Treatment of Intractable Ventricular Fibrillation with Prompt Circulatory Support using a Biventricular Assist Device in Pigs - an Experimental Study

Summary

Refractory ventricular fibrillation (VF), intractable to conventional therapy, can be converted into a stable cardiac rhythm by immediate ventricular volume unloading using a form of mechanical circulatory assist (MCA). We investigated the effi cacy of MCA in a controlled animal study in which 20 pigs were subjected to intermittent occlusions (5 times) of the left descending coronary artery (5 min. occlusion + 10 min. reperfusion).12 of the 20 animals (60%) developed 14 events of VF. 64% of VF developed during reperfusion (p < 0.05). Countershock was attempted up to eight times and was successful in 5 of the 14 events (36%) (primary defibrillation, PD). When conversion was not achieved, total biventricular bypass was instituted. Mean perfusion time between countershock attempts was 24.4 ± 15.3 min. All animals (n = 9) with cardiac assistance were successfully defibrillated (secondary defibrillation, SD), (p < 0.05). Hemodynamic parameters after SD were not significantly different from those after PD (p > 0.05). Survival rate following PD was 66.6%. Six animals were ultimately weaned from cardiac assistance following SD. Three others died of progressive cardiogenic shock in the six hour follow-up period following SD. These non-survivors had a significantly longer VF time than the surveyors (41.7 ± 10.4 vs. 15.8 ± 8.0, p < 0.05). Overall survival after SD was the same as that for PD: 66.6% (p > 0.05). These results show that prompt conversion of VF into a stable cardiac rhythm is a prerequisite to recovery.

Our data did not reveal to what extent reduction of myocardial distention or restoration of coronary perfusion contributed to successful defibrillation during cardiac assistance. In this study MCA proved an effective adjuvant to conventional therapy for the treatment of intractable VF.

Zusammenfassung

Mit konventioneller Therapie nicht beeinflußbares refraktäres Kammerflimmern kann durch sofortige ventrikuläre Volumenentlastung im Rahmen einer mechanischen Kreislaufunterstützung in einen stabilen Herzrhythmus überfuhrt werden. Um die Wirksamkeit einer solchen Therapie zu überpršfen, okkludierten wir in einer kontrollierten Tierstudie bei 20 Schweinen intermittierend (5 mal) die LAD (5 min. Okkusion gefolgt von einer 10 minütigen Reperfusion). 12 der 20 Tiere(60%) entwikkelten 14 mal ein Kammerflimmern, in 64% der Fälle während der Reperfusion (p < 0,05). Die Defibrillation wurde bis zu achtmal versucht, in 5 von 14 Fällen (36%) war sie erfolgreich (primäre Defibrillation). Gelang eine Konversion nicht, wurde der totale beventrikuläre Bypass eingeleitet. Die mittlerc Perfusionszeit zwischen den Therapiemaänahmen betrug 24,4 + 15,3 min. Alle Tiere (n = 9) mit Kreislaufunterstützung konnten erfolgreich defibrilliert werden (sekundäre Defibrillation, p < 0,05). Die hämodynamischen Parameter der Tiere nach dieser sekundären Defibrillation zeigten keine signifikanten Unterschiede zu denen nach primärer, die Überlebensrate nach primärer Defibrillation betrug 66,6%. Am Fnde konnten sechs Tiere aus der Gruppe der sekundär defibrillierten von der Kreislaufunterstützung entwöhnt werden, die übrigen drei starben im progressiven kardiogenen Schock in der 6 stündigen Nachbeobachtungsphase. Dabei zeigten die nicht Überlebenden eine signifikant längere Flimmerzeit als die Überlebenden (15,8 + 8,0 vs. 41,7 + 10,4, p < 0,05). Die Gesamtüberlebensrate nach sekundärer Defibrillation war identisch mit der für die primäre (66,6%, p < 0,05). Diese Resultate zeigen, daß die sofortige Konversion eines Kammerflimmerns in einen stabilen Herzrhythmus Vorraussetzung für eine Wiederherstellung ist.Unsere Ergebnisse enthüllen nicht, inwieweit eine ausgedehnte Reduktion der myokardialen Dehnung oder eine Wiederherstellung der Koronarperfusion zu einer erfolgreichen Defibrillation während der Unterstützungsphase beitragen können. Die in dieser Studie geprüfte mechanische Kreislaufunterstützung stellt einen effektiven Zusatz zur konventionellen Therapie bei der Behandlung des unbeeinflußbaren Kammerflimmerns dar.

Key words

Ventricular fibrillation - Resuscitation - Circulatory support - Animal study