Exercise physiology with a left ventricular assist device: Analysis of heart-pump interaction with a computational simulator
PBN-AR
Instytucja
Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza Polskiej Akademii Nauk
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
angielski
Czasopismo
PLoS One (40pkt w roku publikacji)
ISSN
EISSN
1932-6203
Wydawca
PUBLIC LIBRARY SCIENCE
DOI
URL
Rok publikacji
2017
Numer zeszytu
7
Strony od-do
 e0181879
Numer tomu
12
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
1,25
Autorzy
(liczba autorów: 6)
Pozostali autorzy
+ 4
Słowa kluczowe
angielski
Exercise
Cardiac ventricles
Heart failure
Blood pressure
Cardiac output
Stiffness
Oxygen
Heart
Open access
Tryb otwartego dostępu
Otwarte czasopismo
Wersja tekstu w otwartym dostępie
Wersja opublikowana
Licencja otwartego dostępu
Creative Commons — Uznanie autorstwa
Czas opublikowania w otwartym dostępie
Razem z publikacją
Data udostępnienia w sposób otwarty
Streszczenia
Język
angielski
Treść
Patients with a Ventricular Assist Device (VAD) are hemodynamically stable but show an impaired exercise capacity. Aim of this work is to identify and to describe the limiting factors of exercise physiology with a VAD. We searched for data concerning exercise in heart failure condition and after VAD implantation from the literature. Data were analyzed by using a cardiorespiratory simulator that worked as a collector of inputs coming from different papers. As a preliminary step the simulator was used to reproduce the evolution of hemodynamics from rest to peak exercise (ergometer cycling) in heart failure condition. Results evidence an increase of cardiac output of +2.8 l/min and a heart rate increase to 67% of the expected value. Then, we simulated the effect of a continuous-flow VAD at both rest and exercise. Total cardiac output increases of +3.0 l/min (+0.9 l/min due to the VAD and +2.1 l/min to the native ventricle). Since the left ventricle works in a non-linear portion of the diastolic stiffness line, we observed a consistent increase of pulmonary capillary wedge pressure (from 14 to 20 mmHg) for a relatively small increase of end-diastolic volume (from 182 to 189 cm 3). We finally increased VAD speed during exercise to the maximum possible value and we observed a reduction of wedge pressure (-4.5 mmHg), a slight improvement of cardiac output (8.0 l/min) and a complete unloading of the native ventricle. The VAD can assure a proper hemodynamics at rest, but provides an insufficient unloading of the left ventricle and does not prevent wedge pressure from rising during exercise. Neither the VAD provides major benefits during exercise in terms of total cardiac output, which increases to a similar extend to an unassisted heart failure condition. VAD speed modulation can contribute to better unload the ventricle but the maximal flow reachable with the current devices is below the cardiac output observed in a healthy heart.
Język
Treść
Inne
System-identifier
PX-5a78c4d1d5dea664c71fa004
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych