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Dispositivo de asistencia ventricular

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

Categorización de VAD

Los VAD se pueden usar para controlar 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 VAD se pueden clasificar según si están diseñados para ayudar al ventrículo derecho (RVAD), al ventrículo izquierdo (DAVI) o a ambos ventrículos (BiVAD). El tipo de DAV implantado depende del tipo de enfermedad cardíaca subyacente (por ejemplo, los pacientes con insuficiencia ventricular derecha por hipertensión arterial pulmonar pueden necesitar un DAVD, frente a aquellos con insuficiencia ventricular izquierda por un infarto de miocardio pueden necesitar un DAVI). El DAVI es el dispositivo que se aplica con mayor frecuencia en un corazón defectuoso (en la mayoría de los casos es suficiente; el lado derecho del corazón suele poder aprovechar el flujo sanguíneo muy aumentado), pero cuando la resistencia de la arteria pulmonar es alta, entonces podría ser necesario un dispositivo de asistencia ventricular derecha (DAVD) (adicional) para resolver el problema de la circulación cardíaca. Si se necesitan tanto un DAVI como un RVAD, normalmente se utiliza un BiVAD, en lugar de un DAVI y un RVAD separados. [ cita necesaria ]

Duración

Los VAD se pueden dividir además por la duración de su uso (es decir, temporal versus permanente). Algunos DAV son para uso a corto plazo, [3] típicamente 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 o años a perpetuidad), generalmente para pacientes con insuficiencia cardíaca avanzada [ cita necesaria ]

El uso temporal de DAV puede variar en escala (por ejemplo, de días a meses) dependiendo de la condición del paciente. Ciertos tipos de VADS pueden usarse en pacientes con signos de insuficiencia cardíaca aguda (aparición repentina) o shock cardiogénico como resultado de un infarto, valvulopatía, entre otras causas. [4] En pacientes con signos agudos de insuficiencia cardíaca, se pueden introducir pequeños DAV percutáneos (que se introducen 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, ya sea en el ventrículo izquierdo o derecho (según las necesidades específicas del paciente) mediante un alambre y que se introduce a través de las arterias o venas del cuello, axila o ingle. [5]

El uso a largo plazo de los DAV también puede variar en su escala (es decir, desde meses hasta permanentemente). Los VAD que están destinados a un uso a largo plazo también se denominan VADS "duraderos", debido a su diseño para funcionar durante períodos de tiempo más prolongados 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 pueden usarse como puente hacia el trasplante (BTT), manteniendo al paciente con vida, en condiciones razonablemente buenas y capaz de esperar el trasplante de corazón fuera del hospital. Otros "puentes" incluyen el puente a la candidatura (utilizado cuando un paciente tiene una contraindicación para un trasplante de corazón pero se espera que mejore con el apoyo del VAD), el puente a la decisión (utilizado para apoyar a un paciente mientras se decide su estatus de candidato) y el puente a la recuperación (se utiliza hasta que la función cardíaca nativa del paciente mejore, después de lo cual se retirará 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 DAV 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 DAV por el resto de su vida. [7] [8]

Otros dispositivos de soporte cardíaco

Algunos dispositivos están diseñados para soportar el corazón y sus diversos componentes/funciones, pero no se consideran VAD; a continuación se muestran algunos ejemplos comunes.

Marcapasos y desfibriladores cardíacos internos (DAI): la función de un VAD difiere de la de un marcapasos cardíaco artificial en que un VAD 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 soporte circulatorio mecánico que se usa típicamente en pacientes críticamente enfermos en shock cardiogénico y que se establece mediante la introducción de una cánula en las arterias o venas del cuello, la axila o la ingle. Generalmente, una cánula venosa extrae sangre desoxigenada de las venas del paciente hacia un dispositivo oxigenador al lado de la cama del paciente, después de lo cual una bomba motorizada mueve la sangre oxigenada de regreso al cuerpo (ya sea a una vena o al sistema arterial, generalmente la aorta). . Existen diferentes configuraciones de ECMO (ECMO venoarterial, ECMO venovenosa, etc.) el objetivo final sigue siendo el mismo; oxigenar la sangre y devolverla al organismo. [10] En este sentido, el circuito ECMO pasa por alto uno o ambos ventrículos y, por lo tanto, no está en contacto con el ventrículo nativo del paciente y generalmente no se considera un tipo de DAV.

Diseño

Ilustración de primer plano del típico dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI)

Zapatillas

Las bombas utilizadas en los DAV 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, entonces se requiere un tubo de ventilación hacia el aire exterior.

Los DAV de flujo continuo son más pequeños y han demostrado ser más duraderos que los DAV 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 a través de 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 tienen una forma que acelera la sangre circunferencialmente y, por tanto, hace 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 palas helicoidales, lo que hace que la sangre ser acelerado en la dirección del eje del rotor. [18]

Un tema importante con las bombas de flujo continuo es el método utilizado para suspender el rotor. Las primeras versiones utilizaban cojinetes macizos; 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

1966 Dispositivo de asistencia ventricular DeBakey. [22]

El primer sistema de dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI) fue creado por Domingo Liotta en el Baylor College of Medicine de Houston en 1962. El primer DAVI fue implantado en 1963 por Liotta y E. Stanley Crawford. La primera implantación exitosa de un DAVI 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 brindar soporte mecánico durante 10 días después de la cirugía. [23] La primera implantación exitosa a largo plazo de un DAVI fue realizada en 1988 por el Dr. William F. Bernhard del Boston Children's Hospital Medical Center y Thermedics, Inc. de Woburn, MA, en el marco de una investigación de los Institutos Nacionales de Salud (NIH). contrato que desarrolló HeartMate, un dispositivo de asistencia controlado electrónicamente. Esto fue financiado por un contrato de tres años de $ 6,2 millones para Thermedics and Children's Hospital, Boston, MA, del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre , un programa de los NIH. [24] Los primeros VAD emulaban el corazón mediante el uso de una acción "pulsátil" en la que la sangre se succionaba alternativamente hacia la bomba desde el ventrículo izquierdo y luego se expulsaba hacia la aorta. Los dispositivos de este tipo incluyen el HeartMate IP LVAS, cuyo uso fue aprobado en los EE. UU. por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en octubre de 1994. Estos dispositivos comenzaron a ganar aceptación a fines de la década de 1990 entre los cirujanos cardíacos, incluidos Eric Rose , OH Frazier. y Mehmet Oz comenzó a popularizar el concepto de que los pacientes podían vivir fuera del hospital. La cobertura mediática de los pacientes ambulatorios con DAV subrayó estos argumentos. [25]

Los trabajos más recientes se han concentrado en las bombas de flujo continuo, que pueden clasificarse aproximadamente como bombas centrífugas o bombas impulsadas por impulsores de flujo axial . Estas bombas tienen la ventaja de una mayor simplicidad que resulta en un tamaño más pequeño y una mayor confiabilidad. Estos dispositivos se conocen como VAD de segunda generación. Un efecto secundario es que el usuario no tendrá pulso , [26] o que la intensidad del pulso se reducirá seriamente. [27]

Un enfoque muy diferente en las primeras etapas de desarrollo fue el uso de un manguito inflable alrededor de la aorta. Inflar el manguito contrae la aorta y desinflarlo 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 necesaria ]

Hubo un tiempo en que Peter Houghton fue el receptor de un VAD para uso permanente que más tiempo sobrevivió. Recibió un DAVI Jarvik 2000 experimental en junio de 2000. Desde entonces, completó una caminata benéfica de 91 millas, publicó dos libros, dio numerosas conferencias, realizó caminatas 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 los 75 años, y actualmente continúa utilizar el dispositivo. En agosto de 2007, Anthony "Tony" Martin, enfermero practicante (NP) y director clínico del programa de soporte circulatorio mecánico (MCS) del Centro Médico Newark Beth Israel, Newark, Nueva Jersey, fundó el Consorcio Internacional de Médicos de Asistencia Circulatoria (ICCAC). La ICCAC se desarrolló como una organización 501c3, dedicada al desarrollo de mejores prácticas y educación relacionada con la atención de personas que requieren SQM como puente hacia un trasplante de corazón o como terapia de destino en aquellas personas que no cumplen con los criterios para un trasplante de corazón. [30]

Estudios y resultados

Desarrollos recientes

La mayoría de los VAD que hay actualmente en el mercado 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 particularmente importante para las mujeres y los niños, para quienes las alternativas habrían sido demasiado amplias. [45] A partir de 2017, HeartMate III ha sido aprobado por la FDA. Es más pequeño que su predecesor HeartMate II y utiliza un impulsor maglev completo en lugar del sistema de cojinetes de bolas y copa que se encuentra en HeartMate II. [46]

El HeartWare HVAD funciona de manera similar al VentrAssist, aunque mucho más pequeño y no requiere la implantación de un bolsillo abdominal. El dispositivo obtuvo la marca CE en Europa y la aprobación de la FDA en los EE. UU. El HeartWare HVAD podría implantarse mediante 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 como para poder retirar ( explantar ) el dispositivo. [7] [8] Se han descrito varios enfoques quirúrgicos, incluido el desmantelamiento intervencionista, la explantación sin bomba utilizando un tapón hecho a medida y la extracción completa del DAVI mediante una nueva esternotomía, con una supervivencia a 5 años de hasta 80 %. [48]

Estudio fundamental del DAVI HeartMate II

Una serie de estudios que involucran el uso del DAVI HeartMate II han demostrado ser útiles para establecer la viabilidad y los riesgos del uso de DAVI 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 soporte VAD pueden recuperar suficiente función miocárdica para permitir la extracción del dispositivo (lo que se conoce como explante). HARPS combina un DAVI (HeartMate XVE) con medicamentos orales convencionales para la insuficiencia cardíaca, seguido del novedoso agonista β2 clenbuterol . Esto abre la posibilidad de que algunos pacientes con insuficiencia cardíaca avanzada renuncien al trasplante de corazón. [57]

REVANCHA

El ensayo clínico REMATCH (Evaluación aleatoria de asistencia mecánica para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca congestiva) comenzó en mayo de 1998 y se desarrolló hasta julio de 2001 en 20 centros de trasplante cardíaco de Estados Unidos. El ensayo fue diseñado para comparar la implantación a largo plazo de dispositivos de asistencia ventricular izquierda con un manejo 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 pacientes tratados con un dispositivo de asistencia ventricular izquierda versus terapia inotrópica mientras esperaban un trasplante de corazón, el grupo tratado con DAVI había mejorado la función clínica y metabólica en el momento del trasplante con mejor presión arterial, sodio, nitrógeno ureico en sangre, y creatinina. Después del trasplante, el 57,7% del grupo de inotrópicos tuvo insuficiencia renal frente al 16,6% en el grupo de DAVI; El 31,6% del grupo de inotrópicos tuvo insuficiencia cardíaca derecha versus el 5,6% en el grupo de DAVI; y la supervivencia libre de eventos fue del 15,8% en el grupo de inotrópicos frente al 55,6% en el grupo de DAVI. [59]

Complicaciones y efectos secundarios.

Hay una serie de riesgos potenciales asociados con los VAD. Los más comunes son los episodios hemorrágicos, los accidentes cerebrovasculares, la trombosis de la bomba y las infecciones. [60]

Sangrado

Debido a que los VAD generalmente hacen que la sangre fluya sobre una superficie no biológica (por ejemplo, metal, polímeros sintéticos, etc.), esto puede resultar en la formación de coágulos de sangre, también conocidos como trombosis . Debido a estas anomalías de la 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 la infección mediante la reducción selectiva de ciertos tipos de leucocitos; sin embargo, este dispositivo dejó de usarse a partir de 2009 en favor de dispositivos más nuevos. [61] [62]

Debido al uso de anticoagulación, el sangrado es la complicación postoperatoria temprana más común después de la implantación o explantación de DAV, lo que requiere una reintervención en hasta el 60% de los receptores. [63] [64] El sangrado más común ocurre en el tracto gastrointestinal, lo que resulta en heces de color rojo oscuro o brillante; [65] sin embargo, si se produce un traumatismo en la cabeza, también puede ocurrir sangrado intracraneal. [66] Los eventos hemorrágicos 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 se produce una hemorragia, afecta la mortalidad de Kaplan-Meier al año. [63] Además de la complejidad de la población de pacientes y la complejidad de estos procedimientos que contribuyen al sangrado, los propios dispositivos pueden contribuir a la coagulopatía grave que puede producirse cuando se implantan estos dispositivos. [67]

Accidente cerebrovascular isquémico y trombosis de bomba

En pacientes con DAV, los accidentes cerebrovasculares isquémicos y la trombosis de la bomba ocurren cuando hay una anticoagulación inadecuada para contrarrestar la tendencia de la sangre a formar coágulos cuando se expone a materiales extraños en un DAV. El riesgo de accidente cerebrovascular varía según el tipo de DAV colocado y otros factores de riesgo. [60] Tanto la fibriliación 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 DAV. [68] Sin embargo, es difícil medir la presión arterial en pacientes con DAVI 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 DAV se producen porque las superficies artificiales de los dispositivos sirven como superficie para el crecimiento de bacterias o hongos. [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 virales que requieren una terapia profiláctica adecuada . [72]

Teniendo en cuenta 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 médica, se encuentran disponibles varios recursos dirigidos al paciente basados ​​en Internet 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.
Las adiciones con referencias son bienvenidas.

Ver también

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