Resultaten av en roman magnetiskt leviterad LVAD: en multicenteranalys

Inledning Hjärtsvikt (HF) representerar en komplex patofysiologisk manifestation som uppstår när hjärt-kärlsjukdomar fortskrider till sina slutstadier, vilket gör hjärtat oförmöget att behålla sin funktion. Incidensen av HF ökar ständigt globalt och påverkar över 60 miljoner människor världen över, med cirka 6,4 miljoner i slutstadiets HF-kategori. I Kina uppskattar man försiktigt att det finns cirka 13 miljoner HF-patienter, inklusive cirka 1 miljon i slutstadiet. HF i slutstadiet kännetecknas av ihållande symtom på HF som stör dagliga aktiviteter trots maximal medicinsk behandling, vilket leder till upprepade sjukhusvistelser. Den årliga dödligheten för patienter i detta skede är så hög som 50 %. Därför, när slutstadiet HF inträffar, presenterar det ett utdraget och komplext förlopp, vilket gör behandlingen svår och lägger en betydande börda på folkhälsoresurserna.

För närvarande inkluderar de huvudsakliga behandlingarna för HF i slutstadiet hjärttransplantation (HTx) och mekaniskt cirkulationsstöd (MCS). HTx anses vara den gyllene standardbehandlingen för att ge optimal överlevnad och livskvalitet. Men bristen på donatorhjärtan och komplexiteten hos immunsuppressiv terapi begränsar dess tillämpning, med cirka 6 000 hjärttransplantationer som utförs globalt varje år, och endast cirka 700 årligen i Kina. MCS-enheter, såsom vänsterkammarhjälpenheter (LVAD), erbjuder ett effektivt alternativ.

LVADs har genomgått betydande utveckling genom tre generationer av blodpumpar, inklusive pulserande, axiellt flöde och centrifugalpumpar (hydrodynamisk levitation, magneto-hydrodynamisk levitation och helt magnetiskt leviterad). De har blivit ett kritiskt behandlingsalternativ för HF i slutskedet. I USA får cirka 3 000 patienter årligen LVAD, vilket överträffar antalet hjärttransplantationer. U.S. Food and Drug Administration (FDA) har godkänt implanterbara LVAD för HF-patienter i slutstadiet klassificerade som INTERMACS nivå 1 till 4, för användning som långsiktigt stöd (destinationsterapi, DT), som en bro till transplantation (BTT), och som en bro till återhämtning (BTR). Under de senaste fem åren har LVAD-terapi genomgått betydande förändring och utveckling internationellt. Den hittills största kliniska prövningen av LVAD-terapi har visat att den senaste generationens centrifugal-LVAD, HeartMate III, jämfört med HeartMate II, avsevärt minskar förekomsten av trombos, stroke, gastrointestinala blödningar och dödlighet. Jämfört med HTx har implanterbara LVADs flera fördelar, såsom frånvaron av behovet av ett donatorhjärta och avsaknaden av immunavstötning, vilket gör dem till en livräddande enhet för ett ökande antal HF-patienter i slutstadiet.

Appliceringen av LVAD i Kina började relativt sent men upplever för närvarande en snabb utveckling. Hittills har det funnits fyra officiellt godkända LVAD i Kina. Bland dem är CH-VAD (BrioHealth Solutions) en ny centrifugalflödesanordning som kännetecknas av sin helt magnetiskt svävande design och kompakta storlek. Den första-i-människa implantationen av CH-VAD ägde rum 2017 under medkännande användning, vilket markerar en betydande milstolpe i tillämpningen av hållbara LVAD i Kina. Efter detta genomfördes en multicenter, enarmad klinisk prövning som gav data som ledde till godkännandet av denna enhet i Kina 2021. Hittills har mer än 300 patienter implanterats med tekniken över hela Kina. En encenterstudie utförd på Fuwai Hospital med 50 på varandra följande patienter visade lovande resultat och en gynnsam biverkningsprofil; men resultaten är begränsade av studiens singelcenterkaraktär och den relativt lilla urvalsstorleken.

Denna multicenter observationsstudie syftar till att utvärdera den kliniska effektiviteten och säkerheten av CH-VAD hos patienter med HF i slutstadiet när enheten används kommersiellt, vilket ger insikter om dess säkerhet och effektivitet i verkliga tillämpningar. Denna studie inkluderar alla patienter som fick CH-VAD-implantat i en miljö efter godkännande på marknaden mellan juni 2022 och juni 2024 på sju centra i Kina.

Metoder

1. Enhetsbeskrivning CH-VAD-pumpen är en helt magnetiskt svävande (maglev), centrifugalblodpump med kontinuerligt flöde. Dess motor- och maglevkomponenter är separerade, vilket möjliggör optimal användning av utrymmet i pumpen. Pumpen är 25 mm tjock med en diameter på 47 mm och en vikt på 186 gram. den kompakta storleken underlättar implantation och minskar ventrikulär distorsion. Trots sina små dimensioner innehåller enheten ett 33 mm pumphjul med långa blad, vilket gör att den kan snurra med lägre driftshastighet. Detta minskar turbulens och blodtrauma, och uppnår en plattare H-Q-kurva för att förbättra hemodynamisk lyhördhet och pass-through-pulsatilitet.

   Enheten har unika flödesvägar utformade för att förbättra hemokompatibiliteten. En noskonstruktur ovanpå den centrala stolpen styr flödet för att smidigt ändra riktning. En U-formad sekundär flödesbana har en optimerad spaltbredd för att minimera turbulens och förbättra utspolningen. Pumpens varvtalsområde är från 1000 till 4200 rpm och blodflöde upp till 10 l/min kan levereras. Den överlägsna hemokompatibiliteten och flödesegenskaperna har visats genom beräkningsvätskedynamik, bänktester och djurstudier.

   Enheten har också en mycket smal (3,3 mm ytterdiameter) och flexibel drivlina, vilket kan förbättra patientkomforten och eventuellt minska risken för infektion. Systemet drivs av antingen två litiumbatterier eller ett enda batteri plus nätström. Varje batteri, med en kapacitet på 5200 mAh, klarar systemet i 6-8 timmar och når en full laddning inom 5 timmar.

2. Studiedesign Studieprotokollet godkändes av den institutionella etiska kommitténs godkännande av Anzhen Hospital med ett avstående från informerat samtycke XX,XX,XX. XX på varandra följande patienter implanterade med CH-VAD mellan 1 juni 2022 och 30 juni 2024 på 7 centra i Kina inkluderades i denna retrospektiva studie. Denna studie initierades och leddes av Beijing Anzhen Hospital, knutet till Capital Medical University, och involverade sex andra medicinska centra från olika provinser i Kina. Dessa centra inkluderar Sichuan Provincial People's Hospital i Chengdu, Henan Chest Hospital i Zhengzhou, Shanghai Chest Hospital i Shanghai, Shanghai Zhongshan Hospital i Shanghai, Asia Heart Hospital i Wuhan och The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University i Nanjing. Studien överensstämmer med Helsingforsdeklarationen och ISHLT:s etiska uttalande.
3. Studiepopulation Alla beslut att genomgå operation kom från det multidisciplinära hjärtsviktsteamet inklusive hjärtkirurger, kardiologer, ekokardiografispecialister, kardiovaskulära anestesiologer, sjuksköterskor och andra specialister. Alla patienter som implanterats med CH-VAD som primär enhet i en miljö efter godkännande på marknaden inkluderades.

4. Datainsamling Kliniska data som samlats in från elektroniska kliniska journaler inkluderar demografisk information, presentationshistorik, tidigare medicinsk historia, laboratorieresultat, hemodynamiska parametrar, ekokardiografi, kirurgiska detaljer, kliniska utfall, biverkningar och information om återintagning.

   4.1 Kliniska egenskaper

   Följande demografiska och kliniska egenskaper hos inskrivna deltagare före operationen kommer att registreras:

   • Sex
   • Åldras
   • Höjd (cm)
   • Vikt (kg)
   • Etiologi för hjärtsvikt (ischemisk kardiomyopati, dilaterad kardiomyopati, andra orsaker)
   • Preoperativt mekaniskt cirkulationsstöd (ECMO, intra-aorta ballongpump [IABP], Impella)
   • Riskfaktorer för kardiovaskulära sjukdomar och samsjukligheter (stroke, arteriell hypertoni, diabetes mellitus, förmaksflimmer, ventrikulär arytmi)
   • INTERMACS profil
   • NYHA
   • Historia av hjärtkirurgi
   • Historik av hjärtintervention 4.2 Ekokardiografi Transthorax ekokardiogram (TTE) före och efter LVAD-implantation utfördes med kommersiellt tillgängliga maskiner. Genom TTE granskades kammarstorlekarna, ventrikulär funktion, ventilfunktion samt apparatfunktionen.

   4.3 Hemodynamiska parametrar

   Följande hemodynamiska parametrar före och efter LVAD-implantation (från de sista mätningarna före operationen till inskrivningen) kommer att samlas in från journalerna om sådana finns:

   • hjärtminutvolym (CO) och hjärtindex (CI)
   • centralt venöst tryck (CVP)
   • lungartärtryck (PAP), systoliskt, diastoliskt och medel-PAP
   • pulmonellt kapillärt kiltryck (PCWP)
   • pulmonell vaskulär resistans (PVR) 4.4 Laboratorietester

   Laboratorietester som utförs före och efter LVAD-implantation (från de sista mätningarna före operationen till inskrivningen) kommer att samlas in via elektroniska journaler. Följande tester kommer att granskas om de är tillgängliga:

   • Biokemi: Natrium, kalium, BUN, kreatinin, albumin, bilirubin, leverenzymer
   • Hematologi: WBC, Hgb, HCT, PLT
   • Koagulering: PT och INR
   • Hjärtmarkörer: BNP eller NT-proBNP 4.5 Perioperativa variabler

   Följande perioperativa variabler kommer att samlas in från journalerna:

   • Kirurgiskt tillvägagångssätt
   • Samtidiga kirurgiska ingrepp
   • längden på intensivvården
   • längd på sjukhusvistelse (LOS)
   • total operationstid
   • tid på CPB
   • tid på korsklämma i aorta 4.6 Patienthälsa Patienternas hjärtsviktssymptom och tecken hämtade från elektroniska journaler före och efter (från utskrivning till inskrivning) operationen.
   • Dyspné
   • Trötthet
   • Ödembetyg (1 till 4)
   • Utspänd buk
   • Hjärtklappning
   • Förlust av aptit
   • NYHA 4.7 Kliniska händelser och komplikationer Alla kliniska händelser och komplikationer efter LVAD-implantation till inskrivning kommer att hämtas från medicinska journaler och bedömas på nytt. Definitioner av händelser som beskrivs av INTERMACS riktlinjer användes.
   • Hemolys
   • Höger hjärtsvikt
   • Enhetsfel
   • Stor blödning-VAD-implantationsrelaterad blödning
   • Stor blödning-Gastrointestinal blödning
   • Stora blödningar - Andra blödningar
   • Stor infektion - MCS-relaterad infektion
   • Stor infektion - Icke MCS-relaterad infektion
   • Neurologiskt underskott - ischemisk stroke
   • Neurologisk störning - hemorragisk stroke
   • Neurologisk störning-TIA
   • Neurologisk störning-Annat
   • Njurinsufficiens
   • Arytmi-Atrial
   • Arytmi-ventrikulär
   • Andningssvikt
   • Venös tromboembolism
   • Dålig sårläkning
   • Icke-centrala nervsystemet arteriell tromboembolism
   • Leverinsufficiens
   • Hypertoni
   • Perikardiell effusion
   • Hjärtinfarkt
   • Aortaklaffinsufficiens
   • Övrigt 4.8 Återintagning Återtagningshändelser från utskrivning av indexsjukhusinläggning till inskrivning kommer att samlas in. Den primära orsaken och varaktigheten av varje återinläggning kommer att samlas in och analyseras.

5. Resultat Det kortsiktiga primära resultatet är en sammansättning av överlevnad till transplantation, myokardåterhämtning, reoperation för att ersätta den ursprungliga pumpen eller hjärttransplantation inom 30 dagar eller under sjukhusvistelse.

   Det långsiktiga primära resultatet är en sammansättning av överlevnad till transplantation, myokardåterhämtning, reoperation för att ersätta den ursprungliga pumpen eller hjärttransplantation 1 år postoperativt.

6. Statistisk analys Data kommer att representeras som frekvensfördelningar och procentsatser. Värden för kontinuerliga variabler kommer att uttryckas som medelvärde ± standardavvikelse och median med interkvartilintervall, vid behov. Kontinuerliga variabler kommer att jämföras med hjälp av oberoende sampel t-tester eller Wilcoxon ranksummetest, där så är lämpligt. Kategoriska variabler kommer att jämföras med hjälp av χ2-tester eller Fischers exakta test, där så är lämpligt. För att analysera förändringar i ekokardiografiska och hemodynamiska parametrar och laboratorievärden kommer McNemar matchade par-test att användas för att jämföra preoperativa värden med postoperativa värden efter matchning av individuella patientdata. För alla analyser kommer ett p < 0,05 att anses vara statistiskt signifikant. Kaplan-Meier-analys kommer att användas för att beräkna överlevnad och andra resultat från tid till händelse. All data kommer att analyseras med hjälp av programvaran STATA 29 (IBM, Armonk, NY) och Prism version 9 (GraphPad Software, San Diego, Kalifornien).