Ergebnisse eines neuartigen magnetisch schwebenden LVAD: eine multizentrische Analyse

Einleitung Herzinsuffizienz (HF) stellt eine komplexe pathophysiologische Manifestation dar, die auftritt, wenn Herz-Kreislauf-Erkrankungen ihr Endstadium erreichen und das Herz nicht mehr in der Lage ist, seine Funktion aufrechtzuerhalten. Die Inzidenz von Herzinsuffizienz nimmt weltweit kontinuierlich zu und betrifft weltweit über 60 Millionen Menschen, wobei sich etwa 6,4 Millionen im Endstadium der Herzinsuffizienz befinden. In China gibt es vorsichtigen Schätzungen zufolge etwa 13 Millionen Herzinsuffizienz-Patienten, davon etwa 1 Million im Endstadium. Herzinsuffizienz im Endstadium ist durch anhaltende Herzinsuffizienzsymptome gekennzeichnet, die trotz maximaler medikamentöser Therapie die täglichen Aktivitäten beeinträchtigen und zu wiederholten Krankenhausaufenthalten führen. Die jährliche Sterblichkeitsrate für Patienten in diesem Stadium beträgt bis zu 50 %. Sobald eine Herzinsuffizienz im Endstadium auftritt, verläuft sie daher langwierig und komplex, was die Behandlung erschwert und eine erhebliche Belastung für die Ressourcen des öffentlichen Gesundheitswesens darstellt.

Derzeit umfassen die Hauptbehandlungen für Herzinsuffizienz im Endstadium eine Herztransplantation (HTx) und eine mechanische Kreislaufunterstützung (MCS). HTx gilt als Goldstandard-Behandlung für ein optimales Überleben und eine optimale Lebensqualität. Allerdings schränken der Mangel an Spenderherzen und die Komplexität der immunsuppressiven Therapie ihre Anwendung ein: Jedes Jahr werden weltweit etwa 6.000 Herztransplantationen durchgeführt, in China sind es nur etwa 700 pro Jahr. MCS-Geräte, wie z. B. Linksherzunterstützungsgeräte (LVADs), bieten eine wirksame Alternative.

LVADs haben im Laufe von drei Generationen von Blutpumpen, einschließlich pulsierender Pumpen, Axialflusspumpen und Zentrifugalpumpen (hydrodynamische Levitation, magneto-hydrodynamische Levitation und vollständig magnetisch schwebende Pumpen), eine bedeutende Weiterentwicklung erfahren. Sie sind zu einer entscheidenden Behandlungsoption für Herzinsuffizienz im Endstadium geworden. In den Vereinigten Staaten erhalten jährlich etwa 3.000 Patienten LVADs, was die Zahl der Herztransplantationen übersteigt. Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat implantierbare LVADs für Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium der INTERMACS-Stufen 1 bis 4 zur Verwendung als Langzeitunterstützung (Destination Therapy, DT) und als Brücke zur Transplantation (BTT) zugelassen. und als Brücke zur Genesung (BTR). In den letzten fünf Jahren hat die LVAD-Therapie international erhebliche Veränderungen und Entwicklungen erfahren. Die bisher größte klinische Studie zur LVAD-Therapie hat gezeigt, dass das zentrifugale LVAD der neuesten Generation, der HeartMate III, im Vergleich zum HeartMate II die Häufigkeit von Gerätethrombosen, Schlaganfällen, Magen-Darm-Blutungen und Mortalität deutlich reduziert. Im Vergleich zu HTx haben implantierbare LVADs mehrere Vorteile, wie z. B. das Fehlen eines Spenderherzens und das Fehlen einer Immunabstoßung, was sie zu einem lebensrettenden Gerät für eine wachsende Zahl von Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium macht.

Der Einsatz von LVADs in China begann relativ spät, erlebt aber derzeit eine rasante Entwicklung. Bisher gab es in China vier offiziell zugelassene LVADs. Unter ihnen ist das CH-VAD (BrioHealth Solutions) ein neuartiges Zentrifugalströmungsgerät, das sich durch sein vollständig magnetisch schwebendes Design und seine kompakte Größe auszeichnet. Die erste Implantation des CH-VAD beim Menschen erfolgte 2017 im Rahmen von Compassionate Use und markierte einen bedeutenden Meilenstein in der Anwendung langlebiger LVADs in China. Anschließend wurde eine multizentrische, einarmige klinische Studie durchgeführt, die Daten lieferte, die zur Zulassung dieses Geräts in China im Jahr 2021 führten. Bisher wurde diese Technologie in ganz China mehr als 300 Patienten implantiert. Eine am Fuwai Hospital durchgeführte monozentrische Studie mit 50 aufeinanderfolgenden Patienten ergab vielversprechende Ergebnisse und ein günstiges Nebenwirkungsprofil; Allerdings sind die Ergebnisse durch den monozentrischen Charakter der Studie und die relativ kleine Stichprobengröße begrenzt.

Diese multizentrische Beobachtungsstudie zielt darauf ab, die klinische Wirksamkeit und Sicherheit des CH-VAD bei Patienten mit Herzinsuffizienz im Endstadium zu bewerten, wenn das Gerät kommerziell eingesetzt wird, und Einblicke in seine Sicherheit und Wirksamkeit in realen Anwendungen zu liefern. Diese Studie umfasst alle Patienten, die zwischen Juni 2022 und Juni 2024 in sieben Zentren in China CH-VAD-Implantate im Rahmen einer Post-Market-Zulassung erhalten haben.

Methoden

1. Gerätebeschreibung Die CH-VAD-Pumpe ist eine vollständig magnetisch schwebende (Magnetschwebebahn) Zentrifugal-Durchlaufblutpumpe. Die Motor- und Magnetschwebebahnkomponenten sind getrennt, was eine optimale Raumnutzung innerhalb der Pumpe ermöglicht. Die Pumpe ist 25 mm dick, hat einen Durchmesser von 47 mm und ein Gewicht von 186 Gramm. Die kompakte Größe erleichtert die Implantation und reduziert die Ventrikelverzerrung. Trotz seiner geringen Abmessungen verfügt das Gerät über ein 33-mm-Laufrad mit langen Flügeln, wodurch es mit einer niedrigeren Betriebsgeschwindigkeit rotieren kann. Dadurch werden Turbulenzen und Bluttrauma reduziert und eine flachere H-Q-Kurve erreicht, um die hämodynamische Reaktionsfähigkeit und die Durchgangspulsatilität zu verbessern.

   Das Gerät verfügt über einzigartige Flusswege, die die Hämokompatibilität verbessern sollen. Eine Nasenkegelstruktur oben auf dem Mittelpfosten leitet die Strömung so, dass sie sanft die Richtung ändert. Ein U-förmiger Sekundärströmungspfad verfügt über eine optimierte Spaltbreite, um Turbulenzen zu minimieren und die Auswaschung zu verbessern. Der Drehzahlbereich der Pumpe reicht von 1000 bis 4200 U/min und es kann ein Blutfluss von bis zu 10 l/min gefördert werden. Die überlegene Hämokompatibilität und Fließeigenschaften wurden durch computergestützte Fluiddynamik, Labortests und Tierstudien nachgewiesen.

   Das Gerät verfügt außerdem über einen sehr schmalen (3,3 mm Außendurchmesser) und flexiblen Antriebsstrang, der den Patientenkomfort verbessern und möglicherweise das Infektionsrisiko verringern kann. Das System wird entweder mit zwei Lithiumbatterien oder einer einzelnen Batterie plus Wechselstrom betrieben. Jeder Akku mit einer Kapazität von 5200 mAh kann das System 6–8 Stunden lang aufrechterhalten und ist innerhalb von 5 Stunden vollständig aufgeladen.

2. Studiendesign Das Studienprotokoll wurde von der institutionellen Ethikkommission des Anzhen-Krankenhauses mit Verzicht auf die Einverständniserklärung XX, XX, XX genehmigt. In diese retrospektive Studie wurden XX aufeinanderfolgende Patienten einbezogen, denen das CH-VAD zwischen dem 1. Juni 2022 und dem 30. Juni 2024 in 7 Zentren in China implantiert wurde. Diese Studie wurde vom Beijing Anzhen Hospital, das der Capital Medical University angegliedert ist, initiiert und geleitet und umfasste sechs weitere medizinische Zentren aus verschiedenen Provinzen Chinas. Zu diesen Zentren gehören das Sichuan Provincial People's Hospital in Chengdu, das Henan Chest Hospital in Zhengzhou, das Shanghai Chest Hospital in Shanghai, das Shanghai Zhongshan Hospital in Shanghai, das Asia Heart Hospital in Wuhan und das First Affiliated Hospital der Nanjing Medical University in Nanjing. Die Studie steht im Einklang mit der Deklaration von Helsinki und der Ethikerklärung der ISHLT.
3. Studienpopulation Alle Entscheidungen, sich einer Operation zu unterziehen, wurden vom multidisziplinären Team für Herzinsuffizienz getroffen, zu dem Herzchirurgen, Kardiologen, Echokardiographie-Spezialisten, kardiovaskuläre Anästhesisten, Krankenschwestern und andere Spezialisten gehörten. Alle Patienten, denen das CH-VAD als primäres Gerät im Rahmen einer Post-Market-Zulassung implantiert wurde, wurden eingeschlossen.

4. Datenerfassung: Klinische Daten, die aus elektronischen klinischen Aufzeichnungen erfasst werden, umfassen demografische Informationen, Vorgeschichte, medizinische Vorgeschichte, Laborergebnisse, hämodynamische Parameter, Echokardiographie, chirurgische Details, klinische Ergebnisse, unerwünschte Ereignisse und Informationen zur Wiederaufnahme.

   4.1 Klinische Merkmale

   Die folgenden demografischen und klinischen Merkmale der eingeschriebenen Teilnehmer vor der Operation werden erfasst:

   • Sex
   • Alter
   • Höhe (cm)
   • Gewicht (kg)
   • Ätiologie der Herzinsuffizienz (ischämische Kardiomyopathie, dilatative Kardiomyopathie, andere Ursachen)
   • Präoperative mechanische Kreislaufunterstützung (ECMO, intraaortale Ballonpumpe [IABP], Impella)
   • Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Begleiterkrankungen (Schlaganfall, arterielle Hypertonie, Diabetes mellitus, Vorhofflimmern, ventrikuläre Arrhythmie)
   • INTERMACS-Profil
   • NYHA
   • Geschichte der Herzchirurgie
   • Anamnese einer Herzintervention 4.2 Echokardiographie Transthorakale Echokardiographie (TTE) vor und nach der LVAD-Implantation wurde mit handelsüblichen Geräten durchgeführt. Durch TTE wurden die Kammergrößen, die Ventrikelfunktion, die Klappenfunktion sowie die Gerätefunktion überprüft.

   4.3 Hämodynamische Parameter

   Die folgenden hämodynamischen Parameter vor und nach der LVAD-Implantation (von den letzten Messungen vor der Operation bis zur Einschreibung) werden, sofern verfügbar, aus den Krankenakten erfasst:

   • Herzzeitvolumen (CO) und Herzindex (CI)
   • Zentralvenöser Druck (CVP)
   • Pulmonalarteriendruck (PAP), systolischer, diastolischer und mittlerer PAP
   • Lungenkapillarkeildruck (PCWP)
   • Lungengefäßwiderstand (PVR) 4.4 Labortests

   Vor und nach der LVAD-Implantation durchgeführte Labortests (von den letzten Messungen vor der Operation bis zur Einschreibung) werden über elektronische Krankenakten erfasst. Die folgenden Tests werden überprüft, sofern verfügbar:

   • Biochemie: Natrium, Kalium, BUN, Kreatinin, Albumin, Bilirubin, Leberenzyme
   • Hämatologie: WBC, Hgb, HCT, PLT
   • Gerinnung: PT und INR
   • Herzmarker: BNP oder NT-proBNP 4.5 Perioperative Variablen

   Die folgenden perioperativen Variablen werden aus den Krankenakten erfasst:

   • Chirurgischer Ansatz
   • Gleichzeitige chirurgische Eingriffe
   • Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation
   • Dauer des Krankenhausaufenthaltes (LOS)
   • gesamte Operationszeit
   • Zeit auf dem CPB
   • Zeit mit Aortenkreuzklemme 4.6 Gesundheitszustand des Patienten Symptome und Anzeichen einer Herzinsuffizienz des Patienten, die vor und nach (von der Entlassung bis zur Aufnahme) der Operation aus elektronischen Krankenakten abgerufen wurden.
   • Dyspnoe
   • Ermüdung
   • Ödemgrade (1 bis 4)
   • Blähungen
   • Herzklopfen
   • Appetitlosigkeit
   • NYHA 4.7 Klinische Ereignisse und Komplikationen Alle klinischen Ereignisse und Komplikationen nach der LVAD-Implantation bis zur Einschreibung werden aus den Krankenakten abgerufen und erneut beurteilt. Es wurden Definitionen von Ereignissen verwendet, wie sie in den INTERMACS-Richtlinien beschrieben sind.
   • Hämolyse
   • Rechtsherzversagen
   • Gerätefehler
   • Schwere Blutung – Blutung im Zusammenhang mit der VAD-Implantation
   • Starke Blutung – Magen-Darm-Blutung
   • Starke Blutung – Andere Blutung
   • Schwere Infektion – MCS-bedingte Infektion
   • Schwere Infektion – nicht MCS-bedingte Infektion
   • Neurologisches Defizit – ischämischer Schlaganfall
   • Neurologische Störung – Hämorrhagischer Schlaganfall
   • Neurologische Störung-TIA
   • Neurologische Störung – Sonstiges
   • Niereninsuffizienz
   • Arrhythmie-Atrial
   • Arrhythmie-ventrikuläre
   • Atemversagen
   • Venöse Thromboembolie
   • Schlechte Wundheilung
   • Arterielle Thromboembolie des nicht zentralen Nervensystems
   • Leberinsuffizienz
   • Hypertonie
   • Perikarderguss
   • Myokardinfarkt
   • Aortenklappeninsuffizienz
   • Weitere 4.8 Rückübernahmeereignisse von der Entlassung aus dem Index-Krankenhausaufenthalt bis zur Einschreibung werden erfasst. Der Hauptgrund und die Dauer jeder Rückübernahme werden erfasst und analysiert.

5. Ergebnisse Das kurzfristige primäre Ergebnis setzt sich zusammen aus dem Überleben bis zur Transplantation, der Wiederherstellung des Myokards, einer erneuten Operation zum Ersetzen der ursprünglichen Pumpe oder einer Herztransplantation innerhalb von 30 Tagen oder während des Krankenhausaufenthalts.

   Das langfristige primäre Ergebnis setzt sich zusammen aus dem Überleben bis zur Transplantation, der Wiederherstellung des Myokards, einer erneuten Operation zum Ersetzen der ursprünglichen Pumpe oder einer Herztransplantation ein Jahr nach der Operation.

6. Statistische Analysedaten werden als Häufigkeitsverteilungen und Prozentsätze dargestellt. Werte kontinuierlicher Variablen werden bei Bedarf als Mittelwert ± Standardabweichung und Median mit Interquartilbereich ausgedrückt. Kontinuierliche Variablen werden gegebenenfalls mithilfe von T-Tests unabhängiger Stichproben oder Wilcoxon-Rangsummentests verglichen. Kategoriale Variablen werden gegebenenfalls mit χ2-Tests oder dem exakten Fischer-Test verglichen. Um Veränderungen echokardiographischer und hämodynamischer Parameter sowie Laborwerte zu analysieren, werden McNemar-Matched-Pair-Tests verwendet, um präoperative Werte mit postoperativen Werten nach Abgleich individueller Patientendaten zu vergleichen. Für alle Analysen gilt ein p < 0,05 als statistisch signifikant. Die Kaplan-Meier-Analyse wird verwendet, um das Überleben und andere Zeit-bis-Ereignis-Ergebnisse zu berechnen. Alle Daten werden mit der STATA 29-Software (IBM, Armonk, NY) und Prism Version 9 (GraphPad Software, San Diego, Kalifornien) analysiert.