ポンプ血栓症

ポンプ血栓症( PT ) は、主要なデバイス機能不全の特定のケースと考えられており、ポンプ血栓の疑いまたは確認済みとして分類されます。通常、デバイスは、左心室補助装置などの埋め込み型血液ポンプです。機能不全は、血管のどこか (上流または下流) で血流が妨げられることで、主にかなり複雑な機械装置が生体不適合性に存在することが原因です。ポンプ血栓は、CF LVAD 技術の恐ろしい合併症^[1]であり、ポンプを交換するために再手術が必要になるか、死に至る可能性があります。^[2]

ポンプ血栓が疑われる場合、患者の臨床状態またはポンプパラメータから、ポンプの血液接触面（流入カニューレ、ポンプ自体、または流出グラフト）のいずれかに血栓があることが示唆されます。ポンプ血栓の確認は、目視検査（デバイス交換、移植、剖検中）、反駁の余地のない放射線学的証拠、またはドップラー流入信号または流出信号の欠如によって行われます。すべての心室補助デバイス（VAD）が完全に生体適合性であるわけではないため、デバイス血栓症は常に重大な合併症となっています。旧世代の脈動性VADは比較的大きく、ポンプ全体を血栓化して血行動態に影響を及ぼすことは事実上不可能でした。代わりに、ポンプ内で生成された血栓が除去され、塞栓性脳卒中を引き起こす可能性があります。対照的に、より新しい持続流左室補助デバイス（CF LVAD）ははるかに小さく、ポンプのさまざまなコンポーネント間の隙間も小さくなっています。これらの特性により、CF LVAD では、血栓がデバイス内に留まるポンプ全体の血栓症が発生しやすくなり、溶血の増加やデバイスの機能不全につながります。^{[引用が必要]}

CF LVADSの血栓症は、さまざまな要因の結果として発生する可能性があり、^[3]ポンプ、患者、臨床医の3つのカテゴリに分類できます。VADの管理プロトコルは通常、施設に依存しており、臨床医関連の要因には大きなばらつきがあります。抗凝固閾値の低下^{[4] [5] [6]}がCF LVAD血栓症の増加につながったと仮定されています。^{[7] [8]}

CF LVAD デバイスに対する凝固システムの反応が個人間で大きく異なる患者集団では、過剰な抗凝固と抗凝固不足の間に複雑なバランスが存在します。過剰な抗凝固によって引き起こされる一般的な有害事象には、消化管出血や頭蓋内出血などの出血の問題があり、一方で、抗凝固不足による一般的な合併症には、溶血、ポンプ血栓症、虚血性/塞栓性脳卒中などがあります。^{[引用が必要]}

残念ながら、ほとんどの施設では、強力で個別に調整された抗凝固療法プロトコルは存在せず、通常は「万能」アプローチを採用しています。ある抗凝固プロトコルの例は、国際標準化比(INR) 目標の2 ～ 3 のクマディンと抗血小板活性のフル ドーズのアスピリンの治療ウィンドウをターゲットにしています。患者のシステムの相互作用の複雑なダイナミクスでは、血栓症または出血、あるいはその両方の間に完全に安全なゾーンは存在しません。

ポンプ血栓症は、重大なデバイス故障の特定のケースとして定義されます。一方、デバイスの故障は、Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support (INTERMACS) によって、機械的循環補助システムの 1 つ以上のコンポーネントの故障として定義され、不適切な循環補助状態 (低心拍出量状態) または死亡を直接引き起こすか、または引き起こす可能性があります。医原性またはレシピエント誘発性の故障は、医原性/レシピエント誘発性の故障として分類されます。^{[引用が必要]}

デバイスの障害は、どのコンポーネントが障害を起こしたかに応じて次のように分類する必要があります。

1. ポンプの故障 (血液を含むポンプの部品、および血液接触部品とともに収容されているモーターまたはその他のポンプ作動機構)。ポンプ血栓症の特殊な状況では、デバイス内またはその導管内に血栓が存在することが記録されており、循環不全を引き起こすか、または循環不全を引き起こす可能性があります。
2. ポンプ以外の故障（例：外部空気圧装置ユニット、電源ユニット、バッテリー、コントローラ、相互接続ケーブル、コンプライアンスチャンバー）。^[9]

FDA は、LVAD に関連する重大な有害事象を認識しています。さまざまな情報源から、LVAD を植え込んだ患者におけるポンプ血栓症の発生率の増加を示す報告や情報を受け取っています。また、2008 年の Bridge To Transplant (BTT) および 2010 年の Destination Therapy (DT) での製品承認をサポートするために実施された臨床試験で観察されたよりも早い時期に、患者がポンプ血栓症を経験していることも情報から明らかになっています。^{[引用が必要]}

科学文献の2つの分析では、確認された（摘出後の）ポンプ血栓症発生率は、3か月時点での埋め込み型デバイスの8.4％（Starling et al、2013）、6か月時点での埋め込み型デバイスの6％（Kirklin et al、2014）と報告されています。これは、BTT臨床試験中の埋め込み型デバイスの1年時点での1.6％、DT臨床試験中の埋め込み型デバイスの2年時点での3.8％と比較されます。^[10]

PTの原因は、ポンプ関連、患者関連、管理関連のいずれかに分類されます。しかし、特に懸念されるのは、一部のPT症例における病因因子としてHIT症候群が報告されていることである。 ^{[11] [12] [13]}

技術自体に固有のものです。例: ポンプローターによって発生する熱、流出グラフトの折れ曲がり。

患者が血栓性合併症を起こしやすくなる個々の状態。例: 心房細動、感染症。

1. 移植技術。例: 流入カニューレの位置異常。
2. 不十分な抗凝固。例: ヘパリンブリッジなし、治療限界以下の INR。
3. AI、GIB を管理したり、回復を評価/誘発したりするために低速設定にすると、ポンプの流量が低くなります。

基準には、溶血の存在、構造的疾患では説明できない心不全の存在、および/または異常なポンプパラメータが含まれるべきである。画像診断および機能検査（ランプ）により診断を確定することができる。^[14]乳酸脱水素酵素（LDH）レベルの上昇。^[15]

合併症自体、その予防、またはその治療がPTにつながる可能性があります。VAD患者の消化管出血の予防には、AV奇形の増殖を最小限に抑えるためにポンプ速度を低く保つことが含まれることがよくあります。

さらに、出血が起こった場合、少なくとも一時的にはACを停止または低下させることで管理できます。LVAD 患者の AI の発症を減らすための取り組みには、ポンプ速度を低めに保つことも含まれます。

右室機能不全も、特に術後早期には、同様にポンプ速度を低くすることで管理されます。最後に、感染症や敗血症は、VAD 患者の凝固亢進状態と関連していることが知られています。結局、これらの合併症のいずれかの発生は、PT のリスク上昇の代理となる可能性があります。

生体適合性の問題は常に新しいポンプの重要な問題の最前線にありますが、機械的循環補助の分野では、まずこの治療法に標準化されたアプローチを採用し、有効な分析と比較を行えるようにすることに焦点を当てています。^[16]

LVADポンプ血栓症の管理に関する標準化されたプロトコルは存在しない。^[17]

ポンプ血栓症の治療に関する標準化されたプロトコルは存在しない。^[18]

2011年以降、センターや共同グループはポンプ血栓症の発生率の大幅な増加を観察し始め、ポンプの改造と、このポンプ設計による血圧と抗凝固のより厳格な管理の重要性を認識するようになりました。^[19]

多施設共同研究において、予期せぬ突然のLVAD血栓症の増加は、乳酸脱水素酵素（LDH）値の上昇を伴い、さまざまな管理戦略の結果が示された。 ^{[20] [21] [22]}生後1ヶ月間の乳酸脱水素酵素値の上昇は、早期介入戦略の機会を提供する。^[23]

2011 年 3 月頃から、植え込み後 3 か月で確認されたポンプ血栓症の発生率は、2013 年 1 月 1 日までに 2.2% から 8.4% に増加しました。^{[引用が必要]}

2011 年 3 月 1 日以前は、移植から血栓症までの平均期間は 18.6 か月でしたが、2011 年 3 月以降は 2.7 か月になりました。移植後 3 か月以内に LDH レベルが上昇したことは、血栓症の発症とよく似ています。診断前の数週間で LDH レベルが 540 IU/リットルから 1490 IU/リットルへと 2 倍以上に上昇したことで、血栓症が予兆されました。

2011年以降、ポンプ内部に血栓が形成されることによる機器の故障が急増したように見えましたが、現在ではこれらの故障は減少している可能性があるという兆候もありますが、データの分析と解釈は複雑です。^[24]

数値流体力学（CFD）はVADの開発において非常に貴重なツールであり、新しい設計を迅速にテストし、プロトタイプを製造する前に、連続バージョンで望ましくない流動特性を排除することを可能にします。CFDは、圧力-流量特性と効率曲線を予測するために使用され、詳細な流れ場を明らかにして再循環または停滞領域を排除し、流体力学力を計算するのに役立ちます。血液損傷モデルと組み合わせると、CFDはVADによる溶血と血小板活性化を予測するために使用されています。形状最適化アルゴリズムと組み合わせると、設計最適化に使用できます。^[25]