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冠動脈解離に対するImpellaの及ぼす影響:Front Cardiovasc Med. 2020 Sep 15:7:162.

Novel Porcine Model of Coronary Dissection Reveals the Impact of Impella on Dissected Coronary Arterial Hemodynamics

Taro Kariya, et al.

Front Cardiovasc Med. 2020 Sep 15:7:162.


要旨

背景
冠動脈解離(CAD)は不安定な血行動態を引き起こし、しばしば機械的心臓補助を必要とする。しかし、このような補助人工心臓がCADにおける冠動脈の血行動態に及ぼす影響については未解明のままである。本研究ではブタモデルを用いてImpella左室(LV)補助がCADに及ぼす影響を検討した。
左前下行動脈(LAD)を損傷することにより8頭のヨークシャー豚にCADを誘発した。血行動態パラメータ,冠動脈圧,血流をImpella CPを用いた最大LV支持の前後で測定した。
カテーテルによるスクラッチでは小さなフラップしか作れなかったが、modified 7-Fr guiding catheterの深い挿入によって大きなフラップを有するCADの作成に成功した。LADとLCXの灌流時間差によって遅延時間を評価し、それによりTIMI分類を評価した。TIMI-2/3血流(不完全灌流で、末梢まで造影されるが造影遅延あり/完全灌流で、造影遅延なく末梢まで造影)を有する動物において,Impellaによる冠動脈支持は冠動脈流速を変化させることなく平均冠動脈圧を上昇させた。LV unloadingは,LV拡張末期圧,容積,脳卒中量,脳卒中仕事,心拍数の有意な減少によって示されるように効果的であった。TIMI-1冠動脈血流(=部分灌流で、明らかな造影遅延があり末梢まで造影されない)の動物では、Impellaによる冠動脈血流はさらに遅延し、遠位冠動脈圧は低下し、偽腔圧は上昇した。
Impellaによるsupportは、TIMI-2/3血流のCADにおいて効果的にLVを除荷し血行動態を維持するが、大きな内膜フラップを有し初期TIMI-1血流の症例では冠血流に悪影響を及ぼす可能性がある。

既存の研究との関連
本研究は、CADの前臨床研究のための新しいブタモデルを導入し、CADの病態生理学を研究し、治療アプローチを試験するためのプラットフォームを提供するものである。得られた知見から、ImpellaはほとんどのCAD症例において、LVの負荷解除と血行動態の安定化に有効であるが、大きなフラップを有する重度の解離(TIMI1 pig)では血流を悪化させる可能性があることが示された。このことは、機械的循環補助が血行動態の不安定なCAD患者に有益であるという現在の理解に沿うものであるが、同時に、大きな内膜フラップを有するような特定のシナリオにおける潜在的なリスクも強調している。

本症例のmajor figure

本文より引用:TIMI3のLAD dissection PigにおけるImpella supportによる変化


本文より引用:TIMI1のLAD dissection PigにおけるImpella supportによる変化


supplemental figure2より引用:TIMI3(A)とTIMI1(B)のCAD, CAD+ImpellaにおけるPV loop

本症例における私的考察

通常ImpellaによるPV Loopの変化は、左下にloopが下がっていくが、本studyでは傾向はあれど異なる。LVPの低下もないことからsupportが不十分すぎる可能性が高い。


Abstract

冠動脈解離(CAD)は時に不安定な血行動態を伴い、機械的心臓補助を必要とする。一方、機械的心臓補助はCADの冠血行動態に影響を及ぼす可能性がある。Impellaによる左室(LV)補助がCADに及ぼす影響を検討した研究はない。材料と方法 8頭のヨークシャー豚に、0.018インチの硬いガイドワイヤーを用いて左前下行動脈(LAD)を傷つけ、あるいはブラントカットの冠動脈ガイドカテーテルを深く挿入してCADを誘発した。CAD形成後、血行動態パラメータ、冠動脈圧、冠動脈流量、および冠動脈血管造影を、Impella CPを用いた最大LV補助の前後に行った。結果 大きなフラップを有するCADは、ブラントチップガイドカテーテルを深く挿入し、強制的に造影剤を注入することで成功裏に形成された。1匹(#8)はTIMI-1フローを示したが、他の動物(#1-#7)はTIMI-2/3フローを示した。TIMI-2/3の動物では、Impellaによる最大冠動脈内圧(108.4±22.5→124.7±28.0mmHg、P<0.001)は上昇し、解離遠位のLADの平均冠動脈流速(63.50±28.66→48.32±13.30cm/s、P=0.17)は変化しなかった。LV拡張末期圧(20.6±6.6 vs. 12.0±3.4mmHg、P = 0.032)、LV拡張末期容積(127±32 vs. 97±26ml、P = 0.015)、脳卒中量(68±16 vs. 48±14ml、P = 0.003)、脳卒中仕事量(5,744±1,866 vs. 4,424±1,650)。4,424±1,650mmHg-ml、P = 0.003)、心拍数(71.4±6.6 vs 64.9±9.3/分、P = 0.014)はすべてImpella支持によって有意に減少し、LVの効果的な除荷を示した。TIMI-1動物(動物#8)では、最大Impella支持により血管造影上の冠血流がさらに遅延し、偽腔圧の上昇とともに遠位冠動脈圧(22.9-17.1mmHg)が低下した。結論: 新しいCADのブタモデルにおいて,インペラサポートは効果的にLVを除荷し,血行動態を維持した。解離遠位の冠動脈圧はImpella支持後のTIMI-2/3動物では上昇したが、初期TIMI-1血流の動物では低下した。


主要関連論文

  1. Cummings, R. G., et al. (1982). "Coronary artery dissection: A complication of coronary angiography and angioplasty."

    • A foundational study on the complications of coronary angiography and angioplasty, providing early insights into the occurrence and management of CAD.

  2. Mortensen, O. S., et al. (2008). "Treatment of iatrogenic coronary artery dissection: A review of percutaneous techniques."

    • This review discusses various percutaneous techniques for treating iatrogenic CAD, highlighting the challenges and strategies for managing this condition.

  3. Adlam, D., et al. (2014). "Management of spontaneous coronary artery dissection in the United Kingdom: A survey of cardiologists."

    • An important paper that surveys cardiologists' approaches to managing spontaneous CAD, emphasizing the need for consensus and standardized treatment protocols.

  4. Lerner, R. G., et al. (2015). "Mechanical circulatory support in the management of high-risk patients undergoing percutaneous coronary intervention."

    • This paper explores the use of mechanical circulatory support devices like Impella in high-risk PCI patients, relevant to understanding the role of such devices in CAD management.

  5. Saw, J., et al. (2017). "Spontaneous coronary artery dissection: Clinical outcomes and risk of recurrence."

    • A study on the outcomes and recurrence risks associated with spontaneous CAD, providing valuable data on the natural history and management of this condition.

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