În fiecare an, numai în Statele Unite aproximativ 50.000 de americani suferă de şoc cardiogen - o afecţiune care pune viaţa în pericol, cauzată de obicei de un infarct miocardic sever (atac de cord), în care inima nu poate pompa suficient sânge pentru nevoile organismului. Mulţi dintre aceşti pacienţi sfârşesc prin a primi ajutor de la o pompă mecanică care poate ajuta temporar inima să pompeze sânge până când aceasta îşi revine suficient pentru a funcţiona singură. Cu toate acestea, la aproape jumătate dintre aceşti pacienţi, ajutorul mecanic suplimentar duce la un dezechilibru între ventriculul stâng şi cel drept, ceea ce poate reprezenta un pericol pentru pacient.
Într-un nou studiu, cercetătorii de la MIT au descoperit de ce apare acest dezechilibru şi au identificat factorii care îl fac mai probabil.
De asemenea, cercetătorii americani au dezvoltat un test pe care medicii l-ar putea folosi pentru a determina dacă această disfuncţie va apărea la un anumit pacient, ceea ce le-ar putea oferi medicilor mai multă încredere atunci când decid dacă să folosească aceste pompe, cunoscute sub numele de dispozitive de asistare ventriculară (VAD) percutant.
„Pe măsură ce îmbunătăţim înţelegerea mecanică a modului în care aceste tehnologii interacţionează cu fiziologia nativă, putem îmbunătăţi utilitatea dispozitivelor. Iar dacă avem mai mulţi algoritmi şi îndrumări bazate pe măsurători, acest lucru va uşura utilizarea pentru medici", spune într-un comunicat, Kimberly Lamberti, studentă absolventă a MIT şi autorul principal al studiului.
Acest lucru va îmbunătăţi atât rezultatele la aceşti pacienţi, cât şi creşterea utilizării acestor dispozitive la scară mai largă, spun specialiştii.
Dezechilibru între cele două ventricule ale inimii
Pentru a trata pacienţii care se confruntă cu un şoc cardiogen, un VAD percutanat poate fi introdus prin artere până când este poziţionat pe valva aortică, unde ajută la pomparea sângelui din ventriculul stâng.
Ventriculul stâng este responsabil de pomparea sângelui către majoritatea organelor corpului, în timp ce ventriculul drept pompează sângele către plămâni.
În majoritatea cazurilor, dispozitivul poate fi îndepărtat după aproximativ o săptămână, odată ce inima este capabilă să pompeze singură.
Deşi sunt eficiente pentru mulţi pacienţi, la unele persoane dispozitivele pot perturba coordonarea şi echilibrul dintre ventriculul drept şi cel stâng, care se contractă şi se relaxează în mod sincron.
Studiile au constatat că această perturbare apare la până la 43% dintre pacienţii care primesc dispozitive VAD.
„Ventriculele stâng şi drept sunt foarte bine cuplate, astfel încât, pe măsură ce dispozitivul întrerupe fluxul prin sistem, acest lucru poate induce insuficienţa cardiacă dreaptă la mulţi pacienţi", spune Lamberti.
În domeniul sănătăţii cardiovasculare aceasta este o preocupare, dar mecanismul care creează acest lucru este neclar şi există o măsurătoare limitată pentru a estima ce pacienţi vor experimenta un astfel de dezechilibru, precizează cercetătoarea de la MIT.
În acest studiu, echipa de la MITşi-a propus să afle de ce apare acest eşec şi să găsească o modalitate de a-i ajuta pe medici să estimeze dacă acest lucru se va întâmpla pentru un anumit pacient.
Dacă medicii ar şti că şi camera dreaptă a inimii va avea nevoie de sprijin, ar putea implanta un alt VAD care să ajute ventriculul drept.
„Ceea ce am încercat să facem cu acest studiu a fost să estimăm orice problemă mai devreme în evoluţia pacientului, astfel încât să se poată lua măsuri înainte de a se ajunge la acea stare extremă de insuficienţă cardiacă", explică Lamberti.
Pentru a face acest lucru, cercetătorii au studiat dispozitivele pe un model animal de insuficienţă cardiacă.
Un VAD a fost implantat în ventriculul stâng al fiecărui animal, iar cercetătorii au analizat mai mulţi parametri diferiţi ai funcţiei cardiace pe măsură ce viteza de pompare a dispozitivului a fost mărită şi redusă.
Cercetătorii au descoperit că cel mai important factor în modul în care ventriculul drept a răspuns la implantarea VAD a fost modul în care sistemul vascular pulmonar - reţeaua de vase care transportă sângele între inimă şi plămâni - s-a adaptat la modificările volumului şi fluxului sanguin induse de VAD.
Acest sistem a fost cel mai bine capabil să facă faţă acelui debit suplimentar dacă îşi putea ajusta rezistenţa (încetinirea fluxului constant de sânge prin vase) şi complianţa (încetinirea impulsurilor mari de volum de sânge în vase).
„Am constatat că, în stare sănătoasă, complianţa şi rezistenţa se puteau schimba destul de rapid pentru a se adapta la modificările de volum datorate dispozitivului. Dar, în cazul unei boli progresive, această capacitate de adaptare se diminuează", spune Lamberti.
Un nou studiu MIT face lumină asupra modului în care inima răspunde la dispozitivele de asistenţă ventriculară (VAD), care sunt adesea folosite pentru a trata pacienţii cu insuficienţă ventriculară stângă. Dispozitivul VAD include o pompă care ajută la pomparea sângelui din ventriculul stâng (în dreapta în imagine) în aortă (vasul mare de culoare roz). Credit Imagine: Jose-Luis Olivares, MIT
Un test dinamic
Cercetătorii au arătat, de asemenea, că măsurarea acestei complianţe vasculare pulmonare şi a adaptabilităţii sale ar putea oferi o modalitate de a indica modul în care un pacient va răspunde la asistenţa ventriculului stâng.
Utilizând un set de date de opt pacienţi care au primit un VAD stâng, cercetătorii au descoperit că aceste măsurători se corelează cu starea ventriculului drept, estimând astfel cât de bine s-au adaptat pacienţii la dispozitiv, validând constatările din studiul pe animale.
Pentru a face acest test, medicii ar trebui să implanteze dispozitivul ca de obicei şi apoi să mărească viteza în timp ce măsoară complianţa sistemului vascular pulmonar.
Cercetătorii au determinat un parametru care poate evalua această complianţă folosind doar dispozitivul VAD în sine şi un cateter de arteră pulmonară care este implantat în mod obişnuit la aceşti pacienţi.
„Am creat această modalitate de a testa dinamic sistemul, menţinând în acelaşi timp sprijinul inimii", spune Lamberti.
Odată ce dispozitivul este iniţiat, ar putea fi efectuat acest test rapid, care ar informa medicii dacă pacientul ar putea avea nevoie de suport şi pentru ventriculul drept.
Cercetătorii speră acum să extindă aceste descoperiri cu studii suplimentare pe animale şi să continue colaborarea cu producătorii acestor dispozitive în viitor, în speranţa de a efectua studii clinice pentru a evalua dacă acest test ar putea furniza informaţii valoroase pentru medici.
În momentul de faţă, există puţini parametri care sunt utilizaţi pentru a prezice toleranţa dispozitivelor. Selecţia dispozitivelor şi luarea deciziilor se bazează cel mai adesea pe dovezile şi experienţele medicilor.
Cu noile cunoştinţe, se speră că medicii vor putea determina care pacienţi vor fi intoleranţi la suportul dispozitivului şi vor oferi îndrumări pentru modul în care să trateze cel mai bine fiecare pacient în funcţie de starea ventriculului drept.
