Использование современных устройств механической поддержки кровообращения как альтернативы трансплантации сердца у пациентов с терминальной сердечной недостаточностью

Резюме

Актуальность. Национальный научный кардиохирургический центр (ННКЦ) вошел в число участников по проведению клинического испытания устройства механической поддержки кровообращения HeartMate 3 в 2014 г. В январе 2015 г. Казахстан стал первой страной в мире, где было одобрено коммерческое использование HeartMate 3.

Цель данного сообщения - оценка результатов использования HeartMate 3 у пациентов как в группе клинического исследования, так и в группе коммерческого использования. Материал и методы. Общее количество пациентов с HeartMate 3 составило 63. Мы проанализировали данные 62 пациентов (8 пациентов из группы клинического исследования и 54 из группы коммерческого использования). Большинство пациентов - мужчины (96,7%), средний возраст - 49±13 лет. Длительность механической поддержки кровообращения в среднем составила 398±248 дней. Максимальный период поддержки насчитывает 903 дня.

Результаты. HeartMate 3 был имплантирован пациентам в качестве как "моста" к трансплантации сердца (66%), так и постоянного лечения (34%). Большинство пациентов находились в классе 3-4 по шкале INTERMACS (Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support - Международный регистр механически ассистируемой поддержки кровообращения) (n=60, 96,7%). В настоящее время на поддержке HeartMate 3 находится 48 пациентов, 6 была выполнена трансплантация сердца, в 7 случаях наступил летальный исход. У 1 пациента возник тромбоз отточной канюли (из-за инфекции). Ему выполнили эксплантацию устройства на 233-е сут после имплантации и установили экстракорпоральную мембранную оксигенацию. Пациент скончался через 1 мес. Согласно графику Каплана-Мейера, выживаемость пациентов через 1 мес после имплантации LVAD HeartMate 3 составила 95%, через 6 мес и 1 год - 93%, че- рез 1,5 года - 87% и через 2 года - 73%. Основной причиной летальности был геморрагический инсульт (n=4, 6,4%). У 17 пациентов наблюдалась недостаточность правого желудочка (27,4%) с установкой механической поддержки правого желудочка только в 1 (1,6%) случае. Инфекция кабеля развилась у 7 (11,3%) пациентов. Не отмечено ни гемолиза, ни тромбоза устройства HeartMate 3.

Выводы. В целом результаты использования HeartMate 3 позитивные, с высоким процентом выживаемости пациентов. Не отмечено развития гемолиза или тромбоза устройства. Мы надеемся, что дополнительная работа с пациентами, их родственниками и региональными координаторами, улучшит результаты использования устройства HeartMate 3. 

Ключевые слова:устройство поддержки левого желудочка, механическая поддержка кровообращения, сердечная недостаточность, Казахстан, трансплантация сердца

Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2017. № 1. С. 7-14.

DOI: 10.24411/2308-1198-2017-00014

Статья поступила в редакцию: 18.01.2017. Принята в печать: 18.02.2017. 

Имплантация искусственных левых желудочков (left ventricular assist device - LVAD) улучшает качество и продлевает продолжительность жизни благодаря улучшению кровообращения у большинства пациентов с хронической сердечной недостаточностью (СН) [1]. В недавних исследованиях было показано, что однолетняя выживаемость пациентов после имплантации устройств механической поддержки кровообращения в качестве "моста" к трансплантации (BTT - bridge to transplantation) составила 85%, а 2-летняя выживаемость у больных с искусственными левыми желудочками в качестве окончательного лечения (DT - destination therapy) - 76% [2]. Было отмечено также, что у пациентов с поддержкой LVAD улучшаются функциональное состояние и качество жизни [2].

В Республике Казахстан первая операция на открытом сердце была выполнена в 1958 г. В последующем кардиохирургия в стране развивалась относительно медленно с выполнением около 200 операций на сердце в год. Значительный прогресс наступил только после 1991 г. В стране было открыто 26 кардиохирургических центров и отделений, и в 2014 г. в Казахстане было выполнено более 8000 операций на сердце.

До 2011 г. в Казахстане не было программ по хирургическому лечению терминальной СН. Пациентам данной группы назначали только медикаментозное лечение без возможности выполнения им имплантации LVAD и трансплантации сердца. В ноябре 2011 г. Национальный научный кардиохирургический центр (ННКЦ) при поддержке иностранных коллег открыл программу хирургического лечения СН в терминальной стадии, начав с имплантаций LVAD. Центр является единственным координатором данной программы, которая полностью поддерживается и финансируется правительством Республики Казахстан. Изначально имплантировали устройства HeartMate II и HeartWare. В 2014 г. Республика Казахстан вошла в круг участников по проведению клинического исследования насоса нового поколения LVAD HeartMate 3. Благодаря успешным полученным результатам Казахстан первым в мире получил разрешение на коммерческое использование данных устройств. Цель данного сообщения - описание клинических результатов имплантации LVAD HeartMate 3 у пациентов с хронической СН.

Материал и методы

В ННКЦ с момента открытия программы механической поддержки кровообращения с ноября 2011 г. по январь 2017 г. было имплантировано 221 устройство 215 пациентам. В ННКЦ используются 4 вида устройств: HeartMate II, CentriMag VAD и HeartMate 3 (St Jude Medical, Huntingdon, Cambridgeshire, UK), HeartWare HVAD (HeartWare International, Framingham MA, USA) (рис. 1). Результаты использования устройств HeartMate II и HeartWare были представлены в наших предыдущих публикациях [3-5]. В данной статье проанализированы данные 62 пациентов с устройствами HeartMate 3, имплантированными в нашем ННКЦ с 2014 г. по декабрь 2016 г. Для категоризации осложнений мы используем определения, согласно INTERMACS (Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support - Международный регистр механически ассистируемой поддержки кровообращения) [6]. Все пациенты подписали добровольное информированное согласие с разрешением использовать их клинические данные в научных целях.

Описание LVAD HeartMate 3

LVAD HeartMate 3 является устройством механической поддержки кровообращения нового поколения с центрифужным потоком (рис. 2) [7]. Данное устройство имплантируют интраперикардиально. Приточная канюля устанавливается в левый желудочек, отточный протез - в восходящий отдел аорты. LVAD HeartMate 3 имеет полностью магнитно-левитирующий ротор с большими путями кровотока (0,5 мм по бокам и 1,0 мм над и под ротором), которые сводят к минимуму напряжение сдвига, что должно способствовать снижению неблагоприятного воздействия на компоненты крови. Внутренние поверхности устройства текстурированы микросферами титана для уменьшения риска тромбообразования. Скорость ротора устройства варьирует от 3000 до 9000 об./мин с максимальным потоком 10 л/мин, а также он меняет скорость каждые 2 с для генерации искусственного пульса. К кабелю подсоединяется пара 14-вольтовых ионно-литиевых батарей или внешние источники питания переменного тока.

Статистический анализ

Для описательного анализа данные были представлены в виде количества пациентов, среднего значения ± стандартное отклонение. Выживаемость представлена в виде кривой Каплана- Мейера. Статистический анализ выполняли с использованием программы SPSS Statistics version 22.

VAD-программа

В октябре 2011 г. был открыт ННКЦ, а в ноябре того же года выполнена первая имплантация LVAD. Мультидисциплинарная команда ННКЦ, включающая кардиохирургов, кардиологов, VAD- координатора, анестезиологов-реаниматологов, невролога, нефрологов, медицинских сестер, диетолога, психолога, клинического фармаколога, физиотерапевтов, проходила обучение в ведущих клиниках Европы, США, а также у производителей устройств механической поддержки кровообращения. Мультидисциплинарный подход используется для отбора пациентов на операцию, их дальнейшего ведения и лечения.

Республика Казахстан занимает 9-е место по площади территории и 64-е по численности населения (свыше 17 млн человек, плотность населения - 6,5 чел./км2). Иногда расстояния от ННКЦ до региональных клиник превышают 2000 км. Поскольку пациентов после имплантации LVAD выписывают домой, очень важно наблюдать их у специально обученного медицинского персонала по месту жительства. В ННКЦ организованы ежегодные стажировки для врачей и медицинских сестер из региональных клиник, которым предоставлена возможность на практике изучить устройства механической поддержки кровообращения, а также особенности ухода за данной категорией пациентов (медикаментозное лечение, включая антикоагулянтную терапию, мониторинг осложнений и т.д.). Пациенты и их родственники также проходят обучение до и после операций.

Пациентам в ННКЦ LVAD имплантируют в качестве как BTT, так и DT, хотя большинство пациентов находятся на постоянной LVAD-поддержке. На момент открытия VAD-программы в Казахстане об операциях по пересадке сердца не шло и речи из-за определенного менталитета населения и огромной территории страны, что затрудняло доставку донорского сердца. До первой трансплантации сердца в стране было выполнено около 50 имплантаций устройств механической поддержки кровообращения. VAD-программа, а также возможность использования Organ Care System (система длительного сохранения органа) TransMedicsTM стали триггерами для развития программы трансплантации сердца в Казахстане. К настоящему времени 215 пациентам установлены VAD и 42 пациентам выполнена трансплантация сердца.

Процедура имплантации LVAD и послеоперационный уход за пациентами соответствуют установленным рекомендациям [8-9]. После стабилизации пациентов из отделения реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) их сначала переводят в кардиохирургическое отделение, а затем в отделение реабилитации, откуда пациентов выписывают домой. Каждому пациенту выдают идентификационную карту с серийным номером и контактными данными VAD-координатора в Астане. В течение первых 4 лет существования программы в ННКЦ существовало специальное отделение для поздней реабилитации и контрольного обследования пациентов данной группы через 1, 3 и 6 мес после имплантации VAD. По мере развития региональных реабилитационных отделений и увеличения опыта местных VAD-координаторов необходимость в данном отделении в ННКЦ исчезла. В настоящее время пациенты из разных городов приезжают к нашим специалистам после операций для амбулаторного контроля, а также при возникновении серьезных осложнений, не корригируемых по месту жительства. Находясь дома, пациенты еженедельно присылают нашему VAD- координатору и медицинским сестрам фотографии области выхода кабеля устройства, значения международного нормализованного отношения (МНО) через средства мобильной связи.

Результаты

Основные данные пациентов с LVAD HeartMate 3 представлены в табл. 1. Средний возраст пациентов составил 49±13 лет. Самому младшему пациенту было 16 лет. За весь период существования VAD-программы у нас имеется опыт имплантации устройств 5 пациентам от 9 до 16 лет. В Казахстане пока нет закона, позволяющего изымать органы у доноров детского возраста, поэтому имплантации LVAD в педиатрической группе резко ограничены из-за низкой вероятности размерной совместимости сердца взрослого донора и ребенка. Причинами СН в основном были дилатационная и ишемическая кардиомиопатии. Согласно шкале INTERMACS [10], в классе 2 были 2 (3,2%) пациента, в классе 3 - 36 (58,1%); в классе 4 - 24 (38,7%). У 66% пациентов (n=41) VAD имплантировали в качестве BTT и у 34% (n=21) - в качестве DT.

 Из 62 пациентов с LVAD HeartMate 3 летальный исход констатирован у 7 (11%). В 4 случаях причиной смерти послужил геморрагический инсульт, у 2 пациентов - полиорганная недостаточность. Трансплантация сердца выполнена 6 пациентам. Среднее время от имплантации LVAD до трансплантации сердца составило 284±204 сут (от 50 до 530 сут). Средняя продолжительность пребывания пациента в ОРИТ составила 5,7±7,8 сут, длительность послеоперационной госпитализации в ННКЦ от даты операции до выписки - 26,17± 17 сут. В среднем пациенты на LVAD-поддержке находились 398±248 сут (от 12 до 903 сут).

Согласно кривой Каплана-Мейера, выживаемость пациентов через 1 мес после имплантации LVAD HeartMate 3 составила 95%, через 6 мес и 1 год - 93%, через 1,5 года - 87% и через 2 года - 73% (рис. 3). Также было отмечено статистически значимое улучшение функционального статуса пациентов и качества их жизни (рис. 4).

Осложнения

Самое частое осложнение до 30 сут - недостаточность правого желудочка (ПЖ), потребовавшая инотропной поддержки. Но следует отметить, что данные пациенты исходно имели ту или иную степень ПЖ дисфункции. В 1 случае потребовалась установка RVAD CentriMag VAD. Данному пациенту через 50 сут была выполнена трансплантация сердца.

Другим частым осложнением (до и после 30 сут после операции) стало инфекционное осложнение кабеля LVAD (n=7). Причина развития данной проблемы, как правило, кроется в случайной травматизации раны в области выхода кабеля.

Необходимо отметить отсутствие нарушений функции устройства HeartMate 3, тромбоза помпы, гемолиза. В 1 случае отмечен тромбоз отточного протеза, развившегося из-за низкого артериального давления у пациента (в результате сепсиса) и, соответственно, низкого потока через устройство.

Обсуждение

Благодаря поддержке государства открытие VAD-программы в Республике Казахстан в 2011 г. стало новой эпохой в стране при лечении пациентов с терминальной СН. В 2014 г. началось клиническое испытание по имплантации LVAD HeartMate 3, успешные результаты которого позволили стране получить разрешение на его коммерческое использование.

По сравнению с недавним сообщением базы IMACS (International Society for Heart and Lung Transplantation Registry for Mechanical Circulatory Support - Международное общество регистра трансплантации сердца и легких для механи- ческой поддержки кровообращения) большинство наших пациентов находились в классе 3-4 по шкале INTERMACS, тогда как пациенты базы IMACS в основном принадлежат ко 2-3-му классу [11]. Средний возраст наших пациентов составил 49 лет. В базе IMACS пациенты в основном относятся к возрастным группам 40-59 и 60-79 лет [11], хотя есть исследования с такой же возрастной характеристикой, как и у наших пациентов [12, 13]. Как было отмечено ранее, имплантация LVAD нашим пациентам выполняется в качестве как BTT (n=41), так и DT (n=21), но только 6 из них к настоящему времени была выполнена трансплантация сердца. Причинами медленного развития трансплантации сердца являются нехватка донорских сердец (как и во всем мире) и особый менталитет населения. Но необходимо отметить, что в последнее время наметилась тенденция к положительному восприятию процедуры донорства сердца в стране: если в 2012 г. и 2013 г. было выполнено по 1 трансплантации сердца, то в 2014 г. и 2015 г. - уже 6 и 20 подобных операций соответственно.

Одно из важных результатов данной работы - отсутствие развития тромбоза устройства LVAD HeartMate 3, что было подтверждено и в других клиниках [7].

Выживаемость пациентов LVAD HeartMate 3 лучше через 1 и 1,5 года наблюдения при сравнении с данными базы IMACS [11], а также при сравнении с группой пациентов, которым имплантировали другие устройства в ННКЦ [5]. Причины лучшей выживаемости пациентов, помимо характеристик самого устройства, заключаются в улучшенном отборе пациентов, их подготовке к оперативному лечению, накоплению опыта команды ННКЦ по ведению и лечению данной категории пациентов [5].

Выживаемость пациентов после трансплантации сердца в ННКЦ соответствует цифрам, приведенным в 33-м сообщении Регистра Международного общества по трансплантации сердца и легких в 2016 г. [14]. При сравнении пациентов с LVAD HeartMate 3 (n=62) и пациентов после трансплантации сердца (n=42) в ННКЦ выживаемость после установки HeartMate 3 лучше в течение первых 1,5 лет после операции по сравнению с трансплантацией сердца, в дальнейшем отмечается некоторое преимущество со стороны пациентов группы трансплантации сердца (рис. 5). Летальный исход у большинства пациентов после имплантации LVAD HeartMate 3 произошел вследствие развития геморрагического инсульта, причинами которого, взможно, стали недостаточный контроль артериального давления и МНО. Надеемся, что дополнительная работа с пациентами, их близкими и региональными VAD-координаторами по улучшению контроля артериального давления и уровня МНО позволит улучшить результаты использования устройства HeartMate 3.

Выводы

1. Результаты данного анализа показали эффективность и безопасность использования LVAD HeartMate 3 у пациентов с терминальной СН.

2. Отсутствие тромбоза устройства и гемолиза продемонстрировало преимущества LVAD HeartMate 3 по сравнению с другими устройствами.

3. Выживаемость пациентов через 1 и 1,5 года лучше после имплантации LVAD HeartMate 3 по сравнению с другими устройствами и трансплантацией сердца.

4. Дополнительная работа с пациентами, их родственниками и региональными VAD-координаторами по улучшению контроля артериального давления и уровня МНО позволит улучшить результаты использования устройства HeartMate 3. 

Литература

1. Starling R.C. Improved quantity and quality of life: A winning combination to treat advanced heart failure // J. Am. Coll. Cardiol. 2010. Vol. 55 (17). P. 1835-1836.

2. Maciver J., Ross H.J. Quality of life and left ventricular assist device support // Circulation. 2012. Vol. 126. P. 866-874.

3. Bekbossynov S., Medressova A., Murzagaliyev M., Salov R. et al. Surgical heart failure treatment program - the experience of Kazakhstan // G. Ital. Cardiol. 2014. Vol. 15, N 3. P. 144-148.

4. Пя Ю.В., Бекбосынов С.Т., Бекбосынова М.С., Джетыбаева С.К. и др. Механическая поддержка кровообращения при терминальной сердечной недостаточности. Опыт Республики Казахстан // Груд. и серд.-сосуд. хир. 2015. No 1. С. 31-36.

5. Pya Yu., Bekbossynova M., Jetybayeva S., Bekbossynov S. et al. Initial three year outcomes with left ventribular assist devices in a country with a nascent heart transplantation program // ESC Heart Fail. 2016. Vol. 3. P. 26-34. Published online 30 October 2015 in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). doi: 10.1002/ ehf2.12066.

6. INTERMACS Executive Committee. INTERMACS Adverse Event Definitions: Adult and Pediatric Patients. INTERMACS. URL: http://www.uab.edu/medicine/intermacs/appendices-4-0/appendix-a-4-0. Published May 15, 2013. (Accessed February 10, 2015).

7. Netuka I., Sood P., Pya Yu., Zimpfer D. et al. Fully Magnetically Levitated Left Ventricular Assist System for Treating Advanced HF // J. Am. Coll. Cardiol. 2015. Vol. 23 (66). P. 2579-2589.

8. Slaughter M.S., Pagani F.D., Rogers J.G., Miller L.W. et al.; HeartMate II Clinical Investigators. Clinical management of continuous-flow left ventricular assist devices in advanced heart failure // J. Heart Lung Transplant. 2010. Vol. 29. P. 1-39.

9. Feldman D., Pamboukian S.V., Teuteberg J.J., Birks E. et al.; International Society for Heart and Lung Transplantation. The 2013 International Society for Heart and Lung Transplantation Guidelines for mechanical circulatory support: Executive summary // J. Heart Lung Transplant. 2013. Vol. 32. P. 157-187.

10. Stevenson L.W., Pagani F.D., Young J.B., Jessup M. et al. INTERMACS profiles of advanced heart failure: the current picture // J. Heart Lung Transplant. 2009. Vol. 28, N 6. P. 535-541.

11. Kirklin J.K., Cantor R., Mohacsi P., Gummert J. et al. First Annual IMACS Report: A global International Society for Heart and Lung Transplantation Registry for Mechanical Circulatory Support // J. Heart Lung Transplant. 2016. Vol. 35, N 4. P. 407-412.

12. Pagani F.D., Miller L.W., Russell S.D., Aaronson K.D. et al.; HeartMate II Investigators. Extended mechanical circulatory support with a continuous-flow rotary left ventricular assist device // J. Am. Coll. Cardiol. 2009. Vol. 54. P. 312-321.

13. Оzalp F., Bhagrab S., Bhagrab C., Butt T. et al. Four-year outcomes with third-generation centrifugal left ventricular assist devices in an era of restricted transplantation // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2014. Vol. 46. P. 35-40.

14. Lund L.H., Edwards L.B., Dipchand A.I., Goldfarb S. et al.; International Society for Heart and Lung Transplantation. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplanta- tion: Thirty-third Adult Heart Transplantation Report - 2016; Focus Theme: Primary Diagnostic Indications for Transplant // J. Heart Lung Transplant. 2016. Vol. 35, N 10. P. 1158-1169.