วันอังคารที่ 17 มีนาคม พ.ศ. 2569

Short-term mechanical circulatory support (MCS) devices

Short-term mechanical circulatory support (MCS) devices

1) ภาพรวม

Short-term MCS เป็นอุปกรณ์ช่วยพยุง hemodynamics ชั่วคราว ใช้ในผู้ป่วยที่มี

  • cardiogenic shock
  • acute decompensated heart failure
  • cardiopulmonary arrest
  • ใช้ prophylactic ใน high-risk coronary intervention หรือหัตถการหัวใจบางชนิด

อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยทำงานแทน LV, RV หรือทั้งสองข้าง ชั่วคราว เพื่อคง systemic perfusion ระหว่างรอ myocardial recovery, definitive intervention, หรือการตัดสินใจเรื่อง long-term support

2) ประเภทหลักของ short-term MCS

แบ่งได้ 4 กลุ่มใหญ่

2.1 Intraaortic balloon pump (IABP)

  • ใช้บ่อยที่สุด
  • ใส่ง่าย เร็ว ราคาต่ำ
  • ไม่ต้องอาศัย technical support มาก
  • ให้ hemodynamic support ได้เพียง ระดับ modest
  • แม้ช่วย hemodynamics ได้ แต่ clinical trials ยังไม่แสดง mortality benefit ใน cardiogenic shock

2.2 Non-IABP percutaneous MCS

ได้แก่

  • Impella (LV-to-aorta microaxial pump)
  • TandemHeart (LA-to-aorta centrifugal pump)
  • รวมถึงบางระบบสำหรับ RV support

จุดเด่น:

  • ให้ hemodynamic support มากกว่า IABP

จุดด้อย:

  • แพงกว่า
  • ใส่ยากกว่า
  • ใช้เวลามากกว่า
  • complication มากกว่า เช่น bleeding, hemolysis, limb ischemia
  • ยัง ไม่มีหลักฐานชัดเจนว่าลด mortality

2.3 Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)

  • เป็น cardiopulmonary support
  • ช่วยทั้ง circulation และ gas exchange
  • ใช้ได้ทั้ง
    • VA-ECMO: support ทั้ง hemodynamics + oxygenation
    • VV-ECMO: เน้น respiratory support

2.4 Nonpercutaneous centrifugal pumps

เช่น

  • CentriMag
  • ระบบ centrifugal pump ที่ใช้ central cannulation / sternotomy
  • ใช้ใน post-cardiotomy shock, bridge to transplant, หรือผู้ป่วยที่ต้องการ support มาก/นานกว่า percutaneous device

3) กลไกประโยชน์ของ MCS

แม้แต่ละ device มี design ต่างกัน แต่ผลหลักที่ต้องการคือ

Hemodynamic / physiologic effects

  • เพิ่ม end-organ perfusion
  • ลด intracardiac filling pressures
  • ลด LV volume, wall stress, myocardial oxygen consumption
  • เพิ่ม coronary perfusion

Clinical effects ที่คาดหวัง

  • ป้องกันหรือบรรเทา cardiogenic shock
  • ลด pulmonary congestion
  • ลด myocardial ischemia
  • อาจช่วยลด infarct size

4) Indications ของ percutaneous MCS

พิจารณาใช้ในสถานการณ์ต่อไปนี้

  • Very high-risk PCI
    • complex CAD
    • large ischemic territory
    • severe LV dysfunction (EF <35%)
    • recent decompensated HF
  • AMI with mechanical complications + cardiogenic shock
    • acute ischemic MR
    • VSD
  • Advanced right- and/or left-sided HF
    • ใช้เป็น “bridge-to-a-bridge”
  • High-risk percutaneous valve procedures
  • EP procedures ในผู้ป่วย severe LV dysfunction ที่อาจทน sustained arrhythmia ไม่ได้
  • Medically refractory arrhythmias โดยเฉพาะ ventricular arrhythmia ที่สัมพันธ์กับ ischemia
  • Acute cardiac allograft failure
  • Post-transplant RV failure

5) Contraindications สำคัญ

ขึ้นกับชนิดของ device แต่โดยรวมควรระวัง/อาจเป็นข้อห้ามในภาวะต่อไปนี้

  • Aortic regurgitation
  • Metallic/mechanical aortic valve
  • Aortic aneurysm / dissection
  • Severe aortic or peripheral artery disease
  • LV or LA thrombus
  • Bleeding diathesis
  • Uncontrolled sepsis

หมายเหตุ: ข้อห้ามบางอย่างใช้กับบาง device เท่านั้น ไม่ใช่ทุกชนิด

6) Device สำคัญแต่ละชนิด

6.1 IABP

หลักการ

  • Balloon inflation ใน diastole → เพิ่ม coronary perfusion
  • Balloon deflation ก่อน systole → ลด afterload

ข้อดี

  • ใส่ง่าย เร็ว
  • ราคาถูก
  • familiar สำหรับ interventional cardiologists

ข้อจำกัด

  • เพิ่ม cardiac output ได้น้อย
  • support จำกัด
  • ไม่มี mortality benefit ที่ชัดเจนใน cardiogenic shock

จุดที่เหมาะใช้

  • ผู้ป่วยที่ต้องการ support ไม่มาก
  • ใช้ชั่วคราวระหว่างรอ definitive treatment
  • post-cardiotomy บางราย

6.2 Impella (LV-to-aorta microaxial pump)

กลไก

  • catheter-based axial flow pump
  • inflow ข้าม aortic valve เข้า LV
  • ดูดเลือดจาก LV แล้ว eject ออก ascending aorta
  • เป็น true LV unloading

รุ่น

  • Impella 2.5
  • Impella CP
  • Impella 5.5

โดยทั่วไป

  • รุ่นเล็กใส่ percutaneously
  • รุ่นใหญ่ให้ flow มากกว่า แต่อาจต้อง surgical graft access

ข้อดี

  • unload LV ได้ดีกว่า IABP
  • hemodynamic improvement มากกว่า IABP

ข้อเสีย / ภาวะแทรกซ้อน

  • bleeding มากขึ้น
  • hemolysis
  • thrombocytopenia
  • vascular complications

หลักฐานสำคัญ

High-risk PCI

  • PROTECT II
    • เปรียบเทียบ Impella 2.5 vs IABP
    • trial stopped early for futility
    • primary endpoint ที่ 30 วันไม่ต่างกัน
    • per-protocol analysis มีสัญญาณว่าบาง composite outcomes ที่ 90 วันอาจดีกว่า แต่ยังไม่เพียงพอจะสรุปว่าชนะชัดเจน

AMI + cardiogenic shock

  • งานวิจัยทั้ง randomized และ registry-based studies:
    • ไม่พบ mortality benefit
    • มี bleeding สูงกว่า IABP

สรุปทางปฏิบัติ

Impella ให้ hemodynamic support และ LV unloading ดีกว่า IABP แต่ต้องแลกกับ complication สูงขึ้น และยังไม่มีหลักฐานว่าช่วยลด mortality อย่างชัดเจน

6.3 TandemHeart (LA-to-aorta assist device)

กลไก

  • centrifugal pump
  • ดูดเลือดจาก left atrium ผ่าน transseptal puncture
  • ส่งเลือดกลับ systemic circulation ทาง iliofemoral artery

Flow

  • ให้ flow ได้มากกว่า IABP อย่างชัดเจน
  • ใช้ในผู้ป่วย LV failure รุนแรง

ข้อจำกัดสำคัญ

  • ต้องอาศัย RV function ที่พอใช้ได้
    เพราะเลือดต้องผ่านปอดมาถึง LA ได้ก่อน

หลักฐาน

  • ใน cardiogenic shock หลัง AMI:
    • hemodynamic และ metabolic parameters ดีขึ้นกว่า IABP
    • แต่ bleeding และ limb ischemia มากกว่า
    • 30-day mortality ไม่ต่างจาก IABP

สรุปทางปฏิบัติ

TandemHeart เหมาะเมื่ออยากได้ support มากกว่า IABP และต้องการ bypass LV ผ่าน LA แต่ต้องระวัง procedure complexity และ vascular/bleeding complications

6.4 RV assist devices

Impella RP

  • สูบเลือดจาก IVC ไป pulmonary artery
  • ให้ flow สูงสุด ~5 L/min
  • ใช้ใน acute RV failure เช่น
    • หลัง LVAD implantation
    • หลัง MI
    • หลัง heart transplant
    • หลัง open-heart surgery

ข้อจำกัด

  • ไม่เหมาะใน biventricular failure ถ้าไม่ได้ใช้ร่วมกับ LV support
  • ถ้ามี respiratory failure มาก อาจเหมาะกับ ECMO มากกว่า

TandemHeart + Protek Duo

  • ใส่ผ่าน right internal jugular vein
  • RA-to-PA support
  • สามารถต่อ oxygenator ได้
  • จึงช่วยได้ทั้ง RV support และ oxygenation ในบาง configuration

CentriMag

  • ใช้เป็น RV support ได้
  • มักใช้ร่วมกับ LV support ในผู้ป่วย biventricular failure

7) ECMO

ECMO คืออะไร

เป็น extracorporeal support system ที่

  • ช่วย forward flow
  • oxygenate blood
  • remove CO2

Configuration

VV-ECMO

  • ใช้หลัก ๆ ใน severe respiratory failure
  • ต้องอาศัย RV function ที่ดีพอ

VA-ECMO

  • ให้ทั้ง hemodynamic support + oxygenation
  • ใช้ใน circulatory failure ร่วมกับ respiratory failure หรือใน arrest/shock

Clinical indications

  • cardiogenic shock / cardiopulmonary arrest
  • severe pulmonary congestion
  • high-risk PCI
  • fulminant myocarditis with shock
  • post-cardiotomy circulatory failure

Contraindications สำคัญ

  • significant AR
  • severe peripheral artery disease
  • bleeding diathesis
  • recent CVA or head trauma
  • uncontrolled sepsis

จุดสำคัญทาง physiology

ต่างจาก Impella ที่ unload LV:

  • ECMO และ LA-to-femoral system อาจเพิ่ม afterload ให้ LV
  • ถ้า LV function แย่มาก อาจทำให้
    • aortic valve ไม่เปิด
    • LV distension
    • ↑ filling pressure
    • pulmonary edema / pulmonary hemorrhage

ดังนั้นบางกรณีจึงใช้

ECPELLA

= VA-ECMO + Impella
เพื่อช่วย LV unloading/decompression

จุดนี้ใช้บ่อยขึ้นในผู้ป่วย VA-ECMO ที่มี LV distension แต่ประโยชน์ต่อ survival/recovery ยังต้องการหลักฐานเพิ่ม

8) Nonpercutaneous centrifugal pumps

ตัวอย่าง

  • Thoratec CentriMag
  • TandemHeart centrifugal platform
  • Maquet Rotaflow

จุดเด่น

  • ให้ support ได้สูง
  • ใช้ได้ทั้ง RV, LV, หรือ BiV support
  • เหมาะใน
    • postcardiotomy failure
    • cardiogenic shock
    • bridge to transplantation
    • ผู้ป่วยที่ wean from CPB ไม่ได้

ข้อสังเกตสำคัญ

  • มักต้อง sternotomy หรือ surgical cannulation
  • บางระบบสามารถทำ percutaneous ได้ในบาง configuration
  • magnetically levitated pump ลด hemolysis และ inflammatory response ได้ดีกว่า pump รุ่นเก่า

Caveats

  • flow เป็น nonpulsatile
    → อาจมีผลต่อ microcirculation / end-organ perfusion
  • thrombus มักเกิดที่ cannula tips มากกว่าตัว pump
  • ต้องให้ continuous IV heparin anticoagulation
    หลัง bleeding เริ่มสงบ

9) Outcomes โดยรวม

ภาพรวมจากข้อมูลที่มี:

  • short-term MCS ช่วย improve hemodynamics ได้ชัด
  • แต่ ไม่ได้แปลว่าลด mortality เสมอไป
  • device ที่แรงขึ้นมักได้ hemodynamics ดีกว่า แต่แลกกับ complication มากขึ้น

Predictors ของ poor outcome

  • dialysis dependence ก่อนผ่าตัด
  • urgent salvage implantation
  • reoperation
  • MI
  • aortic stenosis
  • peripheral vascular disease
  • NYHA IV
  • cardiogenic shock
  • left main disease
  • valve procedures
  • low hospital implantation volume

10) Practical interpretation สำหรับแพทย์

เลือก device ตาม physiology ไม่ใช่เลือกตาม “ความแรง” อย่างเดียว

ต้องตอบคำถามก่อนว่า:

  • ต้องการ unload LV หรือไม่
  • ต้องการ oxygenation ด้วยหรือไม่
  • RV failure มีหรือไม่
  • vascular access ใช้ได้ไหม
  • มี AR / thrombus / PAD / bleeding risk หรือไม่

แนวคิดง่าย ๆ

  • IABP: ใส่ง่าย เร็ว support น้อย
  • Impella: LV unloading ดี support มากขึ้น แต่ bleeding/hemolysis มากขึ้น
  • TandemHeart: support สูง แต่ procedure ซับซ้อน ต้องมี RV พอใช้
  • VA-ECMO: เหมาะเมื่อมี circulatory collapse + respiratory failure / arrest แต่เพิ่ม LV afterload ได้
  • CentriMag / surgical pump: ใช้ในผู้ป่วยหนักมาก post-cardiotomy หรือ bridge ระยะสั้นถึงกลาง

11) High-yield pearls

  • Hemodynamic improvement ≠ survival benefit
  • IABP ยังใช้บ่อยเพราะง่ายและเร็ว แม้ support จำกัด
  • Impella/TandemHeart ให้ support มากกว่า IABP แต่ complication มากกว่า
  • VA-ECMO ไม่ใช่ LV unloading device และอาจทำให้ LV distension แย่ลง
  • ในผู้ป่วย VA-ECMO ที่ LV คั่งมาก อาจต้องพิจารณา LV venting / ECPELLA
  • การเลือก device ต้องมองทั้ง
    • shock phenotype
    • ventricular failure pattern
    • respiratory status
    • anatomy/contraindications
    • local expertise

12) สรุปสั้นสุด

Short-term MCS เป็นเครื่องมือสำคัญในการพยุงผู้ป่วยหัวใจล้มเหลวเฉียบพลันหรือ cardiogenic shock โดยแต่ละ device มีจุดเด่นต่างกัน:

  • IABP ง่ายแต่แรงน้อย
  • Impella unload LV ได้ดี
  • TandemHeart ให้ flow สูงแต่ซับซ้อน
  • ECMO ช่วยทั้ง perfusion และ oxygenation แต่เพิ่ม LV afterload ได้
  • CentriMag เหมาะในผู้ป่วยหนักมากและ post-cardiotomy

 

ที่
ป้ายกำกับ:

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

สมัครสมาชิก: ส่งความคิดเห็น (Atom)