Hintergrund: Die mechanische Herzunterstützung von Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz mit und ohne mechanischer Dys-synchronie ist dramatisch unter-repräsentiert. Wir analysierten die Qualität einer neuartige epikardialen, bi-ventrikulären Herzunterstützungssystems welches eine präzise R-Zacken und T-Wellen Erkennung in Echtzeit zur elektro-mechanischen Synchronisierung nutzt.

Methoden: Die Studie erfolgte an Aachen-Minipigs (50-80 Kg), akut (n=5) und chronisch (30 Tage, n=2). Das weiche, selbstexpandierende Implantat wurde interventionell von subxyphoidal, epikardial um beide Ventrikel positioniert. Es beinhaltet 3 inflatierbare Kissen und 6 epikardiale Elektroden. Ein kleiner intelligenter Antrieb analysiert die EKG Informationen in Echtzeit und liefert pneumatische Energie synchronisiert an die epikardiale Herzoberfläche. Die Synchronisierung der Inflation/Deflation des Implantates mit der mechanischen Systole und Diastole erfolgt dabei anhand von erkannten R-Zacken und T-Wellen. Die hämodynamischen Effekte (Schlagarbeit, Schlagvolumen) dreier verschiedener Unterstützungsstufen wurde analysiert. 

Ergebnisse: Die vergleichende Analyse der EKG durch klinischen Annotationen mit den automatischen Annotationen durch die Algorithmen innerhalb eines prä-definierten engen Zeitfensters zeigte eine 100% R-Zacken und eine 99,58% T-Wellen Erkennung (Tabelle). Dies resultierte in einer präzisen, frequenzadaptiven elektro-mechanischen Synchronisation des Implantate mit dem Herzyklus. Daraus resultierte eine signifikante Steigerung der kardialen Hämodynamik in den 3 unterschiedliche Unterstützungsstufen.    

Schlussfolgerung: Die präzise elektro-mechanische Synchronisierung des neuartigen bi-ventrikulären Herzunterstützungssystems mit dem Herzzyklus des Patienten in Echtzeit bietet eine physiologische, frequenzadaptive Verbesserung der Herzleistung. Die Vermeidung des Kontaktes zum Blutstrom reduziert dabei dramatisch die Komplexität und bietet damit ein großes Potential für die Vereinfachung der klinisch dringend benötigten, mechanischen Herz/Kreislaufunterstützung.