Η επίδραση της παραορτικής αντλίας αντιώθησης (PULVAD) στη στεφανιαία ροή και στη ροή στις καρωτίδες σε χοίρειο μοντέλο οξείας καρδιακής ανεπάρκειας

Abstract

Introduction: We have developed the Pressure Unloading Left Ventricular Assist Device (PULVAD), a novel implantable counterpulsation device, designed to provide left ventricular (LV) pressure unloading with augmentation of LV performance and retention of pulsatility. Methods: Seven farm pigs (75-95 kg) underwent PULVAD implantation and induction of acute heart failure by left anterior descending artery (LAD) ligation for 60 minutes, followed by reperfusion. PULVAD was driven by a standard intra-aortic balloon pump console. Pigs were instrumented with Millar catheter, sonomicrometry crystals and a Doppler flow probe placed around LAD and common carotid artery. Coronary and carotid blood flow were measured without and after brief (<60 secs) PULVAD support during reperfusion. Results: While PULVAD support decreased LAD blood flow during systole (from 32.5±13.9 to 11.0±28.0ml/min; p = 0.090), it dramatically increased LAD blood flow during diastole (from 62.4±31.4 to 98.3±36.3, p = 0.001), resulting in a net significant increase in mean LAD blood flow (from 50.8 ± 23.4 to 64.6 ± 24.2, p = 0.034). In contrast, blood flow in the common carotid remained unaffected by PULVAD support (PULVAD off: 88.0 ± 55.8 vs. PULVAD on: 85.1 ± 56.1, p = 0.173). Conclusion: PULVAD support increases mean coronary blood flow during reperfusion, through dramatic augmentation of coronary blood flow during diastole. Blood flow in the common carotid remained unaffected by PULVAD support indicating the intact autoregulatory capacity of the cerebral circulation.

Εισαγωγή: Η Αντλία Αποφόρτισης Πίεσης της Αριστερής κοιλίας (PULVAD) είναι μια νέα συσκευή υποβοήθησης της αριστερής κοιλίας που λειτουργεί με βάση την αρχή της αντιώθησης και είναι σχεδιασμένη να παρέχει αιμοδυναμική υποστήριξη μέσω της συγχρονισμένης επαύξησης της εγγενούς καρδιακής δραστηριότητας. Σκοπός: Η διερεύνηση της επίδρασης της PULVAD στη στεφανιαία και στην καρωτιδική ροή σε χοίρειο πειραματικό μοντέλο οξείας ισχαιμικής καρδιακής ανεπάρκειας. Μέθοδοι: Επτά χοίροι βάρους 75-95 kg υποβλήθηκαν σε πρόκληση οξείας καρδιακής ανεπάρκειας μέσω απολίνωσης της πρόσθιας κατιούσας στεφανιαίας αρτηρίας (ΠΚΣΑ) για διάστημα 60 λεπτών, ακολουθούμενο από επαναιμάτωση. Δακτύλιος υπερηχητικού ροομέτρου τοποθετήθηκε στη μεσότητα του προσθίου κατιόντα κλάδου της αριστερής στεφανιαίας αρτηρίας και στην καρωτίδα αρτηρία για τη μέτρηση σε πραγματικό χρόνο της στεφανιαίας ροής και της ροής στην καρωτίδα αντίστοιχα. Η PULVAD εμφυτεύτηκε στην ανιούσα αορτή διαμέσου ενός αγγειακού μοσχέυματος, συγχρονίζονταν βάσει του ηλεκτροκαρδιογραφήματος και λειτουργούσε με βάση την αρχή της αντιώθησης. Οι μετρήσεις πραγματοποιούνταν χωρίς μηχανική υποστήριξη και μετά από ένα λεπτό μηχανικής υποστήριξης με PULVAD. Αποτελέσματα: Στο επαναιματούμενο μυοκάρδιο η μηχανική υποβοήθηση με PULVAD επέφερε σημαντική αύξηση της μέσης στεφανιαίας ροής της ΠΚΣΑ (από 50.77±23.44 ml/min σε 64.64±24.22 ml/min, p<0.05 ). Η υποβοήθηση με PULVAD ελάττωσε τη συστολική στεφανιαία ροή της ΠΚΣΑ (από 32.49±13.86 ml/min σε 11±28 ml/min, p<0.05), επιφέροντας παράλληλα δραματική αύξηση της διαστολικής στεφανιαίας ροής της ΠΚΣΑ (από 62.40±31.45 ml/min σε 98.28±36.30 ml/min, p<0.05). Η μέση ροή στην κοινή καρωτίδα δεν επηρεάστηκε από την PULVAD (από 88.0±55.8 σε 85.1±56.1 ml/min, p=0.173). Συμπεράσματα: Η υποβοήθηση της ανεπαρκούσας καρδιάς με PULVAD αυξάνει σημαντικά τη μέση στεφανιαίας ροή στην ΠΚΣΑ, μέσω δραματικής ενίσχυσης της στεφανιαίας ροής κατά τη διαστολική φάση του καρδιακού κύκλου. Η καρωτιδική ροή δεν επηρεάστηκε από την PULVAD, εύρημα συμβατό με τη διατηρημένη αυτορρυθμιστική ικανότητα της εγκεφαλικής κυκλοφορίας.