The use of left ventricular assist devices is an accepted therapy for patients with refractory heart failure, but current pulsatile volume-displacement devices have limitations (including large pump size and limited long-term mechanical durability) that have reduced widespread adoption of this technology. Continuous-flow pumps are newer types of left ventricular assist devices developed to overcome some of these limitations.

Institutional Affiliations

Co-chairs

 Feldman D: Minneapolis Heart Institute, Minneapolis, Minnesota, Georgia Institute of Technology and Morehouse School of Medicine; Pamboukian SV: University of Alabama at Birmingham, Birmingham, Alabama; Teuteberg JJ: University of Pittsburgh, Pittsburgh, Pennsylvania 

Task force chairs

 Birks E: University of Louisville, Louisville, Kentucky; Lietz K: Loyola University, Chicago, Maywood, Illinois; Moore SA: Massachusetts General Hospital, Boston, Massachusetts; Morgan JA: Henry Ford Hospital, Detroit, Michigan 

Contributing writers

 Arabia F: Mayo Clinic Arizona, Phoenix, Arizona; Bauman ME: University of Alberta, Alberta, Canada; Buchholz HW: University of Alberta, Stollery Children's Hospital and Mazankowski Alberta Heart Institute, Edmonton, Alberta, Canada; Deng M: University of California at Los Angeles, Los Angeles, California; Dickstein ML: Columbia University, New York, New York; El-Banayosy A: Penn State Milton S. Hershey Medical Center, Hershey, Pennsylvania; Elliot T: Inova Fairfax, Falls Church, Virginia; Goldstein DJ: Montefiore Medical Center, New York, New York; Grady KL: Northwestern University, Chicago, Illinois; Jones K: Alfred Hospital, Melbourne, Australia; Hryniewicz K: Minneapolis Heart Institute, Minneapolis, Minnesota; John R: University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota; Kaan A: St. Paul's Hospital, Vancouver, British Columbia, Canada; Kusne S: Mayo Clinic Arizona, Phoenix, Arizona; Loebe M: Methodist Hospital, Houston, Texas; Massicotte P: University of Alberta, Stollery Children's Hospital, Edmonton, Alberta, Canada; Moazami N: Minneapolis Heart Institute, Minneapolis, Minnesota; Mohacsi P: University Hospital, Bern, Switzerland; Mooney M: Sentara Norfolk, Virginia Beach, Virginia; Nelson T: Mayo Clinic Arizona, Phoenix, Arizona; Pagani F: University of Michigan, Ann Arbor, Michigan; Perry W: Integris Baptist Health Care, Oklahoma City, Oklahoma; Potapov EV: Deutsches Herzzentrum Berlin, Berlin, Germany; Rame JE: University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania; Russell SD: Johns Hopkins, Baltimore, Maryland; Sorensen EN: University of Maryland, Baltimore, Maryland; Sun B: Minneapolis Heart Institute, Minneapolis, Minnesota; Strueber M: Hannover Medical School, Hanover, Germany 

Independent reviewers

 Mangi AA: Yale University School of Medicine, New Haven, Connecticut; Petty MG: University of Minnesota Medical Center, Fairview, Minneapolis, Minnesota; Rogers J: Duke University Medical Center, Durham, North Carolina

In two interim analyses of this trial, patients with advanced heart failure who were treated with a fully magnetically levitated centrifugal-flow left ventricular assist device were less likely to have pump thrombosis or nondisabling stroke than were patients treated with a mechanical-bearing axial-flow left ventricular assist device.We randomly assigned patients with advanced heart failure to receive either the centrifugal-flow pump or the axial-flow pump irrespective of the intended goal of use (bridge to transplantation or destination therapy). The composite primary end point was survival at 2 years free of disabling stroke or reoperation to replace or remove a malfunctioning device. The principal secondary end point was pump replacement at 2 years.This final analysis included 1028 enrolled patients: 516 in the centrifugal-flow pump group and 512 in the axial-flow pump group. In the analysis of the primary end point, 397 patients (76.9%) in the centrifugal-flow pump group, as compared with 332 (64.8%) in the axial-flow pump group, remained alive and free of disabling stroke or reoperation to replace or remove a malfunctioning device at 2 years (relative risk, 0.84; 95% confidence interval [CI], 0.78 to 0.91; P<0.001 for superiority). Pump replacement was less common in the centrifugal-flow pump group than in the axial-flow pump group (12 patients [2.3%] vs. 57 patients [11.3%]; relative risk, 0.21; 95% CI, 0.11 to 0.38; P<0.001). The numbers of events per patient-year for stroke of any severity, major bleeding, and gastrointestinal hemorrhage were lower in the centrifugal-flow pump group than in the axial-flow pump group.Among patients with advanced heart failure, a fully magnetically levitated centrifugal-flow left ventricular assist device was associated with less frequent need for pump replacement than an axial-flow device and was superior with respect to survival free of disabling stroke or reoperation to replace or remove a malfunctioning device. (Funded by Abbott; MOMENTUM 3 ClinicalTrials.gov number, NCT02224755.).

Objective

 The aim of this study was to evaluate the incidence, risk factors, and effect on outcomes of right ventricular failure in a large population of patients implanted with continuous-flow left ventricular assist devices. 

Methods

 Patients (n = 484) enrolled in the HeartMate II left ventricular assist device (Thoratec, Pleasanton, Calif) bridge-to-transplantation clinical trial were examined for the occurrence of right ventricular failure. Right ventricular failure was defined as requiring a right ventricular assist device, 14 or more days of inotropic support after implantation, and/or inotropic support starting more than 14 days after implantation. Demographics, along with clinical, laboratory, and hemodynamic data, were compared between patients with and without right ventricular failure, and risk factors were identified. 

Results

 Overall, 30 (6%) patients receiving left ventricular assist devices required a right ventricular assist device, 35 (7%) required extended inotropes, and 33 (7%) required late inotropes. A significantly greater percentage of patients without right ventricular failure survived to transplantation, recovery, or ongoing device support at 180 days compared with patients with right ventricular failure (89% vs 71%, P < .001). Multivariate analysis revealed that a central venous pressure/pulmonary capillary wedge pressure ratio of greater than 0.63 (odds ratio, 2.3; 95% confidence interval, 1.2–4.3; P = .009), need for preoperative ventilator support (odds ratio, 5.5; 95% confidence interval, 2.3–13.2; P < .001), and blood urea nitrogen level of greater than 39 mg/dL (odds ratio, 2.1; 95% confidence interval, 1.1–4.1; P = .02) were independent predictors of right ventricular failure after left ventricular assist device implantation. 

Conclusions

 The incidence of right ventricular failure in patients with a HeartMate II ventricular assist device is comparable or less than that of patients with pulsatile-flow devices. Its occurrence is associated with worse outcomes than seen in patients without right ventricular failure. Patients at risk for right ventricular failure might benefit from preoperative optimization of right heart function or planned biventricular support.

This study sought to evaluate the use of a continuous-flow rotary left ventricular assist device (LVAD) as a bridge to heart transplantation.LVAD therapy is an established treatment modality for patients with advanced heart failure. Pulsatile LVADs have limitations in design precluding their use for extended support. Continuous-flow rotary LVADs represent an innovative design with potential for small size and greater reliability by simplification of the pumping mechanism.In a prospective, multicenter study, 281 patients urgently listed (United Network of Organ Sharing status 1A or 1B) for heart transplantation underwent implantation of a continuous-flow LVAD. Survival and transplantation rates were assessed at 18 months. Patients were assessed for adverse events throughout the study and for quality of life, functional status, and organ function for 6 months.Of 281 patients, 222 (79%) underwent transplantation, LVAD removal for cardiac recovery, or had ongoing LVAD support at 18-month follow-up. Actuarial survival on support was 72% (95% confidence interval: 65% to 79%) at 18 months. At 6 months, there were significant improvements in functional status and 6-min walk test (from 0% to 83% of patients in New York Heart Association functional class I or II and from 13% to 89% of patients completing a 6-min walk test) and in quality of life (mean values improved 41% with Minnesota Living With Heart Failure and 75% with Kansas City Cardiomyopathy questionnaires). Major adverse events included bleeding, stroke, right heart failure, and percutaneous lead infection. Pump thrombosis occurred in 4 patients.A continuous-flow LVAD provides effective hemodynamic support for at least 18 months in patients awaiting transplantation, with improved functional status and quality of life. (Thoratec HeartMate II Left Ventricular Assist System [LVAS] for Bridge to Cardiac Transplantation; NCT00121472).

Summary

Background

 Among patients with out-of-hospital cardiac arrest (OHCA) and ventricular fibrillation, more than half present with refractory ventricular fibrillation unresponsive to initial standard advanced cardiac life support (ACLS) treatment. We did the first randomised clinical trial in the USA of extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)-facilitated resuscitation versus standard ACLS treatment in patients with OHCA and refractory ventricular fibrillation. 

Methods

 For this phase 2, single centre, open-label, adaptive, safety and efficacy randomised clinical trial, we included adults aged 18–75 years presenting to the University of Minnesota Medical Center (MN, USA) with OHCA and refractory ventricular fibrillation, no return of spontaneous circulation after three shocks, automated cardiopulmonary resuscitation with a Lund University Cardiac Arrest System, and estimated transfer time shorter than 30 min. Patients were randomly assigned to early ECMO-facilitated resuscitation or standard ACLS treatment on hospital arrival by use of a secure schedule generated with permuted blocks of randomly varying block sizes. Allocation concealment was achieved by use of a randomisation schedule that required scratching off an opaque layer to reveal assignment. The primary outcome was survival to hospital discharge. Secondary outcomes were safety, survival, and functional assessment at hospital discharge and at 3 months and 6 months after discharge. All analyses were done on an intention-to-treat basis. The study qualified for exception from informed consent (21 Code of Federal Regulations 50.24). The ARREST trial is registered with ClinicalTrials.gov, NCT03880565. 

Findings

 Between Aug 8, 2019, and June 14, 2020, 36 patients were assessed for inclusion. After exclusion of six patients, 30 were randomly assigned to standard ACLS treatment (n=15) or to early ECMO-facilitated resuscitation (n=15). One patient in the ECMO-facilitated resuscitation group withdrew from the study before discharge. The mean age was 59 years (range 36–73), and 25 (83%) of 30 patients were men. Survival to hospital discharge was observed in one (7%) of 15 patients (95% credible interval 1·6–30·2) in the standard ACLS treatment group versus six (43%) of 14 patients (21·3–67·7) in the early ECMO-facilitated resuscitation group (risk difference 36·2%, 3·7–59·2; posterior probability of ECMO superiority 0·9861). The study was terminated at the first preplanned interim analysis by the National Heart, Lung, and Blood Institute after unanimous recommendation from the Data Safety Monitoring Board after enrolling 30 patients because the posterior probability of ECMO superiority exceeded the prespecified monitoring boundary. Cumulative 6-month survival was significantly better in the early ECMO group than in the standard ACLS group. No unanticipated serious adverse events were observed. 

Interpretation

 Early ECMO-facilitated resuscitation for patients with OHCA and refractory ventricular fibrillation significantly improved survival to hospital discharge compared with standard ACLS treatment. 

Funding

 National Heart, Lung, and Blood Institute.

This study sought to assess the impact of continuous flow left ventricular assist devices (LVADs) on functional capacity and heart failure-related quality of life.Newer continuous-flow LVAD are smaller and quieter than pulsatile-flow LVADs.Data from advanced heart failure patients enrolled in the HeartMate II LVAD (Thoratec Corporation, Pleasanton, California) bridge to transplantation (BTT) (n = 281) and destination therapy (DT) (n = 374) trials were analyzed. Functional status (New York Heart Association [NYHA] functional class, 6-min walk distance, patient activity scores), and quality of life (Minnesota Living With Heart Failure [MLWHF] and Kansas City Cardiomyopathy Questionnaires [KCCQ]) were collected before and after LVAD implantation.Compared with baseline, LVAD patients demonstrated early and sustained improvements in functional status and quality of life. Most patients had NYHA functional class IV symptoms at baseline. Following implant, 82% (BTT) and 80% (DT) of patients at 6 months and 79% (DT) at 24 months improved to NYHA functional class I or II. Mean 6-min walk distance in DT patients was 204 m in patients able to ambulate at baseline, which improved to 350 and 360 m at 6 and 24 months. There were also significant and sustained improvements from baseline in both BTT and DT patients in median MLWHF scores (by 40 and 42 U in DT patients, or 52% and 55%, at 6 and 24 months, respectively), and KCCQ overall summary scores (by 39 and 41 U, or 170% and 178%).Use of a continuous flow LVAD in advanced heart failure patients results in clinically relevant improvements in functional capacity and heart failure-related quality of life.

Objective

 Pulsatile and nonpulsatile left ventricular assist devices are effective in managing congestive heart failure. Despite early evidence for clinical efficacy, the long-term impact of nonpulsatile flow on end-organ function remains to be determined. Our goal was to compare rates of gastrointestinal bleeding in nonpulsatile and pulsatile device recipients. 

Methods

 In a retrospective review of 101 left ventricular assist device recipients (55 nonpulsatile, 46 pulsatile) from October 31, 2003, to June 1, 2007, at a single center, gastrointestinal bleeding was defined as guaiac-positive stool with hemoglobin drop requiring transfusion of at least 2 units of packed red blood cells. To assess bleeding risk outside the initial postoperative course, any patients with a device in place for 15 days or less was excluded. 

Results

 Twelve nonpulsatile and 3 pulsatile left ventricular assist device recipients had gastrointestinal bleeding 16 days or longer after device implantation. The event rates were 63 events/100 patient-years for nonpulsatile devices and 6.8 events/100 patient-years for pulsatile devices (P = .0004). This difference persisted for bleeding occurring 31 days or longer after device implantation, with 46.5 events/100 patient-years for nonpulsatile devices versus 4.7 events/100 patient-years for pulsatile devices (P = .0028). Mortalities were similar between groups (15% nonpulsatile vs 17% pulsatile, P = .6965). 

Conclusion

 Patients with nonpulsatile left ventricular assist devices appear to have a higher rate of gastrointestinal bleeding events than do pulsatile left ventricular assist device recipients. Further prospective evaluation is needed to determine potential etiologies and strategies for reducing gastrointestinal bleeding in this population.

The aim of this study was to determine whether results with the HeartMate (HM) II left ventricular assist device (LVAD) (Thoratec Corporation, Pleasanton, California) in a commercial setting are comparable to other available devices for the same indication.After a multicenter pivotal clinical trial conducted from 2005 to 2008, the U.S. Food and Drug Administration approved the HM II LVAD for bridge to transplantation (BTT). A post-approval study was required by the U.S. Food and Drug Administration to determine whether results with the device in a commercial setting are comparable to other available devices for the same indication.The study was a prospective evaluation of the first 169 consecutive HM II patients enrolled in the national INTERMACS (Interagency Registry for Mechanically Assisted Circulatory Support) who were listed for transplant or likely to be listed. Patients were enrolled from April through August 2008 at 77 U.S. centers and followed for at least 1 year after implant. A comparison group (COMP) included all patients (n = 169 at 27 centers) enrolled in the INTERMACS registry with other types of LVADs (79% HeartMate XVE, 21% Implantable Ventricular Assist Device [Thoratec Corporation]) for the same BTT indication in the same time period. Survival rates, adverse events, and quality of life with the EuroQol EQ-5D visual analog scale were obtained in the INTERMACS registry.Baseline characteristics were similar, but creatinine and blood urea nitrogen were lower in the HM II versus COMP groups, and there were fewer patients in the highest-risk INTERMACS patient profile Number 1 (24% for HM II vs. 39% for COMP). Adverse event rates were similar or lower for HM II versus COMP for all events. Bleeding was the most frequent adverse event for both groups (1.44 vs. 1.79 events/patient-year). Operative 30-day mortality for HM II was 4% versus 11% for COMP. The percentage of patients reaching transplant, cardiac recovery, or ongoing LVAD support by 6 months was 91% for HM II and 80% for COMP, and the Kaplan-Meier survival for patients remaining on support at 1 year was 85% for HM II versus 70% for COMP. Quality of life was significantly improved at 3 months of support and sustained through 12 months in both groups compared with baseline.The results in a post-market approval, actual patient care setting BTT population support the original findings from the pivotal clinical trial regarding the efficacy and risk profile of the HM II LVAD. These data suggest that dissemination of this technology after approval has been associated with continued excellent results.

The HeartWare Ventricular Assist System (HeartWare Inc, Framingmam, MA) is a miniaturized implantable, centrifugal design, continuous-flow blood pump. The pivotal bridge to transplant and continued access protocols trials have enrolled patients with advanced heart failure in a bridge-to-transplant indication.The primary outcome, success, was defined as survival on the originally implanted device, transplant, or explant for ventricular recovery at 180 days. Secondary outcomes included an evaluation of survival, functional and quality of life outcomes, and adverse events.A total of 332 patients in the pivotal bridge to transplant and continued access protocols trial have completed their 180-day primary end-point assessment. Survival in patients receiving the HeartWare pump was 91% at 180 days and 84% at 360 days. Quality of life scores improved significantly, and adverse event rates remain low.The use of the HeartWare pump as a bridge to transplant continues to demonstrate a high 180-day survival rate despite a low rate of transplant. Adverse event rates are similar or better than those observed in historical bridge-to-transplant trials, despite longer exposure times due to longer survival and lower transplant rates.