Temporary Mechanical Circulatory Support · โดยเฉพาะการทำงานของระบบประสาทจึงมีประโยชน์มากในการตัดสินใจที่

86

สมาคมศลยแพทยทรวงอกแหงประเทศไทย การอบรมวชาการระยะสน ครงท 14

Temporary Mechanical Circulatory Support

นพ. บลวชร หอมวเศษรพ.ธรรมศาสตรเฉลมพระเกยรต

Mechanical circulatory support (MCS) เปนอปกรณทพฒนา ขนมาเพอชวยพยงระบบไหลเวยนโลหตในรางกาย โดยทำหนาทปมเลอด ทดแทนการบบตวของหวใจ ผปวยในกรณทหวใจของผปวยไมสามารถทำ งานไดพอเพยง หรอ ทำหนาทแลกเปลยนออกซเจนทดแทนการทำงานของ ปอด ในกรณทปอดของผปวยไมสามารถทำงานไดพอเพยง ทางการแพทย ไดเรมมการนำอปกรณ MCS มาใชในการรกษาผปวยตงแตป 19631

ตอมาไดมการพฒนาเทคนคของการผาตดรวมกบการพฒนาอปกรณ MCS ขนมาอยางตอเนอง ทำใหเครอง MCS มประสทธภาพมากขน ใชงาน ไดนานมากขน มขนาดเลกลง และการผาตดใสเครอง สามารถทำไดงายขน ดงนนในปจจบนจงมการนำอปกรณ MCS มาใชอยางแพรหลายและมขอบงชเพมมากขน

การนำอปกรณ MCS มาใชในการรกษาผปวยเราสามารถแบง กลมของอปกรณ MCS ไดตามระยะเวลาทอปกรณสามารถใชงานไดกบ รางกายผปวย Short-term (Temporary) MCSคออปกรณทสามารถใชได ระยะเวลา เฉลยนอยกวา 1 เดอน สวน Long-term MCS คออปกรณทสามารถใชได ระยะเวลาเฉลยมากกวา 1 ป ในบทความนจะกลาวถงเฉพาะ Short-term (Temporary) MCS เทานน

ชนดของMechanical circulatory support

1.Ventricular Assist Device (VAD)

คออปกรณททำหนาทปมเลอดทดแทนการบบตวของหวใจ โดยท สามารถเพม flow โดยเฉลยไดสงถง 6L/min (ขนกบชนดของ device)

87


ซงเปรยบเทยบ ใกลเคยงกบcardiac output ของคนปกตConfiguration of Ventricular Assist Device

1. Left Ventricular Assist Device (LVAD): ทำหนาทแทน Left ventricle โดยการผาตดจะใสสายรบเลอด (inflow cannula) เพอรบเลอดจาก left atrium เขามาผาน pump แลวปมผาน ทางสายสงเลอด (outflow cannula) เขาไปยง ascending aorta เพอนำเลอดไปเลยงรางกาย

2. Right Ventricular Assist Device (RVAD):ทำหนาทแทน Right ventricle โดยการผาตดจะใสสาย รบเลอด (inflow cannula) เพอรบเลอดจาก right atrium เขามาผาน pump แลวปมผานทาง สายสงเลอด (outflow cannula) เขาไปยง pulmonary artery เพอนำเลอดไปฟอกทปอด

3. BiVentricular Assist Device (BVAD): คอการใชทง LVAD และRVAD รวมกนเพอทำหนาทแทนทง Left และ Right ventricle

Cannulation technique of Ventricular Assist Device

1. Central cannulation: คอการใสสาย cannula โดยตรงผานแผล เปดบรเวณหนาอก (Median sternotomy) ซงเปนวธมาตรฐานหลก ในการใส VAD ทกชนด แตมขอเสยคอผปวยจำเปนตองไดรบการ ผาตดใหญเทานนไมสามารถทำใน ภาวะฉกเฉนนอกหองผาตดได

2. Peripheral cannulation: คอการใสสาย cannula ผานทาง femoral vessels ซงจะมVADบางชนด(Peripheral/percutaneous VAD, pVAD) ในปจจบนทสามารถใชไดเชนTandemHeartและ Impella Recover ซงจะมประโยชนอยางมากในผปวยทอยในภาวะฉกเฉน นอกหองผาตดเชนในหองปฏบตการสวนหวใจหรอ หอง intensive care unit

88


Type of Ventricular Assist Device(Short term)

1. Centrifugal pump: เปน device ทใชมากทสดและคนเคย มากทสด มการใชมานานมากกวา 20 ป สามารถใชไดงายและ มราคาไมแพงมาก แตเมอเทยบกบ VAD ชนดอนๆ centrifugal pump เปน temporary device ทใชไดไมนาน โดยม ระยะเวลา เฉลยนอยกวา 1 เดอน แตในปจจบนไดมการพฒนา centrifugal pump รนใหม เชน CentrimagLevitronixเปน centrifugal pump ทใชหลกการของสนามแมเหลกทำใหสามารถใชไดนานมากขนโดยทมรายงานวาใชไดนานถง 3 เดอน2

2. TandemHeart: เปน pVAD ทใช centrifugal pump ขนาดเลก สามารถเพม flow ไดสงสด 4L/min วางอยนอกรางกายผปวย (paracorporeal) ซงสามารถใสทาง peripheral cannulationได ในกรณของ LVAD venous cannula จะใสผานทาง femoral vein ใหทะลผาน atrial septum เพอระบายเลอดจาก left atrium (under fluoroscopic guidance) หลงจากนนจะปมเลอดเขาทาง femoral artery

3. Impellar Recover: เปน pVAD ทสามารถใสทาง peripheral cannulationไดเหมอนกน แตจะแตกตางตรงท pump มลกษณะ เปนmicroaxial pump ซงจะใสอยในตำแหนง intracardiac/intraarterialการใส device จะใสผานทาง femoral artery ให device ผาน aortic valve เพอทจะสามารถรบเลอดไดโดยตรง จาก left ventricle แลว pump เลอดออกทาง aorta

2.ExtraCorporeal Membrane Oxygenation (ECMO)

เปนระบบทประกอบดวย Pump (สวนใหญใชชนด centrifugal pump) ททำหนาทปมเลอดทดแทนการบบตวของหวใจ รวมกบ Oxygenator ซงทำหนาทแลกเปลยนออกซเจนทดแทนปอด ดงนน ECMO จงเปน

89


ระบบทชวยทดแทนหวใจทงซกซาย และขวาพรอมกบปอดในเวลาเดยว กน ECMO ซงใชหลกการเดยวกบ cardiopulmonary bypass (CPB) machineทใชในการผาตดหวใจปกต แตไดมการพฒนาอปกรณตางๆ ของ ECMO เชน oxygenator, bypass circuit โดยมจดประสงคเพอทำให ECMO ใชไดยาวนานมากขน จากหลายชวโมงเปนหลายวน โดยทมภาวะแทรกซอนตอผปวยนอยทสด ระยะเวลาการใช ECMO เฉลย 2.5-11.5 วน (นานทสดประมาณ 30 วน)3

ขอบงชหลกของการใช ECMO จงเปนกลมผปวยทตองการการ ชวยเหลอเฉพาะระบบการหายใจอยางเดยว หรอผปวยทตองการการชวย เหลอทงระบบการไหลเวยนโลหตและระบบการหายใจโดยเฉพาะในรายทมอาการรนแรงมากหรอแมกระทงการชวยเหลอขณะการทำ cardiopulmonary resuscitation

Configuration of ExtraCorporeal Membrane Oxygenation1. Veno-Venous ECMO (VV ECMO): ทำหนาทแทนปอดอยาง

เดยวโดยการผาตดจะใสสายรบเลอด (inflow cannula) ผานทาง femoral vein เพอรบเลอดดำเขามาฟอกผาน oxygenatorแลวปม เลอดแดงผานทางสายสงเลอด (outflow cannula) เขาไปยง jugular vein หรอ femoral vein อกขางหนงซงทำไดดวยวธ peripheral cannulation

2. Veno-Arterial ECMO (VA ECMO):ทำหนาทแทนทงปอดและ หวใจโดยการผาตดจะใสสายรบเลอด (inflow cannula) เพอรบ เลอดดำจาก right atrium เขามาฟอกผาน oxygenator แลวปมเลอดแดงผานทางสายสงเลอด (outflow cannula) เขาไปยง ascending aorta เพอนำเลอดไปเลยงรางกายซงสามารถทำไดทงวธ peripheral และ central cannulation

90


Cannulation technique of Ventricular Assist Device(ตารางท 1)

1. Central cannulation(รปท 1A):คอการใสสาย cannula โดยตรง ผานแผลเปดบรเวณหนาอก (Median sternotomy) มกจะใชใน ผปวยทมภาวะชอคภายหลงการผาตดหวใจ (Postcardiotomy cardiogenic shock) ซงผปวยจะม cannulationcatheter อยแลว เพยงแตเปลยน system จาก conventional CPB machine เปน ECMO

2. Peripheral cannulation(รปท 1B):คอการใสสาย cannula ทง หมดผานทาง femoral vessels และควรจะม perfusion catheter ขนาด 8-10 Fr. ตอจาก circuit เขาไปยง femoral artery สวนทอยใตตอบรเวณ cannulationเพอนำเลอดไปเลยง ขาสวน ปลายซ งจะชวยลดการเกดภาวะแทรกซอนของการขาดเลอด บรเวณขาสวนปลาย

รปท1: A. Central cannulation, B. Peripheral cannluaiton

A B

91


ตารางท1: แสดงการเปรยบเทยบขอดขอเสยระหวาง central กบ peripheral cannulation

Indications inshort-term mechanical circulatory support ขอบงชในการใช VAD หรอ ECMO สรปไดดงตารางท 2

ตารางท2: ขอบงชในการใช VAD หรอ ECMO

Strategies inshort-termmechanical circulatory support1. Bridge to Recovery คอการนำอปกรณ MCSมาใชชวยพยงระบบไหลเวยนโลหตใน รางกาย เพอรอเวลาใหการทำงานของอวยวะตางๆใน รางกายกลบมาทำ งานดวยตนเองโดยเฉพาะหวใจของผปวย มกจะใชในรายทม cardiogenic shock จากภาวะ fulminant myocarditisซงเปนภาวะทหวใจจะ recovery กลบมาไดเอง มการรวบรวมการศกษาและรายงานถงความสำเรจในการใช

92


ECMO รกษาภาวะ myocarditisพบวามโอกาสสำเรจ (overall survival to discharge) สงถง 70%4

2. Bridge to Decision คอการนำอปกรณ MCS มาใชชวยพยงระบบไหลเวยนโลหตในรางกายในผปวยทมอาการรนแรงมากๆ เชน ผปวยทไดรบการ CPRอย, ในรายทม profound cardiogenic shock รวมกบมภาวะ multi-organ failure หรอโดยเฉพาะผปวยทม neurological status ผดปกต การตดสนใจวาผปวยดงกลาวจะไดรบประโยชนจากการรกษาทจำเพาะเชน transplantation หรอ การใส long-term MCS อาจทำไดยาก ดงนนการใช short-term MCS เพอรอเวลาใหการทำงานของอวยวะตางๆในรางกายกลบมาทำงาน โดยเฉพาะการทำงานของระบบประสาทจงมประโยชนมากในการตดสนใจทจะเลอกการรกษาใหผปวย

3. Bridge to Operation or Intervention คอการนำอปกรณ MCS มาใชชวยพยงระบบไหลเวยนโลหตใน รางกายในผปวยทจำเปนตองไดรบการ investigation,intervention หรอ แมกระทงการผาตดแตสภาวะของผปวยไมคงทเพยงพอทจะทำหตถการดงกลาว MCS จงมประโยชนเชนในผปวย acute myocardial infarction หรอ acute massive pulmonary embolism

4. Bridge to Bridge (long-term devices) คอการนำอปกรณ short-term MCS มาใชชวยพยงระบบไหลเวยน โลหตในรางกายในผปวยทมอาการรนแรงในชวงแรก แตหวใจของผปวยไม สามารถฟนกลบมาในระยะเวลาสน เชน ในผปวย acute decompensation of end-stage chronic heart failure หรอ ผปวย cardiomyopathy ซง ในผปวยกลมนถาไมใชผปวยทเปน transplant candidate หรอ waiting list มระยะเวลานานมาก การตดสนใจเปลยนอปกรณเปน long-term MCS โดยมจดประสงคเพอยดเวลาการ support หรออาจใชเปน destination therapy เลยกจะมประโยชนมาก

93


5. Bridge to Transplantation คอการนำอปกรณ short-term MCS มาใชชวยพยงระบบไหลเวยน โลหตในรางกายในผปวยทมอาการรนแรงในชวงแรก แตหวใจของผปวยไม สามารถฟนกลบมาในระยะเวลาสน และผปวยกลมนเปนกลมTransplant candidates การนำ short-term MCS มาใชในการรกษาผปวยแตละราย บาง ครงอาจจำเปนตองมหลาย strategies หรอมการเปลยน strategies ขนกบ สภาวะของผปวย, definite diagnosis ของโรค หรอ transplant status ขณะนน

หลกการเลอกshort-term mechanical circulatory support in refractory cardiogenic shock patient

ในกรณถาตองการเลอกใช VAD ศลยแพทยจำเปนตองทราบ และสามารถประเมนการทำงานของ ventricles ทง 2 ขางวา ventricle ใด ตองการการ support (LVAD หรอ RVAD) หรอในบางกรณอาจ จำเปนตอง support ทง 2 ventricles (BVAD) รวมกบ การทำงานของปอดตองอยในเกณฑปกต ดงนนในบางกรณทผปวยมอาการรนแรง มาก, unstable hemodynamic การประเมนดงกลาว อาจจะทำไดยาก หรอไมแนใจ การทจะใช BVAD ไปเลยสามารถทำไดแตกมคาใชจายทสง มากกวา และเทคนคการทำกยากมากขน การใช ECMO ในผปวยเหลานจงอาจจะเปนทางเลอกทดทจะทำใหศลยแพทยมเวลาทจะ investigations ซงจะทำใหเลอกอปกรณท ถกตองมากขน นอกเหนอจาก conditions ของผปวยแลว การคาดการณระยะเวลา ทจะใช MCS support, โอกาสทจะฟนกลบมาเปนปกตของอวยวะทหยด ทำงานหรอทำงานผดปกตของผปวยโดยเฉพาะระบบประสาท, คาใชจาย, ความพรอมของอปกรณในแตละโรงพยาบาล รวมทงประสบการณของศลยแพทยยงเปนปจจยทสำคญในการตดสนใจเลอกชนดของ MCS ซงตาราง ท 3 จะแสดงการ เปรยบเทยบขอดขอเสยระหวาง ECMO และ VAD

94


ตารางท3: แสดงการเปรยบเทยบขอดขอเสยระหวาง ECMO กบ VAD

pVAD=percutaneous or peripheral VAD

Mechanical circulatory support in acute myocardial infarction Cardiogenic shock เกดตามหลง AMI ไดประมาณ 7.5%5

ซงผลการรกษาในภาวะดงกลาวยงม mortality สงมากถง 60-80%6 ใน ผปวยกลมนการรกษาเบองตนประกอบดวย การกษาดวยยาอยางเตมทรวมกบการใช Intraaortic balloon pump (IABP) เพอชวยใหผปวยมอาการ ทคงทเพยงพอในการทำ coronary angiography (CAG) และถาพบความ ผดปกตกสามารถทำการรกษาดวย การ revascularization ซงทำไดทง percutaneous coronary intervention (PCI) หรอ coronary artery bypass graft (CABG) ในผปวยกลมนพบวามบางราย โดยเฉพาะในรายทมภาวะแทรกซอนจาก AMI เชน infracted ventricular septal defect หรอ acute mitral regurgitation แมไดรบการรกษาเบองตนทงหมดเตมทแลวกไมสามารถทำใหผปวยมอาการทคงทได, มหวใจเตนผดจงหวะอยางรนแรง (refractory ventricular tachycardia/fibrillation) หรอในบางรายอาจรนแรงถง cardiac arrest ดงนนการนำอปกรณ MCS มาใชชวยเหลอผปวยในเบองตนจงม ประโยชนมาก

95


Devices selection in AMI patient

กลมผปวย AMI ทไดรบการรกษา Revascularization เรยบรอย แลวแตยงมภาวะ cardiogenic shock อยทง ECMO และ VAD สามารถ ใชไดดในผปวยกลมนซงมหลกการเลอกใชดงทไดกลาวไปแลว

กลมผปวย AMI ทม cardiogenic shock กอนทจะไดรบไดรบการรกษา Revascularization ECMO และ VAD ทนำมาใชแนะนำให ใสแบบ peripheral cannulation เทานนเพราะทำไดรวดเรว และผปวย สามารทจะ ไปทำการ intervention ตอไดรวมถงการทำ primary PCI ถา revascularization ไดผปวยกสามารถ wean off จาก MCS ไดโดย ทไมตองมการ ผาตดใหญ แตถาไมได MCS กสามารถนำมาใช support ขณะทำ CABG ได ตารางท 4ไดสรปผลการรกษาผปวย AMI ดวย short-term MCS

ตารางท 4: สรปผลการรกษาผปวยAMI ดวย short-term MCS

CS=cardiogenic shock; HTx=heart transplantation; VSD=ventricular septal defect; MR=mitral regurgitation

96


REFERENCES

1. Hall CW, et al. Development of artificial intrathoracic circulatory pumps. Am J Surg 1964;108:685-92

2. Netuka I, Szarszoi O, Maly J, et al. Comprehensive management of severe intestinal bleeding in a patient supported for 94 days by the biventricular LevitronixCentrimag. Heart Surg Forum 2010;13:E409-10

3. Antonis A. Mechanical assistance of the circulation during cardiogenic shock. CurrOpinCrit Care 2011;17:425-38

4. Acker MA. Mechanical circulatory support for patients with acute-fulminant myocarditis. Ann ThoracSurg 2001;71:S73-6

5. Goldberg RJ, et al. Cardiogenic shock after myocardial infarction: Incidence and mortality from community-wide jperspective. N Eng J Med;325:1117-22

6. Hochman JS, et al. Cardiogenic shock complicating acute myocardial infarction: Etiology, management and outcome: A report from SHOCK Trial Registry. J Am CollCardiol 1989;14:40-6

7. Michele WL, et al. Posterior ventricular septal defect of cardiogenic shock. Tex Heart Inst J 2011;38(1):42-9

8. Anderson M, et al. Use of the AB5000 ventricular assist device in cardiogenic JSc shock after acute myocardial infarction.Ann Thorac Surg. 2010;90(3):706-12.

97


9. Seyfarth M, Sibbing D, Bauer MS, et al. A randomized clinical trial to evaluate the safety and efficacy of a percutaneous left ventricular assist device versus intra-aortic balloon pumping for treatment of cardiogenic shock caused by myocardial infarction. J Am CollCardiol 2008;52:1584–8.

10. Burkhoff D, Cohen H, Brunckhorst C, O’Neill WW. A randomized multicenter clinical study to evaluate the safety and efficacy of the TandemHeart percutaneous ventricular assist device versus conventional therapy with intraaortic balloon pumping for treatment of cardiogenic shock. Am Heart J 2006;152:469.e1– 8

11. Sheu JJ, Tsai TH, Lee FY, et al. Early extracorporeal membrane oxygenator-assisted primary percutaneous coronary intervention improved 30-day clinical outcomes in patients with ST-segment elevation myocardial infarction complicated with profound cardiogenic shock. Crit Care Med 2010;38:1810-17

12. Chen JS, Ko WJ, Yu HS, et al. Analysis of the outcome for patients experiencing myocardial infarction and cardiopulmonary resuscitation refractory to conventional therapies necessitating extracorporeal life support rescue. Crit Care Med 2006;34:950-57

13. Fujimoto K, Kawahito K, Yamaguchi A, et al. Percutaneous extracorporeal life support for treatment of fatal mechanical complications associated with acute myocardial infarction. Artif Organs 2001;25:1000-3

Documents

Temporary Mechanical Circulatory Support · โดยเฉพาะการทำงานของระบบประสาทจึงมีประโยชน์มากในการตัดสินใจที่