Dynamisk kardiomyoplastik: tid til at pakke det op? / Heart
for femten år siden pegede Larry Stevenson i sine mindeværdige foredrag på det store muskelark, der er latissimus dorsi, og foreslog, at denne potentielle strømkilde skulle udnyttes med henblik på cirkulationshjælp og bruges meget bedre som hjertemuskel hos patienter handicappede og døende af hjertesvigt.1Salmons og others23 havde vist, at denne hurtige trækning træthedsmuskel bevarede inden for sit genom potentialet til at blive omdannet til en langsom kontraherende, træthedsresistent fænotype, svarende til hjertemuskel. Logikken syntes uundgåelig. Det syntes uundgåeligt, at denne ressource rutinemæssigt ville blive brugt til at redde de mange med forkortede elendige liv på grund af hjertesvigt i slutstadiet.4 kombinationen af fremskridt inden for muskelfysiologi, elektronisk teknik og eksperimentel kirurgi,5-7 kulminerede i 1985 i den første vellykkede anvendelse af stimuleret skeletmuskulatur til at hjælpe cirkulationen8 hos en patient med en venstre ventrikulær defekt efter udskæring af en tumor. Den patient har overlevet-i modsætning til operationen, der reddede hendes liv. Hvad skete der?
fire britiske enheder påbegyndte gennemtænkte og omhyggeligt planlagte samarbejdsforsøg med det, der blev kendt som dynamisk kardiomyoplastik. I denne applikation blev muskelen mobiliseret på en intakt ekstratoracisk neurovaskulær pedikel, viklet rundt om hjertet og stimuleret til at trække sig sammen i tide med ventrikulær systole. Ingen af de fire enheder udfører i øjeblikket denne operation. Omkring 35 patienter blev opereret i Storbritannien, hvoraf ingen fra vores enhed stadig er i live. Oplevelsen var ligeledes dystre i de andre enheder. Erfaringerne i USA er ens med meget lidt rapporteret bevis for succes. Af de mange europæiske centre, der oprindeligt udførte denne operation,kun en har offentliggjort opmuntrende data i de sidste fire år, 9med resultaterne, der opfordrede den kommentar, som forfatterne havde lært af erfaringerne fra tidligere forsøg til at vælge montørkandidater til operationen, og især dem med kun beskeden kardiomegali. Dyr og kliniske forsøg udforskede også ved hjælp af skeletmuskel ventrikler, konstrueret til at slå i serie med hjertet,1011 og procedurer, der genererer modpulsering, hvor muskler vikles rundt om enten den faldende eller stigende aorta (aortomyoplastik).1213
Kardiomyoplastik blev taget op med entusiasme i Brasilien, et land med mange unge patienter med slutstadiet venstre ventrikulær svigt forårsaget af Chagas’ sygdom. De tidlige resultater der var bedre end dem, der blev opnået i Europa, en forskel, der senere tilskrives den forskellige karakter af den sygdom, der behandles. Faktisk blev fremskridtene hos nogle patienter i denne undergruppe sagt at være spektakulære.14 Chagas ‘ sygdom resulterer ikke i den tyndvæggede iskæmiske ventrikel, der så ofte ses i kardiologisk praksis i den udviklede verden, men snarere et udvidet, men godt perfunderet og muligvis genopretteligt myokardium. Interessant nok er der på trods af de opmuntrende rapporter, der fremkom i den kirurgiske litteratur, ingen omtale af kardiomyoplastik i papirerne om Chagas’ sygdom i den aktuelle udgave af Heart.1516
flere faktorer har bidraget til fiaskoen i det, der blev set som et meget lovende fremskridt. Den ene er, at en skeletmuskulatur fungerer ved at forkorte lineært, reducere dens længde og trække. Når det er viklet rundt om hjertet, skal det producere radial forkortelse for at generere tryk, og 90% af den strøm, der bruges til at producere lineært arbejde, spildes.17 endvidere skal den komprimere ventriklen under systole, når vægspændingen er størst, og ligesom ventriklen skal den stole på diastolisk perfusion for sin egen blodforsyning. Derudover viser anvendelsen af de relevante Lames-ligninger eller endda Laplace ‘ s lov hurtigt, at jo større volumen af det indpakkede kammer er, desto mindre effektiv er muskelen til at producere udstødning eller endda ventrikulær støtte inden for tidsområdet for hjertecyklussen. For alle disse og andre grunde er kardiomyoplastik groft ineffektiv. Aortomyoplasty kan opnå bedre resultater, arbejder på den meget mindre aorta diameter og kontraherer i diastol for at skabe modpulsering.18 skeletmuskelventrikler, når de er korrekt designet og konfigureret, skal også være i stand til at overvinde de grundlæggende ineffektiviteter ved kardiomyoplastik.19 brugen af lineære aktiverede kunstige pumper drevet af mere fjerntliggende og kraftigere muskler end latissimus dorsi kan nu være en klar mulighed.20
muskeltransformationsprocessen, opnået ved nuværende pacingprotokoller, har også været en skuffelse. De resulterer i muskler med en effekt, der er for lav til at levere nyttigt arbejde i cirkulationen.2122 et yderligere problem er den ineffektive anvendelse af den muskelmasse, der er tilgængelig til arbejde, med den mere kraftfulde, bedre perfunderede proksimale del, der ikke engang når hjertet.
de problemer, der oprindeligt vedrørte klinikere, forbliver. Der er to operationelle problemer: den periode på otte uger, der er nødvendig for at træne muskelen, hvor den bliver pacet, men endnu ikke er klar til arbejde (bedre protokoller kan hjælpe med at overvinde dette problem); og den såkaldte vaskulære forsinkelse, som er tiden mellem mobilisering og genopretning af musklen, designet til at muliggøre en vis genopretning af blodtilførslen til muskelens ekstremiteter fra den vaskulære pedikel i den proksimale ende. Desuden er musklen, der faktisk er viklet rundt om hjertet, relativt iskæmisk og kan endda tamponade det svigtende hjerte. Kandidater, der virkelig er slutstadiet, overlever muligvis ikke de første to måneder, inklusive en eller flere operationer.
det oprindelige koncept, at vi alle har en stor muskel, som let kan fritages for sine nuværende pligter til at udføre den mere vitale opgave at drive cirkulationen, har ikke mistet sin appel. Indtil videre har det imidlertid været en skuffelse, og der kræves meget mere radikal og måske lateral tænkning.
- ↵
- Macoviak JA,
- Stephenson LV,
- Spielman S,
- et al.
(1981) udskiftning af ventrikulært myokardium med diafragmatisk skeletmuskulatur: akutte undersøgelser. J Thorac Cardiovasc Surg 81: 519.
- ↵
- Buller AJ,
- Eccles JC,
- Eccles RM
(1960) interaktion mellem motorneuroner og muskler med hensyn til de karakteristiske hastigheder af deres svar. J Physiol 150: 417-434.
- ↵
- Salmons S,
- Vrbova G
(1969) indflydelsen af aktivitet på nogle kontraktile egenskaber hos pattedyrs hurtige og langsomme muskler. J Physiol Lond 201: 535-549.
- ↵
- skat T
(1991) Hjertemyoplastik med latissimus dorsi muskel. Lancet 337: 1383-1384.
- ↵
- Pette D,
- Smith ME,
- Staudt HV,
- et al.
(1973) virkninger af langvarig elektrisk stimulering på nogle kontraktile og metaboliske egenskaber ved hurtige kaninmuskler. Pflugers Bue 338: 257-272.
- ↵
- Carpentier A,
- JC,
- Grandjean PA
- Grandjean PA
(1991) Pulsgeneratorsystem til dynamisk kardiomyoplastik. i Kardiomyoplastik. eds Carpentier A, JC, Grandjean PA (Futura Publishing, Ny York), s.123-130.
- ↵
- DVAR ML,
- drikkevand DC,
- hvid C,
- et al.
(1984) synkront stimuleret skeletmuskulaturtransplantat til myokardreparation. J Thorac Cardiovasc Surg 87: 325.
- ↵
- Carpentier a,
- Chachke JC
(1985) Myocardial substitution med en stimuleret skeletmuskulatur—første vellykkede kliniske tilfælde. Lancet i: 1267.
- ↵
- Lange R,
- Sack FU,
- Voss B,
- et al.
(1995) behandling af dilateret kardiomyopati med dynamisk kardiomyoplastik: Heidelberg-oplevelsen. Ann Thorac Surg 60:1219-1225.
- ↵
- Mannion JD,
- Hammond R,
- Stephenson LV
(1986) hydrauliske poser af hunde hurtigt tilbage. J Thorac Cardiovasc Surg 91: 534-544.
- ↵
- Pochettino A,
- Anderson DR,
- Hammond RL,
- et al.
(1991) skeletmuskel ventrikler. Semin Thorac Cardiovasc Surg 3: 154-159.
- ↵
- Pattison,
- Cumming DVE,
- Yacoub MH,
- et al.
(1991) aorta-modpulsering i op til 28 dage ved hjælp af autolog latissimus dorsi hos får. J Thorac Cardiovasc Surg 102: 766-773.
- ↵
- JC,
- Grandjean PA,
- Carpentier A,
- et al.
(1990) dynamisk aortomyoplastik til at hjælpe venstre ventrikulær svigt. Ann Thorac Surg 49: 225-230.
- ↵
- Moreira LFP,
- Seferian P Jr,
- Bocchi EA,
- et al.
(1991) Overlevelsesforbedring med dynamisk kardiomyoplastik hos patienter med udvidet kardiomyopati. Cirkulation 84: III-296-III-302.
- ↵
- Goin JC,
- Borda ES,
- Auger S,
- et al.
(1999) hjerte m2 muscarinisk cholinoceptoraktivering af humane chagasiske autoantistoffer: tilknytning til bradykardi. Hjerte 82: 273-278.
- ↵
- de Lourdes Higuchi M,
- Fukasa S,
- De Brito T,
- et al.
(1999) forskellige mikrocirkulatoriske og interstitielle matricsmønstre i idiopatisk dilateret kardiomyopati og Chagas’ sygdom: en tredimensionel konfokal mikroskopiundersøgelse. Hjerte 82: 279-285.
- ↵
- Carpentier A,
- JC,
- Grandjean P
- Salmons S,
- Jarvis JC
(1991) Kardiomyoplastik: et kig på de grundlæggende. i Kardiomyoplastik. eds Carpentier A, JC, Grandjean P (Futura Publishing Co, Ny York), s.35-73.
- ↵
- Lee KF,
- Hanan SA,
- visker AS,
- et al.
(1991) skeletmuskel ekstraaortisk modpulsering: en ægte arteriel modpulsering. Thorac Cardiovasc Surg 102: 757-765.
- ↵
- Oda T,
- Miyamoto AT,
- Okamoto Y,
- et al.
(1993) skeletmuskeldrevet ventrikel, effekter af størrelse og konfiguration på ventrikulær funktion. J Thorac Cardiovasc Surg 105: 68-77.
- ↵
- Sasaki E,
- Hirose H,
- Auma K,
- et al.
(1992) en skeletmuskelaktuator til et kunstigt hjerte. Asaio tidsskrift 38: M507-M511.
- ↵
- Salmons S,
- Jarvis JC
(1992) hjertehjælp fra skeletmuskulatur: en kritisk vurdering af de forskellige tilgange. Br Hjerte J 68:333-338.
- ↵
- MP
(1998) forbedring af skeletmuskulaturens ydeevne til hjertehjælp. (MS afhandling, University of London).