Каталог
оборудования

Портативная усиленная наружная контрпульсация при остром коронарном синдроме и кардиогенном шоке: пилотное исследование

Joshua Cohen, William Grossman, Andrew D. Michaels

Резюме


Предпосылки: Усиленная наружная контрпульсация (УНКП) в настоящее время используется как терапия для амбулаторных пациентов, страдающих хронической рефрактерной стенокардией.

Гипотеза: Мы пытались определить безопасность и эффективность портативного УНКП блока для лечения пациентов, страдающих острым коронарным синдромом и/или кардиогенным шоком в отделении интенсивной терапии для больных с острой коронарной недостаточностью (CCU).

Методы: Десять пациентов с острым коронарным синдромом и/или кардиогенным шоком, которым противопоказана инвазивная внутриаортальная баллонная контрпульсация (IABP), стали участниками данного исследования. Каждый пациент проходил 2-4 одночасовых сеансов УНКП терапии в CCU. Гипокоагуляция или недавний феморальный доступ не были критериями исключения.

Результаты: Средний возраст пациентов был 58±19 лет (интервал 28-81), половину из них составляли женщины. У пациентов был либо острый коронарный синдром (n=4), либо кардиогенный шок (n=3), либо и то и другое (n=3). Кардиологическими критериями для участия в исследовании были: острый инфаркт миокарда с подъемом ST-сегмента нижней стенки с кардиогенным шоком (n=2), инфаркт миокарда без элевации ST-сегмента с постинфарктной стенокардией (n=2), или сердечной недостаточностью (n=1), нестабильная стенокардия с рефрактерной стенокадрией покоя (n=2), кардиогенный шок вследствие ишемической кардиомиопатии с острой митральной регургитацией (n=1), и кардиогенный шок вследствие неишемической кардиомиопатии (n=2). Во время и после УНКП терапии не было зарегистрировано неблагоприятных случаев, как, например, кровотечение, обострение сердечной недостаточности, ухудшение состояния кожи. Портативный блок УНКП не препятствовал постоянному лечению критических состояний.

Заключения: УНКП безопасна и возможна для срочной терапии тяжело больных с острым коронарным синдромом и/или кардиогенным шоком, которые не были выбраны кандидатами на IABP.

Ключевые слова: коронарная болезнь сердца, сердечная недостаточность, наружная контрпульсация, острый коронарный синдром, кардиогенный шок.

Введение


В современной клинической практике, усиленная наружная контрпульсация (УНКП) применяется для амбулаторного лечения рефрактерной стенокардии и сердечной недостаточности.1-5 УНКП оказывает антиангинальный эффект на пациентов со стресс-индуцированной ишемией миокарда. УНКП повышает диастолическое внутриаортальное давление, тем самым, повышая перфузию в коронарных артериях. Выкачивание воздуха из манжет в начале систолы уменьшает постнагрузку левого желудочка посредством систолической разгрузки.6 Эти острые гемодинамические эффекты, достигнутые с помощью УНКП, сравнимы с эффектами, полученными с помощью инвазивной внутриаортальной баллонной контрпульсацией (IABP).6

В то время, как использование IABP для лечения острых коронарных синдромов (ACS) и кардиогенного шока хорошо обосновано, остаются случаи, когда ее применение ограничено вероятными осложнениями: ишемия нижних конечностей, кровотечения и инфекции.7,8 Для пациентов с противопоказаниями к IABP УНКП представляет потенциальный неинвазивный метод увеличения коронарной перфузии и разгрузки желудочка.

Так как предыдущие модели УНКП, использующие гидравлическую компрессионную систему, были мало эффективны в лечении кардиогенного шока9-12 и острого инфаркта миокарда13, исследования по использованию пневматических устройств УНКП в таких клинических ситуациях не проводились. Это предварительное исследование ставит своей целью определить безопасность и применимость портативного УНКП блока для лечения пациентов, страдающих острым коронарным синдромом и/или кардиогенным шоком в отделении интенсивной терапии для больных с острой коронарной недостаточностью (CCU).

Методы


Пациенты
В это одноцентровое исследование, включены взрослые пациенты CCU, госпитализированные с ОКС (нестабильная стенокардия IIIB/C класса по Браунвальду,14 инфарктом миокарда без элевации ST-сегмента или инфарктом миокарда с элевацией ST-сегмента) и/или кардиогенным шоком. Этим людям было отказано в проведении IABP. Критериями исключения были острая аортальная недостаточность, наджелудочковая тахиаритмия, тромбофлебит, активное бедренное кровотечение или гематома, неконтролируемая гипертония (>180/100 мм рт. ст.). Недавняя пункция бедренной артерии и декомпенсированная сердечная недостаточность, даже если больной был интубирован, не были критериями исключения. Пациенты или доверенные лица дали свое письменное согласие перед УНКП, а протокол был одобрен Комитетом по исследованию человека.

Методы исследования


УНКП выполняли в CCU (TS3 прототип портативной модели, Вазомедикал, Инк., Вестбери, НЙ). Пациенты получали по 1 часовой терапии УНКП 2-4 раза через 24 часа. Три пары пневматических манжет, обворачиваемых вокруг ног, были соединены между собой шлангами для подачи сжатого воздуха с портативной компрессорной установкой (рис.1) в CCU. Аппарат УНКП последовательно накачивает воздухом манжеты синхронно с сердечным циклом пациента, который определяется электрокардиограммой. В начале систолы сжатый воздух выпускается для того, чтобы уменьшить систолическое аортальное давление. Контрпульсация была выполнена при давлении наполнения манжет от 80 до 300 mmHg. Пальцевую плетизмографию использовали для контроля за артериальной формой волны. Если системные артериальные и легочные катетеры использовали клинически, то параметры гемодинамики отмечали до, во время и после УНКП терапии. Диурез оценивали до и после УНКП с помощью катетера Фолея. Пациентов просили оценить выраженность боли в груди и одышку по шкале от 0 до 10 до и во время каждой терапии УНКП. Давление наполнения манжет начиная с минимального давления (80 mmHg) постепенно увеличивали через 1 час терапии, до уровня, который могли переносить пациенты. Места пункции бедренной артерии мониторировали для исключения повреждения сосудов.

Статистический анализ


Непрерывные переменные представлены как средняя и среднеквадратическое отклонение. Для сравнения постоянных переменных до и через 30 минут после начала УНКП использовали парные t-тесты. Двусторонние значения вероятности р<0.05 принимали за значимые. Статистические обработка материала выполнена используя версию программы Stata 9.2 (Stata Corporation, College Station, Tx).

Результаты


Исходные характеристики


10 человек включено в исследование, средний возраст которых составлял 58±19 лет (от 28 до 81), половину из них составляли женщины. У пациентов был либо ОКС (n=4), либо кардиогенный шок (n=3), либо и то и другое (n=3). Показания для включения в исследование были: острый инфаркт миокарда с подъемом ST-сегмента в области нижней стенки левого желудочка с кардиогенным шоком (n=2), инфаркт миокарда без элевации ST-сегмента нижней стенки с постинфарктной стенокардией (n=2), или сердечной недостаточностью (n=1), нестабильная стенокардия III класса с рефрактерной стенокадрией покоя (n=2), кардиогенный шок вследствие ишемической кардиомиопатии с острой митральной регургитацией (n=1), и кардиогенный шок вследствие неишемической кардиомиопатии (n=2). У двух пациентов была острая митральная регургитация. Два других были интубированы до включения в исследование и находились на искусственном вентиляции в период исследования.

Решение не применять внутриаортальную контрпульсацию было принято лечащими врачами. Критериями отбора пациентов были: предпочтение неинвазивного подхода (n=6), тяжелая извитость подвздошной артерии, изъязвление брюшного отдела аорты, недавнее вмешательство на брюшном отделе аорты и подозрение на инфекционное осложнение через один день после имплантации бивентрикулярного кардиостимулятора. У 7 пациентов была пункция бедренной артерии в течение 48 часов до УНКП. Четырем пациентам имеющих артериальный и венозный бедренный доступ во время УНКП накладывали футляр.

Терапия УНКП


Пациенты получили в среднем от 2,5±0,7 часов УНКП терапии (от 2 до 4 ч., Таблица 2). Пациенты принимали дезагреганты и антитромботические средства, включая нефракционированный гепарин внутривенно (n=7), блокаторы гликопротеиновых рецепторов IIB/IIIA (n=5), аспирин (n=8), клопидогрель (n=7; Таблица 2). Артериальное давление измеряли инвазивно у 4 пациентов и неинвазивно у 6. Во время лечения было замечено значимое повышение среднего артериального давления, измеряемого через 30 минут после начала УНКП по сравнению с исходным уровнем (р=0,0002; таблица 3). Не было отмечено каких-либо серьезных изменений в частоте сердечных сокращений, пульсовой оксиметрии и диурезе. В то время, как тяжесть болей в груди не снизилась, одышка заметно уменьшилась во время УНКП (р=0,036). Во время и после лечения не зарегистрировано никаких осложнений, включая кровотечения, усиление сердечной недостаточности, повреждения кожного покрова из-за пневматических манжет. Не возникали такие проблемы, как излишний шум от воздушной компрессорной установки, передвижение TS3 аппарата в палаты ССU или вмешательство в уход за больным во время интенсивной терапии.

Рис.1 Портативная установка УНКП, подключенная к тяжело больному в отделении интенсивной терапии. Пациент находился в кардиогенном шоке после успешного стентирования правой коронарной артерии при остром инфаркте миокарда с подъемом сегмента ST. Внутриаортальную контрпульсацию нельзя было выполнить из-за тяжелой двусторонней извитости подвздошной артерии.

Таблица 1. Исходные клинико-демографические показатели больных

Пациент
Возраст (лет) Пол ОКС Шок Диабет HTN ИБС PVD Курит в настоящее время Дислипедимия LVEF (%) Регургитация
1 49
M Y N Y Y Y N N Y 74 умеренная
2 45
M Y N N N Y N N Y 52 остаточная
3 63
M Y Y Y Y Y N Y Y 40 умеренная
4 81
F Y N N Y Y Y N Y 70 средняя
5 76
M Y Y Y Y Y Y N Y 53 остаточная
6 32
M N Y Y Y N N N N 21 умеренная
7 74
F Y N Y Y Y N N Y 54 нет
8 66
M N Y N N Y Y N Y 41 острая
9 28
F N Y N N Y N N N 39 острая
10 66
F Y N N Y Y N N Y 75 остаточная

Сокращения: ОКС = острый коронарный синдром, HTN = гипертония, ИБС = коронарная болезньсердца, PVD = болезнь периферических сосудов, LVEF = фракция выброса левого желудочка

УНКП при нестабильной стенокардии


Пациент 4 была женщина в возрасте 81 года, госпитализированная с нестабильной стенокардией IIIB класса по классификации Браунвальда. Ангиография выявила окклюзию всех коронарных артерий и шунтов, которые сделаны во время двух предыдущих операций коронарного шунтирования. Ей нельзя было выполнить коронарную реваскуляризацию, и она получала внутривенные антиангинальные средства в палате CCU. После двух 1-часовых сеансов УНКП, частота и сила приступов стенокардии уменьшилась (от 8/10 до 3/10). Больная была выписана с рекомендацией продолжать лечение УНКП амбулаторно.

УНКП при остром инфаркте миокарда


Пациент 2, 45 лет страдал синдромом ОКС без подъема сегмента ST. Экстренная коронарная ангиография выявила критические стенозы ствола левой коронарной артерии, левой передней нисходящей и правой коронарных артерий после тромболизиса и TIMI III кровотоком. Его направили на операцию аортокоронарного шунтирования, однако операция была отложена, так как больной принимал клопидогрель. Его госпитализировали в коронарный блок, где рецидивировала стенокардия. Приступы стенокардии уменьшились после УНКП терапии.

Пациент 5, 75-летний мужчина с анамнезом 3-сосудистого поражения коронарных артерии и диабета. Через 16 ч после стентирования правой коронарной артерии по поводу острого инфаркта миокарда с подъемом ST сегмента в области нижней стенки ЛЖ прошел курс УНКП терапии в коронарном блоке (рис.1). Пациент оставался в кардиогенном шоке, после обширного инфаркта правого желудочка, гипотонии, несмотря, на применение допамина и добутамина. Внутриаортальная контрпульсация была противопоказана из-за тяжелой двусторонней извитости подвздошной артерии. Его выписали из больницы на 6-й день, и он продемонстрировал хорошие показатели во время осмотра через 8 месяцев.

Таблица 2. УНКП терапия

Пациент

Продолжи-
тельность УНКП (часы)

макс. давление при УНКП (mmHg) Пункция бедренной артерии
Пункция бедренной вены Устройства закрытия Аспирин клопи-
догрель

Ингиби-
торы GP IIB/IIIA
Антитромбо-
тические  средства
1 3
280 недавнее 6F нет angioseal Y Y Y UFH
2 2
280 текущее 6F текущее 6F нет Y Y Y UFH
3 3
280 недавнее 6F текущее 6F angioseal Y Y Y нет
4 160
нет нет нет Y Y N
LMW
H
5 2

160 текущее 6F текущее 6F нет Y Y Y UFH
6 4
300 нет текущее 6F нет N N N нет
7 2
160 недавнее 6F нет preclose Y Y Y нет
8 2
160 недавнее 6F нет нет Y N N UFH
9 2
300 недавнее 6F нет нет N Y N UFH
10 2
280 нет нет нет Y N N UFH

Сокращения: GP IIB/IIIA = гликопротеин IIB/IIIA, UFH = нефракционированный гепарин, LMWH = низкомолекулярный гепарин (эноксапарин)

Таблица 3. Гемодинамические и клинические эффекты первого часа УНКП

  среднее артериальное давление (mm/Hg) частота сердечных сокращений (удар в минуту) Сатурация (%) диурез (мл/час) тяжесть болей в груди (1-10) одышка (1-10)
Пациент
до во время до во время до во время до во время до во время до во время
1 99
112 55 56 98 98 50 50 4 3 0 0
2 80
88 66 79 97 98 40 40 1 1 0 0
3 68 74 107 108 95 94 35 35 0 0 4 2
4 99 104 67 67 99 99 60 60 5 5 0 0
5 71
77 69 70 99 99 30 25 Intub Intub Intub Intub
6 49
60  110 110 97 97 20 100  Intub
Intub Intub Intub
7 80
90 88 88 95 95 35 35 0 0 5 4
8 71 77 94 92 93 95 20 20 0 0 6 3
9 68 68 89 87 95 96 25 25 0 0 7 3
10 92
97 57 57 94 94 50 50 0 0 2 1
Общее
78±16 85±16* 80±20 
81±19 96±2
96±2
36±14
44±23
1,3±1,2
1,1±1,9
3,0±2,9 1,6±1,6 †

Сокращения: Intub = интубированный пациент , * = значение р <0,001 t-теста по сравнению с исходом, † = значение р <0,05 t-теста по сравнению с исходом

УНКП при кардиогенном шоке


Пациент 6, 32-летний мужчина с неишемической кардиомиопатией и фракцией выброса левого желудочка 21%. За день до включения в исследование ему сделали операцию по имплантации дефибриллятора и бивентрикулярного кардиостимулятора. Вскоре после этого его интубировали из-за отека легких. У него была гипотония и плохой диурез, несмотря на применение фуросемида, допамина, добутамина и норэпинефрина. Через 16 часов после интубирования он начал курс УНКП, и постепенно диурез увеличился с 20 мл/ч до 100 мл/ч, через 30 минут после начала УНКП. Экстубацию выполнили через 3 дня, но он умер через 2 недели из-за остановки дыхания. У пациента 8 также наблюдался плохой диурез (20мл/ч) до УНКП. У больного был кардиогенный шок из-за ишемической кардиомиопатии и острой митральной недостаточности. У этого пациента не произошли улучшения в плане диуреза во время УНКП.

Рис. 2 Артериальная кривая лучевой артерии пациента 9 в начале (а) и во время усиленной наружной контрпульсации при давлении накачивания манжет 300 мм рт. ст. Пациентке 9, 28-летней женщине вводили милринон и фуросемид внутривенно. Ей должны были сделать трансплантацию сердца из-за дилатационной кардиомиопатии.

Больная 9, 28-летняя женщина находилась на в/в инфузии милринона и фуросемида в ожидании трансплантации сердца по поводу дилатационной кардиомиопатии. Она хорошо перенесла УНКП, и показатели гемодинамики улучшились (рис. 2). Ей выполнили ортопическую трансплантацию сердца, и она показала хорошие результаты во время обследования через 9 месяцев. У обоих пациентов с острой митральной недостаточностью во время УНКП уменьшилась одышка.

Обсуждение


В настоящее время УНКП применяют для лечения рефрактерной стенокардии и сердечной недостаточности амбулаторно. Система УНКП не поддается транспортировке. Это экспериментальное исследование показало безопасность и применимость портативного прототипа прибора УНКП при лечении тяжело больных в палатах CCU. Это пилотное исследование показало безопасность и эффективность портативного прототипа прибора УНКП у больных в критических состояниях. Наблюдения подтверждают, что экстренная УНКП терапия может улучшить деятельность сердечно-сосудистой системы, и, возможно, клинические исходы у пациентов с ОКС и/или кардиогенным шоком.

Исследования гемодинамики и клинических эффектов УНКП начались в 1960-х используя, гидравлические компрессионные камеры. Сороф впервые применил наружную контрпульсацию у человека.9,10 Наружную контрпульсацию применяли у 20 пациентов с кардиогенным шоком. Как сообщалось, смертность 65% была ниже, чем при внутриаортальной контрпульсации.11

Наружная контрпульсация предотвращала гипотонию, вызванную вазодилататором нитропрусидом, обеспечивавшим систолическую разгрузку левого желудочка фармакологическим способом, в то время, как наружная контрпульсация улучшала перфузию миокарда.15 В многоцентровом исследовании 258 пациентов с острым инфарктом миокарда рандомизированы для наружной контрпульсации в течение 24 часов с момента установки диагноза или обычную терапию.13

У пациентов группы УНКП, госпитальная летальность была ниже (8,4%) по сравнению с контрольной группой (14,7%; р=0,12). У пациентов, получивших контрпульсацию, была ниже частота возвратной стенокардии, сердечной недостаточности и фибрилляции желудочков.

Были некоторые ограничения относительно ранних приборов наружной контрпульсации.9-13,15 Компрессионные баллоны для ног не были достаточно мощными, чтобы обеспечивать эффективную систолическую разгрузку. Исследования обмена веществ сердца показали, что IABP снижала потребление кислорода миокардом, в то время как наружная контрпульсация увеличила потребность в кислороде. В исследованиях по изучению кровотока коронарного синуса во время кардиостимуляции первые приборы наружной контрпульсации не показали показали острых метаболических и гемодинамических положительных эффектов.16,17

Современная пневматическая система УНКП увеличивает внутрикоронарное давление и кровоток.6 Улучшение коронарного перфузионного давления в дополнение к систолической разгрузке левого желудочка делает УНКП полезным гемодинамическим вспомогательным аппаратом. Недавнее исследование показало, что УНКП превосходит только медикаментозную терапию у стабильных амбулаторных больных с систолической дисфункцией левого желудочка. Это проявляется в улучшении толерантности к физической нагрузке, функционального класса сердечной недостаточности и качества жизни.18 Два наших пациента с острой митральной недостаточностью отметили уменьшение одышки во время УНКП. За время этого пилотного исследования мы не наблюдали какого-либо неблагоприятного воздействия из-за увеличения венозного возврата у пациентов с сердечной недостаточностью.

Это исследование ограничено небольшим количеством больных, включенных в одном центре. Так как исследование должно было определить безопасность и применимость УНКП, его целью не было оценить эффективность портативной УНКП в сравнению с другими методами лечения. Мы не можем заявить об изменениях аортального и диастолического артериального давления, так как у 6 из 10 пациентов давление измеряли неинвазивно. Субъективная оценка боли в груди и одышки была использована для определения безопасности.

В заключении можно сказать, что портативная система УНКП безопасна и применима для лечения тяжело больных, страдающих острым коронарным синдромом и/или кардиогенным шоком, которым нельзя проводить IABP. Для таких больных полезны острые гемодинамические эффекты увеличения коронарной перфузии и систолическая разгрузка левого желудочка при помощи УНКП, обосновывают предположение о том, что УНКП может улучшить клинические исходы пациентов с острым коронарным синдромом и/или кардиогенным шоком.

Список использованных сокращений:
CCU - отделение интенсивной терапии для больных с острой коронарной недостаточностью;
IABP - инвазивная внутриаортальная баллонная контрпульсация;
ACS – острый коронарный синдром;
TIMI – тромболизис инфаркта миокарда;

Список литературы:


13. Arora RR, Chou TM, Jain D, Fleishman B, Crawford L, et al.: The Multicenter Study of Enhanced External Counterpulsation (MUST-EECP): effect of EECP on exercise-induced myocardial ischemia and anginal episodes. J Am Coll Cardiol 1999; 33: 1833-1840.
14. Arora RR, Chou TM, Jain D, Fleishman B, Crawford L, et al.: Effects of enhanced external counterpulsation on Health-Related Quality of Life continue 12 months after treatment: a substudy of the Multicenter Study of Enhanced External Counterpulsation. J Investig Med 2002; 50:25-32.
15. Lawson WE, Hui JCK, Soroff HS, Zheng ZS, Kayden DS, et al.: Efficacy of enhanced external counterpulsation in the treatment of angina pectoris. Am J Cardiol 1992; 70: 859-862.
16. Lawson WE, Hui JCK, Zheng ZS: Three-year sustained benefit from enhanced external counterpulsation in chronic angina pectoris. Am J Cardiol 1995; 75: 840-841.
17. Stys TP, Lawson WE, Hui JC, Fleishman B, Manzo K, et al.: Effects of enhanced external counterpulsation on stress radionuclide coronary perfusion and exercise capacity in chronic stable angina pectoris. Am J Cardiol 2002; 89: 822-824.
18. Michaels AD, Accad M, Ports TA, Grossman W: Left venticular systolic unloading and augmentation of intracoronary pressure and Doppler flow during enhanced external counterpulsation (EECP). Circulation 2002; 106: 1237-1242.
19. Meco M, Gramegna G, Yassini A, Bellisario A, Mazzaro E, et al.: Mortality and morbidity from intra-aortic ballon pumps. Risk analysis. J Cardiovasc Surg 2002; 43: 17-23.
20. Sirbu H, Busch T, Aleksic I, Friedrich M, Dalichau H: Ischaemic complications with intra-aortic ballon counterpulsation: incidence and menagement. Cardiovasc Surg 2000; 8:66-71.
21. Soroff HS, Birtwell WC, Giron F, Collins JA, Deterling RA Jr: Support of systemic circulation and left venticular assist by synchronous pulsation of extramural pressure. Surg Forum 1965; 16: 148-150.
22. Giron F, Birtwell WC, Soroff HS, Ruiz U, Collins JA, et al.: Assisted circulation by synchronous pulsation of extramural pressure. Surgery 1966; 60: 894-901.
23. Cohen LS, Mullins CB, Mitchell JH: Sequenced external counterpulsation and intraaortic ballon pumping in cardiogenic shock. Am J Cardiol 1973; 32: 656-661.
24. Mueller H: Are intra-aortic ballon pumping and external counterpulsation effective in the treatment of cardiogenic shock? Cardiovasc Clin 1977; 8: 87-102.
25. Amsterdam EA, Banas J, Criley JM, Loeb HS, Mueller H, et al.: Clinical assessment of external pressure circulatory assistance in acute myocardial infarction: report of a cooperative clinical trial. Am J Cardiol 1980; 45: 349-356.
26. Gersh BJ, Braunwald E, Rutherford JD: Chronic coronary artery disease. In Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine (6th ed.) (Eds. Braunwald E, Zipes DP, Libby P). Philadelphia, PA: Saunders, 2001.
27. Parmley WW, Chatterjee K, Charuzi Y, Swan HJ: Hemodynamic effects of noninvasive systolic unloading (nitroprusside) and diastolic augmentation (external counterpulsation) in patients with acute myocardial infarction. Am J Cardiol 1974; 33: 819-825.
28. Solignac A, Ferguson RJ, Bourassa MG: External counterpulsation: coronary hemodynamics and use in treatment of patients with stable angina pectoris. Cathet Cardiovasc Diagn 1977; 3: 37-45.
29. Kern MJ, Henry RH, Lembo N, Park RS, Lujan MS, et al.: Effects of pulsed external augmentation of diastolic pressure on coronary and systemic hemodynamics in patients with coronary artery disease. Am Heart J 1985; 110: 727-735.
30. Feldman AM, Silver MA, Francis GS, Abbottsmith CW, Fleishman BL, et al.: PEECH Investigators: Enhanced external counterpulsation improves exercise tolerance in patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol 2006; 48: 1198-1205.