost revizuite și măsurate independent, iar discrepanțele au fost fie medii între cei 2 cititori, fie revizuite de un cititor independent suplimentar.

analiza statistică

datele numerice au fost rezumate ca valori medii ale SD-ului. Diferențele dintre nivelurile maxime și minime de suport au fost evaluate folosind testarea T în pereche pentru date distribuite normal și testarea Wilcoxon cu rang semnat pentru date distribuite non-normal (LVEDP a fost variabila singulară măsurată în acest mod). Datele categorice au fost prezentate ca frecvențe sau procente. Două fețe P<0,05 a fost considerată semnificativă statistic.

rezultate

caracteristicile pacientului

am inclus 11 pacienți în acest studiu cu un singur braț, cu 12 leziuni totale studiate, iar caracteristicile inițiale sunt prezentate în tabelul 1. Vârsta medie a pacientului a fost de 75% 11 ani, 64% au fost bărbați, iar fracția medie de ejecție a ventriculului stâng a fost de 40% 20%. Toate procedurile au fost efectuate electiv pentru angină instabilă, infarct miocardic fără supradenivelare de segment ST sau angină de clasa III/IV refractară la terapia medicală. Criteriile de excludere au inclus șocul cardiogen, stenoza aortică severă și infarctul miocardic cu supradenivelare de segment ST. Niciun pacient nu a avut complicații în timpul măsurării presiunii coronariene.

hemodinamica sistemică

suportul hemodinamic maxim cu dispozitivul Impella comparativ cu suportul minim a avut ca rezultat creșterea statistic a tensiunii arteriale sistolice aortice (111,3 int 19 versus 119,3 int 17 mm Hg; P=0,001; creștere de 7%), a tensiunii arteriale diastolice aortice (59,9 int 11 versus 72,3 int 11 mm Hg; P<0,001; creștere de 21%) și medie a tensiunii arteriale aortice (77.6 0,001/0,001; creștere de 14%; Figura 3; Tabelul 2). LVEDP a fost mai mic în timpul suportului maxim pentru Impella (27 față de 22 mm Hg; P=0,002; scădere de 19%).

hemodinamica coronariana

presiunea coronariana distala medie dincolo de o leziune critica a crescut semnificativ in timpul suportului maxim cu dispozitivul Impella (51.8 20.2 x 60.8 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).

discuție

principala constatare a studiului nostru este că dispozitivul Impella poate îmbunătăți CPP la pacienții cu stenoză coronariană critică. Acest lucru a fost demonstrat folosind un fir de presiune intracoronară pentru a măsura direct presiunea coronariană distală față de o stenoză critică prezentă în segmentul proximal până la midsegment al unei artere coronare epicardice majore. Măsurătorile ulterioare ale hemodinamicii sistemice și coronariene au fost efectuate cu Impella la niveluri minime și maxime de sprijin. HRPCI asistat de Impella a dus la o creștere semnificativă a hemodinamicii sistemice (presiuni medii, sistolice și diastolice) similar cu rapoartele anterioare.8,9 cu toate acestea, am demonstrat pentru prima dată că un dispozitiv Impella are un efect favorabil asupra presiunii coronariene medii distal față de o leziune coronariană critică, precum și o îmbunătățire semnificativă a CPP-urilor diastolice și eficiente.

în studiile anterioare care studiază în principal resuscitarea cardiopulmonară,10,11 CPP a fost calculată ca diferența dintre presiunea aortică medie și presiunea atrială dreaptă. Cu toate acestea, circulația coronariană este unică, deoarece fluxul este supus forțelor de compresie extravasculară în timpul sistolului și diastolului care rezultă atât din contracția miocardică, cât și din presiunea intraventriculară crescută. S-a sugerat că atunci când se evaluează CPP pur și simplu folosind presiunea atrială dreaptă poate să nu fie adecvată,deoarece nu ține cont de acele forțe extravasculare și intraventriculare, 12 iar presiunea din aval este legată nu numai de presiunea atrială dreaptă, ci și de LVEDP.13 prin urmare, în studiul nostru, am plasat un cateter în ventriculul stâng pentru a măsura LVEDP direct și, ulterior, pentru a calcula CPP efectiv pe baza măsurării LVEDP, spre deosebire de presiunea atrială dreaptă, în ciuda complexității procedurale crescute.

îmbunătățirea CPP eficace observată în acest studiu s-a datorat unei combinații a tensiunii arteriale medii și diastolice crescute, precum și unei reduceri concomitente a LVEDP. În comparație, din câte știm, nu există date clinice umane care să susțină că IABP reduce semnificativ LVEDP, iar modelele animale nu au arătat niciun efect semnificativ al IABP asupra LVEDP.14,15 în plus, s-a demonstrat în mai multe studii că, în comparație cu Iabp, Impella oferă suport hemodinamic sistemic superior, inclusiv presiuni aortice medii mai mari.7,9 în combinație, diferențele menționate mai sus în efectele hemodinamice dintre cele 2 dispozitive ajută la explicarea de ce un efect favorabil asupra CPP a fost observat în studiul nostru cu Impella, dar nu a fost prezentat în studiile anterioare cu IABP. Rezultatele studiului nostru pot explica, de asemenea, de ce subgrupul de CAD multivessel din studiul PROTECT II 16 a avut o stabilitate hemodinamică intraprocedurală mai mare cu dispozitivul Impella comparativ cu IABP, indiferent de numărul de vase tratate. Pacienții tratați cu IABP cu boală multivessel au avut o scădere mai mare a presiunii aortice medii cu fiecare vas ulterior tratat. Se poate presupune că acest lucru poate fi secundar ischemiei intraprocedurale și a fost observat mai puțin la pacienții tratați cu Impella.16

Media Pd / Pa în studiul nostru a fost de 0,65 (interval, 0,44–0.88), sugerând că leziunile tratate au fost într-adevăr semnificative hemodinamic. Studiile anterioare au arătat că un raport Pd/Pa în repaus 0,86 a avut o corelație de 100% cu o rezervă de flux fracțional 0,80,17 după cum se poate aștepta, raportul Pd/Pa nu a diferit semnificativ între nivelurile minime și maxime de sprijin cu Impella. Acest lucru se datorează atât presiunii coronare distale (Pd), cât și presiunilor aortice crescând simultan cu utilizarea Impella, lăsând Raportul Global neschimbat. În plus,raportul Pd/Pa este influențat în mod semnificativ de tensiunea arterială și ritmul cardiac, 18 ambele se vor schimba odată cu utilizarea MCS. Prin urmare, considerăm că, deși raportul Pd/Pa poate fi util în evaluarea stenozei coronariene, modificările acestui raport nu se vor corela neapărat cu modificările gradienților de perfuzie coronariană.

opțiunile terapeutice disponibile în prezent clinicienilor pentru a trata instabilitatea hemodinamică în timpul HRPCI includ farmacoterapia și MCS (iabp, Impella, inima Tandem și oxigenator cu membrană extracorporeală). Din păcate, nu toate aceste modalități pot îmbunătăți simultan perfuzia sistemică și coronariană. Terapia inotropică și vasopresoare poate îmbunătăți tensiunea arterială sistemică și debitul cardiac; cu toate acestea, paradoxal poate afecta aprovizionarea cu oxigen miocardic și poate crește cererea secundară creșterii contractilității, tahicardiei și vasoconstricției coronariene.13,19 oxigenatorul cu membrană extracorporeală poate îmbunătăți substanțial debitul cardiac și perfuzia sistemică, cu toate acestea, poate duce la creșterea presiunii de umplere, după încărcare și la creșterea cererii de oxigen miocardic.5,20,21 studii anterioare au demonstrat înrăutățirea mișcării peretelui ventricular stâng în regiunile subtinse de o arteră coronariană stenotică în timpul suportului oxigenator al membranei extracorporale.22 IABP poate crește debitul cardiac și tensiunea arterială diastolică,5, 20, precum și îmbunătățirea fluxului sanguin coronarian în arterele nestenotice.5,23 cu toate acestea, mai multe studii anterioare au examinat efectele IABP asupra hemodinamicii coronariene în prezența unei stenoze semnificative folosind diferite modalități,inclusiv metode de cateter de termodiluție,1 fir de presiune coronariană,2 sondă Doppler epicardică,4 și sârmă Doppler coronariană,3, 24 și toate nu au reușit să arate o îmbunătățire constantă a fluxului sanguin coronarian sau a presiunii coronariene distal față de o stenoză cu suport IABP. Ca urmare, s-a sugerat că efectul IABPs asupra ischemiei este în mare parte legat de reducerea postîncărcării ventriculare și a stresului peretelui, spre deosebire de creșterea fluxului sanguin coronarian sau a presiunii coronariene distal față de o stenoză.3,4

ca urmare a progreselor recente în tehnologia și experiența PCI, însoțite de o creștere notabilă a vârstei și comorbidităților pacienților, medicii tratează în prezent CAD multivessel mai complex.13,25 există o nevoie tot mai mare de MCS în timpul HRPCI pentru a asigura siguranța pacienților și pentru a optimiza rezultatele procedurale. Prin urmare, este de dorit să existe un dispozitiv MCS care să îmbunătățească hemodinamica coronariană, în ciuda prezenței stenozei coronariene în timpul efectuării PCI. Îmbunătățirea perfuziei coronariene în acest cadru poate îmbunătăți toleranța pacientului la ischemie și poate îmbunătăți rezultatele.

limitări

fluxul sanguin coronarian este determinat în primul rând de CPP și rezistența vasculară coronariană, aceasta din urmă fiind controlată de o multitudine de factori endoteliali, miogeni și neuro-hormonali.12,26 prin urmare, CPP este un factor esențial, dar nu singurul, în determinarea fluxului sanguin coronarian. În acest studiu, nu am măsurat fluxul coronarian dincolo de stenoză direct, ci am măsurat presiunile coronariene. Pe baza legii de bază a dinamicii fluidelor, se așteaptă ca o creștere a gradientului de presiune de conducere pe patul vascular dacă autoreglarea este abolită să ducă la creșterea fluxului sanguin.13 în plus, trecerea firului de presiune coronariană peste leziunea coronariană ar fi putut duce la creșterea gradientului de presiune din cauza firului în sine; acest efect, totuși, este probabil să fie relativ constant între cele 2 condiții de studiu. Din cauza complexității procedurii și a timpului necesar pentru efectuarea hemodinamicii inițiale, nu am reevaluat hemodinamica coronariană post-PCI. În cele din urmă, având în vedere dimensiunea eșantionului nostru, nu putem asocia direct îmbunătățirea CPP cu modificări ale rezultatelor clinice. Studiile viitoare cu cohorte mai mari de pacienți care evaluează atât fluxul coronarian, cât și presiunile pot fi benefice pentru extinderea domeniului hemodinamicii coronariene și Protecției miocardice în HRPCI susținut.

concluzii

Din câte știm, acesta este primul studiu care demonstrează o creștere a presiunii coronariene măsurate invaziv, împreună cu o îmbunătățire a CPP eficientă cu utilizarea MCS. Acest efect favorabil asupra hemodinamicii coronariene poate contribui la protecția miocardică intraprocedurală și la minimizarea ischemiei cu potențialele sale efecte dăunătoare asupra stabilității clinice. Aceste constatări pot ajuta la ghidarea clinicienilor în selectarea dispozitivului de sprijin hemodinamic adecvat atunci când se tratează pacienții cu CAD multivessel critic.

note de subsol