Risultati di un nuovo LVAD a levitazione magnetica: un'analisi multicentrica

Introduzione L'insufficienza cardiaca (HF) rappresenta una manifestazione fisiopatologica complessa che emerge quando le malattie cardiovascolari progrediscono verso le fasi terminali, rendendo il cuore incapace di mantenere la sua funzione. L’incidenza dello scompenso cardiaco è in continuo aumento a livello globale, colpendo oltre 60 milioni di persone in tutto il mondo, di cui circa 6,4 milioni nella categoria dello scompenso cardiaco allo stadio terminale. In Cina, si stima prudentemente che ci siano circa 13 milioni di pazienti con scompenso cardiaco, di cui circa 1 milione in fase terminale. Lo scompenso cardiaco allo stadio terminale è caratterizzato da sintomi persistenti di scompenso cardiaco che interferiscono con le attività quotidiane nonostante la massima terapia medica, portando a ripetuti ricoveri ospedalieri. Il tasso di mortalità annuale per i pazienti in questa fase raggiunge il 50%. Pertanto, una volta che si verifica lo scompenso cardiaco allo stadio terminale, presenta un decorso prolungato e complesso, rendendo difficile il trattamento e imponendo un onere significativo alle risorse sanitarie pubbliche.

Attualmente, i principali trattamenti per lo scompenso cardiaco allo stadio terminale comprendono il trapianto cardiaco (HTx) e il supporto circolatorio meccanico (MCS). HTx è considerato il trattamento gold standard per fornire sopravvivenza e qualità di vita ottimali. Tuttavia, la scarsità di donatori di cuore e la complessità della terapia immunosoppressiva ne limitano l’applicazione, con circa 6.000 trapianti di cuore eseguiti ogni anno a livello globale e solo circa 700 all’anno in Cina. I dispositivi MCS, come i dispositivi di assistenza ventricolare sinistra (LVAD), offrono un'alternativa efficace.

I LVAD hanno subito un'evoluzione significativa attraverso tre generazioni di pompe del sangue, comprese le pompe pulsatili, a flusso assiale e centrifughe (levitazione idrodinamica, levitazione magneto-idrodinamica e levitazione completamente magnetica). Sono diventati un’opzione terapeutica fondamentale per lo scompenso cardiaco allo stadio terminale. Negli Stati Uniti, circa 3.000 pazienti ricevono LVAD ogni anno, superando il numero di trapianti di cuore. La Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha approvato i LVAD impiantabili per i pazienti con scompenso cardiaco allo stadio terminale classificati come livelli INTERMACS da 1 a 4, per l'uso come supporto a lungo termine (terapia di destinazione, DT), come ponte verso il trapianto (BTT), e come ponte verso la ripresa (BTR). Negli ultimi cinque anni, la terapia LVAD ha subito una trasformazione e uno sviluppo significativi a livello internazionale. Il più grande studio clinico condotto fino ad oggi sulla terapia LVAD ha dimostrato che, rispetto a HeartMate II, il LVAD centrifugo di ultima generazione, HeartMate III, riduce significativamente l’incidenza di trombosi del dispositivo, ictus, sanguinamento gastrointestinale e mortalità. Rispetto all’HTx, i LVAD impiantabili presentano numerosi vantaggi, come l’assenza della necessità di un donatore cardiaco e l’assenza di rigetto immunitario, rendendoli un dispositivo salvavita per un numero crescente di pazienti con scompenso cardiaco allo stadio terminale.

L’applicazione dei LVAD in Cina è iniziata relativamente tardi ma attualmente sta vivendo un rapido sviluppo. Ad oggi, ci sono stati quattro LVAD ufficialmente approvati in Cina. Tra questi, CH-VAD (BrioHealth Solutions) è un nuovo dispositivo a flusso centrifugo caratterizzato dal design completamente a levitazione magnetica e dalle dimensioni compatte. Il primo impianto sull’uomo del CH-VAD è avvenuto nel 2017 per uso compassionevole, segnando una pietra miliare significativa nell’applicazione dei LVAD durevoli in Cina. Successivamente è stato condotto uno studio clinico multicentrico a braccio singolo, che ha fornito dati che hanno portato all’approvazione di questo dispositivo in Cina nel 2021. Finora, a più di 300 pazienti è stata impiantata la tecnologia in tutta la Cina. Uno studio monocentrico condotto presso il Fuwai Hospital con 50 pazienti consecutivi ha rivelato risultati promettenti e un profilo di eventi avversi favorevole; tuttavia, i risultati sono limitati dalla natura monocentrica dello studio e dalla dimensione relativamente piccola del campione.

Questo studio osservazionale multicentrico mira a valutare l'efficacia clinica e la sicurezza del CH-VAD nei pazienti con scompenso cardiaco allo stadio terminale quando il dispositivo viene utilizzato a livello commerciale, fornendo approfondimenti sulla sua sicurezza ed efficacia nelle applicazioni del mondo reale. Questo studio include tutti i pazienti che hanno ricevuto impianti CH-VAD in un contesto di approvazione post-commercializzazione tra giugno 2022 e giugno 2024 in sette centri in Cina.

Metodi

1. Descrizione del dispositivo La pompa CH-VAD è una pompa sanguigna centrifuga a flusso continuo completamente levitata magneticamente (maglev). I componenti del motore e della levitazione magnetica sono separati, consentendo un utilizzo ottimale dello spazio all'interno della pompa. La pompa misura 25 mm di spessore con un diametro di 47 mm ed un peso di 186 grammi. le dimensioni compatte facilitano l'impianto e riducono la distorsione ventricolare. Nonostante le sue piccole dimensioni, il dispositivo contiene una girante da 33 mm con pale lunghe, che gli consente di girare a una velocità operativa inferiore. Ciò riduce la turbolenza e il trauma sanguigno e consente di ottenere una curva H-Q più piatta per migliorare la reattività emodinamica e la pulsatilità pass-through.

   Il dispositivo dispone di percorsi di flusso esclusivi progettati per migliorare l'emocompatibilità. Una struttura a cono sulla parte superiore del montante centrale guida il flusso per cambiare direzione in modo fluido. Un percorso del flusso secondario a forma di U ha un'ampiezza dello spazio ottimizzato per ridurre al minimo la turbolenza e migliorare il dilavamento. La gamma di velocità della pompa va da 1000 a 4200 giri/min e può essere erogato un flusso sanguigno fino a 10 L/min. Le caratteristiche superiori di emocompatibilità e flusso sono state dimostrate dalla fluidodinamica computazionale, da test al banco e da studi sugli animali.

   Il dispositivo è inoltre dotato di una linea di trasmissione molto stretta (3,3 mm di diametro esterno) e flessibile, che può migliorare il comfort del paziente e potenzialmente ridurre il rischio di infezione. Il sistema è alimentato da due batterie al litio o da una singola batteria più alimentazione CA. Ciascuna batteria, con una capacità di 5200 mAh, può sostenere il sistema per 6-8 ore e raggiunge la carica completa entro 5 ore.

2. Disegno dello studio Il protocollo dello studio è stato approvato dal comitato etico istituzionale dell'Ospedale di Anzhen con rinuncia al consenso informato XX,XX,XX. In questo studio retrospettivo sono stati inclusi XX pazienti consecutivi impiantati con CH-VAD tra il 1° giugno 2022 e il 30 giugno 2024 in 7 centri in Cina. Questo studio è stato avviato e condotto dall’Ospedale Anzhen di Pechino, affiliato alla Capital Medical University, e ha coinvolto altri sei centri medici di varie province della Cina. Questi centri includono l'ospedale popolare provinciale del Sichuan a Chengdu, l'ospedale toracico dell'Henan a Zhengzhou, l'ospedale toracico di Shanghai a Shanghai, l'ospedale Zhongshan di Shanghai a Shanghai, l'ospedale cardiaco asiatico a Wuhan e il primo ospedale affiliato dell'Università di medicina di Nanchino a Nanchino. Lo studio è conforme alla Dichiarazione di Helsinki e alla Dichiarazione etica ISHLT.
3. Popolazione dello studio Tutte le decisioni di sottoporsi a un intervento chirurgico sono state prese dal team multidisciplinare per lo scompenso cardiaco, comprendente cardiochirurghi, cardiologi, specialisti di ecocardiografia, anestesisti cardiovascolari, infermieri e altri specialisti. Sono stati inclusi tutti i pazienti ai quali era stato impiantato il CH-VAD come dispositivo primario in un contesto di approvazione post-commercializzazione.

4. Raccolta dati I dati clinici raccolti dalle cartelle cliniche elettroniche includono informazioni demografiche, storia di presentazione, storia medica passata, risultati di laboratorio, parametri emodinamici, ecocardiografia, dettagli chirurgici, esiti clinici, eventi avversi e informazioni sulla riammissione.

   4.1 Caratteristiche cliniche

   Verranno registrate le seguenti caratteristiche demografiche e cliniche dei partecipanti iscritti prima dell'operazione:

   • Sesso
   • Età
   • Altezza (cm)
   • Peso (kg)
   • Eziologia dell'insufficienza cardiaca (cardiomiopatia ischemica, cardiomiopatia dilatativa, altre cause)
   • Supporto circolatorio meccanico preoperatorio (ECMO, pompa a palloncino intra-aortico [IABP], Impella)
   • Fattori di rischio per malattie cardiovascolari e comorbidità (ictus, ipertensione arteriosa, diabete mellito, fibrillazione atriale, aritmia ventricolare)
   • Profilo INTERMACS
   • NYHA
   • Storia della cardiochirurgia
   • Anamnesi dell'intervento cardiaco 4.2 Ecocardiografia L'ecocardiogramma transtoracico (TTE) prima e dopo l'impianto di LVAD è stato eseguito utilizzando macchine disponibili in commercio. Mediante TTE sono state riviste le dimensioni della camera, la funzione ventricolare, la funzione della valvola e la funzione del dispositivo.

   4.3 Parametri Emodinamici

   I seguenti parametri emodinamici prima e dopo l'impianto di LVAD (dalle ultime misurazioni prima dell'intervento all'arruolamento) verranno raccolti dalle cartelle cliniche, se disponibili:

   • gittata cardiaca (CO) e indice cardiaco (CI)
   • pressione venosa centrale (CVP)
   • pressione arteriosa polmonare (PAP), sistolica, diastolica e media
   • pressione di incuneamento capillare polmonare (PCWP)
   • resistenza vascolare polmonare (PVR) 4.4 Esami di laboratorio

   I test di laboratorio condotti prima e dopo l'impianto di LVAD (dalle ultime misurazioni prima dell'intervento all'arruolamento) verranno raccolti tramite cartelle cliniche elettroniche. Se disponibili, verranno esaminati i seguenti test:

   • Biochimica: Sodio, potassio, BUN, creatinina, albumina, bilirubina, enzimi epatici
   • Ematologia: WBC, Hgb, HCT, PLT
   • Coagulazione: PT e INR
   • Marker cardiaci: BNP o NT-proBNP 4.5 Variabili perioperatorie

   Dalla cartella clinica verranno raccolte le seguenti variabili perioperatorie:

   • Approccio chirurgico
   • Procedure chirurgiche concomitanti
   • durata della degenza in terapia intensiva
   • durata della degenza ospedaliera (LOS)
   • tempo totale dell'intervento
   • tempo sul CPB
   • tempo di cross-clamp aortico 4.6 Stato di salute del paziente Sintomi e segni di insufficienza cardiaca dei pazienti recuperati dalle cartelle cliniche elettroniche prima e dopo (dalla dimissione all'arruolamento) l'intervento chirurgico.
   • Dispnea
   • Fatica
   • Gradi di edema (da 1 a 4)
   • Distensione addominale
   • Palpitazione
   • Perdita di appetito
   • NYHA 4.7 Eventi clinici e complicanze Tutti gli eventi clinici e le complicanze successivi all'impianto di LVAD fino all'arruolamento verranno recuperati dalle cartelle cliniche e nuovamente giudicati. Sono state utilizzate le definizioni di eventi descritte dalle linee guida INTERMACS.
   • Emolisi
   • Insufficienza cardiaca destra
   • Guasto del dispositivo
   • Sanguinamento maggiore correlato all'impianto di VAD
   • Sanguinamento maggiore: sanguinamento gastrointestinale
   • Sanguinamento maggiore - Altro sanguinamento
   • Infezione Maggiore – Infezione correlata alla MCS
   • Infezione maggiore – Infezione non correlata alla MCS
   • Deficit neurologico - ictus ischemico
   • Disturbo neurologico-ictus emorragico
   • Disturbo neurologico-TIA
   • Disturbo neurologico-Altro
   • Insufficienza renale
   • Aritmia-Atriale
   • Aritmia-ventricolare
   • Insufficienza respiratoria
   • Tromboembolismo venoso
   • Scarsa guarigione delle ferite
   • Tromboembolismo arterioso del sistema nervoso non centrale
   • Insufficienza epatica
   • Ipertensione
   • Versamento pericardico
   • Infarto miocardico
   • Insufficienza della valvola aortica
   • Altro 4.8 Riammissione Verranno raccolti gli eventi di riammissione dalla dimissione del ricovero indice all'arruolamento. La causa principale e la durata di ciascuna riammissione verranno raccolte e analizzate.

5. Risultati L'esito primario a breve termine è un composito di sopravvivenza al trapianto, recupero del miocardio, reintervento per sostituire la pompa originale o trapianto di cuore entro 30 giorni o durante il ricovero.

   L'outcome primario a lungo termine è un composito di sopravvivenza al trapianto, recupero del miocardio, reintervento per sostituire la pompa originale o trapianto di cuore a 1 anno dopo l'intervento.

6. I dati di analisi statistica saranno rappresentati come distribuzioni di frequenza e percentuali. I valori delle variabili continue saranno espressi come media ± deviazione standard e mediana con intervallo interquartile, se necessario. Le variabili continue verranno confrontate utilizzando test t per campioni indipendenti o test di somma dei ranghi di Wilcoxon, ove appropriato. Le variabili categoriali verranno confrontate mediante test χ2 o test esatto di Fischer, ove appropriato. Per analizzare i cambiamenti nei parametri ecocardiografici ed emodinamici e nei valori di laboratorio, verranno utilizzati i test McNemar per coppie abbinate per confrontare i valori preoperatori con i valori postoperatori dopo aver confrontato i dati dei singoli pazienti. Per tutte le analisi, una p <0,05 sarà considerata statisticamente significativa. L'analisi di Kaplan-Meier verrà utilizzata per calcolare la sopravvivenza e altri risultati relativi al tempo necessario all'evento. Tutti i dati verranno analizzati utilizzando il software STATA 29 (IBM, Armonk, NY) e Prism versione 9 (GraphPad Software, San Diego, California).