Performance Characteristics of a Disposable Ventricle Assist Device

Summary

A disposable ventricle assist device (VAD) including atrium, ventricle and trileaflet valves (all polyurethane) can be driven either a) by its original self adjusting drive unit (ABIOMED BVS 5000) or b) by a standard intra-aortic balloon pump console (DATASCOPE). Maximum flow in vitro was 4.3 l/min with the original drive console versus 9.2 l/min for activation with the intra-aortic balloon pump console. Performance characteristics of the VAD were evaluated in 11 bovine experiments. In vivo left ventricular assist for up to 24 hours with VAD and either original drive console or standard intraaortic balloon pump console showed superior flow on activation with the intra-aortic balloon pump console (5.3 ± 1.7 l/min) versus original drive console (3.5 ± 0.5 l/min). After 6 hours of assist (before any transfusions) there was no significant difference in classic parameters for evaluation of blood trauma such as plasma hemoglobine production, LDH production and platelet depletion.

We conclude that VAD is extremely simple to use. Activation by an intra-aortic balloon pump console enables significant increase of VAD-output without detectable increase of blood trauma. Successful weaning of VAD activated with Standard intra-aortic balloon pump console was possible in a first clinical application.

Zusammenfassung

Eine neue wegwerfbare Blutpumpe zur mechanischen Kreislaufunterstützung bestehend aus künstlichem Atrium, Ventrikel und trikuspidalen Klappen wurde beurteilt. Alle dem Blut ausgesetzten Oberflächen der Blutpumpe bestehen aus Polyurethan. Der künstliche Ventrikel kann entweder a) mit seiner Originalkonsole (ABIOMED BVS 5000), welche automatisch selbstadaptierend den Pumpenflußoptimiert, oder b) mit einer Standard Intra-Aortalen-Ballonpumpenkonsole (DATASCOPE) angetrieben worden. In vitro wurde bei einer Vorlast von 20 mmHg und einer Nachlast von 100 mmHg ein maximaler Pumpenfluß von 4,3 l/min für die Originalkonsole versus 9.2 l/min für die Ballonpumpenkonsole gemessen (Volumetrischer Tank). Die in vivo Auswertung wurde bei 11 Kälbern (mittleres Körpergewicht 75 kg) mittels linskventrikulärer mechanischer Kreislaufunterstützung (24 Stunden) ausgeführt, wobei für den Pumpenantrieb die Originalkonsole einerseits und die Ballonpumpenkonsole andererseits verwendet wurde. Es zeigte sich dabei mit der Ballonpumpenkonsole ein höherer mittlerer Pumpenfluß von 5.3 ±1,7 l/min gegenüber 3,5 ± 0,5 l/min mit der Originalkonsole. Dies allerdings unter permanenter Adaptation der Ballonpumpenkonsolen-Parameter und höherer mechanischer Belastung des künstlichen Ventrikels. Trotzdom konnte nach 6 Stunden mechanischer Kreislaufunterstützung - vor jeglicher Transfusion - kein signifikanter Unterschied in den klassischen Indikatoren für das Bluttrauma, wie Plasmahämoglobinproduktion, LDH und Verlust an Thrombozyten gefunden werden. Nach unserer Erfahrung ist die wegwerfbare Blutpumpe ausgesprochen einfach zu verwenden, die Ballonpumpenkonsole gestattet eine signifikante Erhöhung der Blutpumpenleistung ohne meßbaren Anstieg des Blut-Traumas.

Beim ersten klinischen Fall war die Entwöhnung vom - mittels Ballonpumpenkonsole angetriebenen - künstlichen Ventrikel möglich.

Key words

Mechanical circulatory support - Ventricle assist device - Intra-aortic balloon pump - Cardiogenic shock