新しい磁気浮上 LVAD の成果: 多中心解析

はじめに 心不全 (HF) は、心血管疾患が末期段階に進行し、心臓がその機能を維持できなくなるときに現れる複雑な病態生理学的症状です。 心不全の発生率は世界的に増加し続けており、世界中で6,000万人以上が罹患しており、そのうち約640万人が末期心不全のカテゴリーに属しています。 中国には控えめに見積もっても約1,300万人の心不全患者がおり、そのうち約100万人が末期患者であると考えられています。 末期心不全は、最大限の医学的治療にもかかわらず日常生活に支障をきたす持続性心不全の症状を特徴とし、入院を繰り返すことになります。 この段階の患者の年間死亡率は 50% にも達します。 したがって、末期心不全が発生すると、長期にわたる複雑な経過をたどり、治療が困難になり、公衆衛生資源に大きな負担がかかります。

現在、末期心不全の主な治療には心臓移植（HTx）と機械的循環補助（MCS）が含まれます。 HTx は、最適な生存率と生活の質を提供するためのゴールドスタンダード治療法と考えられています。 しかし、ドナー心臓の不足と免疫抑制療法の複雑さにより、心臓移植の適用は制限されており、世界で毎年約6,000件の心臓移植が行われているが、中国では年間約700件しか行われていない。 左心室補助装置 (LVAD) などの MCS 装置は、効果的な代替手段となります。

LVAD は、脈動ポンプ、軸流ポンプ、遠心ポンプ (流体力学的浮上、磁気流体力学的浮上、および完全磁気浮上) を含む 3 世代の血液ポンプを通じて大幅な進化を遂げてきました。 これらは、末期心不全に対する重要な治療選択肢となっています。 米国では毎年約 3,000 人の患者が LVAD を受けており、心臓移植の数を上回っています。 米国食品医薬品局 (FDA) は、INTERMACS レベル 1 ～ 4 に分類される末期 HF 患者向けの植込み型 LVAD を、長期サポート (目的地療法、DT) および移植への橋渡し (BTT) として使用することを承認しました。そして回復への架け橋（BTR）として。 過去 5 年間にわたり、LVAD 治療は国際的に大きな変革と発展を遂げてきました。 LVAD 治療に関するこれまで最大規模の臨床試験では、最新世代の遠心式 LVAD である HeartMate III は HeartMate II と比較して、デバイス血栓症、脳卒中、消化管出血の発生率、死亡率が大幅に減少することが示されました。 HTx と比較して、植込み型 LVAD にはドナー心臓が必要ない、免疫拒絶がないなどのいくつかの利点があり、増加する末期 HF 患者にとって救命装置となっています。

中国における LVAD の適用は比較的遅く始まりましたが、現在急速に発展しています。 現在までに、中国には 4 つの LVAD が正式に承認されています。 その中でもCH-VAD（BrioHealth Solutions）は、完全磁気浮上設計とコンパクトなサイズを特徴とする新しい遠心流装置です。 CH-VAD の最初の移植は 2017 年に思いやりのある使用の下で行われ、中国における耐久性のある LVAD の適用における重要なマイルストーンとなりました。 これに続いて、多施設単一群臨床試験が実施され、2021 年の中国でのこの機器の承認につながるデータが提供されました。 これまでに、中国全土で300人以上の患者にこの技術が埋め込まれている。 不ワイ病院で連続50人の患者を対象に実施された単一施設研究では、有望な転帰と良好な有害事象プロファイルが明らかになった。ただし、研究の単一施設の性質とサンプルサイズが比較的小さいため、発見は限られています。

この多施設観察研究は、CH-VAD が商業的に使用された場合の末期心不全患者における臨床的有効性と安全性を評価し、現実世界の応用における安全性と有効性についての洞察を提供することを目的としています。 この研究には、2022年6月から2024年6月までに中国の7つの施設で市販後承認設定でCH-VADインプラントを受けたすべての患者が含まれています。

メソッド

1. デバイスの説明 CH-VAD ポンプは、完全磁気浮上 (リニアモーターカー) の遠心連続流血液ポンプです。 モーターとリニアモーターカーのコンポーネントが分離されているため、ポンプ内のスペースを最適に利用できます。 ポンプの厚さは 25 mm、直径は 47 mm、重量は 186 グラムです。 コンパクトなサイズにより移植が容易になり、心室の歪みが軽減されます。 装置は小さい寸法にもかかわらず、長いブレードを備えた 33 mm のインペラを備えているため、より低い動作速度で回転できます。 これにより、乱流と血液外傷が軽減され、より平坦な H-Q 曲線が実現され、血行動態の反応性と通過拍動性が向上します。

   このデバイスには、血液適合性を向上させるために設計された独自の流路が備わっています。 中央ポスト上部のノーズコーン構造が流れをスムーズに方向転換させます。 U 字型の二次流路は、乱流を最小限に抑え、洗い流しを強化するために最適化されたギャップ幅を備えています。 ポンプの速度範囲は 1000 ～ 4200 rpm で、最大 10 L/min の血流を送出できます。 優れた血液適合性と流動特性は、数値流体力学、ベンチテスト、および動物研究によって実証されています。

   このデバイスは、非常に狭く (外径 3.3 mm) で柔軟なドライブラインも備えているため、患者の快適性が向上し、感染のリスクが低下する可能性があります。 このシステムは、2 個のリチウム電池、または 1 個の電池と AC 電源のいずれかで電力を供給します。 各バッテリーの容量は 5200 mAh で、システムを 6 ～ 8 時間持続でき、5 時間以内にフル充電に達します。

2. 研究デザイン 研究計画は、インフォームド・コンセント XX,XX,XX の免除とともに安鎮病院の施設倫理委員会の承認によって承認されました。 この後ろ向き研究には、2022年6月1日から2024年6月30日までの間に中国の7施設でCH-VADを移植された連続XX人の患者が含まれていた。 この研究は首都医科大学付属の北京安貞病院が開始・主導し、中国各省の他の6つの医療センターが参加した。 これらのセンターには、成都の四川省人民病院、鄭州の河南胸部病院、上海の上海胸部病院、上海の上海中山病院、武漢のアジア心臓病院、南京の南京医科大学第一付属病院が含まれる。 この研究はヘルシンキ宣言およびISHLT倫理声明に準拠しています。
3. 研究対象集団 手術を受けるかどうかのすべての決定は、心臓外科医、心臓専門医、心エコー検査の専門家、心臓血管麻酔科医、看護師、その他の専門家を含む学際的な心不全チームによって行われました。 市販後の承認設定で主要デバイスとして CH-VAD を移植されたすべての患者が含まれていました。

4. データ収集 電子臨床記録から収集される臨床データには、人口統計情報、発症歴、過去の病歴、検査結果、血行動態パラメータ、心エコー検査、手術の詳細、臨床転帰、有害事象、再入院情報が含まれます。

   4.1 臨床的特徴

   手術前に登録された参加者の以下の人口統計学的および臨床的特徴が記録されます。

   • セックス
   • 年
   • 身長(cm)
   • 重量(kg)
   • 心不全の病因（虚血性心筋症、拡張型心筋症、その他の原因）
   • 術前の機械的循環補助（ECMO、大動脈内バルーンポンプ[IABP]、Impella）
   • 心血管疾患および併存疾患の危険因子（脳卒中、動脈性高血圧、糖尿病、心房細動、心室性不整脈）
   • インターマックのプロフィール
   • ニューヨーク
   • 心臓手術の歴史
   • 心臓インターベンションの歴史 4.2 心エコー検査 LVAD 移植の前後の経胸壁心エコー図 (TTE) は、市販の機械を使用して実行されました。 TTE により、チャンバーのサイズ、心室機能、弁機能、およびデバイス機能がレビューされました。

   4.3 血行動態パラメータ

   LVAD 移植の前後 (手術前の最後の測定から登録まで) の以下の血行力学パラメータは、利用可能な場合は医療記録から収集されます。

   • 心拍出量 (CO) と心拍数 (CI)
   • 中心静脈圧 (CVP)
   • 肺動脈圧 (PAP)、収縮期、拡張期、平均 PAP
   • 肺毛細血管楔入圧 (PCWP)
   • 肺血管抵抗 (PVR) 4.4 臨床検査

   LVAD 移植の前後に実施された臨床検査 (手術前の最後の測定から登録まで) は、電子医療記録によって収集されます。 可能な場合は、次のテストがレビューされます。

   • 生化学: ナトリウム、カリウム、BUN、クレアチニン、アルブミン、ビリルビン、肝酵素
   • 血液学: WBC、Hgb、HCT、PLT
   • 凝固: PT および INR
   • 心臓マーカー: BNP または NT-proBNP 4.5 周術期変数

   以下の周術期変数が医療記録から収集されます。

   • 外科的アプローチ
   • 同時外科手術
   • ICU滞在期間
   • 入院期間 (LOS)
   • 総手術時間
   • CPBでの時間
   • 大動脈クロスクランプの時間 4.6 患者の健康状態 手術の前後（退院から登録まで）の電子医療記録から取得された患者の心不全症状および兆候。
   • 呼吸困難
   • 倦怠感
   • 浮腫のグレード (1 ～ 4)
   • 腹部膨満
   • 動悸
   • 食欲不振
   • NYHA 4.7 臨床事象と合併症 LVAD 移植後から登録までのすべての臨床事象と合併症は医療記録から検索され、再判定されます。 INTERMACS ガイドラインに記載されているイベントの定義が採用されました。
   • 溶血
   • 右心不全
   • デバイスの障害
   • 大出血 - VAD 移植に関連した出血
   • 大出血 - 消化管出血
   • 大出血 - その他の出血
   • 重大な感染症 - MCS 関連の感染症
   • 重大な感染症 - MCS 以外の感染症
   • 神経障害 - 虚血性脳卒中
   • 神経疾患 - 出血性脳卒中
   • 神経障害-TIA
   • 神経疾患-その他
   • 腎不全
   • 不整脈-心房性不整脈
   • 心室性不整脈
   • 呼吸不全
   • 静脈血栓塞栓症
   • 傷の治りが悪い
   • 非中枢神経系動脈血栓塞栓症
   • 肝不全
   • 高血圧
   • 心嚢液貯留
   • 心筋梗塞
   • 大動脈弁閉鎖不全症
   • その他 4.8 再入院 初期入院の退院から登録までの再入院イベントが収集されます。 各再入院の主な原因と期間が収集され、分析されます。

5. 転帰 短期の主要転帰は、移植までの生存、心筋回復、元のポンプを交換するための再手術、または 30 日以内または入院中の心臓移植の組み合わせです。

   長期の主要転帰は、移植までの生存、心筋の回復、元のポンプを交換するための再手術、または術後 1 年での心臓移植の組み合わせです。

6. 統計分析データは度数分布とパーセンテージとして表されます。 連続変数の値は、必要に応じて、平均値 ± 標準偏差および四分位範囲の中央値として表されます。 連続変数は、必要に応じて、独立サンプルの t 検定またはウィルコクソン順位和検定を使用して比較されます。 カテゴリ変数は、必要に応じて、χ2 検定またはフィッシャーの直接確率検定によって比較されます。 心エコー検査および血行力学のパラメータと検査値の変化を分析するために、マクネマーのマッチドペアテストを使用して、個々の患者データを照合した後、術前の値と術後の値を比較します。 すべての分析において、p < 0.05 は統計的に有意であるとみなされます。 カプランマイヤー分析は、生存率やその他のイベント発生までの時間の結果を計算するために使用されます。 すべてのデータは、STATA 29 ソフトウェア (IBM、ニューヨーク州アーモンク) および Prism バージョン 9 (GraphPad ソフトウェア、カリフォルニア州サンディエゴ) を使用して分析されます。