vtioВестник трансплантологии и искусственных органовRussian Journal of Transplantology and Artificial Organs1995-1191Academician V.I.Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs", Ministry of Health of the Russian Federation10.15825/1995-1191-2016-4-16-32vtio-697Research ArticleКлиническая трансплантологияClinical TransplantologyПЯТИЛЕТНИЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ВЕНО-АРТЕРИАЛЬНОЙ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ МЕМБРАННОЙ ОКСИГЕНАЦИИ КАК МЕТОДА МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ КРОВООБРАЩЕНИЯ У ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ РЕЦИПИЕНТОВ СЕРДЦАFIVE-YEAR EXPERIENCE IN PERIPHERAL VENOARTERIAL EXTRACORPOREAL MEMBRANE OXYGENATION AS A METHOD OF MECHANICAL CIRCULATORY SUPPORT IN POTENTIAL HEART TRANSPLANT RECIPIENTSГотьеС. В.GautierS. V.

Кафедра трансплантологии и искусственных органов

Москва, Российская Федерация

Department of transplantology and artifi cial organs

Moscow, Russian Federation

ПопцовВ. Н.PoptsovV. N.

Адрес: 123182, Москва, ул. Щукинская, д. 1. Тел. (963) 644-96-39

 

Address: 1, Shchukinskaya st., Moscow, 123182, Russian Federation. Tel. (963) 644-96-39

poptsov_vit@mail.ruЗахаревичВ. М.ZakharevichV. M.

Кафедра трансплантологии и искусственных органов

Москва, Российская Федерация

Department of transplantology and artifi cial organs

Moscow, Russian Federation

ШевченкоА. О.ShevchenkoA. O.

Кафедра трансплантологии и искусственных органов

Москва, Российская Федерация

Department of transplantology and artifi cial organs

Moscow, Russian Federation

СпиринаЕ. А.SpirinaE. A.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

УхренковС. Г.UkhrenkovS. G.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

МасютинС. А.MasyutinS. A.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

АлиевЭ. З.AliyevE. Z.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

ВоронковВ. Ю.VoronkovV. Yu.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

ЧибисовН. С.ChibisovN. S.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

УстинС. Ю.UstinS. Yu.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

БондаренкоД. М.BondarenkoD. M.

Москва, Российская Федерация

Moscow, Russian Federation

ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова», Москва, Российская ФедерацияРоссияV.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation I.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian FederationФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава РоссииРоссияV.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian Federation2016270120171841625Copyright © Готье С.В., Попцов В.Н., Захаревич В.М., Шевченко А.О., Спирина Е.А., Ухренков С.Г., Масютин С.А., Алиев Э.З., Воронков В.Ю., Чибисов Н.С., Устин С.Ю., Бондаренко Д.М., 20172017Готье С.В., Попцов В.Н., Захаревич В.М., Шевченко А.О., Спирина Е.А., Ухренков С.Г., Масютин С.А., Алиев Э.З., Воронков В.Ю., Чибисов Н.С., Устин С.Ю., Бондаренко Д.М.Gautier S.V., Poptsov V.N., Zakharevich V.M., Shevchenko A.O., Spirina E.A., Ukhrenkov S.G., Masyutin S.A., Aliyev E.Z., Voronkov V.Y., Chibisov N.S., Ustin S.Y., Bondarenko D.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.transpl.ru/vtio/article/view/697Введение

Введение. Одним из наиболее часто используемых методов временной механической поддержки кровообращения (МПК) при подготовке и выполнении трансплантации сердца (ТС) является вено-артериальная экстракорпоральная мембранная оксигенация (ВА ЭКМО) [Barth E. и соавт., 2012; Kittleson M.M. и соавт., 2011].

Целью исследования являлась оценка результативности применения периферической ВА ЭКМО как метода механической поддержки кровообращения у потенциальных реципиентов сердца, нуждающихся в неотложной трансплантации.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование включили125 потенциальных реципиентов сердца: 107 (86%) мужчин и 18 (14%) женщин в возрасте от 12 до 72 (43 ± 1,2) лет, которым была установлена система периферической ВА ЭКМО в период с 01.04.2011 г. по 12.08.2016 г. Показанием к началу применения являлась быстропрогрессирующая застойная сердечная недостаточность (ЗСН), соответствующая I или II уровню по классификации INTERMACS. Канюляцию бедренных сосудов выполняли как открытым (хирургическим), так и закрытым (пункционным) методом. Для канюляции бедренной вены использовали венозные канюли 23 и 25 F, для канюляции бедренной артерии – артериальные канюли 15 и 17 F. Во всех наблюдениях для профилактики ишемии нижней конечности на стороне канюляции бедренной артерии производили катетеризацию (однопросветный катетер 14 F) или канюляцию (артериальная канюля 8 или 10 F) поверхностной бедренной артерии в нисходящем (антероградном) направлении.

Результаты

Результаты. В 100% (n = 125) наблюдений с целью проведения ВА ЭКМО использована периферическая методика канюляции. У 69 (55,2%) пациентов выраженность прогрессирующей ЗСН соответствовала I уровню, у 51 (40,8%) – II уровню по классификации INTERMACS. Во время ВА ЭКМО усредненная объемная скорость экстракорпорального кровотока составила от 2,2 до 4,5 (3,2 ± 0,4) л/мин или 1,6 ± 0,2 л/мин/м2 при усредненной скорости оборотов центрифужного насоса 3216 ± 105 в мин. 113 (90,4%) из 125 потенциальных реципиентов была выполнена ТС. Продолжительность применения ВА ЭКМО перед ТС (n = 113) составила от 8 ч до 40 (7,1 ± 2,7) суток: у 37 (32,7%) из 113 пациентов – до 3 суток, у 43 (38,1%) – от 4 до 7 суток, у 21 (18,6%) – от 8 до 14 суток, у 8 (7,1%) – от 15 до 21 суток, у 4 (3,5%) – более 3 недель. На фоне ВА ЭКМО, не дожив до ТС, умерло 12 (9,6%) из 125 потенциальных реципиентов (11 мужчин и 1 женщина, возраст которых составил от 21 до 63 (40 ± 4) лет). В 2 (16,7%) из 12 наблюдений причиной летального исхода явилась смерть головного мозга на фоне тромбоэмболического острого нарушения мозгового кровообращения. Большая часть пациентов (n = 10; 83,3%) погибла от прогрессирующей полиорганной недостаточности и сепсиса. У 6 из 12 пациентов имелись клинико-инструментальные проявления острой односторонней (n = 2) или двусторонней (n = 4) полисегментарной пневмонии.

Заключение

Заключение. Периферическая ВА ЭКМО обеспечивает эффектный мост к трансплантации сердца у 90% потенциальных реципиентов, нуждающихся в предтрансплантационной МПК. Своевременность начала применения ВА ЭКМО до развития выраженных гемодинамических, органных, электролитных и метаболических нарушений создает предпосылки для успешного применения МПК у потенциальных реципиентов сердца.

Introduction

Introduction. Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (VA ECMO) is one of the most widely used methods of temporary mechanical circulatory support (MCS) during the preparation and performance of heart transplant surgery (HT) [Barth E. et al., 2012; Kittleson M.M. et al., 2011].

Aim of this study was to assess the effectiveness of using peripheral VA ECMO as a method of mechanical circulatory support in potential heart transplant recipients that urgently required transplantation.

Materials and methods

Materials and methods. The study included 125 potential heart transplant recipients (107 (86%) men and 18 (14%) women) aged from 12 to 72 (43 ± 1.2) years with a peripheral VA ECMO system installed within the period from April 01, 2011 till August 12, 2016. The indication for the start of its use was rapidly progressing congestive heart failure (CHF) of level 1 or 2 by the INTERMACS scale. Femoral blood vessel cannulation was performed using both open (surgical) and closed (puncture) methods. 23 and 25 F venous cannulae were utilized for femoral vein cannulation, and 15 and 17 F arterial cannulae were utilized for femoral artery cannulation. In all cases superfi cial femoral artery catheterization (14 F single-lumen catheter) or cannulation (8 or 10 F arterial cannula) was performed in the descending (anterograde) direction for the prevention of lower limb ischemia on the side of the femoral artery cannulation.

Results

Results. The peripheral cannulation method was used to perform VA ECMO in 100% (n = 125) observations. In 69 (55.2%) patients the severity of progressive CHF corresponded to INTERMACS level 1; in 51 (40.8%) cases it corresponded to INTERMACS level 2. During VA ECMO the average volumetric extracorporeal circulation fl ow rate ranged from 2.2 to 4.5 (3.2 ± 0.4 l/min) or 1.6 ± 0.2 l/min/m2 with the average rotation speed of the centrifugal pump of 3.216 ± 105 rpm. 113 (90.4%) of 125 potential recipients underwent HT. The duration of VA ECMO prior to HT (n = 113) was from 8 hours to 40 (7.1 ± 2.7) days: in 37 (32.7%) of 113 patients – up to 3 days, in 43 (38.1%) cases – from 4 to 7 days, in 21 (18.6%) cases – from 8 to 14 days, in 8 (7.1%) cases from 15 to 21 days, in 4 (3.5%) cases – more than 3 weeks. In the course of VA ECMO, 12 (9.6%) of 125 potential recipients (11 men and 1 women aged from 21 to 63 (40 ± 4) died before they could receive HT. In 2 (16.7%) of 12 cases the cause of death was brain death associated with a thromboembolic cerebrovascular event. The majority of patients (n = 10; 83.3%) died of progressive multiple organ failure and sepsis. 6 of 12 patients showed clinical and instrumental signs of acute unilateral (n = 2) or bilateral (n = 4) polysegmental pneumonia.

Conclusion

Conclusion. Peripheral VA ECMO provides a successful bridge to heart transplant procedure in 90% of potential recipients who need pre-transplant MCS. The timely initiation of VA ECMO before the development of pronounced hemodynamic, organ, electrolyte and metabolic disorders creates the conditions for a successful use of MCS in potential heart transplant recipients.

трансплантация сердцамеханическая поддержка кровообращенияЭКМОheart transplantmechanical circulatory supportECMOReferencesKatz JN, Waters SB, Hollis IB, Chang PP. Advanced therapies for end-stage heart failure. Curr Cardiol Rev. 2015; 11: 63–72.Katz JN, Waters SB, Hollis IB, Chang PP. Advanced therapies for end-stage heart failure. Curr Cardiol Rev. 2015; 11: 63–72.Kittleson MM. Changing Role of Heart Transplantation. Heart Fail Clin. 2016; 12: 411–421.Kittleson MM. Changing Role of Heart Transplantation. Heart Fail Clin. 2016; 12: 411–421.Prinzing A, Herold U, Berkefeld A, Krane M, Lange R, Voss B. Left ventricular assist devices – current state and perspectives. J. Thorac. Dis. 2016; 8: E660–E666.Prinzing A, Herold U, Berkefeld A, Krane M, Lange R, Voss B. Left ventricular assist devices – current state and perspectives. J. Thorac. Dis. 2016; 8: E660–E666.Aeronson KD, Patel H, Pagani FD. Patients selection for left ventricular assist device therapy. Ann. Thorac. Surg. 2003; 75 (supll): S29–S35.Aeronson KD, Patel H, Pagani FD. Patients selection for left ventricular assist device therapy. Ann. Thorac. Surg. 2003; 75 (supll): S29–S35.Kirklin JK, Naftel DC, Pagani FD et al. Sixth INTERMACs annual report: a 10,000- patients database. J. Heart Lung Transpl. 2014; 33: 555–564.Kirklin JK, Naftel DC, Pagani FD et al. Sixth INTERMACs annual report: a 10,000- patients database. J. Heart Lung Transpl. 2014; 33: 555–564.Deschkа H, Holthaus AJ, Sindermann JR, Welp H, Schlarb D, Monsefi N et al. Can Perioperative Right Ventricular Support Prevent Postoperative Right Heart Failure in Patients With Biventricular Dysfunction Undergoing Left Ventricular Assist Device Implantation? J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2016; 30: 619–626.Deschkа H, Holthaus AJ, Sindermann JR, Welp H, Schlarb D, Monsefi N et al. Can Perioperative Right Ventricular Support Prevent Postoperative Right Heart Failure in Patients With Biventricular Dysfunction Undergoing Left Ventricular Assist Device Implantation? J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2016; 30: 619–626.Eckman P, Liao K. Right ventricular failure – a continuing problem in patients with left ventricular assist device support. J. Cardivasc. Transpl. Res. 2010; 3: 604–611.Eckman P, Liao K. Right ventricular failure – a continuing problem in patients with left ventricular assist device support. J. Cardivasc. Transpl. Res. 2010; 3: 604–611.Cushing K, Kushnir V. Gastrointestinal Bleeding Following LVAD Placement from Top to Bottom. Dig. Dis. Sci. 2016 Jun; 61 (6): 1440–1447.Cushing K, Kushnir V. Gastrointestinal Bleeding Following LVAD Placement from Top to Bottom. Dig. Dis. Sci. 2016 Jun; 61 (6): 1440–1447.Robertson J, Long B, Koyfman A. The emergency management of ventricular assist devices. Am. J. Emerg. Med. 2016; 34 (7): 1294–1301.Robertson J, Long B, Koyfman A. The emergency management of ventricular assist devices. Am. J. Emerg. Med. 2016; 34 (7): 1294–1301.Castel MA, Cartana R, Cardona D, Hernandez M, Sandoval E, Castella M, Perez-Villa F. Long-term outcome of high-urgency heart transplant patients with and without temporary ventricular assist device support. Transplant. Procededing. 2012; 44: 2642– 2644.Castel MA, Cartana R, Cardona D, Hernandez M, Sandoval E, Castella M, Perez-Villa F. Long-term outcome of high-urgency heart transplant patients with and without temporary ventricular assist device support. Transplant. Procededing. 2012; 44: 2642– 2644.Barth E, Durand M, Heylbroeck C et al. Extracorporeal life support as a bridge to high-urgency heart transplantation. Clin. Transplant. 2012; 26: 484–488.Barth E, Durand M, Heylbroeck C et al. Extracorporeal life support as a bridge to high-urgency heart transplantation. Clin. Transplant. 2012; 26: 484–488.D’Alessandro C, Coldmar Jl, Lebreton G, Laali M et al. High-urgency waiting list for cardiac recipients in France: single-centre 8-years experience. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2016: Oct 2. pii: ezw291.D’Alessandro C, Coldmar Jl, Lebreton G, Laali M et al. High-urgency waiting list for cardiac recipients in France: single-centre 8-years experience. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2016: Oct 2. pii: ezw291.Kittleson MM, Patel JK, Moriguchi JD, Kawano M, Davis S, Hage A et al. Heart transplant recipients supported with extracorporeal membrane oxygenation: outcomes from a single-center experience. J. Heart Lung Transplant. 2011; 30 (11): 1250–1256.Kittleson MM, Patel JK, Moriguchi JD, Kawano M, Davis S, Hage A et al. Heart transplant recipients supported with extracorporeal membrane oxygenation: outcomes from a single-center experience. J. Heart Lung Transplant. 2011; 30 (11): 1250–1256.Hullin R. Heart transplantation: current practice and outlook to the future. Swiss Med. Wkly. 2014; 144: w13977.Hullin R. Heart transplantation: current practice and outlook to the future. Swiss Med. Wkly. 2014; 144: w13977.Davis MK, Hunt SA. State of the art: cardiac transplantation. Trends Cardiovasc. Med. 2014; 24 (8): 341–349.Davis MK, Hunt SA. State of the art: cardiac transplantation. Trends Cardiovasc. Med. 2014; 24 (8): 341–349.Silva EJ. Mechanical Circulatory Support: Current Status and Future Directions. Prog. Cardiovasc. Dis. 2016; 58 (4): 444–454.Silva EJ. Mechanical Circulatory Support: Current Status and Future Directions. Prog. Cardiovasc. Dis. 2016; 58 (4): 444–454.Lund LH, Edward LD, Kucheryavaya AY et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: thirty-second offi cial adult heart transplantation; focus theme: early graft failure. J. Heart Lung Transplant. 2015; 34: 1244–1254.Lund LH, Edward LD, Kucheryavaya AY et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: thirty-second offi cial adult heart transplantation; focus theme: early graft failure. J. Heart Lung Transplant. 2015; 34: 1244–1254.Subramaniam K. Mechanical circulatory support. Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2015; 29: 203–227.Subramaniam K. Mechanical circulatory support. Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2015; 29: 203–227.Prinzing A, Herold U, Berkefeld A, Krane M, Lange R, Voss B. Left ventricular assist devices-current state and perspectives. J. Thorac. Dis. 20168: E660–E666.Prinzing A, Herold U, Berkefeld A, Krane M, Lange R, Voss B. Left ventricular assist devices-current state and perspectives. J. Thorac. Dis. 20168: E660–E666.Sajgalik P, Grupper A, Edwards BS et al. Current Status of Left Ventricular Assist Device Therapy. Mayo Clin. Proc. 2016; 91: 927–940.Sajgalik P, Grupper A, Edwards BS et al. Current Status of Left Ventricular Assist Device Therapy. Mayo Clin. Proc. 2016; 91: 927–940.Dang NC, Topkara VK, Mercando M et al. Right heart failure after left ventricular assist device implantation in patients with chronic congestive heart failure. J. Heart Lung Transplant. 2006; 25: 1–6.Dang NC, Topkara VK, Mercando M et al. Right heart failure after left ventricular assist device implantation in patients with chronic congestive heart failure. J. Heart Lung Transplant. 2006; 25: 1–6.Meineri M, Van Rensburg AE, Vegas A. Right ventricular failure after LVAD implantation: prevention and treatment. Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2012; 26: 217–229.Meineri M, Van Rensburg AE, Vegas A. Right ventricular failure after LVAD implantation: prevention and treatment. Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. 2012; 26: 217–229.Estep AD, Cordero-Reyes AM, Bhimarai A et al. Percutaneous Placement of an Intra- Aortic Balloon Pump in the Left Axillary/Subclavian Position Provides Safe, Ambulatory Long-Term Support as Bridge to Heart Transplantation. JASS: Heart Failure. 2013; 1: 382–38.Estep AD, Cordero-Reyes AM, Bhimarai A et al. Percutaneous Placement of an Intra- Aortic Balloon Pump in the Left Axillary/Subclavian Position Provides Safe, Ambulatory Long-Term Support as Bridge to Heart Transplantation. JASS: Heart Failure. 2013; 1: 382–38.Cochran RP et al. Ambulatory intraaortic balloon pump use as bridge to heart transplant. Ann. Thorac. Surg. 2002 Sep; 74 (3): 746–751.Cochran RP et al. Ambulatory intraaortic balloon pump use as bridge to heart transplant. Ann. Thorac. Surg. 2002 Sep; 74 (3): 746–751.Umakanthan R et al. Benefi ts of ambulatory axillary intra-aortic balloon pump for circulatory support as bridge to heart transplant. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2012 May; 143 (5): 1193–1197.Umakanthan R et al. Benefi ts of ambulatory axillary intra-aortic balloon pump for circulatory support as bridge to heart transplant. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2012 May; 143 (5): 1193–1197.Briceno N, Kapur NK, Perera D. Percutaneous mechanical circulatory support current concepts and future directions. Heart. 2016; 102: 1494–1507.Briceno N, Kapur NK, Perera D. Percutaneous mechanical circulatory support current concepts and future directions. Heart. 2016; 102: 1494–1507.Fuhman BP, Hernan LJ, Rotta AT et al. Pathophysiology of cardiac extracorporeal membrane oxygenation. Artif. Organs. 1999; 23: 10–23.Fuhman BP, Hernan LJ, Rotta AT et al. Pathophysiology of cardiac extracorporeal membrane oxygenation. Artif. Organs. 1999; 23: 10–23.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.