Die intraaortale Ballonpumpe

Zusammenfassung

Wir beschreiben die Schritte zur perkutanen Implantation der intraaortalen Ballonpumpe (IABP), einer mechanischen Kreislaufunterstützung. Es wirkt durch Gegenpulsation, Aufblasen zu Beginn der Diastole, Erhöhung des diastolischen Aortendrucks und Verbesserung des koronaren Blutflusses und der systemischen Perfusion sowie Deflation vor der Systole, wodurch die linksventrikuläre Nachlast reduziert wird.

Zusammenfassung

Der kardiogene Schock bleibt eines der schwierigsten klinischen Syndrome in der modernen Medizin. Mechanische Unterstützung wird zunehmend bei der Behandlung von kardiogenen Schocks eingesetzt. Die intraaortale Ballonpumpe (IABP) ist eine der frühesten und am weitesten verbreiteten Arten der mechanischen Kreislaufunterstützung. Das Gerät wirkt durch externe Gegenpulsation und verwendet systolische Entladung und diastolische Erhöhung des Aortendrucks, um die Hämodynamik zu verbessern. Obwohl IABP im Vergleich zu neueren mechanischen Kreislaufunterstützungsgeräten weniger hämodynamische Unterstützung bietet, kann es in geeigneten Situationen aufgrund seiner relativen Einfachheit des Einführens und Entfernens, der Notwendigkeit eines kleineren Gefäßzugangs und eines besseren Sicherheitsprofils immer noch das mechanische Stützgerät der Wahl sein. In diesem Review diskutieren wir die Ausrüstung, verfahrenstechnische und technische Aspekte, hämodynamische Effekte, Indikationen, Evidenz, aktuellen Stand und jüngste Fortschritte bei der Verwendung von IABP bei kardiogenem Schock.

Einleitung

Der kardiogene Schock ist ein klinischer Zustand, der durch eine verminderte Endorganperfusion aufgrund einer schweren Herzfunktionsstörung gekennzeichnet ist. Die am weitesten verbreitete Definition des kardiogenen Schocks basiert auf der Studie Should We Emergently Revascularize Occluded Coronaries for Cardiogenic Shock (SHOCK)¹ und Intra-aortic Balloon Support for Myocardial Infarction with Cardiogenic Shock (IABP-SHOCK-II)² und umfasst die folgenden Parameter:

1. Systolischer Blutdruck <90 mm Hg für ≥30 min oder Vasopressor und/oder mechanische Unterstützung zur Aufrechterhaltung des SBP ≥90 mm Hg

2. Nachweis einer Endorganhypoperfusion (Urinausscheidung <30 ml/h oder kühle Extremitäten)

3. Hämodynamische Kriterien: Herzindex ≤2,2 l/min/m² und pulmonaler Kapillarkeildruck ≥15 mm Hg

Akuter Myokardinfarkt (AMI) ist die häufigste Ursache für kardiogenen Schock und macht etwa 30% der Fälle aus³. Trotz Fortschritten in der Behandlung von Patienten mit AMI mit frühinvasiver Revaskularisation bleibt die Mortalität des kardiogenen Schocks hoch⁴. Der Mechanismus der diastolischen Augmentation, der eine Verbesserung der koronaren Perfusion und eine verminderte linksventrikuläre Arbeit zeigt, wurde erstmals 1958 demonstriert⁵. Anschließend wurde 1962 der erste experimentelle Prototyp des IABP entwickelt⁶. Sechs Jahre später präsentierten Kantrowitz et ^al.7 die ersten klinischen Erfahrungen mit IABP-Anwendungen bei vier Patienten mit AMI und kardiogenem Schock, die auf eine medizinische Therapie nicht ansprachen.

Der Wirkmechanismus des IABP beinhaltet das Aufblasen des Ballons während der Diastole und die Deflation während der Systole. Daraus ergeben sich zwei wichtige hämodynamische Konsequenzen: Wenn sich der Ballon in der Diastole aufbläst, wird das Blut in der Aorta in der Nähe der Aortenwurzel verschoben, wodurch der koronare Blutfluss erhöht wird. Wenn sich der Ballon in der Systole entleert, verursacht er einen Vakuum- oder Saugeffekt, der die Nachlast verringert und das Herzzeitvolumen erhöht⁸. Die durch IABP verursachten hämodynamischen Veränderungen sind unten⁹ aufgeführt (Tabelle 1):

1.Erhöhung des diastolischen Drucks der Aorta

2.Senkung des systolischen Blutdrucks

3.Erhöhung des mittleren arteriellen Drucks

4.Abnahme des pulmonalen Kapillarkeildrucks

5. Steigerung des Herzzeitvolumens um ~ 20%

6.Erhöhung des koronaren Blutflusses¹⁰

Die Hauptindikationen von IABP sind kardiogener Schock (aufgrund von AMI und anderen Ursachen wie ischämische und nicht-ischämische Kardiomyopathie, Myokarditis), mechanische Komplikationen von AMI wie Ventrikelseptumdefekt oder schwere Mitralinsuffizienz, mechanische Unterstützung bei perkutanen Koronarinterventionen mit hohem Risiko¹¹, als Brücke zur Koronararterien-Bypass-Operation bei Patienten mit kritischer KHK, Unfähigkeit, den kardiopulmonalen Bypass zu entwöhnen und als Brücke zur Entscheidung oder zu fortgeschrittenen Therapien wie linksventrikuläre Unterstützungssysteme (LVAD) oder Herztransplantation bei Herzinsuffizienz im Endstadium^12,13,14,15. Kontraindikationen für die Verwendung von IABP sind mittelschwere oder schwere Aorteninsuffizienz, die sich bei Gegenpulsation verschlimmern kann, schwere periphere Gefäßerkrankungen, die einen optimalen arteriellen Zugang und eine optimale Platzierung des Geräts ausschließen würden, und Aortenpathologien wie Dissektion^12,15.

Das IABP-Gerät besteht aus einer Konsole zur Steuerung der Einheit und einem Gefäßkatheter mit dem Ballon.

Die Konsole umfasst die folgenden vier Komponenten:

a) Überwachungseinheit, die hilft, ein Triggersignal für den Ballon zu verarbeiten und zu bestimmen. Das Signal kann entweder elektrokardiographisch (EKG) oder Drucksignalauslösung sein;

b) Steuereinheit: Verarbeitet das Triggersignal und aktiviert das Gasventil, um bei Inflation oder Deflation zu helfen;

c) Eine Gasflasche, die Helium enthält. Kohlendioxid ist eine Alternative, wird aber weniger bevorzugt als Helium. Helium hat eine geringere Dichte und bietet bessere Balloninflationseigenschaften mit schnellerer Inflation und Deflation¹⁶;

d) Eine Ventileinheit, die bei der Gasförderung hilft.

Der IABP (Ballon) Katheter ist ein 7-8,5 F Gefäßkatheter mit Abstandsmarkierungen. Der Katheter hat einen Polyethylenballon, der an der Spitze montiert ist. Die Ballongröße kann von 20-50 ml variieren. Der ideale Ballon hat eine Länge von der linken Arteria subclavia bis zum Start der Zöliakiearterie, wobei der aufgeblasene Durchmesser 90 bis 95% des Durchmessers der absteigenden Aorta misst. Die am häufigsten verwendete Ballongröße bei erwachsenen Patienten (Höhe 5'4"/162 cm bis 6'/182 cm) beträgt 40 ml. Ein 50 ml Ballon wird für Patienten >6'/182 cm und 34 cm Ballon für 5'/152 cm bis 5'4"/162 cm große Patienten^12,17 verwendet (Tabelle 2).

Protokoll

Dieses Protokoll folgt den Richtlinien der institutionellen Ethikkommission für Humanforschung.

1. Vorbereitung vor dem Einsetzen

HINWEIS: Das IABP wird vorzugsweise im Herzkatheterlabor unter fluoroskopischer Anleitung eingesetzt. Die Unterbringung am Krankenbett kann in sehr kritischen klinischen Situationen in Betracht gezogen werden.

1. Beginnen Sie mit der Vorbereitung des Katheterlabors auf das Verfahren. Bereiten Sie sterile Abdecktücher und Chlorhexidin oder Povidonjod vor, IABP-Kontrolleinheit, IABP-Katheter, Ultraschall für den arteriellen Zugang, 1% Lidocain für die Lokalanästhesie, Mikropunktionsnadel und -draht, Mikropunktionsscheide, 7-8,5 F arterielle Zugangshülle für den IABP je nach Ballongröße oder IABP-Hersteller, Nähte und sterilen Verband.
2. Bereiten Sie den Patienten auf die übliche sterile Weise vor und drapieren Sie ihn mit einem Plan, um Zugang zur Oberschenkelarterie zu erhalten.
   HINWEIS: IABP kann auch durch die Arteria axillaris eingeführt werden, dies erfordert jedoch oft einen chirurgischen Schnitt.
3. Lassen Sie den Patienten flach auf den Rücken legen. Verabreichen Sie eine moderate bewusste Sedierung, wenn das klinische Szenario dies zulässt, indem Sie die Leistenzugangsstelle großzügig mit 1% Lidocain infiltrieren.
4. Bereiten Sie den IABP-Katheter vor. Verwenden Sie eine 50-ml-Spritze, um ein Vakuum anzuwenden und den Ballon vollständig zu entleeren, indem Sie das Einwegventil an der Katheternabe verwenden.
5. Entfernen Sie das Stylet im Katheter und spülen Sie das innere Lumen manuell mit 3-5 ml Kochsalzlösung.

2. Einfügung des IABP

1. Erhalten Sie einen arteriellen Zugang mit der Seldinger-Technik¹⁸. Verwenden Sie einen ultraschallgesteuerten Gefäßzugang, um den Erfolg im ersten Durchgang zu verbessern und vaskuläre Komplikationen zu minimieren.
2. Führen Sie eine Mikropunktionsnadel in einem Winkel von 45° ein und führen Sie den Einführungsdraht ein, sobald die Blutrückführung erreicht ist.
3. Führen Sie die Mikropunktionshülle ein.
4. Tauschen Sie die Mikropunktionshülle gegen eine größere IABP-Hülle aus. Die Mantelgröße variiert je nach Hersteller und Ballongröße, beträgt aber normalerweise 7-8,5 F.
   HINWEIS: Es gibt zwei Methoden, um den IABP-Katheter einzuführen und voranzutreiben. Der Katheter kann entweder mit einem Draht zurückgeladen oder über einen Draht vorgeschoben werden.
5. Führen Sie den IABP-Katheter mit kurzen Hüben durch die Hülle, bis die korrekte Platzierung erreicht ist. Die optimale Ballonposition ist dort, wo sich die Spitze distal zum Start der linken Arteria subclavia befindet. Dies ist oft nicht leicht zu identifizieren, und daher verwenden Sie die Carina der Luftröhre als Orientierungspunkt, um sicherzustellen, dass das proximale Ende über den Nierenarterien liegt.
6. Position durch Durchleuchtung bestätigen. Befestigen Sie den Katheter entweder mit Nähten oder vom Hersteller bereitgestellten Verriegelungsplatten und tragen Sie einen sterilen Verband auf.
   ACHTUNG: Eine falsche Ballonposition führt zu einer verminderten diastolischen Augmentation oder zu vaskulären Komplikationen aufgrund einer direkten endovaskulären Verletzung.

3. Einschalten und Einrichten des IABP

1. Entfernen Sie den Führungsdraht und saugen Sie 3 ml Blut aus dem inneren Lumen ab. Spülen Sie das innere Lumen mit 3-5 ml Kochsalzlösung.
2. Befestigen Sie einen Standard-Arteriendrucküberwachungsschlauch an der Katheternabe. Entfernen Sie das Einwegventil aus dem Katheter und befestigen Sie den Katheterhub mit dem mitgelieferten Erweiterungskatheter an der Konsole.
3. Schalten Sie IABP ein und öffnen Sie den Gastank. Schließen Sie das EKG-Kabel an die Konsole an. Schließen Sie das Glasfaser- oder Druckkabel an die Konsole an (je nach Hersteller).
4. Drücken Sie die Starttaste auf der Konsole. Dieser spült und füllt den Ballon automatisch, kalibriert, wählt eine geeignete EKG-Leitung und einen geeigneten Auslöser aus und stellt automatisch den Aufblas- und Deflationszeitpunkt ein.
   1. Wählen Sie je nach klinischem Szenario einen geeigneten Betriebsmodus - Automatisch, Halbautomatisch oder Manuell.
   2. Wählen Sie eine Triggerquelle aus. Das IABP verwendet einen Trigger, um den Beginn des nächsten Herzzyklus zu identifizieren. Es entleert den Ballon, wenn er ein auslösendes Ereignis erkennt. Auslöser kann entweder EKG (R-Welle) oder Druck (systolischer Aufschlag) sein.
   3. Beobachten Sie die Druckänderungen auf der IABP-Konsole, indem Sie eine Frequenz von 1:2 einstellen. Bestätigen Sie, dass der assistierte systolische Druck niedriger ist als der assistierte enddiastolische Druck, dass der assistierte enddiastolische Druck abnimmt und dass die diastolische Augmentation über dem systolischen Druck liegt - all dies ist mit einer optimalen IABP-Unterstützung verbunden (Abbildung 1).
   4. Stellen Sie die geeignete IABP-Frequenz ein, die 1:1, 1:2 oder 1:3 sein kann. Dies stellt die Häufigkeit des Ballonaufblasens mit jedem Auslöser dar.
   5. Vergewissern Sie sich, dass das IABP-Timing angemessen ist.
      HINWEIS: Ein ideales IABP-Timing besteht aus Folgendem: a) Inflation an der dikrotischen Kerbe, die als scharfes "V" erscheint. Im Idealfall steigt die diastolische Augmentation über die Systole und b) die Deflation tritt kurz vor der nächsten Systole auf (Abbildung 1).
5. Verwenden Sie eine kontinuierliche Spülung durch das innere Lumen (normalerweise 3 ml / h).
   HINWEIS: Der Patient und die IABP-Konsole sind nun bereit für den Transport.
6. Verwenden Sie systemische Antikoagulation, um das Risiko einer arteriellen Thromboembolie zu reduzieren.
   HINWEIS: Dies ist institutionenabhängig und einige Zentren verwenden keine systemische Antikoagulation für eine IABP-Frequenz von 1:1¹⁹.

4. Beurteilung des Patienten nach Platzierung von IABP

1. Überprüfen Sie distale Impulse. Wenn der linke radiale Puls schwach ist, überprüfen Sie die Position des Ballons, um sicherzustellen, dass er die linke Arteria subclavia nicht verschließt. Wenn keine distalen Impulse in der unteren Extremität festgestellt werden, sollten Sie das Entfernen des IABP und möglicherweise einen alternativen Zugang in Betracht ziehen.
2. Überprüfen Sie die Einstichstelle auf Blutungen oder Hämatome.
3. Überwachen Sie die Urinproduktion. Wenn die Urinproduktion abnimmt oder wenn Hämaturie befürchtet wird, überprüfen Sie die Ballonposition erneut, um zu bestätigen, dass der Ballon über dem Niveau der Nierenarterien liegt.
4. Wenn sich Blut im IABP-Schlauch befindet, vermuten Sie einen Ballonriss. Stoppen Sie sofort den IABP (dies geschieht normalerweise automatisch) und entfernen Sie den Katheter.
5. Holen Sie sich täglich eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs, um die optimale Positionierung des Geräts zu überprüfen. Wechseln Sie auch den sterilen Verband täglich, um die Wahrscheinlichkeit einer Infektion zu verringern.

5. Entfernung von IABP

1. Stoppen Sie die systemische Antikoagulation und stellen Sie IABP auf 1:1 ein.
2. Palpieren Sie den Femurpuls und überprüfen Sie die distale Perfusion der Basislinie, indem Sie einen Doppler des Pedalpulses erhalten.
3. Überprüfen Sie die aktivierte Gerinnungszeit. Es sollte idealerweise weniger als 150-160 Sekunden sein.
4. Nähte entfernen.
5. Sobald Sie zum Ziehen bereit sind, drücken Sie die Stopp-Taste auf dem IABP-Konsolenbildschirm.
6. Ziehen Sie den IABP, bis der Widerstand gegen die Hülle erreicht ist.
7. Ziehen Sie die Scheide und IABP als Einheit.
8. Halten Sie den manuellen Druck über die Oberschenkelarterie für 20-30 Minuten oder bis die Blutung aufhört.
9. Distale Impulse mit Doppler neu bewerten.
   HINWEIS: Der manuelle Druck wurde hier im Protokoll erwähnt, da er universell ist. Es gibt jedoch zahlreiche andere Methoden neben dem manuellen Druck, um eine femorale arterielle Hämostase zu erreichen. Diese sind institutionenabhängig und umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: externe Kompressionsgeräte wie FemoStop, Gefäßverschlussgeräte wie Angioseal und Perclose ProGlide Suture-Mediated Closure System. Das oben genannte Protokoll wurde teilweise unter Verwendung offizieller Geräteinformationsleitfäden und Handbücher verschiedener IABP-Hersteller entwickelt.

Ergebnisse

Obwohl sie seit vielen Jahrzehnten verwendet werden, sind die Beweise für die Verwendung von IABP umstritten. Die routinemäßige Anwendung von IABP bei Patienten mit AMI und kardiogenem Schock wird nicht empfohlen. Die bisherigen Leitlinien der American Heart Association/American College of Cardiology (AHA/ACC) und der European Society of Cardiology (ESC) empfahlen dringend die Anwendung des IABP bei Patienten mit AMI-assoziiertem kardiogenem Schock (Klasse I B und Klasse I C) auf der Grundlage pathophysiologischer Üb...

Diskussion

Die mechanische Kreislaufunterstützung ist ein sich schnell entwickelndes Feld. Selbst mit der Einführung neuerer Stützgeräte bleibt IABP das am weitesten verbreitete und am einfachsten einzusetzende mechanische Kreislaufunterstützungsgerät, das derzeit verfügbar^{ist 25}. In diesem Artikel beschreiben wir ausführlich das Verfahren zur perkutanen Insertion von IABP, die Indikationen, Evidenz, Fehlerbehebung und Komplikationen. Trotz widersprüchlicher Beweise für die Verwendung von IABP bei ...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
IABP catheter and console	Getinge	Sensation Plus
Micropuncture Introducer Set	Cook Medical	G48006
Sterile drapes	Haylard
Ultrasound	GE
Lidocaine	Pfizer