Experience with the pierce-Donachy ventricular assist device in postcardiotomy patients with cardiogenic shock

In order to assess the current status of ventricular assist device (VAD) support of patients with postcardiotomy ventricular failure, we evaluated the data from 17 patients treated over a 2-year period with a Pierce-Donachy paracorporeal pneumatic sac-type VAD using atrial cannulation and asynchronous pumping. All patients had severe ventricular failure refractory to intra-aortic balloon (IAB) and drug therapy. The effects of the VAD on left ventricular function were evaluated by nuclear ventriculography and hemodynamic measurements during brief pump on/pump off periods. Eight patients received only left VAD's, 5 received right VAD's and IAB, and 4 received 2 VAD's. All patients were weaned from cardiopulmonary bypass with VAD flows ranging from 1.55 to 2.78 L/min per m².Eight patients died of bleeding, biventricular failure, or multiple organ failure without improvement in cardiac function. However, 9 patients (53%) had improved cardiac function, 8 were weaned from the VAD, and 7 (41%) were discharged. Five of the last 6 patients survived. Two patients with isolated left ventricular failure survived with left VAD alone. However, of 15 patients with biventricular failure, 5 of 9 receiving biventricular assistance were weaned, while only 1 of 6 receiving left VAD alone was weaned. Although activation of the left VAD decreased left ventricular ejection fraction, left atrial pressure, and left ventricular volume, it concomitantly increased left ventricular afterload. The Pierce-Donachy VAD provided salvage of patients with severe ventricular failure after cardiac operations. The majority of patients had biventricular failure, which was best treated with biventricular mechanical support. Although the VAD reduced left ventricular preload, ejection fraction decreased as afterload increased, suggesting that asynchronous left atrial pumping does not unload the left ventricle.

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Resumen Con el objeto de determinar el estado actual del soporte de pacientes con falla ventricular postcardiotomía mediante asistencia mecánica ventricular (AMV), procedimos a evaluar los datos sobre 17 pacientes tratados en un período de 2 años con AMV por el sistema de saco neumático paracorporéo Pierce-Donachi utilizando canulación atrial y bombeo asíncrono. Todos los pacientes exhibían severa falla ventricular refractaria al balón intraaórtico (BIA) y a terapia con drogas. Los efectos de la AMV sobre el ventrículo izquierdo fueron evaluados mediante ventriculografía nuclear y mediciones hemodinámicas durante breves períodos de interrupción de la bomba. Ocho pacientes recibieron sólo AMV izquierda, cinco recibieron AMV derecha y BIA, y cuatro recibieron dos AMV's.Todos los pacientes fueron desahijados de la perfusión cardiopulmonar extracorpórea con flujos de AMV fluctuantes entre 1.55 y 2.78 L/min/M². Ocho pacientes murieron por hemorragia, falla biventricular o falla orgánica múltiple sin mejoría en la función cardíaca. Sinembargo, nueve pacientes (53%) mostraron mejor función cardíaca, ocho fueron desahijados de la AMV y siete (41%) fueron dados de alta del hospital. Cinco de los últimos seis pacientes han sobrevivido. Dos pacientes con falla ventricular izquierda aislada sobrevivieron después de AMV izquierda solamente. Sin embargo, de 15 pacientes con falla biventricular, cinco de nueve que recibieron asistencia biventricular fueron desahijados, en tanto que apenas uno de seis que recibieron AV, izquierda solamente pudo ser desahijado. Aunque la activación de la AMV izquierda disminuyó la fracción de eyección del ventrículo izquierdo, la presión en la aurícula izquierda y el volumen ventricular izquierdo, concomitantemente incrementó la postcarga ventricular izquierda.El sistema Pierce-Donachy de AMV permitió el salvamento de pacientes con severa falla ventricular después de operaciones cardiacas. La mayoría de los pacientes tenían falla biventricular, la cual fué tratada en forma óptima con soporte mecánico biventricular. Aun cuando la AMV redujo la precarga ventricular izquierda, la fracción de eyección disminuyó en la medida que se redujo la postcarga, lo cual sugiere que el bombeo atrial izquierdo asíncrono no descomprime en forma efectiva al ventrículo izquierdo y que éste en realidad queda sujeto a una mayor impedancia ventricular izquierda. A pesar de ello, también se observa una significativa disminución en el volumen diastólico y en la presión de la aurícula izquierda, lo cual resulta en una reducción de la precarga concomitante con el aumento en la postcarga. La reducción en el volumen diastólico probablemente explica la menor fracción de eyección durante el bombeo de AMV. Este efecto, más la reducción teórica en la tensión de la pared ventricular resultante de un menor volumen del ventrículo izquierdo, puede reducir el consumo miocárdico de oxígeno.

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Résumé De façon à définir l'utilisation actuelle de la pompe d'assistance ventriculaire chez les malades ayant une défaillance ventriculaire après chirurgie cardiaque, nous avons analysé les données de 17 malades traités pendant une période de plus de 2 ans par assistance ventriculaire avec une pompe para-corporelle Pierce-Donachy à type de sac pneumatique avec canulation auriculaire et pompage asynchrone. Tous les malades avaient une défaillance ventriculaire sévère ne répondant pas au ballon de contre-pulsion intra-aortique et aux drogues inotropes. L'effet de l'assistance ventriculaire sur la fonction ventriculaire gauche fut apprécié par des ventriculographies isotopiques et par des mesures hémodynamiques pendant des brèves périodes d'arrêt de la pompe d'assistance. Huit malades ont eu une assistance ventriculaire gauche isolée, 5 ont une assistance ventriculaire droite et un ballon de contre-pulsion diastolique et 4 ont eu deux pompes d'assistance ventriculaire.Les 17 malades ont été sevrés de la circulation extra-corporelle avec un index d'assistance ventriculaire allant de 1,55 à 2,78 L/mn/m². Huit malades sont décédés d'hémorragie, de défaillance bi-ventriculaire ou de défaillance polyviscérale sans amélioration de la fonction cardiaque, 8 ont été sevrés de la pompe d'assistance, et 7 (41%) sont sortis de l'hôpital. Cinq des 6 derniers malades ont survécu. Deux malades ayant eu une défaillance ventriculaire gauche isolée, ont survécu grâce à une assistance ventriculaire gauche sélective. Des 15 malades ayant eu une défaillance bi-ventriculaire, 5 sur 9 qui ont eu une assistance bi-ventriculaire ont pu être sevrés, alors que seulement un des 6 qui ont eu une assistance ventriculaire gauche isolée a pu être sevré. Bien que l'effet de l'assistance ventriculaire soit de diminuer la fraction d'éjection ventriculaire gauche, la pression auriculaire gauche et le volume ventriculaire gauche, cette assistance a pour effet concomitant d'accroitre la précharge du ventricule gauche.L'assistance ventriculaire de Pierce-Donachy permet de sauver des malades ayant des défaillances ventriculaires sévères après chirurgie cardiaque. La majorité de ces malades qui avaient des défaillances bi-ventriculaires, ont été traités au mieux par un support mécanique bi-ventriculaire. Bien que l'assistance ventriculaire diminue la précharge du ventricule gauche, la fraction d'éjection diminue autant que la post-charge augmente, ce qui laisse supposer qu'une assistance auriculaire gauche asynchrone ne décharge pas le ventricule gauche.

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Supported by NHLBI grant number—NO1-HV-12909.