全身、小児、および肺補助条件下でのHeartWare心室補助デバイスのin vitro血液適合性評価

In vitro Hemocompatibility Evaluation of the HeartWare Ventricular Assist Device Under Systemic, Pediatric and Pulmonary Support Conditions.

• Chris H H Chan
• Katrina K Ki
• Ian Y Chu
• Joshua Rolls
• Sasha Morris
• Talvin J Lee
• Stefan Bindorfer
• Jo P Pauls
• Iki Idachi
• John F Fraser

抄録

成人用右室補助装置（RVAD）および小児用左室補助装置（小児用LVAD）の開発は、成人用左室補助装置（LVAD）に比べて著しく遅れている。成人の全身サポートに使用することを意図したHeartWare心室補助装置（HVAD）は、成人の肺および小児の全身サポートに適応外で使用されることが多くなっています。しかし、血行動態や生理学が異なるため、HVAD の血液適合性プロファイルは、成人の肺循環や小児に使用する場合、意図された使用状態と比較して大幅に異なる可能性があり、これは臨床および開発に直接関連する可能性がある。これらの考慮事項を考慮して、私たちは、成人の全身性、小児の全身性、および成人の肺支持状態における HVAD の体外血液適合性試験を実施することを目指しました。成人の全身性、小児の全身性、および成人の肺の流量条件（流量 = 5.0、2.5、および 4.5 L/min、差圧 = 100、69、および 20 mm Hg、それぞれ）で、37℃のウシ血液を用いて、特注の血液循環ループに結合された 2 つの HVAD を 6 時間試験しました。成人の全身状態、小児の全身状態、および成人の肺の状態における溶血の正規化指数は、それぞれ0.0083、0.0039、および0.0017 g/100 Lであった。これらの与えられた条件では、血小板活性化に有意差は見られなかった。高分子量フォンウィルブランド因子多量体の分解は、すべての条件において明らかであった（p＜0.05）。結論として、使用モードの変化はHVADの血液適合性に大きな違いをもたらします。これらの知見は、臨床的に有用であるだけでなく、将来の成人用RVADや小児用LVADの開発を促進するものと考えられる。

The development of adult use right ventricular assist devices (RVADs) and pediatric left ventricular assist devices (pediatric LVADs) have significantly lagged behind compared to adult use left ventricular assist devices (LVADs). The HeartWare ventricular assist device (HVAD) intended to be used for adult's systemic support, is increasingly used off-label for adult pulmonary and pediatric systemic support. Due to different hemodynamics and physiology, however, the HVAD's hemocompatibility profiles can be drastically different when used in adult pulmonary circulation or in children, compared to its intended usage state, which could have a direct clinical and developmental relevance. Taking these considerations in mind, we sought to conduct in vitro hemocompatibility testing of HVAD in adult systemic, pediatric systemic and adult pulmonary support conditions. Two HVADs coupled to custom-built blood circulation loops were tested for 6 hours using bovine blood at 37°C under adult systemic, pediatric systemic, and adult pulmonary flow conditions (flow rate = 5.0, 2.5, and 4.5 L/min; differential pressure = 100, 69, and 20 mm Hg, respectively). Normalized index of hemolysis for adult systemic, pediatric systemic, and adult pulmonary conditions were 0.0083, 0.0039, and 0.0017 g/100 L, respectively. No significant difference was seen in platelet activation for these given conditions. High molecular weight von Willebrand factor multimer degradation was evident in all conditions (p < 0.05). In conclusion, alterations in the usage mode produce substantial differences in hemocompatibility of the HVAD. These findings would not only have clinical relevance but will also facilitate future adult use RVAD and pediatric LVAD development.