Uvod

Zatajivanje srca skup je simptoma i znakova koji nastaje zbog nesposobnosti srca kao mišićne crpke da omogući dostatnu perfuziju tkiva i organa, kako bi se zadovoljile njihove metaboličke potrebe.

Zatajivanje srca jedan je od glavnih uzroka pobola i smrtnosti u zemljama zapadne civilizacije te vodeći uzrok hospitalizacija i bolničke smrtnosti. Prevalencija zatajivanja srca iznosi 1-2% u općoj populaciji, a u osoba starijih od 60 godina prevalencija doseže 10 i više posto. Prevalencija zatajivanja srca neumoljivo raste, unatoč postignućima suvremene medicine. Zatajivanje srca skup je simptoma i znakova koji nastaje zbog nesposobnosti srca kao mišićne crpke da omogući dostatnu perfuziju tkiva i organa, kako bi se zadovoljile njihove metaboličke potrebe. Osim srčane dekompenzacije koja nastaje kao posljedica oslabljene kontraktilnosti miokarda, dakle sistoličke disfunkcije, postoji i dijastolička disfunkcija. 

Prikaz bolesnika

68 - godišnji bolesnik kojemu je 02.10.2014. god. zbog teške dilatacijske biventrikulske kardiomiopatije ugrađeno totalno umjetno srce primljen je u koronarnu jedinicu zbog febriliteta u trajanju tri dana. U anamnezi dugogodišnja arterijska hipertenzija i dislipidemija. Dilatacijska kardiomiopatija je dijagnosticirana 2003. godine. Bolesnik je bio stabilan do početka 2014. godine kada je nakon preboljele upale pluća postupno sve lošijeg kliničkog statusa (NYHA III-IV) te je postavljena indikacija za ugradnjom potpuno umjetnog srca (TAH Syncardia). U bolesnika su postimplantacijski prisutni blagi hipostatski perimaleolarni edemi uzrokovani venskom hipertenzijom koja je pak uzrokovana mehaničkim srcem.

Kod prijema bolesnik je pri svijesti, kontaktibilan, pokretan, subfebrilan, eupnoičan u mirovanju. Koža i vidljive sluznice dobro prokrvljene. Vratne vene kolabirane. Pluća - uredan šum disanja. Srce - šum umjetnog srca. Abdomen neupadan, koža oko izlaza vodova bez znakova infekcije. Ekstremiteti simetrični, blagi perimaleolarni edemi. Radiološki, na plućima su opisani obostrano mali pleuralni izljevi. U laboratorijskim nalazima registrira se neutropenija (0,35) i povišen CRP (126,9).

Nakon uzimanja uzoraka za mikrobiologiju uključena je empirijska terapija vankomicinom 2 x 1,0 gr. iv., piperacilin-tazobaktamom 3 x 4,5 gr. iv. te diflukanom. U tri navrata zbog neutropenije dat je filgrastim. Drugi dan po terapiji bolesnik postaje čvrsto afebrilan, kroz nekoliko dana dolazi do normalizacija DKS-a. Zbog zaduhe je učinjena kontrolna snimka pluća koja pokazuje znakove zastojnih promjena na plućima. S obzirom da je bolesnik bio bez diuretika, uvedene su male doze furosemida (1/2 tbl. dn.). Svi mikrobiološki uzorci su ostali sterilni. Tijekom hospitalizacije bolesnik je primao niskomolekularni heparin i acetilsalicilnu kiselinu (ASK), a pred otpust je ponovno uključen varfarin. Na kontrolnoj snimci pluća prati se regresija zastojnih promjena. 

Rasprava

Bolesnici s terminalnim srčanim popuštanjem imaju vrlo lošu životnu prognozu, odnosno smrtnost više od 50% unutar jedne godine, pa u njih valja razmotriti mogućnost transplantacije srca kao još uvijek najboljeg terapijskog odabira za terminalno zatajivanje srca.

Zatajivanje srca je krajnji rezultat niza štetnih čimbenika/bolesti koje pogađaju srčanožilni sustav odnosno, izravno ili neizravno, sam miokard. Kongestivno zatajenje srca, unatoč napretku u konzervativnom liječenju, još uvijek nosi ominoznu prognozu. Prepoznavanjem i liječenjem različitih bolesti i stanja koja u konačnici rezultiraju srčanom disfunkcijom ili zatajivanjem, od arterijske hipertenzije, hemodinamski bitnih valvularnih bolesti, prirođenih bolesti srca, pa sve do hitne revaskularizacijske terapije infarkta miokarda odnosno djelotvornoga sprječavanja reinfarkta, ostvaruje se u biti primarna prevencija nastanka srčane disfunkcije odnosno zatajivanja srca. Kirurško liječenje teže mitralne insuficijencije bilo plastikom bilo ugradnjom umjetnoga zaliska može rezultirati bitnim hemodinamskim poboljšanjem i poboljšati životnu prognozu bolesnika. Perkutane koronarne ili pak kardiokirurške revaskularizacije mogu biti učinkovita terapija u slučajevima nekih oblika ishemijske bolesti srca. Resinkronizacija i kardioverterski defibrilatori na temelju povoljnih studija o njihovu učinku na funkcijsku sposobnost i preživljavanje odabranih skupina bolesnika, korisne su za određene kategorije bolesnika sa zatajivanjem srca - onih s izrazitom asinkronijom pojedinih dijelova miokarda, odnosno onih s visokim rizikom od nagle aritmogene smrti. Za odabrane bolesnike sa zatajivanjem srca ovo liječenje prerasta od simptomatske terapije u liječenje s povoljnim utjecajem na preživljavanje, zajedno s farmakološkim liječenjem (ACE-inhibitori, beta-blokatori, spironolakton). Osim kombinacije gore navedenih lijekova, povremeno dolazi u obzir inotropna potpora intravenskim pripravcima kao primjerice simpatikomimeticima, dopaminergičkim agonistima i/ili inhibitorima fosfodiesteraze, međutim riječ je o kratkotrajnim rješenjima. Bolesnici s terminalnim srčanim popuštanjem imaju vrlo lošu životnu prognozu, odnosno smrtnost više od 50% unutar jedne godine, pa u njih valja razmotriti mogućnost transplantacije srca kao još uvijek najboljeg terapijskog odabira za terminalno zatajivanje srca. Nepremostiv nedostatak ove metode, međutim, jest nesrazmjer u broju dostupnih organa u usporedbi sa brojem potencijalnih kandidata za transplantaciju srca. 

Mehanička potpora srcu

Danas se uvelike radi na usavršavanju tzv. umjetnoga srca, za koje neki pretpostavljaju da bi u budućnosti moglo zamijeniti alogeno presađivanje. S druge strane, razvoj genetike vjerojatno će u budućnosti ukloniti probleme tkivne nesnošljivosti koja se javlja u alogenim transplantacijama organa.

Evolucija mehaničke potpore srcu traje posljednja četiri desetljeća. Dominantni putovi razvoja su u smjeru kratkoročne ili dugoročne potpore, te totalnog umjetnog srca. Navedeni se oblici mehaničke potpore srcu uvelike razlikuju po profilu bolesnika kod kojih se primjenjuju te po tehničkim karakteristikama samih uređaja. Indikacije za takav oblik liječenja nalazimo u pacijenata čije srce, usprkos maksimalnoj medikamentoznoj terapiji, nije u mogućnosti osigurati adekvatnu opskrbu kisikom za održavanje funkcije ciljnih organa. Mehanička potpora srcu se može primjenjivati privremeno u iščekivanju oporavka nativne funkcije srca («bridge to recovery») ili alternativno dok organ za transplantaciju ne postane dostupan («bridge to transplantation»). Konačno, postoji populacija bolesnika u kojih se mehanička potpora srcu primjenjuje kao konačni oblik liječenja kongestivnog zatajenja srca («destination therapy»). U suprotnosti sa konvencionalnom mehaničkom potporom srcu, totalno umjetno srce iziskuje kardiektomiju kod bolesnika i predstavlja još kompleksniji inžinjerski i kirurški izazov. Komplikacije koje susrećemo kod bolesnika bilo kojeg tipa na mehaničkoj potpori srcu su učestale i uključuju tromboembolične incidente, krvarenje, infekcije i zatajenje uređaja. Mnogobrojnost različitih uređaja dokaz je kako se potrazi za idealnim uređajem za mehaničku potporu srcu još ne nazire kraj. Presađivanje srca terapija je izbora za bolesnike u krajnjoj fazi zatajivanja srca. U vrsnim transplantacijskim ustanovama, petogodišnje preživljavanje iznosi 70-80%. Uređaji za dugotrajniju mehaničku potporu miokarda (LVAD prema engl. Left Ventricular Assist Device) se rabe kao tzv. most do transplantacije, a u slučaju težeg prolaznog miokarditisa oni mogu poslužiti kao 'most do oporavka' miokarda. U nekim našim jedinicama intenzivne skrbi moguća je kratkotrajna mehanička potpora s pomoću tzv. intraaortne balonske crpke. Danas se uvelike radi na usavršavanju tzv. umjetnoga srca, za koje neki pretpostavljaju da bi u budućnosti moglo zamijeniti alogeno presađivanje. S druge strane, razvoj genetike vjerojatno će u budućnosti ukloniti probleme tkivne nesnošljivosti koja se javlja u alogenim transplantacijama organa. 

SynCardia

Slično transplantaciji srca, SynCardia (TAH-Total Artificial Heart) totalno umjetno srce je jedini uređaj koji uklanja simptome i uzrok terminalnog biventrikularnog zatajenja srca. Zamjenjuje lijevu i desnu insuficijentnu srčanu komoru, trikuspidnu, plućnu, mitralnu i aortalnu valvulu. Uklanja uzročnike srčanih komplikacije odnosno implantacijom TAH uklanjaju se oštećene srčane valvule, nema disfunkcije ili zatajenja srčanih komora i potrebom za inotropima, uklanjaju se uzroci aritmija i potrebe za implantacijom elektrostimulatora i defibrilatora. Osigurava neposredan protok krvi do 9,5 L/min kroz svaku klijetku čime se uspostavlja normalan kardijalni indeks, centralni venski tlak, nadilazi visoki plućni arterijski tlak te osigurava normalnu hemodinamiku i perfuziju organa. Za razliku od srca donatora, SynCardia umjetno srce je odmah dostupno u SynCardia certificiranim centrima te pruža stalnu kvalitetu i pouzdane performanse.

70cc i 50cc Syncardia TAH

Trenutna odobrenja i indikacije za 70cc SynCardia TAH:
1. Most do transplantacije: kod bolesnika koji su podobni za transplantaciju i u opasnosti su od neposredne smrti zbog biventrikularnog zatajivanja.
2. Destinacijska terapija: FDA je odobrila da se 70cc Syncardia TAH može upotrijebiti kao destnacijska terapija u sklopu humane upotrebe uređaja (Humanitarian Use Device-HUD)
Sljedeći korak je da FDA odobri Syncardia umjetno srce kao Humanitarian Device Exemption - HDE. Jednom odobren, HDE će omogućiti da 4000 američkih odraslih bolesnika koji nisu podobni za transplantaciju dobiju 70cc Syncardia umjetno srce svake godine kao destinacijsku terapiju.
Kriteriji za odabir bolesnika su:
-Rizik neposredne smrti od ireverzibilnog biventrikularnog zatajenja srca
-Ne ispunjavaju uvjete za srčanu transplantacije
-Površina tijela (BSA) ≥ 1,7m2

50cc SynCardia totalno umjetno srce je u razvoju. SynCardia planira provesti IDE (Investigational Device Exemption) kliničko istraživanje sa 50cc Syncardia TAH u SAD-u. 50cc TAH studija će imati tri kraka:

1. Most do transplantacije u odraslih bolesnika
2. Destinacijska terapija u odraslih bolesnika
3. Most do transplantacije u pedijatrijskih bolesnika
Kriteriji za odabir bolesnika:
-Rizik od neposredne smrti zbog ireverzibilnog biventrikularnog zatajenja srca
-BSA između 1,2 i 1,79 kvadratnih metara.

Syncardia - rezultati

SynCardia privremeno totalno umjetno srce (TAH-t) (SynCardia sustavi, Inc.; Tucson, Arizona) je do sada ugrađeno kod više od 1100 pacijenata u oko 100 centara u Sjevernoj Americi, Zapadnoj Europi, Rusiji, Turskoj, Izraelu i Australiji; to uključuje 125 implantata u 2012. godini. To je pneumatski, biventrikularni, ortotopni, pulsirajući uređaj koji teži 160 g, a istiskuje 400 ml krvi. Protok krvi kroz ovaj uređaj slijedi put koji je gotovo identičan putu kroz normalno srce. Protok u bolesnika sa SynCardia TAH je obično 7-9 l/min. Pneumatski aktiviran sustav dijafragmi automatski uravnotežuje istisnuti volumen krvi između lijeve i desne strane TAH, a također automatski reagira na povećan venski povratak s povećanim istisnim volumenom (slično Starlingovom mehanizmu). Do danas, najduže trajanje potpore bilo je 3,75 godine, u čovjeka koji je dočekao transplantaciju i živi nakon zahvata. Više od 47 pacijenata preživjelo je duže od godinu dana uz potporu uređaja, od toga 72% su podvrgnuti transplantaciji. U bridge-to-transplantation praćenju, od 70% do 80% pacijenata preživjelo je do transplantacije. Stopa preživljavanja godinu dana nakon transplantacije iznosila je od 80% do 86%. Većina cerebrovaskularnih incidenta povezanih s ovim uređajem dogodilo se odmah poslije implantacije (4%). Antikoagulantnu terapiju u većini centara činili su acetilsalicilna kiselina i varfarin. Stopa moždanog udara nakon prva 2 dana od implantacije kod bolesnika koji su bili bez infekcije endo-uređaja je 8 događaja na 100 bolesnika/godina. Fatalne infekcije povezane s uređajem uočene su u 2% bolesnika, a spontana krvarenja iz arteriovenske malformacije nisu uočena. Tablice I i II navode kriterije odabira za SynCardia TAH-t implantaciju koji su korišteni u studiji provedenoj od Američke agencije za hranu i lijekove (FDA). Upotrebom navedenih kriterija, stopa preživljavanja do transplantacije bila je 79%. Kada smo klasificirali pacijente u studiji po INTERMACS statusu , 94% su bili Status 1 “crash and burn,” days to live). Maloj skupini bolesnika, koja je klinički bila u još lošijem stanju od onih po kriterijima opisanih u Tablici I ugrađivali su se TAH uređaji izvan protokola kao milosrđe, s gotovo 100% stopom smrtnosti. Izbor bolesnika po obrascu koji je bio fokusiran na bridge-to-transplantation liječenju mogu se ubrzo promijeniti. Aplikacija za primjenu uređaja kao destinacijske terapije odobrena je od strane FDA, a manji uređaj s pumpom od 50 ml je odobren za korištenje u manjih odraslih i djece do težine od oko 40 kg. Druga generacija <13-lb prijenosnog upravljača i poboljšana 55-lb bolnička konzola spremni su za široku primjenu. Posljednjih nekoliko godina primjećeno je nekoliko trendova. Gotovo 20% implantacija uslijedilo je nakon LVAD (left ventricular assist device) neuspjeha. Povećana je uporaba kod transplantiranih bolesnika s odbacivanjem grafta. Odbacivanje grafta je glavni uzrok smrti nakon transplantacije srca. Nekoliko centara koji su smatrani uporištima implantacije "LVAD" počeli su implantirati TAH. Sve se više koristiti uređaj u pedijatrijskim kirurškim centrima za prirođena srčana oštećenja.

 

 

Zaključak

Bakterijske infekcije su značajna komplikacija nakon implantacije totalnog umjetnog srca osobito prilikom dugotrajne primjene. Prema literaturi, kod bolesnika na dugotrajnoj potpori totalnim umjetnim srcem nastaju različiti poremećaji imunološkog sustava.

Tromboembolijski događaji i infekcije glavne su komplikacije dugotrajne potpore umjetnim srcem, a međusobno su povezani. S jedne strane, trombi koji se nalaze na valvulama i vaskularnim anastomozama umjetnog srca na obdukciji utvrđeno je da su inficirani; takve infekcije dokazano pogoršavaju formiranje tromboembolije.

Da bi se smanjile trombogene i infektivne komplikacije trebalo bi poduzeti određene mjere kao što su unaprijeđenje antikoagulatnog režima koji omogućuje održavanje ravnoteže između trombotičkog i hemoragičkog potencijala. Potrebno je unaprijediti dizajn umjetnog srca tako da se poboljša dinamika tekućina i što je moguće više približi stanju u prirodnom srcu kako bi se spriječilo stvaranje tromba i hemolize, a time i potrebe za transfuzijama.

Transkutane linije (bez obzira na njihovu uporabu) su očiti put za infekcije, a pozornost treba posvetiti smanjenu broja i dužini linija. Međutim, dok nije dostupan potpuno implantiran pogonski sustav linije će ostati potencijalni put za uvođenje infekcija. Rizik može biti minimiziran uz rigorozne mjere njege izlaznih mjesta i poboljšanjem dizajna koji će omogućiti bolju mehaničku barijeru, primjerice, poboljšanje urastanja epitela u materijalima pogonske linije.

Bakterijske infekcije su značajna komplikacija nakon implantacije totalnog umjetnog srca osobito prilikom dugotrajne primjene. Prema literaturi, kod bolesnika na dugotrajnoj potpori totalnim umjetnim srcem nastaju različiti poremećaji imunološkog sustava. Iako je funkcija serumskog komplementa i polimorfonuklearnih leukocita ostala netaknuta, bolesnici su razvili B i T limfopeniju s padom u omjeru pomoćničkih/induktorskih i supresorskih/citotoksičnih stanica. Histološki pregled njihovog limfnog tkiva pokazao je smanjeni broj germinalnih centara i atrofije o T limfocitima ovisnim područjima. Osim toga, retikuloendotelni sustav bio je ispunjen degeneriranim eritrocitima. Pretpostavlja se da je blokada retikuloendotelnog sustava izazvana višestrukim transfuzijama krvi kao posljedica uređajem uzrokovanom hemolizom i koagulopatijom. Ova blokada je moguće dovela do progresivnog gubitka antigen-specifičnih limfoidnih elemenata i, možda, smanjenu sposobnost fagocitiranja kompleksi mikrob-antitijelo.

U sljedećoj studiji ispitani su određeni imunološki parametri u tri primatelja umjetnog srca te je praćena korelacija s kliničkim tijekom. Dvoje bolesnika proučavani su 320 i 240 dana, dok je treći umro 10 dana nakon implantacije. Svi bolesnici pokazali su prolaznu aktivaciju komplementa odmah nakon operacije, kako pokazuje povećanje plazmatske razine C3a des Arg. U dvoje dugoročno preživjelih, razina C3a des Arg ponovno je porasla, istodobno s intravaskularnom hemolizom povezanom s pogonskim sustavom srca. Sva tri bolesnika imali su značajnu limfopeniju odmah nakon operacije, a dvoje dugoročno preživjeli imali su značajne fluktuacije u ukupnom broju limfocita. Dokazano je progresivno opadanje broja perifernih pomagačkih/induktorskih T stanica u dva dugoročno preživjela bolesnika. Velik broj aktiviranih (HLA-DR pozitivnih) supresor/citotoksičnih T-stanica su također dokazana u ova dva bolesnika. Također je uočeno progresivno smanjenje B stanica. Međutim, ukupne IgG i IgM razine nisu smanjene. Nisu identificirane promjene fagocitarnih sposobnosti neutrofila. Uzrok tih promjena u populacijama limfocita nije jasan, međutim, mogli bi imati utjecaj na uporabu ovog uređaja kao mosta do transplantacije i može dovesti do smanjene imunokompetencije tijekom dugotrajne uporabe.

Literatura

1. McMurray JJ, Adamopoulos S, Anker SD i sur. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012: The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur Heart J. 2012;33(14):1787-847.
2. Torregrossa G, Morshuis M, Varghese R i sur. Results with SynCardia total artificial heart beyond 1 year. ASAIO J. 2014;60(6):626-34.
3. Slepian MJ, Alemu Y, Girdhar G i sur. The Syncardia(™) total artificial heart: in vivo, in vitro, and computational modeling studies. J Biomech. 2013;46(2):266-75.
4. Ward RA, Wellhausen SR, Dobbins JJ, Johnson GS, DeVries WC. Thromboembolic and infectious complications of total artificial heart implantation. Ann N Y Acad Sci. 1987;516:638-50.
5. Wellhausen SR, Ward RA, Johnson GS, DeVries WC. Immunologic complications of long-term implantation of a total artificial heart. J Clin Immunol. 1988;8(4):307-18.
6. Stelzer GT, Ward RA, Wellhausen SR, McLeish KR, Johnson GS, DeVries WC. Alterations in select immunologic parameters following total artificial heart implantation. Artif Organs. 1987;11(1):52-62.
7. SynCardia Systems Inc. CardioWest Total Artificial. Heart (TAH). DIRECTIONS FOR USE. 1992 E. Silverlake Road. Tucson, AZ 85713
8. Slepian MJ, Smith RG, Copeland JG. The Syncardia CardioWest Total Artificial Heart