Special paper
Percutaneous angioplasty of the only patent renal artery – treatment of choice for end-stage heart failure

Case report

We present a 49-year-old male patient after acute myocardial infarction (MI) of the anterior wall treated with primary angioplasty of the left anterior descending artery with implantation of a bare metal stent (BMS) in 2008, post-MI NYHA III HF with left ventricle ejection fraction (LVEF) of 20%, permanent atrial flutter (AFl), peripheral vascular disease, chronic kidney disease stage 3 and arterial hypertension. In 2008 the patient underwent renal artery stenting (RAS) for atherosclerotic renal artery stenosis (ARAS) of the left renal artery (LRA). At that time there was only discrete stenosis of the right renal artery (RRA) (Figure 1 A).

In November 2010 the patient presented with exacerbation of bi-ventricular chronic heart failure (HF) and renal failure associated with dyspnea at rest and massive fluid retention. The serum creatinine was 281 mol/l and glomerular filtration rate (GFR) was 21 ml/min/1.73 m². The ECG demonstrated AFl, and Q waves in inferior and precordial leads. The echocardiography revealed enlargement of all cardiac chambers, dramatically reduced systolic function of both ventricles with LVEF of 11%, elevated systolic right ventricle (RV) pressure up to 50 mm Hg and significant tricuspid regurgitation (TR).

As no response to intravenous diuretics was achieved, the patient underwent several courses of hemodialysis, followed by oral diuretics with moderate clinical response. Additionally, implantation of a dual-chamber ICD was performed for intermittent advanced atrioventricular block and as a primary prevention of sudden cardiac death. Considering the tachyarrhythmia as a possible cause aggravating the cardiac output, successful radiofrequency ablation of the AFl substrate was done. In the course of the following few weeks the patient was in a stable condition, but with lower limbs edema and moderate ascites. Before considering the patient as a potential candidate for orthotopic heart transplantation (OHT) for end-stage HF, color Doppler ultrasound (CDU) of the renal arteries was done to screen for possible causes of persistent fluid overload. This showed significant stenosis of the RRA. The proximal segment of the LRA was not visualized, but intrarenal flow parameters (e.g. resistive index) strongly suggested tight stenosis. Therefore in March 2011, aortography was performed via the left brachial artery, which revealed tight RRA ostial stenosis and occlusion of the abdominal aorta above the LRA origin resulting in its occlusion (Figures 1 B, C). Direct implantation of a BMS (Herculink Elite 5.5/15 mm at 14 atm) was performed with a good angiographic result (Figure 1 D). After the procedure, spectacular clinical improvement with polyuria of more than 10 l within 2 days was observed, followed by decrease of the ascites and edema of lower limbs. The patient was discharged with medical treatment including acetylsalicylic acid, clopidogrel, statin, -blocker, angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitor, digoxin, eplerenone, hydrochlorothiazide and furosemide reduced by half. Of note, as no suspicion of significant stenosis of the only patent renal artery was raised before, the patient has been permanently treated with an ACE inhibitor.

Control CDU 3 months after RAS showed patent RRA without restenosis. The control echocardiography confirmed significant LV dysfunction, but with modest improvement (LVEF 25%) and moderate TR.

NT-pro-BNP decreased from 18873 pg/ml in March 2011 to 3285 pg/ml (normal range: 0-125 pg/ml). Creatinine level decreased to 153 mol/l with improvement of GFR to 42 ml/min/1.73 m². The patient was in NYHA II functional class and is no longer considered as a candidate for OHT.

Discussion

The progression of ARAS despite satisfactory lipid lowering treatment may be insidious. In patients with no satisfactory response to HF treatment all possibly reversible causes should be meticulously considered, especially in patients with a previous history of RAS of the LRA. As significant renal artery stenosis of the solitary functioning kidney was not known, the patient was permanently treated with an ACE inhibitor until the diagnosis. This obviously did not help to stabilize the renal function and could even lead to its deterioration and subsequently exacerbate underlying HF. Common percutaneous treatment of ARAS is questioned and the benefits associated with PRA versus medical therapy alone remain unproven. Still, renal artery revascularization for significant stenosis may represent the only treatment option for HF patients unresponsive to medical management. The results of two randomized trials, ASTRAL [1] and STAR [2], comparing RAS vs. medical therapy in patients with significant ARAS, were discouraging for the RAS strategy. Still, serious doubts regarding the methodology of the studies were raised [3].

Retrospective studies assessing safety and efficacy of RAS of solitary functioning kidney showed some benefits and acceptable complication rates [4].

When obstructions of the femoro-iliac arteries preclude groin access, the transbrachial access can be considered, and this route was the only option in our patient.

Follow-up observation of our patient showed significant preservation of kidney function and modest improvement of heart function.

References

 1. ASTRAL Investigators; Wheatley K, Ives N, Gray R, et al. Revascularization versus medical therapy for renal-artery stenosis. N Engl J Med 2009; 361: 1953-1962.

 2. Bax L, Woittiez AJ, Kouwenberg HJ, et al. Stent placement in patients with atherosclerotic renal artery stenosis and impaired renal function: a randomized trial. Ann Intern Med 2009; 150: 840-848.

 3. Henry M, Benjelloun A, Henry I, et al. Renal angioplasty and stenting: is it still indicated after ASTRAL and STAR studies? J Cardiovasc Surg 2010; 51: 701-720.

 4. Tan J, Filobbos R, Raghunathan G, et al. Efficacy of renal artery angioplasty and stenting in a solitary functioning kidney. Nephrol Dial Transplant 2007; 22: 1916-1919.

Opis przypadku

Przedstawiamy przypadek 49-letniego pacjenta po zawale serca (myocardial infarction – MI) ściany przedniej, leczonego pierwotną angioplastyką prawej tętnicy wień­cowej z implantacją stentu metalowego (bare metal stent – BMS) w 2008 roku, pozawałową niewydolnością serca w III klasie według NYHA, istotnie upośledzoną funkcją skurczową lewej komory z frakcją wyrzutową (left ventricle ejection fraction – LVEF) 20%, utrwalonym trzepotaniem przedsionków (atrial flutter – AFl), miażdżycą tętnic obwodowych, przewlekłą chorobą nerek w stadium III oraz nadciśnieniem tętniczym. Z powodu miażdżycowego zwężenia lewej tętnicy nerkowej (left renal artery – LRA) w 2008 roku przeprowadzono przezskórną angioplastykę z implantacją stentu (renal artery stenting – RAS). W prawej tętnicy nerkowej (right renal artery – RRA) stwierdzono wówczas jedynie przyścienne zwężenie (ryc. 1 A).

W listopadzie 2010 roku u chorego doszło do zaostrzenia przewlekłej, obukomorowej niewydolności serca (heart failure – HF) oraz niewydolności nerek z dusznością spoczynkową i istotną retencją płynów. Stężenie kreatyniny wynosiło 281 mol/l, natomiast wartość przesączania kłębuszkowego (glomerular filtration rate – GFR) 21 ml/ min/1,73 m². W elektrokardiogramie stwierdzono AFl, załamki Q w odprowadzeniach przedsercowych oraz znad ściany dolnej. W echokardiografii uwidoczniono zwiększone wymiary czterech jam serca, bardzo istotnie upośledzoną funkcję obu komór z LVEF 11%, podwyższone ciśnienie skurczowe w prawej komorze (right ventricle – RV) do 50 mm Hg i dużą falę zwrotną trójdzielną (tricuspid regurgitation – TR).

W związku z nieskutecznością dożylnej terapii diuretykami zastosowano kilka cykli hemodializoterapii. Następnie dołączono diuretyki w formie doustnej i uzyskano umiarkowaną poprawę kliniczną. Ponadto z powodu napadowego, zaawansowanego bloku przedsionkowo-komorowego oraz w ramach profilaktyki pierwotnej nagłego zgonu sercowego wszczepiono dwujamowy kardiowerter--defibrylator. Tachyarytmia była jedną z rozważanych przyczyn zaostrzenia HF – z tego też powodu wykonano skuteczną ablację ogniska podłoża AFl. W kolejnych tygodniach obserwowano względną stabilizację stanu klinicznego. Ciągle jednak były obecne obrzęki kończyn dolnych oraz wodobrzusze umiarkowanego stopnia. Poszukując innych przyczyn utrzymującej się retencji płynów, wykonano ultrasonografię tętnic nerkowych metodą kolorowego dopplera. W badaniu tym uwidoczniono istotne zwężenie RRA, nie udało się zobrazować proksymalnego segmentu LRA – parametry przepływu wewnątrznerkowego wskazywa- ły na prawdopodobieństwo jej krytycznego zwężenia. W związku z tym w marcu 2011 roku z dostępu przez lewą tętnicę ramienną wykonano aortografię, w której stwierdzono ciasne zwężenie ujścia RRA oraz niedrożność aorty brzusznej powyżej odejścia LRA, co skutkowało jej niedrożnością (ryc. 1 B, C). Jednocześnie wykonano bezpośrednią implantację BMS (Herculink Elite 5,5/15 mm, 14 atm) do RRA i uzyskano dobry efekt angiograficzny (ryc. 1 D). Po zabiegu obserwowano spektakularną poprawę kliniczną z poliurią > 10 l w ciągu 2 dni, zmniejszenie wodobrzusza i obrzęków podudzi. Pacjenta wypisano do domu z zaleceniem przyjmowania kwasu acetylosalicylowego, klopidogrelu, statyny, -adrenolityku, ACE-inhibitora, digoksyny, eplerenonu, hydrochlorotiazydu oraz furosemidu (w dawce zmniejszonej o połowę). Należy wspomnieć, że pierwotnie w toku diagnostyki niewydolności serca nie podejrzewano u chorego istotnego zwężenia jedynej drożnej tętnicy nerkowej i był on przewlekle leczony ACE-inhibitorem.

W kontrolnym badaniu ultrasonograficznym wykonanym po 3 miesiącach potwierdzono drożność RRA i nie wykazano istotnej restenozy w jej obrębie. W kontrolnej echokardiografii stwierdzono niewielką poprawę kurczliwości lewej komory serca (LVEF 25%) i umiarkowaną TR. Stężenie NT-proBNP zmniejszyło się z 18 873 pg/ml w badaniu przeprowadzonym w marcu 2011 roku do 3285 pg/ml (norma: 0–125 pg/ml). Stężenie kreatyniny zmniejszyło się do 153 mol/l, natomiast poziom GFR zwiększył się do 42 ml/min/1,73 m². Pacjent pozostawał w klasie funkcjonalnej II według NYHA. Chorego nie rozważano już jako kandydata do transplantacji serca.

Omówienie

Miażdżycowe zwężenie tętnicy nerkowej ma charakter postępujący, nawet pomimo skutecznego leczenia zaburzeń lipidowych. Gdy nie udaje się uzyskać zadowalających efektów leczenia HF, należy bardzo starannie przeanalizować wszelkie potencjalnie odwracalne przyczyny. Ze względu na przebytą RAS u przedstawionego pacjenta wzmożona czujność była szczególnie wskazana. Ponieważ nie zdawano sobie sprawy z istotnego zwężenia jedynej czynnej tętnicy nerkowej, choremu zalecano długotrwałe przyjmowanie ACE-inhibitora. Fakt ten nie ułatwiał leczenia przewlekłej choroby nerek, a wręcz mógł pogarszać funkcję nerki i tym samym prowadzić do zaostrzenia przewlekłej HF. Nie ma jednoznacznych dowodów na skuteczność przezskórnego leczenia zwężenia tętnic nerkowych na podłożu miażdżycy w porównaniu z leczeniem zachowawczym. Pomimo to przez­- skórna rewaskularyzacja istotnego zwężenia tętnicy nerkowej może być jedyną opcją leczniczą u pacjentów z zaostrzeniem HF opornym na standardową terapię. Wyniki dwóch badań z randomizacją: ASTRAL [1] i STAR [2], które porównywały leczenie zachowawcze z RAS, nie wykazały korzyści ze strategii interwencyjnej. Należy jednak pamiętać o poważnych zastrzeżeniach metodologicznych powyższych badań [3]. Badania retrospektywne, których celem była ocena bezpieczeństwa i skuteczności RAS jedynej czynnej funkcjonalnie nerki, wykazały korzyści oraz możliwy do zaakceptowania odsetek powikłań okołozabiegowych [4].

Gdy niedrożność tętnic biodrowo-udowych uniemoż­liwia przeprowadzenie RAS z dostępu przez pachwinę, należy rozważyć inny dostęp naczyniowy. W przypadku przedstawionego pacjenta jedyną opcją był dostęp przez tętnicę ramienną. Obserwacja kliniczna dowiodła zachowanej funkcji nerki oraz nieznacznej poprawy funkcji skurczowej serca.

Piśmiennictwo

 1. ASTRAL Investigators, Wheatley K, Ives N, Gray R i wsp. Revascularization versus medical therapy for renal-artery stenosis. N Engl J Med 2009; 361: 1953-1962.  

2. Bax L, Woittiez AJ, Kouwenberg HJ i wsp. Stent placement in patients with atherosclerotic renal artery stenosis and impaired renal function: a randomized trial. Ann Intern Med 2009; 150: 840-848.  

3. Henry M, Benjelloun A, Henry I i wsp. Renal angioplasty and stenting: is it still indicated after ASTRAL and STAR studies? J Cardiovasc Surg 2010; 51: 701-720.  

4. Tan J, Filobbos R, Raghunathan G i wsp. Efficacy of renal artery angioplasty and stenting in a solitary functioning kidney. Nephrol Dial Transplant 2007; 22: 1916-1919.