Dispositivos de asistencia mecánica circulatoria (I)

Un dispositivo de asistencia mecánica circulatoria o AMC, es una bomba con capacidad de dar soporte mecánico a un corazón en fallo cardiaco, facilitando el bombeo de la sangre desde las cavidades cardiacas hacia la circulación sistémica. Consideramos asistencia circulatoria a cualquier dispositivo o sistema utilizado para apoyar o sustituir la función cardiaca de forma temporal o, más raramente, permanente. Por norma general nos referimos a las asistencias ventriculares mecánicas y al corazón artificial total.
Vázquez López-Cepero A. Residente Servicio Anestesia, Reanimación y terapia del dolor. Hospital Universitario Son Espases, Palma de Mallorca. Sección de Cuidados Intensivos de la SEDAR.
Iborra Escalona J. Residente Servicio Anestesia, Reanimación y terapia del dolor. Hospital Universitario Son Espases, Palma de Mallorca. Seccin de Cuidados Intensivos de la SEDAR.
Revisor: Torres Pedrós V. Jefe de Sección Unidad de Reanimación. Servicio Anestesia, Reanimación y Terapia del Dolor. Hospital Universitario Son Espases, Palma de Mallorca. Sección de Cuidados Intensivos de la SEDAR.

1. Introducción e historia

Un dispositivo de asistencia mecánica circulatoria o AMC, es una bomba con capacidad de dar soporte mecánico a un corazón en fallo cardiaco, facilitando el bombeo de la sangre desde las cavidades cardiacas hacia la circulación sistémica.
Históricamente, las primeras descripciones de dispositivos de asistencia mecánica circulatoria se remontan a principios del siglo XIX, dónde un fisiólogo y médico francés llamado J.J.C. Legallois [1], planteó la utilización de soporte circulatorio mecánico en humanos guillotinados en su libro “Experiences sur les principles de vie” (París 1812).
Más tarde, en 1930, V. Demikhov informó de la aplicación experimental de sistemas de soporte mecánico en modelos animales. El resultado fue la creación de perros bicéfalos cuya esperanza de vida no sobrepasaba el mes.

Sin embargo, el interés en el soporte mecánico se acrecienta con el inicio de la cirugía cardíaca en la década de 1950 y la necesidad de la misma para las intervenciones, comenzando entonces las primeras asistencias extracorpóreas.
En 1966 DeBakey informó de la aplicación exitosa de un dispositivo de asistencia ventricular durante 10 días post cirugía de sustitución valvular mitroaórtica en una mujer de 37 años de edad.

Finalmente fue en el último cuarto del siglo XX donde se realizaron los avances más importantes dentro del campo de la cirugía cardiaca, realizándose el primer trasplante de corazón con éxito donde se había utilizado previamente un dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI) de puente hacia el mismo.

En los últimos años, la tecnología de dispositivos se ha centrado cada vez más en desarrollar dispositivos más pequeños, portátiles y simples, con lo cual es de esperar una mayor difusión de su uso.

2. Definición y tipos de dispositivos

Consideramos asistencia circulatoria [2] a cualquier dispositivo o sistema utilizado para apoyar o sustituir la función cardiaca de forma temporal o, más raramente, permanente. Por norma general nos referimos a las asistencias ventriculares mecánicas y al corazón artificial total.

El principio fundamental de las asistencias ventriculares es mantener la circulación disminuyendo el trabajo cardiaco y el consumo de oxígeno (un 40-50%) permitiendo al corazón “descansar”, regenerar los depósitos energéticos y recuperarse, puesto que la descarga del ventrículo transforma un corazón que bombea en un corazón que late pero no bombea. Los dispositivos pueden asistir el lado izquierdo del corazón, el derecho o ambos.

Como dispositivo de asistencia circulatoria mecánica temporal hay que nombrar en primer lugar el oxigenador de membrana extracorpórea (ECMO). Mediante una bomba y oxigenador externos, proporciona soporte circulatorio y/o respiratorio en un corto periodo de tiempo, días o semanas, en pacientes con insuficiencia cardiaca y/o respiratoria refractaria al tratamiento convencional. Puede emplearse como puente a la recuperación, como puente al trasplante cardíaco, o como puente a la inserción de un DAV a largo plazo. En caso de asistencia respiratoria se ha utilizado como puente a la recuperación pulmonar o al trasplante pulmonar. En caso de ser utilizado como asistencia cardiaca (Shock cardiogénico) la canulación será veno-arterial, si su uso es para soporte respiratorio (Síndrome de distrés respiratorio) la canulación se realizará veno-venosa. Al igual que el resto precisará de un protocolo de anticoagulación y diferentes algoritmos para su manejo (inicio y retirada del paciente).

Tipos de dispositivos

a) Bombas de flujo continuo:

La sangre es impulsada por la fuerza centrífuga transmitida por la rotación de unos conos y un impulsor.
Son extracorpóreas, de flujo no pulsátil.
Modelos clásicos o de 1ª generación: BioMedicus y la Sarns Delphin.
Modelos actuales o de 2ª generación: CentriMag Levitronix ¹, basadas en tecnología de levitación magnética que permite asistencias más largas y menor daño a la sangre.
Puede usarse como asistencia izquierda, derecha o biventricular y es un buen dispositivo para asistencias cortas, menores a 7 días, si no se dispone o no se precisa un dispositivo pulsátil.

b) Bombas de flujo pulsátil:

La sangre es propulsada con presión positiva desde las aurículas o el ventrículo hacia la aorta o la pulmonar (dependiendo del lado asistido) por el movimiento de una membrana – diafragma, de un rotor o de una centrífuga en miniatura.
Podemos distinguir los sistemas paracorpóreos y los sistemas implantables.

Paracorpóreos:
* Las cánulas de entrada y salida cruzan la piel de abdomen superior y el dispositivo queda fuera del enfermo, pudiendo trabajar de forma neumática o eléctrica.
* Presentan válvulas mecánicas o biológicas para mantener el flujo en una sola dirección y precisan anticoagulación para minimizar riesgos de tromboembolias.
* Permiten asistencia de un ventrículo o de ambos y sirven para recuperación del corazón o como puente a trasplante.
* Algunos ejemplos de estos dispositivos son BCM (modelo español totalmente), Thoratec, Abiomed BVS5000 o un modelo más moderno y pequeño, el AB5000, EXCOR o Medos.

Implantables:
* Son exclusivamente izquierdos y totalmente implantables, es decir las cánulas de entrada (colocada en ápex de VI) y salida (aorta ascendente) quedan internas en tórax y abdomen junto con el propio dispositivo. Precisan anticoagulación.
* El abdomen también es atravesado por las líneas y tubos que proveen la energía (eléctricos) o el gas (neumáticos) y que conectan al paciente con la consola de manejo del dispositivo o con el ordenador y las baterías.
* Teóricamente sirven para recuperación del corazón, como puente a trasplante o como terapia definitiva (su uso más habitual es en las dos últimas indicaciones).

  • Podemos distinguir los modelos de impulsión, los de flujo axial y las centrífugas implantables.

a) Asistencias de impulsión: la carcasa aloja una cámara donde la sangre es impulsada por un diafragma o la compresión de unos discos. Tienen válvulas biológicas. El dispositivo se implanta en el cuadrante superior izquierdo del abdomen.
Ejemplos de estos dispositivos son el HeartMate o Novacor LVAS.

b) Bombas de flujo axial: son mucho más pequeñas y ligeras y presentan una sola parte móvil, que rota a gran velocidad impulsando la sangre en una sola dirección y pudiendo dar flujos teóricos de hasta 10 litros.
Algunos modelos son el HeartMate II, INCOR o MicroMed DeBakey.

c) Centrífugas implantables: conjugan la sencillez de la centrífuga con la tecnología de levitación magnética y el pequeño tamaño.
Algunos ejemplos son la DuraHeart, HeartWare, VentrAssist o el HeartMate III.

HeartWare® Medtronic

Es un dispositivo en miniatura, de tercera generación, consta de un rotor centrífugo suspendido hidromagnéticamente. Se coloca en el pericardio a nivel apical de ventrículo izquierdo, donde aspira sangre conduciéndola a la aorta. Consta de una línea de transmisión que sale del cuerpo mediante una pequeña incisión y se conecta a la unidad procesadora que controla y maneja el HDAV (HeartWare dispositivo asistencia ventricular).

HeartWare® obtuvo la Marca CE (conformidad europea) en enero de 2009. Inició la etapa de pruebas como puente a trasplante en Estados Unidos en octubre de 2008 y las pruebas de terapia de destino se iniciaron en agosto de 2010.

Entre los componentes del dispositivo se encuentran el controlador (unidad microprocesadora que llevará el paciente junto con dos baterías, la segunda de reserva), un monitor táctil de mayor tamaño para su manejo en el periodo postoperatorio y un cargador de baterías.

Imagen 1. Monitor con pantalla táctil (arriba), con adaptadores para corriente alterna y transmisión al dispositivo. Unidad microprocesadora portátil y cargador de baterías (abajo). HDAV en Hospital Universitario y Politécnico La Fe.

El monitor HeartWare® nos proporciona información sobre el flujo estimado (L/min), hasta 10 L/min, a partir de Velocidad (RPM), Potencia (W) y viscosidad de la sangre (introducir valor de hematocrito en monitor). Los rangos indicados de velocidad son de 2400-3200 rpm (permitiendo 1800-4000 rpm). La forma de la onda normal tendrá un trazado similar a la onda de presión arterial [Imagen 2], cualquier cambio en su forma deberá ser revisado. La alarma de succión (Sx) [Imagen 2], nos avisa ante colapso de ventrículo izquierdo por hipovolemia, arritmia, embolia pulmonar o insuficiencia ventricular derecha, también por oclusión de la cánula de entrada en su inserción quirúrgica. Ante un problema con la alarma de succión el tratamiento inicial es reducir la velocidad de la bomba y administrar fluidos.

En el postoperatorio el manejo de la anticoagulación se realizará con heparina según TTPa objetivo (60-70 seg) si no existe sangrado por los drenajes y estos han podido ser retirados. En el paciente ambulatorio el manejo se realizará mediante ACO (INR objetivo 2,3-2,8) y AAS 50-100 mg. Las complicaciones más frecuentes serán progresión del fallo cardiaco, arritmias, fallo de VD, alteraciones de la coagulación con trombosis de la bomba o hemorragias, así como infecciones del Driveline, mediastinitis o endocarditis.

Imagen 2. Monitor con pantalla táctil. HDAV en Hospital Universitario y Politécnico La Fe.

Para el manejo de emergencias y alarmas como en los casos de flujo bajo (taponamiento, fallo de VD, obstrucción cánula) deberá de seguirse un algoritmo de tratamiento evaluando PVC, PAP, PAM, PAOP y visualización cardiaca mediante ETT (Ecografía transtorácica).

c) Corazón Artificial total:

Representado históricamente por el Jarvik-7 y en la actualidad por su sucesor el Cardiowest C70 si bien hay dispositivos eléctricos como el AbioCor.
Requiere explantar el corazón nativo y colocar en su lugar el dispositivo artificial que se anastomosa a la aurícula y a la gran arteria correspondiente a cada lado.
Presentan importantes complicaciones (sangrado, alta incidencia de tromboembolismo, infección creciente a medida que pasa el tiempo, etc) que limitan su uso e indicación.

3. Insuficiencia cardiaca y dispositivos de asistencia mecánica circulatoria

La insuficiencia cardiaca [3] es un síndrome clínico que ocurre en pacientes que, a causa de una anomalía hereditaria o adquirida del corazón, ya sea estructural, funcional o ambas, desarrolla síntomas (disnea y fatiga) y signos (edema y estertores) que conducen con frecuencia a hospitalización y mala calidad de vida, así como menor esperanza de vida.
Es un problema mundial, con más de 20 millones de personas afectadas. La prevalencia sigue un modelo exponencial, se incrementa con la edad y afecta entre el 6-10% de la población mayor de 65 años.
Para el diagnóstico es preciso contar con una buena anamnesis, exploración física y con pruebas diagnósticas complementarias, ya sean de laboratorio o radiológicas.

El tratamiento va a depender de la clasificación funcional de la NYHA (New York Heart Association):

Tabla 1

Las posibilidades de tratamiento van desde medidas generales tales como la restricción de sal, ejercicio físico regular y el control riguroso de la tensión arterial, hasta la combinación de varios fármacos como betabloqueantes, IECAs, ARA-II, diuréticos, etc.

En los pacientes con IC crónica o aguda a los que no se puede estabilizar con tratamiento farmacológico, se pueden emplear sistemas de AMC para descargar el ventrículo debilitado y mantener una perfusión orgánica suficiente.
En casos de pacientes en shock cardiogénico agudo, se trata inicialmente y a corto plazo con un dispositivo de asistencia extracorpórea no permanente mientras se planifica una terapia más definitiva.
Los pacientes con IC crónica refractaria a tratamiento farmacológico se pueden tratar con un dispositivo de asistencia ventricular izquierda (DAVI).

En la siguiente tabla [6] se encuentra la relación entre los tipos de dispositivos de asistencia mecánica circulatoria y los diferentes grados de insuficiencia cardiaca.

Tabla 2

Continuará…

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