I riket av science fiction, elektroniske kroppsdeler er gammelt hat. Men for kjøtt-og-blod mennesker, er fremskrittene i denne arenaen raskt endre utsiktene for avansert hjertesvikt behandling. Selv om innovasjoner i medikamentell behandling har forvandlet i løpet av tidlig og moderat hjertesvikt, har den avanserte formen av sykdommen vært en sta medisinsk problem. Imidlertid er den samme 21. århundre elektronisk teknologi som bringer oss stadig mer kompakte mobiltelefoner og tinier musikkspillere blir brukt til å produsere en rekke mindre, lettere, og mer avanserte enheter for å hjelpe den skrantende hjerte. Alt fra størrelsen på en kortstokk til et par pounds, disse miniatyr maskinene er i stand til å gjenskape mange av de elektriske og mekaniske funksjoner av naturlige hjerte.
Ventrikkel bistå enheten
En kunstig hjerte? Ikke helt, men den nyeste generasjonen av ventrikkel bistå enheter (VADs) peker i den retningen. En VAD er en batteridrevet pumpe implantert i brystkassen for å understøtte pumpevirkningen til en eller begge ventriklene. Skaperne av de tidligste VADs i 1970 så disse enhetene som en potensiell langsiktig alternativ til hjertetransplantasjon. Denne visjonen er akkurat nå blir realisert. I mellomtiden, VADs ha sikret en viktig plass i andre aspekter av hjertebehandling.
Den første bruken for en VAD var som en bro-til-utvinning, for å hjelpe en persons hjerte gjenopprette etter et hjerteinfarkt eller andre hjerteskade. VADs gradvis tok på en andre rolle som bro-til-transplantasjon - et midlertidig tiltak for å holde en transplantasjon kandidat i live til en donor hjerte var tilgjengelig. Den nåværende spenning om VADs fokuserer imidlertid på deres økende anvendelse som en utvidet behandlingsalternativ for personer med sluttstadiet hjertesvikt, kalt destinasjon terapi. Et landemerke rettssaken, publisert i The New England Journal of Medicine i 2001, var den første studien som viser at, sammenlignet med eksisterende former for medisinsk behandling, kan venstre hjertekammer VADs tilby bedre overlevelsessjanser til mennesker med sluttstadiet hjertesvikt som weren ' t kandidater for transplantasjon. Basert på disse resultatene, håper pågående forskning for å bedre målrette pasienter som kan ha nytte av prosedyren. Selve enheten er i utvikling også. Nyere VADs er mindre, og opererer med en mer sofistikert pumpevirkning enn tidligere modeller (se figur 9).
Til tross for løftet tilbys av VADs, er den virkelige suksessrate beskjeden. Infeksjon og andre alvorlige komplikasjoner som kan skyldes implantasjon. På grunn av disse risikoene, er VADs dag anses bare for alvorlig syke personer som allerede har kritisk kompromitterte hjerter. Som utsiktene for langsiktig overlevelse med en VAD fortsetter å lyse, kan det være fornuftig å tilby denne teknologien til et bredere spekter av mennesker.
Figur 9: ventrikkel bistå enheten (VAD)
En ventrikkel bistå enheten (VAD) bidrar en svekket ventrikkel pumpe blod. De støtter venstre ventrikkel, og er kjent som LVADs; de mottar blod fra det venstre ventrikkel og levere den til aorta, som vist ovenfor. Høyre ventrikkel bistå enheter (RVADs) mottar blod fra høyre ventrikkel og levere den til lungearterien. VADs består av en pumpe, et kontrollsystem, og en energiforsyning. Pumpen kan være plassert inne i eller på utsiden av kroppen, mens styresystemet og energimengden er utenfor kroppen. |
Helt kunstig hjerte
Et selvstendig mekanisk pumpe som kan ta over for hjertet ubestemt tid har vært en drøm for medisinske oppfinnere for bedre del av en generasjon. I motsetning til en VAD som støtter virkningen av den høyre eller venstre ventrikkel, et kunstig hjerte erstatter funksjonen av begge ventriklene, og er implantert i stedet for den naturlige hjerte, som er fjernet i løpet av prosedyren.
Kanskje den mest kjente tidlig forsøk på en helt kunstig hjerte var Jarvik-7, ble introdusert i 1982. Denne enhet besto av en luft-drevet pumpe som drives fra en ytre strøm-konsoll. Den moderne arving til Jarvik-7, den CardioWest midlertidig Total kunstig hjerte, er FDA-godkjent for bruk som en bro-til-transplantasjon for folk som lider av biventrikulær hjertesvikt.
En annen oppføring i feltet er det AbioCor implanterbare Erstatning Heart. Denne enheten består av en 2-kilos pumpe implantert i brystet og en kontroller og internt batteri som er plassert i magen. Batteriet kan lades opp gjennom huden fra en ekstern strømkilde. Dette gjør det mulig for pasienten å bevege seg uhemmet av ledninger i opptil to timer av gangen, og er den eneste helt selvstendig kunstig hjerte. Den AbioCor har sikret begrenset godkjenning for bruk i mennesker som ikke er kvalifisert for hjertetransplantasjon og har mindre enn en måned til å leve ellers.
Implanterbare cardioverter-defibrillator
Den naturlige løpet av hjertesvikt har en av to avslutninger. Et individ kan til slutt dø av et problem som kalles pumpefeil, når hjertet blir så svak at det ikke lenger pumper. Den andre hyppig scenario er plutselig hjertedød på grunn av en feil eller vilt rask hjerterytme i ventrikkelen, med ineffektiv hjerte sammentrekninger. Når dette unormal rytme tar tak, den eneste måten å rette det opp er ved å gi et støt av elektrisitet til hjertemuskelen å sjokkere den tilbake i en normal rytme. Kun fem av 100 personer som har en av disse episodene overleve lenge nok til å komme til sykehuset.
Hjerte arytmier er utbredt blant personer med hjertesvikt. Hjertemuskelskader, spesielt etter et hjerteinfarkt, kan forstyrre de elektriske ledningsforstyrrelser gjennom muskelen. Problemet er forsterket av det faktum at de fleste av de stoffene som brukes rutinemessig for å stabilisere uregelmessige rytmer også redusere kraften av hjertets kontraksjoner, en inkompatibel bivirkning for folk hvis hjerter er allerede svak.
På 1980-tallet, legene testet et revolusjonerende konsept - en miniatyr enhet implantert i brystet som ville oppfatte en unormal rytme og umiddelbart levere elektrisk støt (se Figur 10). Dette var den første implanterbare cardioverter-defibrillator (ICD). Siden da har enhetene blitt mindre, mer kompleks, og mer energieffektiv, noe som fører til deres utstrakte bruk.
Mange kliniske studier har evaluert hvordan ICDer stå opp mot tradisjonell medikamentell behandling i en rekke bestander. En bemerkelsesverdig studie vurderte resultatene av ICD hos personer som hadde opplevd et hjerteinfarkt og hadde en lav venstre ventrikkel ejeksjonsfraksjon - en markør for hjertesvikt. Dødeligheten blant folk som er tildelt til ICD-gruppen var 31% lavere enn i gruppen som fikk medikamentell behandling. Dette utfallet var så overveldende positivt at etterforskerne stoppet studien tidlig. I tillegg ble deltakerne i begge grupper får optimal medikamentell behandling for hjertesvikt, viser at ICD produserte fordeler utover de som stammer fra medisinering. På nedsiden, folk som har en ICD klager over at det kan være smertefullt når enheten branner. De beskriver følelsen som et plutselig støt lik blir sparket i brystet.
Figur 10: implanterbare defibrillatorer
En implanterbar hjerte defibrillator (ICD) oppdager unormale, potensielt dødelige hjerterytmer og automatisk korrigerer feil rytme. For innsettingen, noe som gjøres under lokalbedøvelse, setter kirurgen elektroder i pasientens hjerte gjennom en av de store vener i brystet. Etter testing av elektrodene skal plasseres, er en liten generator plassert under huden på brystet. Hvis og når denne enheten registrerer en unormal rytme, gjenoppretter ICD hjertets normale rytme, enten ved å levere et sjokk til hjertemuskelen eller ved hjelp av gjentatte lavenergi signaler (hjertepacing). Enheten registrerer også når unormale rytmer oppstår og når sjokk administreres. |
Cardiac resynkroniseringsbehandling
Personer med avansert hjertesvikt noen ganger medføre skade på deres elektriske ledningsceller som fører til en langsom hjerterytme. Disse abnormiteter dukke opp som karakteristiske mønstre på EKG tracings og kan korrigeres med en standard ett-leder pacemaker eller en dual-leder enhet som stimulerer både høyre atrium og høyre ventrikkel. Imidlertid tyder bevis for at disse teknikkene er ikke effektiv i folk med systolisk hjertesvikt, som har en dårlig pumpe venstre hjertekammer. I den normale to-fase puls, kontrakter venstre side en brøkdel av et sekund senere enn til høyre. Stimulering av bare den høyre side av hjertet forstyrrer den naturlige samordning av de to pumpesystemer, en sykdom som kalles ventrikulær dyssynchrony. Dette problemet kan løses ved å legge til en tredje ledning til enheten som stimulerer til venstre hjertekammer. Pace er tidsbestemt, slik at venstre hjertekammer får signal til kontrakt litt senere enn den høyre. Denne teknikken kalles hjertestans resynkroniseringsbehandling (CRT) eller biventrikulær pacing.
En studie randomisert 813 personer med moderat til alvorlig hjertesvikt å få CRT og medisinsk behandling eller medisinsk behandling alene. De som fikk CRT hadde en lavere risiko for sykehusinnleggelse eller død uansett årsak sammenlignet med legemiddel eneste gruppen.
En annen interessant observasjon fra evalueringen av disse enhetene er at CRT faktisk kan reversere noen av de ventrikkel skader hos personer med hjertesvikt. Endringer i dimensjonene pumpekamrene, mindre tilbakestrømning av blodet gjennom mitralklaffen, og reduksjon av venstre ventrikkel veggtykkelse alle gi bevis av en sterkere hjertemuskelen. Omtrent 20% til 40% av personer med Stage C hjertesvikt kan være kandidater for denne behandlingen.
Cardiac resynkronisering med ICD
Selv om resultatene fra innledende studier av hjerte resynkroniseringsbehandling var oppmuntrende, forskere lagt merke til en viktig utelatelse. Dødeligheten av plutselig hjertedød forble den samme eller forbedret bare litt. Siden mange mennesker med hjertesvikt er gjenstand for både langsom hjerterytme og venstre ventrikkel arytmier, ble konseptet med å kombinere de to funksjonene i én enhet klekket. En studie ble kombinert enhet viste forbedringer i graden av plutselig hjertedød. Når dette kombineres med informasjon fra andre studier som evaluerte effekten av ICD, fordelene er bemerkelsesverdig.
Implanterbare hemodynamiske monitorer
Out-of-control væske buildup er hjertesvikt komplikasjon som oftest sender folk inn på sykehuset. Akkurat nå, er den beste måten individer kan måle sine væskenivåer for å veie seg daglig. Men blodet begynner å hope seg opp i hjertet og øke trykket i ventriklene lenge før en persons kroppsvekt endres merkbart. Å ha tilgang til denne informasjonen ville tillate en lege for å ta skritt for å løse problemet før det blir en krise. Flere enheter for tiden i utvikling er designet for å gjøre nettopp det.
I en slik enhet, er en implanterbar hemodynamiske monitor plassert under huden på brystet i en prosedyre som ligner på en pacemaker innsetting. En trykkfølsom bly kobler skjermen til høyre forkammer. Målingene er lagret i skjermen før de er lastet ned og overført elektronisk til et sentralt sted.
I en studie av 274 pasienter som bruker enheten, totale sykehusdager falt med 21% i løpet av en seks måneders periode. Personer med NYHA klasse III hjertesvikt klart seg bedre enn de med klasse IV. Selv om utfallet av forskning peker i en positiv retning, var ikke resultatene statistisk signifikant. Dette førte til at FDA sirkulasjonssystemet Devices Panel å stemme mars 2007 mot å godkjenne enheten for salg. Produsenten håper å forbedre resultater og slippe skjermen i fremtiden.
Hjertetransplantasjon
Når regnes risikabelt og eksperimentell, er hjertetransplantasjon nå anses behandling av valget for mange mennesker med alvorlig hjertesvikt. Mottakeren av første menneskelige hjerte transplantasjon, utført i 1967, overlevde kun 18 dager. Siden da, har fremskritt i medisiner, kirurgiske teknikker, og utvelgelse av blodgivere resultert i bemerkelsesverdige fremskritt i feltet. Fra tidlig på 1980-tallet, har den ett-års overlevelse etter en hjertetransplantasjon klatret fra under 70% til rundt 85% fra og med 2006. Og ca 70% av hjertetransplanterte pasienter overlever fem år.
Det største gjennombruddet i transplantasjon suksess kom i 1983 med innføringen av ciklosporin. Denne kraftige medikamenter undertrykker immunsystemet, og dermed hindre vevsavstøtning, en av de viktigste komplikasjoner etter en organtransplantasjon. Lignende medikamenter er nå standard i post-transplantasjon omsorg. I tillegg har legene lærte å bedre identifisere og behandle andre store risikoer etter transplantasjon, inkludert infeksjon som skyldes dempe immunforsvaret og vaskulær sykdom som ofte utvikler seg i arteriene fôring donor hjerte.
En annen ny teknologi har potensial til å ytterligere forbedre transplantasjon suksess priser. Et pilotprogram i gang på fem ledende transplantasjon sentre vurderer et system som opprettholder hjertet i en fungerende stat som det er transportert fra giver til mottaker. På grunn av at hjertet holder juling, tilførsel av blod og oksygen til organet forblir konstant. Dette kan potensielt begrenser vevsskade i løpet av den tid som hjertet er ute av kroppen og derved redusere risikoen for avvisning når den er reimplanted. Mer enn 2000 hjertetransplantasjoner utføres årlig i Europa. Men det er langt færre donor hjerter enn det er valgbare kandidater. Minst dobbelt så mange mennesker kunne ha nytte av prosedyren dersom flere organer var tilgjengelige.