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Dispositivo de asistencia ventricular

Un dispositivo de asistencia ventricular ( VAD ) es un dispositivo electromecánico que brinda apoyo a la función de bombeo cardíaco, que se utiliza para reemplazar parcial o completamente la función de un corazón que falla. Los VAD se pueden utilizar en pacientes con insuficiencia cardíaca aguda (de aparición repentina) o crónica (de larga duración) , que puede ocurrir debido a enfermedad de la arteria coronaria , fibrilación auricular , enfermedad valvular y otras afecciones. [1] [2]

Categorización de los VAD

Los VAD se pueden utilizar para tratar una variedad de enfermedades cardíacas y se pueden clasificar según el ventrículo al que asiste el dispositivo y si el VAD será temporal o permanente.

Asistencia ventricular

En primer lugar, los dispositivos de asistencia ventricular derecha (VAD) se pueden clasificar en función de si están diseñados para asistir al ventrículo derecho (RVAD), al ventrículo izquierdo (LVAD) o a ambos ventrículos (BiVAD). El tipo de VAD implantado depende del tipo de cardiopatía subyacente (por ejemplo, los pacientes con insuficiencia ventricular derecha por hipertensión arterial pulmonar pueden requerir un RVAD, mientras que aquellos con insuficiencia ventricular izquierda por un infarto de miocardio pueden requerir un LVAD). El LVAD es el dispositivo que se aplica con más frecuencia en un corazón defectuoso (es suficiente en la mayoría de los casos; el lado derecho del corazón suele poder aprovechar el flujo sanguíneo muy aumentado), pero cuando la resistencia arterial pulmonar es alta, puede ser necesario un dispositivo de asistencia ventricular derecha (RVAD) (adicional) para resolver el problema de la circulación cardíaca. Si se necesitan tanto un LVAD como un RVAD, normalmente se utiliza un BiVAD, en lugar de un LVAD y un RVAD por separado. [ cita requerida ]

Duración

Los dispositivos de asistencia ventricular pueden dividirse además según la duración de su uso (es decir, temporales o permanentes). Algunos dispositivos de asistencia ventricular son para uso a corto plazo, [3] normalmente para pacientes que se recuperan de un infarto de miocardio (ataque cardíaco) y para pacientes que se recuperan de una cirugía cardíaca ; algunos son para uso a largo plazo (meses, años o de por vida), normalmente para pacientes con insuficiencia cardíaca avanzada [ cita requerida ]

El uso temporal de los dispositivos de asistencia ventricular puede variar en escala (por ejemplo, días o meses) dependiendo de la condición del paciente. Ciertos tipos de dispositivos de asistencia ventricular pueden usarse en pacientes con signos de insuficiencia cardíaca aguda (de aparición repentina) o shock cardiogénico como resultado de un infarto, enfermedad valvular, entre otras causas. [4] En pacientes con signos agudos de insuficiencia cardíaca, pequeños dispositivos de asistencia ventricular percutáneos (introducidos en el corazón a través de la piel en un vaso sanguíneo en lugar de a través de una incisión), como Impella 5.5, Impella RP y otros, pueden introducirse en el ventrículo izquierdo o derecho (según las necesidades específicas del paciente) utilizando un alambre que se introduce a través de las arterias o venas del cuello, la axila o la ingle. [5]

El uso a largo plazo de los VAD también puede variar en su escala (es decir, meses o de forma permanente). Los VAD que están destinados a un uso a largo plazo también se denominan VAD "duraderos", debido a su diseño para funcionar durante períodos de tiempo más largos en comparación con los VAD de corto plazo (por ejemplo, Impella, etc.). Los VAD de largo plazo se pueden utilizar en una variedad de escenarios. En primer lugar, los VAD se pueden utilizar como puente al trasplante (BTT), manteniendo al paciente vivo y en condiciones razonablemente buenas, y capaz de esperar el trasplante de corazón fuera del hospital. Otros "puentes" incluyen el puente a la candidatura (se utiliza cuando un paciente tiene una contraindicación para el trasplante de corazón pero se espera que mejore con el apoyo de los VAD), el puente a la decisión (se utiliza para apoyar a un paciente mientras se decide su estado de candidatura) y el puente a la recuperación (se utiliza hasta que la función cardíaca nativa de un paciente mejora, después de lo cual se retiraría el dispositivo). [6] En algunos casos, los VAD también se utilizan como terapia de destino (DT), lo que indica que el VAD permanecerá implantado indefinidamente. Los VAD como terapia de destino se utilizan en circunstancias en las que los pacientes no son candidatos para un trasplante y, por lo tanto, dependerán del VAD durante el resto de su vida. [7] [8]

Otros dispositivos de apoyo cardíaco

Algunos dispositivos están diseñados para brindar soporte al corazón y sus diversos componentes/funciones, pero no se consideran VAD. A continuación se presentan algunos ejemplos comunes.

Marcapasos y desfibriladores cardíacos internos (DAI): la función de un DAV difiere de la de un marcapasos cardíaco artificial en que un DAV bombea sangre , mientras que un marcapasos envía impulsos eléctricos al músculo cardíaco.

Corazón artificial total: los VAD son distintos de los corazones artificiales , que están diseñados para asumir la función cardíaca y generalmente requieren la extracción del corazón del paciente. [9]

Oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO): es una forma de asistencia circulatoria mecánica que se utiliza normalmente en pacientes graves en estado de shock cardiogénico y que se establece introduciendo una cánula en las arterias o venas del cuello, la axila o la ingle. Por lo general, una cánula venosa extrae sangre desoxigenada de las venas del paciente hacia un dispositivo oxigenador situado junto a la cama del paciente, tras lo cual una bomba accionada por motor hace que la sangre oxigenada vuelva al cuerpo (ya sea a una vena o al sistema arterial, normalmente la aorta). Existen diferentes configuraciones de ECMO (ECMO venoarterial, ECMO venovenoso, etc.), pero el objetivo final sigue siendo el mismo: oxigenar la sangre y devolverla al cuerpo. [10] En este sentido, el circuito ECMO evita uno o ambos ventrículos y, por tanto, no está en contacto con el ventrículo nativo del paciente y, por lo general, no se considera un tipo de VAD.

Diseño

Ilustración en primer plano de un dispositivo de asistencia ventricular izquierda (LVAD) típico

Zapatillas

Las bombas utilizadas en los VAD se pueden dividir en dos categorías principales: bombas pulsátiles, [11] que imitan la acción pulsante natural del corazón, y bombas de flujo continuo. [12] Los VAD pulsátiles utilizan bombas de desplazamiento positivo . [13] [14] [15] En algunas bombas pulsátiles (que utilizan aire comprimido como fuente de energía [16] ), el volumen ocupado por la sangre varía durante el ciclo de bombeo. Si la bomba está contenida dentro del cuerpo, se requiere un tubo de ventilación al aire exterior.

Los VAD de flujo continuo son más pequeños y han demostrado ser más duraderos que los VAD pulsátiles. [17] Normalmente utilizan una bomba centrífuga o una bomba de flujo axial . Ambos tipos tienen un rotor central que contiene imanes permanentes. Las corrientes eléctricas controladas que pasan por las bobinas contenidas en la carcasa de la bomba aplican fuerzas a los imanes, que a su vez hacen que los rotores giren. En las bombas centrífugas, los rotores están diseñados para acelerar la sangre de forma circunferencial y, por lo tanto, hacer que se mueva hacia el borde exterior de la bomba, mientras que en las bombas de flujo axial los rotores son más o menos cilíndricos con aspas helicoidales, lo que hace que la sangre se acelere en la dirección del eje del rotor. [18]

Un problema importante con las bombas de flujo continuo es el método utilizado para suspender el rotor. Las primeras versiones utilizaban cojinetes sólidos; sin embargo, las bombas más nuevas, algunas de las cuales están aprobadas para su uso en la UE, utilizan levitación magnética ("maglev") [19] [20] [21] o suspensión hidrodinámica .

Historia

Dispositivo de asistencia ventricular DeBakey de 1966. [22]

El primer sistema de dispositivo de asistencia ventricular izquierda (LVAD) fue creado por Domingo Liotta en el Baylor College of Medicine en Houston en 1962. El primer LVAD fue implantado en 1963 por Liotta y E. Stanley Crawford. La primera implantación exitosa de un LVAD fue completada en 1966 por Liotta junto con el Dr. Michael E. DeBakey . La paciente era una mujer de 37 años, y un circuito paracorpóreo (externo) pudo proporcionar soporte mecánico durante 10 días después de la cirugía. [23] La primera implantación exitosa a largo plazo de un LVAD fue realizada en 1988 por el Dr. William F. Bernhard del Boston Children's Hospital Medical Center y Thermedics, Inc. de Woburn, MA, bajo un contrato de investigación de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) que desarrolló HeartMate, un dispositivo de asistencia controlado electrónicamente. Este proyecto fue financiado mediante un contrato de tres años de 6,2 millones de dólares con el Thermedics and Children's Hospital de Boston (Massachusetts) del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (National Heart, Lung, and Blood Institute), un programa del NIH. [24] Los primeros dispositivos de asistencia ventricular emulaban al corazón mediante una acción "pulsátil" en la que la sangre se succiona alternativamente hacia la bomba desde el ventrículo izquierdo y luego se expulsa hacia la aorta. Entre los dispositivos de este tipo se encuentra el HeartMate IP LVAS, que fue aprobado para su uso en los EE. UU. por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en octubre de 1994. Estos dispositivos comenzaron a ganar aceptación a finales de los años 90, cuando cirujanos cardíacos como Eric Rose , OH Frazier y Mehmet Oz comenzaron a popularizar el concepto de que los pacientes podían vivir fuera del hospital. La cobertura mediática de los pacientes ambulatorios con dispositivos de asistencia ventricular subrayó estos argumentos. [25]

Los trabajos más recientes se han centrado en las bombas de flujo continuo, que pueden clasificarse aproximadamente como bombas centrífugas o bombas accionadas por impulsor de flujo axial . Estas bombas tienen la ventaja de una mayor simplicidad, lo que se traduce en un tamaño menor y una mayor fiabilidad. Estos dispositivos se denominan VAD de segunda generación. Un efecto secundario es que el usuario no tendrá pulso [ 26 ] o que la intensidad del pulso se reducirá considerablemente [27] .

Un enfoque muy diferente en las primeras etapas de desarrollo fue el uso de un manguito inflable alrededor de la aorta. Al inflar el manguito se contrae la aorta y al desinflarlo se permite que la aorta se expanda; de hecho, la aorta se convierte en un segundo ventrículo izquierdo. Una mejora propuesta es utilizar el músculo esquelético del paciente, impulsado por un marcapasos , para alimentar este dispositivo, lo que lo haría verdaderamente autónomo. Sin embargo, en la década de 1990 se intentó una operación similar ( cardiomioplastia ) con resultados decepcionantes. [ cita requerida ]

En un momento dado, Peter Houghton fue el receptor de un dispositivo de asistencia ventricular (VAD) con vida más larga para uso permanente. Recibió un dispositivo de asistencia ventricular (LVAD) experimental Jarvik 2000 en junio de 2000. Desde entonces, completó una caminata benéfica de 91 millas, publicó dos libros, dio muchas conferencias, caminó por los Alpes suizos y el oeste americano, voló en un avión ultraligero y viajó extensamente alrededor del mundo. Murió de una lesión renal aguda en 2007 a la edad de 69 años . [28] [29] Desde entonces, la paciente Lidia Pluhar ha superado la longevidad de Houghton con un VAD, habiendo recibido un HeartMate II en marzo de 2011 a la edad de 75 años, y actualmente continúa usando el dispositivo. En agosto de 2007, el Consorcio Internacional de Médicos de Asistencia Circulatoria (ICCAC) fue fundado por Anthony "Tony" Martin, un enfermero especializado (NP) y gerente clínico del programa de asistencia circulatoria mecánica (MCS) en el Centro Médico Newark Beth Israel, Newark, NJ. El ICCAC fue desarrollado como una organización 501c3, dedicada al desarrollo de las mejores prácticas y educación relacionadas con el cuidado de individuos que requieren MCS como un puente hacia el trasplante de corazón o como terapia de destino en aquellos individuos que no cumplen con los criterios para el trasplante de corazón. [30]

Estudios y resultados

Acontecimientos recientes

La mayoría de los dispositivos de asistencia ventricular que se comercializan actualmente son algo voluminosos. El dispositivo más pequeño aprobado por la FDA, el HeartMate II, pesa alrededor de 1 libra (0,45 kg) y mide 3 pulgadas (7,6 cm). Esto ha demostrado ser especialmente importante para las mujeres y los niños, para quienes las alternativas habrían sido demasiado grandes. [45] En 2017, la FDA aprobó el HeartMate III. Es más pequeño que su predecesor, el HeartMate II, y utiliza un impulsor de levitación magnética completo en lugar del sistema de cojinetes de bolas y copa que se encuentra en el HeartMate II. [46]

El HeartWare HVAD funciona de manera similar al VentrAssist, aunque es mucho más pequeño y no requiere un bolsillo abdominal para implantarlo. El dispositivo ha obtenido la marca CE en Europa y la aprobación de la FDA en los EE. UU. El HeartWare HVAD podría implantarse a través de un acceso limitado sin esternotomía , sin embargo, en 2021 Medtronic descontinuó el dispositivo. [47] [44]

En un pequeño número de casos, los dispositivos de asistencia ventricular izquierda, combinados con terapia farmacológica, han permitido que el corazón se recupere lo suficiente para que el dispositivo pueda ser removido ( explantado ). [7] [8] Se han descrito varios abordajes quirúrgicos, que incluyen el desmantelamiento intervencionista, la explantación sin bomba utilizando un tapón hecho a medida y la extracción completa del LVAD a través de una esternotomía de rehacer, con una supervivencia a 5 años de hasta el 80%. [48]

Estudio fundamental del DAVI HeartMate II

Una serie de estudios que involucran el uso del LVAD HeartMate II han demostrado ser útiles para establecer la viabilidad y los riesgos del uso de LVAD como puente al trasplante y como terapia de destino.

ARPAS

El estudio del protocolo de recuperación de Harefield (HARPS) es un ensayo clínico para evaluar si los pacientes con insuficiencia cardíaca avanzada que requieren asistencia con un dispositivo de asistencia ventricular pueden recuperar la función miocárdica suficiente para permitir la extracción del dispositivo (conocida como explantación). El HARPS combina un dispositivo de asistencia ventricular izquierda (el HeartMate XVE) con medicamentos convencionales por vía oral para la insuficiencia cardíaca, seguidos del nuevo agonista β2 clenbuterol . Esto abre la posibilidad de que algunos pacientes con insuficiencia cardíaca avanzada puedan renunciar al trasplante cardíaco. [57]

REVANCHA

El ensayo clínico REMATCH (Randomized Evaluation of Mechanical Assistance for the Treatment of Congestive Heart Failure) comenzó en mayo de 1998 y duró hasta julio de 2001 en 20 centros de trasplante cardíaco en todo Estados Unidos. El ensayo fue diseñado para comparar la implantación a largo plazo de dispositivos de asistencia ventricular izquierda con el tratamiento médico óptimo para pacientes con insuficiencia cardíaca terminal que requieren, pero no califican para recibir un trasplante cardíaco. Como resultado de los resultados clínicos, el dispositivo recibió la aprobación de la FDA para ambas indicaciones, en 2001 y 2003, respectivamente. [58]

Según un estudio de cohorte retrospectivo que comparó a pacientes tratados con un dispositivo de asistencia ventricular izquierda frente a terapia inotrópica mientras esperaban un trasplante cardíaco, el grupo tratado con LVAD había mejorado la función clínica y metabólica en el momento del trasplante, con una mejor presión arterial, sodio, nitrógeno ureico en sangre y creatinina. Después del trasplante, el 57,7% del grupo inotrópico tuvo insuficiencia renal frente al 16,6% del grupo LVAD; el 31,6% del grupo inotrópico tuvo insuficiencia cardíaca derecha frente al 5,6% del grupo LVAD; y la supervivencia libre de eventos fue del 15,8% en el grupo inotrópico frente al 55,6% del grupo LVAD. [59]

Complicaciones y efectos secundarios

Existen varios riesgos potenciales asociados con los dispositivos de asistencia ventricular. Los más comunes son los episodios de sangrado, los accidentes cerebrovasculares, la trombosis de la bomba y las infecciones. [60]

Sangría

Debido a que los VAD generalmente hacen que la sangre fluya sobre una superficie no biológica (por ejemplo, metal, polímeros sintéticos, etc.), esto puede provocar la formación de coágulos sanguíneos, también conocidos como trombosis . Debido a estas anomalías de coagulación , se utilizan medicamentos anticoagulantes para disminuir el riesgo de trombosis. Un dispositivo, el HeartMate XVE, está diseñado con una superficie biológica derivada de fibrina y no requiere anticoagulación a largo plazo (excepto aspirina); desafortunadamente, esta superficie biológica también puede predisponer al paciente a infecciones a través de la reducción selectiva de ciertos tipos de leucocitos, sin embargo, este dispositivo se dejó de usar a partir de 2009 en favor de dispositivos más nuevos. [61] [62]

Debido al uso de anticoagulación, el sangrado es la complicación temprana postoperatoria más común después de la implantación o explantación de DAV, requiriendo reoperación en hasta el 60% de los receptores. [63] [64] El sangrado más común ocurre en el tracto gastrointestinal dando como resultado heces de color rojo oscuro o brillante, [65] sin embargo, si ocurre un traumatismo en la cabeza, también puede ocurrir sangrado intracraneal. [66] Los eventos de sangrado pueden requerir transfusiones de sangre masivas e incurrir en ciertos riesgos que incluyen infección, insuficiencia pulmonar, aumento de costos, insuficiencia cardíaca derecha, alosensibilización y transmisión viral, que pueden resultar fatales o impedir el trasplante. [64] Cuando ocurre sangrado, impacta en la mortalidad de Kaplan-Meier a un año. [63] Además de la complejidad de la población de pacientes y la complejidad de estos procedimientos que contribuyen al sangrado, los dispositivos en sí mismos pueden contribuir a la coagulopatía grave que puede sobrevenir cuando se implantan estos dispositivos. [67]

Accidente cerebrovascular isquémico y trombosis de bomba

En pacientes con dispositivos de asistencia ventricular izquierda, los accidentes cerebrovasculares isquémicos y la trombosis de la bomba se producen cuando no hay una anticoagulación adecuada para contrarrestar la tendencia de la sangre a formar coágulos sanguíneos cuando se expone a materiales extraños en un dispositivo de asistencia ventricular izquierda. El riesgo de accidente cerebrovascular varía según el tipo de dispositivo de asistencia ventricular izquierda colocado y otros factores de riesgo. [60] Tanto la fibrilación auricular como la presión arterial alta pueden aumentar el riesgo de accidente cerebrovascular y la presión arterial alta puede aumentar el riesgo de accidente cerebrovascular de un paciente en el contexto del uso de un dispositivo de asistencia ventricular izquierda. [68] Sin embargo, es difícil medir la presión arterial en pacientes con dispositivo de asistencia ventricular izquierda mediante la monitorización estándar de la presión arterial y la práctica actual es medir mediante ecografía Doppler en pacientes ambulatorios y monitorización invasiva de la presión arterial en pacientes hospitalizados . [69]

Infecciones

Las infecciones en pacientes con VAD ocurren porque las superficies artificiales de los dispositivos sirven como superficie para el crecimiento bacteriano o fúngico. [70] La mayoría de las infecciones se clasifican como infecciones de la línea de transmisión, que son infecciones que ocurren donde el cable de alimentación del dispositivo ingresa a la piel (generalmente en la parte superior del abdomen) [70]

La infección relacionada con VAD puede ser causada por una gran cantidad de organismos diferentes: [71] [70]

Otros problemas relacionados con el sistema inmunológico incluyen la inmunosupresión . Algunos de los componentes de poliuretano utilizados en los dispositivos provocan la eliminación de un subconjunto de células inmunitarias cuando la sangre entra en contacto con ellas. Esto predispone al paciente a infecciones fúngicas y algunas infecciones víricas que requieren una terapia profiláctica adecuada . [72]

Considerando la multitud de riesgos y modificaciones del estilo de vida asociados con los implantes de dispositivos de asistencia ventricular, [73] es importante que los posibles pacientes estén informados antes de tomar una decisión. [74] Además de la consulta con el médico, hay varios recursos dirigidos al paciente basados ​​en Internet disponibles para ayudar en la educación del paciente. [75] [76]

Lista de dispositivos VAD implantables

Esta es una lista parcial y es posible que nunca esté completa.
Se agradecen las adiciones a las referencias.

Véase también

Referencias

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