Coronary flow measurements in arterial grafts in reference to surgical technique

Wstęp

Ryzyko wystąpienia wczesnej niedrożności zespolenia jest istotnym czynnikiem ograniczającym powodzenie i długotrwałą korzyść dla pacjenta poddanego operacji pomostowania aortalno-wieńcowego (ang. coronary artery bypass graft – CABG). Badania angiograficzne wykonywane we wczesnym okresie pooperacyjnym wykazały niedrożność w 5% pomostów wykonanych z użyciem tętnicy piersiowej wewnętrznej i 11% pomostach żylnych [1–4]. Wczesna niedrożność pomostu może doprowadzić do wystąpienia niedokrwienia serca, zawału mięśnia sercowego, zaburzeń rytmu serca, a nawet zgonu pacjenta. Śródoperacyjna ocena przepływów w pomostach aortalno-wieńcowych jest powszechnie dostępnym, nowoczesnym badaniem pozwalającym na szybką i łatwą weryfikację parametrów przepływu w wykonanych pomostach. Badanie to pozwala ocenić zarówno wartość bezwzględną, jak i pochodne parametry przepływu krwi przez wykonany pomost.

Zmiana strategii postępowania z chwilą stwierdzenia niedokrwienia w elektrokardiogramie (EKG) w trakcie wykonywanego zabiegu polega na podjęciu przez zespół operacyjny następującego schematu postępowania diagnostycznego i leczniczego. W pierwszej kolejności wskazana jest stabilizacja hemodynamiczna stanu pacjenta (w przypadku zabiegów wykonywanych w krążeniu pozaustrojowym głównie poprzez przedłużenie reperfuzji), hemodynamiczne monitorowanie, najlepiej z bezpośrednim pomiarem ciśnienia w lewym przedsionku i tętnicy płucnej, ocena wydolności serca poprzez monitorowanie małego rzutu i jego leczenie przez zastosowanie leków inotropowych i wazoaktywnych oraz wspomaganie wewnątrzaortalne (ang. intraaortic balloon pump – IABP). Pomocna jest śródoperacyjna echokardiografia przezprzełykowa z oceną kurczliwości regionalnej.

Ustalenie przyczyny niedokrwienia polega w pierwszej kolejności na identyfikacji tętnicy i pomostu, odpowiedzialnych za ostre niedokrwienie serca, z wykorzystaniem echokardiografii przezprzełykowej i przepływomierza. Pomiar bezwględnej wartości przepływu oraz pochodnych wskaźników pozwala określić, czy przyczyną ostrego niedokrwienia jest spazm, niekompletna rewaskularyzacja, hipoperfuzja tętnicy piersiowej lub zwężenie pomostu, jego zagięcie, skręcenie czy też niedostateczna długość.

Cel badania

Celem przedstawionej poniżej analizy była ocena przydatności śródoperacyjnego badania przepływu w pomostach aortalno-wieńcowych przy użyciu technik dopplerowskich (Medi-Stim Butterfly) na strategię postępowania i na wczesne pooperacyjne wyniki chirurgicznego leczenia choroby wieńcowej w Śląskim Centrum Chorób Serca w Zabrzu.

Materiał i metody

Przedmiotem badania była retrospektywna analiza dwuletnich (2007–2008) doświadczeń jednego ośrodka (Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu) w zakresie oceny przepływów w tętniczych pomostach aortalno-wieńcowych wykonanych przy użyciu trzech technik chirurgicznych: z użyciem krążenia pozaustrojowego (CABG) oraz małoinwazyjnego pomostowania tętnic wieńcowych (ang. minimally invasive direct coronary artery bypass – MIDCAB) i pomostowania tętnic wieńcowych bez użycia krążenia pozaustrojowego (ang. off-pump coronary artery bypass – OPCAB).

Analizie poddano wyniki 1748 operacji CABG wykonanych w latach 2007–2008, w tym 1030 klasycznych CABG, 639 OPCAB oraz 79 MIDCAB, wydzielając grupę 253 operacji, w których wykonano pełną tętniczą rewaskularyzację mięśnia sercowego (odpowiednio: 58 – CABG, 131 – OPCAB, 79 – MIDCAB). W 35% przypadków (608/1748 operacji) wykonano śródoperacyjne badanie przepływów w wykonanych pomostach.

Badana populacja (n = 253), obejmująca pacjentów, u których wykonano pełną rewaskularyzację tętniczą, liczyła 59 kobiet i 194 mężczyzn. Wczesne wyniki leczenia pacjentów, u których wykonano śródoperacyjne badanie przepływów – zakwalifikowanych do grupy A (n = 111), porównano z wynikami leczenia pacjentów, u których oceny przepływów nie przeprowadzono (grupa B; n = 142). Jako podstawowe parametry oceny wczesnych wyników leczenia wybrano: częstość występowania śródoperacyjnego zawału mięśnia sercowego, częstość i rodzaj wsparcia układu krążenia, długość czasu pobytu na oddziale pooperacyjnym, pobytu w szpitalu oraz śmiertelność szpitalną. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą testu t-Studenta, U Manna-Whitneya oraz 2.

Aby uzyskać prawidłowy pomiar przepływu w pomostach, badanie wykonywano po uzyskaniu stabilizacji układu krążenia po zakończeniu krążenia pozaustrojowego, przy ewentualnym wsparciu amin katecholowych dla uzyskania wartości skurczowego ciśnienia tętniczego przekraczającego 100 mm Hg. Pomiar wykonano za pomocą przepływomierza Medi-Stim Butterfly Flowmeter firmy Medi-Stim ASA. Wstępne badanie przepływu, w przypadkach wątpliwych, wykonywano jeszcze przed odwróceniem działania heparyny – tak, aby nie opóźniać decyzji o wykonaniu korekty zespolenia. Ostateczne badanie przeprowadzano po wykonaniu wszystkich zespoleń i podaniu siarczanu protaminy przed zamknięciem klatki piersiowej. Drożność wykonanych pomostów oceniana była na podstawie trzech zmiennych: krzywej przepływu diastolicznego (ang. diastolic flow – DF) i jego wartości wyrażanej w procentach, średniego przepływu przez pomost wyrażanego w mililitrach oraz wskaźnika pulsacji (ang. pulsation index – PI). Wartość przepływu zależy w dużej mierze od anatomii wieńcowej pacjenta – nawet w przypadku wykonania pełnej rewaskularyzacji jego wartość może być niska, gdy zaopatrywany obszar charakteryzuje tzw. słaby odbiór. Wskaźnik pulsacji jest wyliczany poprzez podzielenie różnicy pomiędzy wartościami przepływu maksymalnego i minimalnego przez wielkość przepływu średniego.

Wyniki

Spośród 1748 chorych poddanych chirurgicznemu leczeniu choroby wieńcowej w Śląskim Centrum Chorób Serca w Zabrzu w latach 2007–2008 u 1030 wykonano ten zabieg w krążeniu pozaustrojowym (CABG), u 718 rewaskularyzację mięśnia sercowego przeprowadzono bez użycia krążenia pozaustrojowego, odpowiednio: techniką OPCAB zoperowano 639 pacjentów, u 79 wykonano operację pomostowania z dostępu przez boczną torakotomię (MIDCAB).

Pełną tętniczą rewaskularyzację mięśnia secowego wykonano u 253 pacjentów, co pod względem techniki operacyjnej przedstawiało się następująco: CABG – 58, OPCAB – 132, MIDCAB – 63 pacjentów.

W grupie pacjentów, u których wykonano pełną tętniczą rewaskularyzację mięśnia sercowego, śródoperacyjne badanie przepływów wykonano u 110/253 badanych (43%). Szczegółową charakterystykę poszczególnych grup, z uwzględnieniem techniki operacyjnej, przedstawiono w tabelach I–III.

Charakterystykę kliniczną i przebieg pooperacyjny w analizowanej grupie przedstawiono w tabelach IV–VI.

Dyskusja

Od wielu lat najczęstszym typem operacji kardiochirurgicznej u dorosłych jest CABG. W operacyjnym leczeniu choroby wieńcowej często pojawia się pytanie o skuteczność pomostowania tętnic wieńcowych. W badaniu ARTS (ang. Arterial Revascularization Therapies Study) wykazano, że powikłanie w postaci okołooperacyjnego zawału serca wpływa na zwiększenie 30-dniowej śmiertelności pooperacyjnej [6]. Wśród kryteriów rozpoznania zawału okołooperacyjnego wymienia się pojawienie cech niedotlenienia serca w zapisie EKG po wykonaniu zespoleń aortalno-wieńcowych, narastających objawów niestabilności hemodynamicznej, wymagających podawania amin katecholowych oraz upośledzenia regionalnej kurczliwości serca w badaniu echograficznym jako wynik niedokrwienia mięśnia serca w wyniku zamknięcia nierewaskularyzowanej tętnicy wieńcowej lub zamknięcia pomostowanego naczynia. Poszukiwanie przyczyny ostrego niedokrwienia z zasady zawiera w sobie pytanie o ocenę przepływu w wykonanych pomostach, pilną koronarografię, bypassografię, rewizję wykonanych pomostów czy interwencję kardiologa inwazyjnego. Z uwagi na niekorzystny dla niedokrwionego serca upływ czasu, próby zapobiegania powstawaniu uszkodzenia serca w przebiegu operacyjnym poprzez zastosowanie protekcji serca oraz oceny skuteczności pomostowania tętnic wieńcowych powinny być wykonywane śródoperacyjnie. Wykorzystanie efektu Dopplera w ocenie objętości i prędkości przepływu od ponad 10 lat umożliwia kontrolę drożności i jakości wykonanego zespolenia. Sama technika badania jest łatwa, szybka i mniej inwazyjna (a zatem mniej kosztowna i skomplikowana) niż np. okołooperacyjna koronarografia. Wartości przepływów uzyskane w trakcie badania zależą od wielu czynników, w tym m.in. rzutu serca, ciśnienia tętniczego krwi, obwodowego oporu naczyniowego, natywnego przepływu wieńcowego, obszaru niedokrwionego mięśnia sercowego, napięcia ścian drobnych naczyń, rodzaju zastosowanych pomostów, ich długości i średnicy, hematokrytu i temperatury [5]. Na podstawie doświadczeń Śląskiego Centrum Chorób Serca w Zabrzu za podstawowy parametr zapewniający bezpieczeństwo chirurgowi, a tym samym operowanemu pacjentowi, uznawana jest średnia wartość przepływu powyżej 20 ml/min z PI poniżej 5. Każdy nowoczesny przepływomierz wylicza te wartości w czasie rzeczywistym. Badanie drożności zespolenia za pomocą przepływomierza ma istotne znaczenie, gdyż wczesne zamknięcie pomostu wynikające z błędów technicznych, które prawdopodobnie można skorygować, może być katastrofalne. Prawdziwym dylematem jest sytuacja, gdy przepływ przez pomost nie przekracza 10 ml/min,

PI zwiększa się, a DF zmniejsza. Taka sytuacja wskazuje na błąd techniczny w dystalnej części zespolenia. Należy jednak pamiętać, że podobny rezultat można uzyskać w przypadku silnego spazmu pomostu tętniczego. Wskazane jest wówczas zastosowanie miejscowo działających wazodylatatorów; w przypadku braku poprawy bezwzględnie konieczna jest korekta wykonanego zespolenia. Wielu chirurgów uważa, że badanie przepływów nie jest konieczne, ponieważ częstość występowania błędów technicznych jest w obecnej, nowoczesnej kardiochirurgii niezwykle mała. Współczesne techniki stabilizacji bijącego serca pozwalają na uwidocznienie różnych obszarów serca i zaopatrujących je tętnic wieńcowych, co pozwala na zapewnienie porównywalnych warunków operacyjnych jak w zabiegach wykonywanych techniką klasyczną (na zatrzymanym sercu, z użyciem kardioplegii) [5]. Z innych doniesień wynika, że badanie przepływów umożliwia szybkie rozpoznawanie błędów technicznych wykonywanych podczas CABG i rozwiązywanie powstałych problemów podczas tej samej operacji – dotyczyć to może 6–8% pacjentów poddanych tego typu zabiegom kardiochirurgicznym [7]. Korzyść dla pacjenta, wynikająca z uniknięcia wielu powikłań pooperacyjnych, jest ogromna. Ograniczeniem dla stosowanych obecnie technik badania przepływów jest brak wzorcowych krzywych przepływów dla poszczególnych typów pomostów i rewaskularyzowanych naczyń wieńcowych. Standaryzacja badania przepływów jest trudna, ponieważ warunkowana jest dużą zmiennością biologiczną w poszczególnych grupach pacjentów. Interpretacja wyników badania oparta jest w pewnej mierze na doświadczeniu własnym operującego chirurga. Niemniej stale rosnąca troska o jakość opieki i życia pacjenta sprawi w nieodległej przyszłości, że urządzenia te będą elementem standardu opieki operacyjnej w chirurgii wieńcowej. Z tego powodu, w celu zapewnienia najwyższej jakości kardiochirurgii wieńcowej i dalszej poprawy leczenia pacjentów, śródoperacyjne badanie przepływów powinno być zalecane.

Wnioski

1. Badanie przepływu w pomostach aortalno-wieńcowych dostarcza ważnych i dokładnych informacji na temat stanu i drożności każdego pomostu. Pozwala na szybkie i dokładne rozpoznanie problemów technicznych, takich jak: zagięcie, skręcenie czy zwężenie pomostu, umożliwiając tym samym natychmiastową weryfikację, kontrolę i ewentualną korektę zespolenia przed wyjazdem pacjenta z sali operacyjnej. Dzięki temu można uniknąć zachwiania stabilności hemodynamicznej pacjenta we wczesnym okresie pooperacyjnym i zmniejszyć prawdopodobieństwo wczesnego zamknięcia pomostu.

2. Wprowadzenie nowej strategii postępowania, opartej na śródoperacyjnej ocenie przepływu w pomostach aortalno-wieńcowych i wczesnej, zespołowej interwencji w przypadku rozpoznanego zagrożenia niedokrwieniem, zdają się przynosić pożądany efekt.

3. Stale duża (40%) liczba zabiegów wykonywanych bez krążenia pozaustrojowego w połączeniu z malejącą liczbą powikłań przy zwiększonej częstości interwencji przyniosła w rezultacie mniejszą śmiertelność szpitalną.

Piśmiennictwo

1. Goldman S, Copeland J, Moritz T, Henderson W, Zadina K, Ovitt T, Kern KB, Sethi G, Sharma GV, Khuri S, et al. Starting aspirin therapy after operation. Effects on early graft patency. Department of Veterans Affairs Cooperative Study Group. Circulation 1991; 84: 520-526.

2. Goldman S, Copeland J, Moritz T, Henderson W, Zadina K, Ovitt T, Doherty J, Read R, Chesler E, Sako Y, et al. Improvement in early saphenous vein graft patency after coronary artery bypass surgery with antiplatelet therapy: results of a Veterans Administration Cooperative Study. Circulation 1988; 77: 1324-1332.

3. Diegeler A, Falk V, Matin M, Battellini R, Walther T, Autschbach R, Mohr FW. Minimally invasive coronary artery bypass grafting without cardiopulmo­nary bypass: early experience and follow-up. Ann Thorac Surg 1998; 66: 1022-1025.

4. Acuff TE, Landreneau RJ, Griffith BP, Mack MJ. Minimally invasive coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg 1996; 61: 135-137.

5. Leong DK, Ashok V, Nishkantha A, Shan YH, Sim EK. Transit-time flow measurement is essential in coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg 2005; 79: 854-857.

6. Costa MA, Carere RG, Lichtenstein SV, Foley DP, de Valk V, Lindenboom W,

Roose PC, van Geldorp TR, Macaya C, Castanon JL, Fernandez-Avilèz F, Gonzáles JH, Heyer G, Unger F, Serruys PW. Incidence, predictors, and significance of abnormal cardiac enzyme rise in patients treated with bypass surgery in the arterial revascularization therapies study (ARTS). Circulation 2001; 104: 2689-2693.

7. Walpoth BH, Bosshard A, Genyk I, Kipfer B, Berdat PA, Hess OM, Althaus U, Carrel TP. Transit-time flow measurement for detection of early graft failure during myocardial revascularization. Ann Thorac Surg 1998; 66: 1097-1100.