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Method Article
Das vorliegende Protokoll bietet eine detaillierte Beschreibung eines perkutanen rechtsventrikulären Unterstützungssystems mit zwei Lumen und veranschaulicht Schritt-für-Schritt-Anweisungen für das sichere Implantieren, Verwalten und Entfernen des Geräts. Eine Anleitung zur Verwendung und zur Fehlerbehebung von Komplikationen aus einer der wichtigsten monozentrischen Erfahrungen ist ebenfalls enthalten.
Der rechtsventrikuläre (RV) Schock, der klassischerweise durch einen erhöhten zentralvenösen Druck (CVP) mit normalem bis niedrigem Pulmonalarteriendruck (PA) und pulmonalem Kapillarkeildruck (PCWP) gekennzeichnet ist, bleibt unbehandelt weltweit eine bedeutende Ursache für Morbidität und Mortalität. Die Therapien zur Behandlung des RV-Schocks reichen von der medizinischen Behandlung bis hin zur dauerhaften oder perkutanen mechanischen Kreislaufunterstützung (MCS). Ein einzigartiges MCS-Gerät, ein perkutanes rechtsventrikuläres Unterstützungssystem (pRVAD), das 2014 von der Food and Drug Administration (FDA) für die Verwendung zugelassen wurde, funktioniert, indem es das RV vorübergehend über einen einzelnen, doppellumigen Katheter mit extrakorporaler mechanischer Unterstützung entlastet und in der Lage ist, Blut vom rechten Vorhof (RA) zur Haupt-PA zu leiten. Obwohl ursprünglich als venös-venöses extrakorporales Membranoxygenierungsgerät (VV-ECMO) zugelassen, konzentriert sich diese Arbeit auf den Einsatz von RV-Unterstützung, da bereits zuvor ambulante VV-ECMO-Strategien beschrieben wurden. Der Katheter wird am häufigsten durch die rechte Vena jugularis (IJ) in die PA eingeführt und an eine externe Pumpe angeschlossen, die einen Fluss von bis zu 5 l/min ermöglicht. Dieses Gerät kann eine attraktive Wahl für die Behandlung von RV-Schocks sein, da es perkutanes, minimal-invasives Einführen und Entfernen ermöglicht und die Möglichkeit bietet, den Patienten zu gehen, während das Gerät an Ort und Stelle ist. In diesem Protokoll werden die Geräte, hämodynamische Effekte, Indikationen, Kontraindikationen, Komplikationen, die derzeit in der Literatur verfügbare Forschung und Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Implantation, Verwaltung und Extraktion des Geräts ausführlich erläutert, zusammen mit der Anleitung zur Verwendung und Fehlerbehebung von Komplikationen aus einer der größten, monozentrischen Erfahrungen mit dem Gerät.
Der kardiogene Schock (CS) aufgrund eines rechtsventrikulären Versagens (RV) ist nach wie vor eine der am schwierigsten zu behandelnden kardialen Erkrankungen und deutet auf eine hohe Mortalität und Morbiditäthin 1. Es gibt drei primäre pathologische Zustände, die zu einem RV-Versagen führen können: Verlust der myokardialen Kontraktilität, Volumenüberlastung und Drucküberlastung2. Nach einer Herztransplantation kann der Verlust der RV-Kontraktilität sekundär zu einer Myokardischämie, einem Infarkt oder einer Entzündung führen, die durch eine Myokarditis oder eine primäre Transplantatdysfunktion verursacht wird3. Eine RV-Volumenüberlastung kann sekundär zu einer rechtsseitigen Klappeninsuffizienz, einem Shunt oder einer unzureichenden Volumeneliminierung (z. B. Nierenversagen) im Vergleich zur enteralen oder intravenösen Aufnahmesein 4. Eine Überlastung des RV-Drucks kann aus einer Verschlechterung der pulmonalen Hypertonie (pHTN), einer Lungenstenose, einer akuten Lungenembolie oder einer dekompensierten linksseitigen Herzinsuffizienz resultieren, der häufigsten Ursache für RV-Versagen5. Perkutane Behandlungsoptionen sind zu einer der Hauptstützen für die Behandlung von RV CS geworden. Neben der medikamentösen Therapie stehen mehrere Geräte zur Behandlung von RV-Versagen zur Verfügung, darunter die venös-arterielle extrakorporale Membranoxygenierung (VA-ECMO), das offene/zentrale rechtsventrikuläre Unterstützungssystem (RVAD), Impella RP, das TandemHeart RV-Unterstützungssystem und das Protek Duo2.
Das Protek Duo ist das einzige minimal-invasive perkutane RVAD (pRVAD) mit einer Dual-Lumen-Kanüle, die das Gehen ermöglicht, während das Gerät an Ort und Stelleist 6 und wird zunehmend in RV CS verwendet, um das RV zu entlasten. Obwohl ursprünglich als venös-venöses extrakorporales Membranoxygenierungsgerät (VV-ECMO) zugelassen, wird sich diese Arbeit auf seine Verwendung zur RV-Unterstützung konzentrieren, da ambulante VV-ECMO-Strategien bereits zuvor beschrieben wurden7. Es entlastet das RV, indem es Blut von der RA in die Lungenarterie (PA) leitet, und ermöglicht die Möglichkeit, eine extrakorporale Zentrifugalpumpe mit oder ohne Oxygenator anzubringen, um eine optimale RV-Unterstützung zu ermöglichen. Das Gerät wurde 2014 von der Food and Drug Administration (FDA)8 für den Einsatz zugelassen. Er kann Durchflüsse von bis zu 4,5-5 L/minliefern 9,10. Sein Dual-Lumen-Katheterdesign saugt Blut über die proximale Zuflusskanüle in der RA an und leitet es über die zentrale PA ab, wobei das RV im Wesentlichen umgangen wird.
Die Kanüle besteht aus zwei unterschiedlichen Lumen mit einem drahtverstärkten Körper. Zwei konzentrische Kanäle für einen bidirektionalen Fluss in einer einzigen Kanüle ermöglichen die gleichzeitige venöse Drainage und Reinfusion von Blut während der extrakorporalen Unterstützung. Der proximale Teil des Geräts ist getrennt und nicht verdrahtet, was eine externe Klemmung ermöglicht, um den Blutfluss während der Implantation und Extraktion des Kanülengeräts zu verhindern. Für eine genaue Positionierung des Geräts wird die Kanüle mit distalen und proximalen Markern markiert, um die Einführtiefe zu identifizieren. Die distalen Marker sind röntgendicht und ermöglichen eine Visualisierung des Geräts in der Röntgenbildgebung, um die Position des Katheters im rechten Vorhof (RA) zu bestimmen. Neben den Markierungen gibt es Fenestrationen oder Löcher an der distalen Spitze und im mittleren Teil des Katheters. Durch die sechs seitlichen Löcher an der distalen Spitze kann das Blut aus dem Katheter in die PA fließen. Durch die Löcher in der Mitte des Schaftes kann sauerstoffarmes Blut von der RA in den Katheter fließen (Abbildung 1). Dieses Design ermöglicht den prä-, intra- und postoperativen Einsatz des Geräts während des gesamten Kontinuums der Eingriffe, die einen kardiopulmonalen Bypass (CPB) erfordern. So wurde das Gerät von uns z.B. isoliert oder im Rahmen einer biventrikulären temporären Unterstützung vor einem dauerhaften linksventrikulären Unterstützungssystem (LVAD) eingesetzt. Es wurde dann während des Eingriffs in eine venöse Drainagekanüle für CPB umgewandelt (indem "Y" die beiden Gliedmaßen mit dem venösen Drainageglied des Kreislaufs verbindet) und dann postoperativ auf RA/PA-Bypass zur RVAD-Unterstützung zurückgeführt. Darüber hinaus wurde die Kanüle auch als PA-Beatmung für die linksventrikuläre (LV) Entlastung/Beatmung im Setting der VA-ECMO mit LV-Dehnung verwendet, indem sowohl der RA- als auch der PA-Port mit venöser Drainage versehen wurde, wiederum in der Vorbereitungseinstellung für die CPB-Verfahren und der anschließenden Umwandlung in eine RVAD-Unterstützung.
Derzeit sind zwei Grössen erhältlich, die 29 Fr oder 31 Fr (Abbildung 2). Diese Katheter sind so konzipiert, dass sie das Einführen erleichtern, und haben daher ein konisches Design, damit der distale Teil des Geräts sicher durch alle Herzstrukturen geleitet werden kann. Konkret verjüngt sich die 29 Fr zu 16 Fr und die 31 Fr zu 18 Fr. Beide Größen sind aus den gleichen Materialien gefertigt. Nach Angaben der FDA sind beide Größen in Bezug auf Zugfestigkeit, Integrität des Signalwegs, Knickradius und Hämolyseraten identisch. Sie unterscheiden sich hinsichtlich der Kanülensteifigkeit und der Druck-Strömungseigenschaften, was bei einer Änderung des Kanülendurchmessers zu erwarten ist. Trotz ihrer Unterschiede sind sie entschlossen, in ihren funktionalen Fähigkeiten gleichwertig zu sein. Die größeren Fr-Größen werden in der Regel für diejenigen verwendet, die mehr Blutfluss benötigen, um eine optimale hämodynamische Unterstützung zu erreichen11.
Ein wesentliches Indikat für die Verwendung des pRVAD ist das Versagen des refraktären RV. Dazu gehören der Status des RV-Versagens nach LVAD-Platzierung, der Status nach einer Kardiotomie, ein postakuter Myokardinfarkt oder der Status nach einer Herztransplantation12. Dieses Gerät wird häufig in Verbindung mit anderen Therapien wie Diuretika, inotropen Mitteln, Vasopressoren und pulmonalen Vasodilatatoren verwendet, um eine individuelle optimale hämodynamische Unterstützung zu bieten und gleichzeitig Zeit für den Umbau des nativen RV zu haben. Es wurde auch dokumentiert, dass das Gerät bei schwerem pHTN, wie im obigen Beispiel erwähnt, und akuter Myokarditis13 eingesetzt wurde. Nach unserer Erfahrung haben wir bei schwerem pHTN erfolgreich von der Unterstützung entwöhnt und aus dem Krankenhaus entlassen; Solche Fälle sind jedoch selten, und im Allgemeinen wird eine RVAD-Unterstützung bei schwerer Hypertonie bei erhöhtem Druck innerhalb der PAs vermieden und würde daher eine Dekompression der PAs mit VA-ECMO (ambulante Strategien, wenn eine längere Unterstützung erforderlich ist) oder RA zu linken Atrium-Bypass-Konfigurationen bevorzugen, wenn dies möglich ist.
Der Pulsatilitätsindex der Lungenarterie (PAPI) wird häufig bei der klinischen Gesamtbewertung verwendet, um Patienten zu identifizieren, die von einer minimalinvasiven Behandlung mit diesem Gerät profitieren könnten. Der PAPI ist eine validierte hämodynamische Metrik zur Beurteilung des Grades und des Vorhandenseins eines RV-Versagens. Er wird berechnet aus dem systolischen PA-Druck abzüglich des diastolischen Lungendrucks dividiert durch den zentralvenösen Druck (CVP). Patienten mit einem PAPI von weniger als 0,9 sollten für eine RV-Unterstützung in Betracht gezogen werden13. Die kardiale Leistungsabgabe (CPO) kann mit dem PAPI berechnet werden, um Patienten zu unterscheiden, die von einer RV-Unterstützungstherapie profitieren könnten. Sie wird berechnet, indem der mittlere arterielle Druck mit dem Herzzeitvolumen multipliziert und durch 451 dividiert wird. Wenn der CPO weniger als 0,6 beträgt, kann eine Behandlung des RV-Versagens gerechtfertigt sein. Ist der CPO größer als 0,6, besteht Interpretations- und Diskussionsspielraum für mögliche andere Therapien14. Die meisten Beweise empfehlen jedoch RV-Therapien, wenn der PAPI, wie oben erwähnt, weniger als 0,9 beträgt. Letztendlich basiert die Entscheidung für eine mechanische Unterstützung auf der klinischen Bewertung, wobei diese quantitativen Metriken als wertvolle Ergänzungen bei der Entscheidungsfindung dienen.
Zu den Kontraindikationen für die Verwendung dieses mechanischen Kreislaufunterstützungsgeräts (MCS) gehören schwere vaskuläre oder rechtsherzobstruktive Pathologien, einschließlich bestehender interner Jugularvenenstenose oder -thrombose, schwerer Lungenstenose und früherer Trikuspidalklappenersatz, der eine sichere Platzierung des Geräts ausschließt11. Ein Fall von akutem Syndrom der oberen Hohlvene (SVC) nach der Platzierung eines geeigneten IJ Protek Duo erforderte eine emergente Rekonfiguration auf eine alternative Unterstützungsstrategie. In Ermangelung einer schweren Stenose der Trikuspidalklappe ist die Reparatur der Trikuspidalklappe keine Kontraindikation für die Verwendung des Geräts. Der Ersatz der Pulmonalklappe (PVR) ist keine Kontraindikation, und in der Literatur gibt es mehrere Berichte über die Verwendung dieses Geräts innerhalb eines PVR15. Eine relative Kontraindikation für die Verwendung des pRVAD ist eine Pneumonektomie in der Vorgeschichte aufgrund einer Ligatur einer der proximalen Ast-PAs mit diesem Verfahren und die Besorgnis über eine Draht- oder Kanülenverletzung des PA-Stumpfes oder einen übermäßigen Druck auf den Stumpf durch den RVAD-Fluss. Darüber hinaus kann es in Fällen mit umfangreicher Thoraxbestrahlung sein, dass das Gewebe eine Dilatation und Platzierung der Kanüle nicht zulässt, was eine pRVAD-Platzierung ausschließt.
Mit der Verwendung dieses MCS-Geräts sind mehrere Komplikationen verbunden. Ein potenzielles Risiko bei der Behandlung eines RV-Schocks mit dem Gerät ist die Demaskierung einer LV-Dysfunktion oder einer bisher unerkannten biventrikulären Dysfunktion. Zum Beispiel erscheint das LV manchmal bei einem RV-Ausfall pseudonormal, da es zu einer erheblichen Unterfüllung des LV kommt. Mit einem RVAD wird jedoch die Vorwärtsströmung optimiert, und eine erhöhte Füllung des LV kann eine LV-Dysfunktion aufdecken. In vielen Fällen müssen diese Patienten auf VA-ECMO umgestellt werden. Darüber hinaus setzt die prothrombogene Natur der Kanüle den Patienten einem Risiko für thromboembolische Ereignisse aus. Um dieses Problem zu bekämpfen, ist es Standardtherapie, dass alle Patienten gleichzeitig mit Antikoagulation behandelt werden. Die zusätzliche Antikoagulationstherapie birgt jedoch ein eigenes Risiko für Blutungskomplikationen wie Blutungen an der Zugangsstelle, Blutungen im Magen-Darm-Trakt, hämorrhagische Schlaganfälle und das Risiko einer Heparin-induzierten Thrombozytopenie (HITT)16. Unterbrechungen der Antikoagulation aufgrund von Blutungskomplikationen können eine Pumpenthrombose verursachen. In dieser Einstellung muss das Gerät dringend ausgetauscht werden. Die Diagnose muss unter anderem für eine akute hämodynamische Verschlechterung und einen geringen Gerätefluss, einschließlich Sepsis oder Hypovolämie/Blutung, schnell geklärt werden.
Trotz all seiner möglichen Komplikationen wird diese pRVAD in vielen Krankenhäusern in den Vereinigten Staaten immer häufiger für die nicht-invasive Behandlung von RV-Versagen eingesetzt. Sein tragbares Design ermöglicht es den Patienten, frei zu sitzen, zu stehen und sogar zu gehen, wenn sie richtig positioniert und gesichert sind. Es kann sogar nach der Entwöhnung des Geräts einfach am Krankenbett entfernt werden. Das Gerät ist von der FDA für die Verwendung bis zu 6 Tagen zugelassen, aber es gibt Berichte über die Verwendung von Wochen bis Monaten17. Die Vorrichtung kann zur VV-ECMO-Unterstützung verwendet werden, indem der Schaltung an jeder beliebigen Stelle während der Verwendung der Vorrichtung18 ein Oxygenator hinzugefügt wird. Das 31 Fr-Gerät verfügt auch über eine RD-Version (Rapid Deployment), die in Abbildung 3 zu sehen ist. Die RD wurde in der Literatur hauptsächlich als temporäre linksventrikuläre Unterstützungsvorrichtung bezeichnet, die als Brücke zu anderen Unterstützungsvorrichtungen verwendet wird, wobei die Platzierung über einen apikalen Zugang erfolgt, um eine minimalinvasive LV-Unterstützung zu gewährleisten19.
Im Gegensatz zum Protek Duo handelt es sich bei dem Impella RP um ein perkutanes Gerät zur Unterstützung des Wohnmobils, das in die Oberschenkelvene eingeführt wird, eine strenge Bettruhe erfordert und kein Gehen zulässt. Es bietet auch eine axiale Strömung im Vergleich zum Protek Duo, der eine Zentrifugalströmung bietet. Zentrifugalflussmessgeräte weisen bei vergleichbaren Schlaganfallraten niedrigere gastrointestinale Blutungsereignisseauf 17. Zu den häufig berichteten Komplikationen der Impella RP gehören Blutungen (42,9 %), Gefäßprobleme (22,8 %), Gerätefragmentierung (34,2 %), Gerinnung des Systems (17,1 %) und Gerätetrennung (8,6 %)20. Mehrere andere RV-Unterstützungsgeräte2 werden derzeit untersucht. Sie könnten in Zukunft auf den Markt kommen, aber im Moment bleibt dieses Doppelkanülengerät eine attraktive Wahl als nicht-invasives perkutanes Gerät für die kurzfristige Behandlung von RV-Versagen.
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Das vorliegende Protokoll wurde von der Ethikkommission für die Humanforschung des University of Nebraska Medical Center genehmigt. Das Protokoll folgt den Richtlinien der Ethikkommission für die Humanforschung derselben Universität.
1. Einsetzen des Gerätes
HINWEIS: Dieses Verfahren muss idealerweise in einer Fluoroskopie-Suite durchgeführt werden, um eine genaue Platzierung des Geräts zu gewährleisten.
2. Anschließen, Aktivieren und Warten des Geräts
3. Entnahme des Gerätes
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Das Gerät erhielt zunächst die FDA-Zulassung in den Vereinigten Staaten nach einer großen randomisierten Kontrollstudie, die eine 31-prozentige Verbesserung des Überlebens bei der Behandlung des akuten Atemnotsyndroms mit dem Gerät zeigte, das als VV_ECMOverwendet wurde 22. Schließlich wurde es als RA-zu-PA-Bypass zugelassen. Das Gerät ist jedoch noch nicht für den Einsatz als RVAD zugelassen, obwohl das Gerät in vielen großen Zentren bereits in vielen F...
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Ein Schock im Wohnmobil deutet auf eine außergewöhnlich hohe Sterblichkeit hin. Sie sollte frühzeitig im Krankheitsverlauf erkannt und aggressiv behandelt werden. Das Protek Duo ist ein hochmodernes MCS für die Behandlung von Wohnmobil-Schocks, das in jeder der SCAI-Stoßphasen platziert werden kann. Zu den kritischen Schritten bei der Platzierung der Vorrichtung gehören: Verschaffen des Zugangs unter Verwendung der modifizierten Seldinger-Technik21, sequenti...
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Poonam Velagapudi legt die folgenden Beziehungen zur Industrie offen: Sprecherbüro - Abiomed, Opsens; Beirat - Abiomed, Sanofi; Verpflegung/Reisekosten - Abiomed, Boston Scientific, Medtronic, Chiesi, Phillps.
Dieses Manuskript wäre ohne die außergewöhnliche Unterstützung meiner Mentoren, Dr. Poonam Velagapudi und Dr. Anthony Castleberry, sowie ohne die Unterstützung der gesamten kardiovaskulären und kardiothorakalen Abteilung des University of Nebraska Medical Center nicht möglich gewesen. Für die Herstellung dieses Papiers wurden keine Mittel verwendet.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Amplatzer Super Stiff Wire 0.035' x 145 cm | Boston Scientific | M001465631 | If not in stock, may use any stiff 0.035" wire. |
Avalon Tracheal Dilator | Avalon Laboratories Inc., Rancho Dominguez, CA | 12210 | This comes in a set. The 30 Fr dilator is the only part used. |
Full 29 Protek Duo Kit | LivaNova/ Tandem Life | 5820-2916 | Cannula, pump, holster, wrap |
Full 31 Protek Duo | LivaNova/Tandem Life | 5820-3118 | Cannula, pump, holster, wrap |
Hemochron Signature Elite ACT Testing Device and Supplies | Werfen North America | DCJACT-A and DCJACT-N | |
Lidocaine | Pharmaceutical | Pfizer | |
LifeSPARC Centrifugal Pump | LivaNova/ Tandem Life | 5840-2417 | |
Micropuncture needle | Cook Medical | G56202 | 5 Fr |
Multi-Lumen Access Catheter | Arrow/Teleflex | AK-21242-CDC | 9 Fr |
Preparation solution | Pharmaceutical | NA | Chlorohexidine-based or iodine-based |
Protek Duo Cannula 29Fr | LivaNova/ Tandem Life | 5140-4629 | Components: One 29 Fr ProtekDuo Veno-Venous Wire Reinforced Cannula with radiopaque tip markers, One 13 Fr Introducer |
Protek Duo Cannula 31Fr | LivaNova/Tandem Life | 5140-5131 | - 31 Fr x 51 cm Veno-Venous Dual Lumen Cannula with Introducer |
Protek Duo Insertion Kit | LivaNova/ Tandem Life | 5100-0014 | Components: balloon tipped PA catheter, one 0.035 stiff guidewire |
Protek Duo RD Cannula | LivaNova/Tandem Life | 5820-3631 | Cannula, introducer |
Swan Ganz Catheter | Edwards Lifesciences | 774F75 or 777F8 | |
Ultrasound | Standard vascular ultrasound. | GE | |
Ultrasound probe cover over the ultrasound transducer | Standard probe cover to match vascular ultrasound transducer | GE | |
Voyager Vest Kit | LivaNova/Tandem Life | Contact LivaNova | Includes vest and wrap. Should not be used on patients with a known allergy to neoprene. |
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