Alat bantu ventrikel generasi kedua

ALAT BANTU VENTRIKULAR GENERASI KEDUA

Pengenalan

Sejenis pam darah yang di reka untuk melancarkan peraliran darah ke seluruh anggota tubuh dengan Mechanical Circulatory Support. Ia berhasil untuk meningkatkan peredaran darah dari bahagian jantung manusia sendiri- tidak di rekabentuk untuk menggantikan jantung itu sendiri.

Kedua-dua jenis asas Ventricular Assist Devices(VADs) adalah alat bantuan ventrikel kiri (LVAD) dan alat bantuan ventrikel kanan (RVAD). Jika kedua-dua jenis yang digunakan pada masa yang sama,mereka dipanggil alat  bantuan biventricular (BIVAD).

Alat Bantuan Ventrikel Kiri,atau LVAD, adalah jenis alat VAD yang biasa diguna pakai. Ia membantu ventrikel kiri pam darah ke aorta. Aorta adalah arteri utama yang membawa darah kaya dengan oksigen dari hati anda kepada badan anda. LVAD, adalah pam mekanikal yang ditanam di dalam dada seseorang untuk membantu jantung ventrikel lemah pam darah ke seluruh badan. LVAD tidak menggantikan jantung. Ia hanya membantu ia menjalankan tugasnya. Ini boleh bermakna perbezaan antara hidup dan mati bagi seseorang yang hatinya perlu berehat selepas pembedahan jantung terbuka, atau bagi sesetengah pesakit menunggu pemindahan jantung kepada memiliki jantung sebenar(juga dipanggil "jambatan untuk pemindahan").

LVAD Generasi Kedua merupakan teknologi kejuruteraan pam putar aliran berterusan merupakan pencapaian dan konsep reka bentuk baru untuk LVAD. Kini alat-alat ini  dapat menggantikan banyak kegunaan pam sesaran berisipadu dan berdenyut Generasi Pertama. Pam putar Generasi Kedua memiliki kelebihan seperti rekabentuk kecil dan potensi untuk jangka panjang kebolehpercayaan mekanikal yang lebih baik dengan menghapuskan ruang takungan dan injap diperlukan untuk pam berdenyut generasi pertama.

Prinsip Asas Alat Bantu Ventrikular Generasi Kedua

Pam putar generasi kedua mempunyai kelebihan dalam reka bentuk yang lebih kecil dan berpotensi untuk  kebolehpercayaan  jangka  panjang dan  mempunyai sistem mekanikalnya yang  lebih besar dengan menghapuskan  ruang takungan  dan  injap  yang diperlukan  untuk pam pulsatile generasi pertama . Generasi kedua pam darah putar biasanya digunakan dengan paksi jalan aliran darah, yang mempunyai pemutar dalaman dan  jalan aliran darah yang digantung oleh galas kenalan.

Peranti generasi kedua mewakili lonjakan pertama  ke arah satu konsep aliran berterusan. Mereka mempunyai pam aliran paksi yang beroperasi secara berterusan sepanjang diastole jantung dan systole untuk  menggerakkan darah ke dalam aorta secara menaik. Alat-alat ini bekerja dalam keadaan yang sangat berbeza dari cara induk jantung beroperasi. Jika peranti ini adalah bertujuan  untuk  menyokong  jantung asal pesakit, nadi pesakit yang lemah mungkin dirasai. Walau bagaimanapun, jika pesakit adalah bergantung sepenuhnya kepada peranti (iaitu, tidak mempunyai pengusiran dari jantung induk asal), anda tidak akan dapat merasa denyut jantung pesakit. Peranti generasi kedua termasuk implan, aliran berterusan, pam berputar dengan aliran paksi yang  menawarkan  beberapa  kelebihan  berbanding pam aliran denyutan. Antara  kelebihan  saiz yang lebih kecil yang mengurangkan risiko jangkitan dan memberi implantasi mudah.

Terdapat sedikit bahagian peranti  yang bergerak, ketiadaan injap untuk aliran darah secara langsung, permukaan darah yang lebih kecil  dan keperluan tenaga dikurangkan untuk meningkatkan  kesederhanaan dan ketahanan. Pam  ini mempunyai pemutar dalaman untuk aliran darah yang digantung oleh penghubung penunjuk arah, yang menghadkan halaju tangen dan tenaga kinetik kepada darah. Keputusan tindakan bersih dalam generasi adalah untuk  meningkatkan tekanan bersih ke seluruh pam. Beberapa batasan terbesar jenis peranti adalah hemolisis, sedutan ventrikular dan pembentukan trombus dan pemberhentian pam.

Kelebihan lain generasi kedua yang terbaru adalah  berterusan LVADs direka bentuk dengan aliran adalah beroperasi secara senyap, tidak seperti bunyi bellow atau kosong  daripada pulsatile pam. Ia Juga mempunyai hanya satu bahagian yang bergerak iaitu pemutar yang menyediakan peningkatan yang besar dalam ketahanan unjuran, kini dianggarkan 5 hingga 10 tahun tanpa penggantian. Ketahanan yang rendah adalah punca utama morbiditi dan kematian dengan PBS, dan peningkatan ini adalah salah satu sumbangan penting untuk hasil jangka panjang.

Kriteria Penting Sebelum Proses Implan Dilakukan
Pemilihan pesakit dan masa yang bersesuaian untuk melakukan implan adalah faktor utama penentu kejayaan ataupun membawa kepada risiko kematian yang tinggi kepada pesakit selepas melakukan implan alat bantu ventrikel kiri (LVAD). Antara kriteria pemilihan pesakit termasuklah penilaian ke atas tahap kesihatan pesakit serta keupayaan pesakit untuk menjalani prosedur implan dengan berjaya. Pra-implan dilakukan adalah penting untuk meminimumkan kejadian buruk yang mungkin akan berlaku selepas pembedahan serta meningkatkan kelangsungan hidup pesakit selepas proses implan dilakukan.

Satu kajian telah dijalankan menggunakan model  kegagalan jantung Seattle untuk menganalisis pesakit dalam  ujian Penilaian Rawak Bantuan Mekanikal Rawatan Kegagalan Jantung (REMATCH) dan hasil menunjukkan pesakit boleh dikategorikan kepada tiga peringkat risiko sama ada berisiko tinggi, sederhana dan rendah untuk LVAD sokongan. Pendaftaran Agensi Peredaran Mekanikal Bantuan Sokongan (INTERMACS) di United States, boleh membantu mengenalpasti profil pesakit dan risiko seiring dengan jangkahayat implan. Data 6 bulan semasa untuk pesakit yang menerima LVAD menunjukkan bahawa pesakit dalam profil 1 akan mengalami kejutan kardiogenik yang  mempunyai keupayaan untuk terus hidup adalah paling rendah. Manakala pesakit dalam profil 3, mengalami kestabilan pada inotropes, mempunyai keupayaan untuk terus hidup yang terbaik. Ini menunjukkan pesakit yang mengalami kejutan kardiogenik mungkin terlalu bahaya untuk sokongan LVAD kekal. Oleh itu, pesakit ini perlu dipertimbangkan untuk penstabilan segera menggunakan sokongan biventrikular atau rawatan lain yang bersesuaian untuk mengoptimumkan keadaan pesakit ini dan sebaiknya diawasi sebelum implan LVAD kekal dilakukan. Selain daripada itu, penggunaan HeartMate II dalam ujian BTT(bridge to transplant) dan DT(direct therapy) menunjukkan pesakit yang mempunyai tahap BMI yang rendah (<22 kg/m²) akan menghadapi kadar risiko kematian yang tinggi dan ini menunjukkan pesakit tidak bersesuaian untuk melakukan proses implan.

Potensi Komplikasi Penggunaan Alat Bantu Kiri Aliran Berterusan Terhadap Pesakit
 Pendarahan 
Pendarahan selepas pembedahan, merupakan satu kejadian yang kerap berlaku selepas LVAD implan. Ia akan mebawa kepada kesan kegagalan jantung kiri, jangkitan dan beberapa kesan yang berkait dengan pemindahan darah.

 Pendarahan gastrousus (GI)
Alat bantu ventrikel kanan memerlukan anti-pencegahan penggumpalan darah yang sistematik di mana ia digunakan untuk pesakit yang mengalami pendarahan gastrousus (GI) dan perlu diberi perhatian . Kehilangan darah GI yang aktif seharusnya diperiksa dalam lingkungan 3 atau 4 minggu sebelum LVAD implan dilakukan. Daripada 331 pesakit yang terpaksa ditahan di hospital atas penggunaan HeartMate II sokongan untuk ujian BTT, seramai 31(9.4%) pesakit memerlukan pemindahan darah akibat mengalami pendarahan GI.

 Kegagalan ventrikel kanan
Kegagalan ventrikel kanan akan membawa kepada kematian selepas implan LVAD berdasarkan ketidakupayaan ventrikel kanan untuk mengepam darah yang mencukupi melalui laluan paru-paru untuk mengisi ruang jantung kiri. Ini adalah faktor terbesar yang memberi kesan serius seperti pendarahan dan kegagalan fungsi buah pinggang. Penggunaan HearMate II dalam ujian BTT, kegagalan jantung kanan dalam ujian BTT menunjukkan 20% - 6% memerlukan sokongan alan bantu ventrikel kanan(RVAD), 7% memerlukan penggunaan inotropes melebihi daripada 14 hari dan 7% memerlukan inotropes selepas 14 hari sokongan. Penggunaan HearMate II dalam ujian DT menunjukkan 4% menggunakan alan bantu ventrikel kanan(RVAD).

 Disfungsi hati
Disfungsi hati juga merupakan kesan buruk selepas LVAD implan. Abnormal penggumpalan darah semasa pra-pembedahan adalah kebiasaan dalam hati pesakit yang mengalami kegagalan disebabkan disfungsi hati. Dengan penggunaan alat berterusan aliran kebiasaanya pesakit mempunyai minimum atau tiada tekanan denyutan nadi. Walaupun ventrikel kiri dalam keadaan keadaan pengecutan juga tidak berupaya untuk memberi tekanan yang mencukupi untuk membuka injap aortik.

 Ketidakcekapan aortik (AI)
Ketidakcekapan aortik yang berlaku pada keadaan diastol atau sistol akan meningkatkan kelajuan memenuhi ruang ventrikel dan meninggikan kadar aliran pam. Ini akan menyebabkan ketidakcekapan aortik akan memberi kesan yang besar ke atas prestasi pam dan kadar anggaran pengaliran.

 Stenosis injap mitral 
Stenosis injap mitral perlu diperbetulkan semasa implan LVAD untuk memaksimumkan pengisian ruang ventrikular. Stenosis mitral akan menghadkan aliran pam sambil mengekalkan tekanan tinggi atrium kiri (LAP). Tekanan yang tinggi pada atrium kiri boleh menyebabkan hipertensi pulmonari yang berterusan dan disfungsi ventrikel kanan.

Antara kesan sampingan lain implan LVAD trhadap pesakit ialah :

 TIA/strok
 Dehidrasi
 Tekanan darah rendah
 Tekanan darah tinggi
 Hemolisis

Potensi Komplikasi Alat
 Pam Thrombus 
Pump thrombus jarang berlaku semasa ujian klinikal HeartMate II. 5 daripada 133 pesakit DT iaitu sebanyak (4%) dan 4 daripada 281 pesakit BTT sebanyak (1.4%), 2 daripadanya memerlukan pam gantian dan 2 lagi mati. Sumber thrombus mungkin membiak daripada deposit yang kecil diantara pam ataupun terhasil daripada atrium kiri atau ventrikel kiri. Thrombus yang terdapat diantara pam akan memberi kesan kepada kempat-empat parameter HeartMate II alat bantu ventrikel kiri (LVAS) iaitu kelajuan,kuasa,aliran dan juga pulsatiliti indeks (PI). Hasil thrombus yang besar akan menyebabkan halangan kepada aliran melalui pam. Sekiranya halangan aliran berterusan, tekanan diantara laluan pam akan meningkat disebabkan oleh halangan tersebut, oleh itu ia akan memberi kesan kepada tekanan denyutan nadi dan seterusnya PI akan berkurangan. Pada masa yang sama aliran pam akan terhad. Disebabkan ketidakstabilan ventrikel kiri bersama pertambahan kelajuan pam, ia tidak akan dinilai. Oleh itu, apabila PI berkurang dan tingginya tekanan denyutan nadi daripada pertambahan pramuat menandakan pam tersumbat.

 Penghentian Pam
Keadaan pam berhenti berlaku disebabkan kehilangan bekalan kuasa dan ia akan memutuskan perkutaneus utama daripada pengawal. 2 daripada 281 pesakit HeartMate II, ujian BTT dan 5 daripada 133 pesakit pada awal ujian DT mati selepas kehilangan bekalan kuasa luaran disebabkan oleh penggantian bateri yang tidak betul.Tidak sama seperti anjakan-positif alat bantu ventrikel kiri(LVAD) yang mengandungi injap, jika aliran terus LVAD berhenti, ia akan mengakibatkan aliran songsang daripada aorta kepada ventrikel kiri. Dibawah tekanan fisiologi normal, pengaliran songsang ialah dalam anggaran 1-2 liter/min untuk HearMate II. Sebaik pam dalam keadaan berhenti, ia akan menghadkan pengaliran balik, sebaliknya pam tersebut akan menghasikan halangan yang besar pada pengaliran kedepan. Kesimpulannya, sekira pam berhenti dan saluran ventrikel kiri pengaliran keluar tersumbat, keupayaan untuk alat untuk menyokong pesakit adalah sangat terhad.

 Sedutan
Sedutan berlaku apabila kelajuan pam disetkan tinggi daripada isipadu yang bersesuaian dengan ventrikel kiri. Kejadian ini disebabkan oleh pesakit yang mengalami keadaan kecemasan di mana jantung tidak dapat mengepam darah yang mencukupi untuk badan, atau juga disebabkan oleh keadaan yang mengurangkan aliran darah mengalir semula ke ventrikel kiri. Keadaan kedudukan kanula yang lemah akan cenderung untuk kejadian sedutan disebabkan dinding ventrikel kiri atau septum menghalang pengaliran masuk kanula.

 Halangan
Halangan laluan aliran boleh berlaku jika aliran masuk atau aliran keluar kanula dihalang. Halangan aliran masuk kanula menghasilkan perbezaan tekanan tinggi pada pam dan mengakibatkan aliran pam menjadi rendah. Disebabkan sekatan aliran tidak memberi kesan kepada pam rotor, anggaran aliran menunjukkan pengurangan dalam aliran. Sekiranya aliran berkurang, bekalan kuasa pam juga akan berkurang. Halangan aliran akan menghadkan aliran pam,oleh itu janaan tidak normal ventrikel kiri bersama kelajuan pam yang tinggi akan berkurangan. Halangan aliran tidak boleh ditentukan dari parameter pam disebabkan pam hanya bertindak balas kepada perbezaan tekanan yang melalui pam dan juga perubahan laluan atas atau laluan bawah pam dimana mempunyai kesan yang sama, CT, angiography atau echocardiography yang berguna untuk mengenal pasti lokasi laluan halangan.

Perkembangan Terkini
Berdasarkan kegagalan hasil penggunaan alat Pengepam generasi pertama, aliran berterusan generasi kedua iaitu putaran LVAD telah diperkenalkan. Sistem alir terus ventrikel kiri HeartMate II adalah kajian yang terbaik pada masa kini dimana ia telah dihasilkan untuk memanjangkan sokongan peredaran darah bersama ketahanan yang lebih baik dan memberi keselesaan kepada pesakit dengan harapan untuk memperbaiki kualiti hidup pesakit. Alat bantuan ventrikel kiri aliran terus HeartMate II dijadikan lebih sempurna untuk merawat pesakit yang mengalami masalah kegagalan jantung yang memerlukan masa yang panjang untuk mendapatkan sokongan mekanikal peredaran darah.

Keupayaan HeartMate II telah dijalankan terhadap pesakit yang memerlukan sokongan sementara LVAD sehingga penderma organ yang sesuai dijumpai untuk tujuan pemindahan ujian (BTT) dan juga kepada pesakit yang menghidapi masalah kegagalan jantung di mana tidak bersesuaian untuk pemindahan ujian DT. Di bandingkan dengan pulsatile LVAD, implan HeartMate II LVAS telah menunjukkan hasil dimana keseluruhan penambahbaikan dalam keupayaan untuk hidup dengan berkurangnya jumlah komplikasi alat dan juga kejadian yang tidak diingini berlaku.

Perancangan 5 tahun yang akan datang, tambahan data pada profil keselamatan dan juga keupayaan pesakit untuk hidup menerima HearMate II LVAS akan diselia oleh pendaftaran INTERMACS bagi ujian BTT dan DT. Selain daripada memperkenalkan data permulaan untuk memperkemaskan tiga kali ganda pemindahan tisu dan juga memperbaharui keadaan pada hati dan juga fungsi buah pinggang, persoalan mengenai aliran terus LVAD yang memberi kesan negatif pada fungsi organ semasa kehilangan fisiologi pada saluran peredaran darah semulajadi seperti aliran darah pulsatil akan diawasi dengan sebaiknya. Pembaharuan juga akan dilakukan pada rekabentuk komponen dalam HeartMate II LVAS seperti bateri, laluan melalui kulit dan juga sistem pengawal dimana akan meminimumkan kejadian buruk  dan seterusnya menambahbaik kualiti hidup pesakit. 

Tambahan pula, masa kini terdapat banyak pam lain yang sedang diuji tahap kualitinya. Pam ini adalah berbeza dengan penolakan magnetik terapung, dan juga kepada bahagian yang tiada penghubung. Perubahan pada rekabentuk pam ini akan memperbaiki jangkahayat pam itu sendiri. Selain itu, saiz pam ini juga direka kecil dan senang diletakkan di dalam dada tanpa membuat ruang khas lagi untuk meletakkan pam.Kajian pertama mengenai pam ini telah dijalankan oleh HeartWare HVAD dan hasilnya pada ujian BTT pesakit telah dibentangkan pada Mesyuarat Agung Persatuan Jantung Amerika pada tahun 2010. Antara pam lain yang sedang dikaji termasuklah DuraHeartTM LVADdireka oleh Terumo Heart Inc(MI,USA). Manakala Levacor VADTM direka oleh World Heart Corporation (UT,USA). Bidang mekanikal peredaran darah sokongan, akan diteruskan seiring dengan pertambahan  jumlah pesakit yang menghidapi kegagalan jantung di seluruh dunia berdasarkan statik organ. Ujian semasa yang sedang dijalankan pada generasi baru bagi pam alir terus seperti alir terus berpusing LVAD akan bersaing dengan ketinggian kuasa HeartMate II LVAS. Penyelidikan akan diteruskan dan rekabentuk yang lebih inovasi akan memacu bidang  mekanikal peredaran darah kepada penanaman VAD sepenuhnya pada 5-10 tahun yang akan datang.

Rujukan 
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3205433/
http://www.hindawi.com/journals/crp/2011/290561/
http://www.nhlbi.nih.gov/meetings/workshops/nextgen-vads.htm
http://circ.ahajournals.org/content/124/12/e305.full#sec-3

Teknologi perubatan
WPPER