По-добрата аортна биологична протеза…?



01/06/2017

Д-р Васил Гегусков2, д-р Георги Стоицев2, д-р Георги Манчев2, д-р Валя Горановска2, д-р Боян Марков2, д-р Димитър Симов2, проф. д-р Владимир Данов1234, д.м.

1. Клиника по кардиохирургия МБАЛ “Сърце Мозък”

2. Клиника по кардиохирургия УМБАЛ “Св. Анна”

3. Медицински университет - Плевен

4. Русенски университет “Ангел Кънчев”- Русе

Биологичните клапи са предпочитани пред механичните при възрастни пациенти (над 70-годишна възраст) поради избягването на доживотна антикоагулантна терапия. Освен това, биопротезите имат забавена структурна дегенерация с увеличение на възрастта на пациента (1, 2, 3, 4, 5 ).

Въведение

Биологичните клапи имат все по-широко приложение поради усъвършенстваната си хемодинамика и ниската честота на усложнения. Съвременните перикардни клапи имат доста по-дълга устойчивост в сравнение с по-старите поколения.

Някои проучвания предполагат по-добри хемодинамични параметри на перикардните клапи в сравнение със свинските (6, 7), но като цяло няма разлика в трайността на двата типа протези и в преживяемостта на пациентите (3, 8, 9).

Скорошно проучване показа, че малките различия в ехографските показатели между перикардните и свинските протези не водят до разлика в степента на редукция на левокамерния масов индекс за една година (10).

Настоящото изследване е ретроспективен поглед върху две биологични клапни протези - перикардната клапа Sorin Pericarbon Freedom Stentless (Sorin Group) и свинската клапа St. Jude Medical Stented Porcine Tissue Valve Epic Supra (St. Jude Medical). Целта е сравнение на ранното им хемодинамично поведение и клиничните резултатати 6 до 14 месеца след операцията.

Материали и методи

Пациенти. Проучването включва 65 пациента, които са разделени на две групи. Критерии за изключване са възраст по-малка от 18 години, бременност, отказ на пациента за една от клапите, пациенти с кардиогенен шок, тежък неврологичен инцидент, терминална бъбречна недостатъчност, имуносупресия, тежка калциноза на аортния корен или възходящата аорта (порцеланова аорта). Комбинираните операции (с коронарен байпас или митрална хирургия) са включени.

Група А е от 31 пациенти (15 мъже), на които за периода от 2000 до 2002 година в Клиниката по сърдечносъдова хирургия на Inselspital, в Берн (Швейцария) е имплантирана перикардната клапа Sorin Pericarbon Freedom Stentless на аортна позиция. Средната възраст е 64+/-17 години. 21 пациента (68%) са с изолирана аортна стеноза, три (10%) с изолирана аортна инсуфициенция, а останалите - с комбиниран порок.

Трима пациенти (10%) имат високостепенна митрална инсуфициенция, и един (3%) - митрална стеноза. 14 болни (45%) страдат от исхемична болест на сърцето. Трима са диагностицирани с ендокардит на аортната клапа (по ехографски и микробиологични критерии), един от които е протезен ендокардит. 17 пациентr (55%) са класифицирани в NYHA клас III и IV.

Четирима (13%) имат тежка систолна левокамерна (ЛК) дисфункция (фракция на изтласкване (ФИ)50%). 18 са категоризирани с висок риск за оперативно лечение чрез системата EuroSCORE (14.7+/-4.2%).

Четирима пациенти (13%) са с персистиращо или перманентно предсърно мъждене. 22 (71%) пациенти съобщават за неврологични проблеми - синкоп при петима (16%), транзиторни исхемични атаки при трима (10%) и преживян инсулт при двама (6%). На предоперативна ангиография девет имат сигнификантни стенози на една от каротидните артерии.

Група Б се състои от 34 пациенти (25 мъже), на които е имплантирана клапата St. Jude Medical Epic Supra. Имплантацията е проведена през периода 2010-2012 в Клиниката по кардиохирургия при УМБАЛ Света Анна - София. Средната възраст е 68+/-14 години. 14 (41%) постъпват с изолирана аортна стеноза, 6 (18%) с изолирана аортна инсуфициенция, а останалите със смесен порок.

Двама пациенти (6%) имат нативен клапен ендокардит. Допълнителната сърдечна патология включва високостепенна митрална инсуфуцуенция при 14 (41%), митрална стеноза при четирима (11%), исхемична болест на сърцето при 11 (32%). 26 пациента (76%) съобщават за симптоми от NYHA клас III и IV.

22 са високорискови за оперативно лечение, според изчисления EuroSCORE риск (42.8+/-11.4%). Девет пациенти имат перманентно предсърдно мъждене. 14 (41%) са преживели неврологични инциденти - синкоп при петим а (15%), транзиторни исхемични атаки при четирима (11%) и инсулт при шест (18%).

Оперативни данни. Всички пациенти са оперирани с екстракорпорална циркулация и кардиоплегичен арест. След аортотомията се извършва ексцизия на клапните платна и дебридман на анулуса, когато това е нужно. Нативният анулус се измерва със специфични за протезата оразмерители. И двата вида клапи са имплантирани супраануларно с неевертирани П-образни шевове.

Ехокардиография. Контролно ехографско изследване е извършено преди изписване и при проследяването. Пиковият и средният транспротезен градиент е изчислен автоматично чрез модифицираната формула на Бернули.

Ефективната и индексираната ефективна клапна площ са изчислени чрез уравнението за непрекъснатостта. Левокамерният масов индекс е измерен при група А. ФИ е използвана като маркер за левокамерната дисфункция. Ехокардиографиите са извършени по стандартен начин.

Клинична оценка. Основният оценъчен показател е хемодинамичната функция на двете протези. Допълнителни показатели са клиничното състояние на пациента, общото физическо състояние, функционалния клас по NYHA, развитието и прогресията на застойна сърдечна недостатъчност.

Статистика. Всички количествени данни са проверени за нормално разпределение чрез непараметричния тест на Колмогоров-Смирнов. Променливите величини са изведени като средна стойност +/- стандартно отклонение. Величините, които нямат нормално разпределение, са изследвани чрез теста на Ман-Уитни.

Взимоотношения между категориални величини са търсени с Chi2 - тест. Т-тест на Стюдънт е използван при нехомогенно разпределение на данните. Всички статистически зависимост се приемат за сигнификантни, ако р<0.05. Преживяемостта на пациентите е оценена по метода на Каплан-Майер. За статистическия анализ е използван софтуер SPSS 11.0.1.

Резултати

Преживяемост. Ранната постоперативна смъртност (30-дневна смъртност) включва всички пациенти, които са починали до 30-ия ден от операцията, независимо дали това се е случило на операционната маса, преди или след изписване от клиниката. Ранната смъртност в група А е 6.45% (двама пациенти). И в двата случая причината за смъртта е изострена сърдечна недостатъчност, независеща от вида на протезата.

Ранната смъртност в група Б е 5.88% (двама пациенти). Единият е с остър ендокардит на нативната клапа и умира от прогресивен сепсис. Другият умира от сърдечна недостатъчност, независеща от клапната протеза.

Късна постоперативна смъртност. При проследяването двама пациенти от група А и трима от група Б умират. Нито едно от фаталните събития не е свързано с имплантираната клапна протеза. Едногодишната преживяемост при пациентите е повече от 85%. Най-честата причина за смърт са неврологични инциденти (по един пациент във всяка група).

Втора по честота е внезапната сърдечна смърт, най-вероятно вследствие на ритъмно-проводни нарушения (по един пациент във всяка група). На трето място е остър миокарден инфаркт (един пациент в Група Б). Острият инцидент може да се дължи на емболизиране на тромботична маса в някоя от коронарните артерии или на оклузия на графт.

Поведение на протезите. Протезната функция е оценена със стандартно ехокардиографско изследване. Всички пациенти са изследвани преди изписване. През първия месец след изписването 29 пациенти (100%) от група А и 30 от група Б (94%) са се представили за контролен преглед.

При по-късното проследяване в група А, шест до 11 месеца след операцията, се осъществява контакт с 27 пациенти (93%), при които се провежда и късна контролна ехокардиогрфия. По този начин в Група А се проследяват общо 194 пациенто-месеци.

В група Б късни следоперативни резултати се получават само за 26 пациенти (82%) в рамките на 6-14 месеца след операцията. По този начин в Група Б се проследяват общо 272 пациенто-месеци.

Директното сравнение на хемодинамичните показатели на имплантираните клапни протези се извършва според диаметъра на интраоперативно измерения клапен пръстен, а не според етикетния диаметър (labeled size) на протезата.

Според препоръките на производителя Sorin Group (Saluggia), след оразмеряване на нативния клапен пръстен, по протокол се имплантират stentless протези с 2 mm по-голям диаметър от този на нативния клапен анулус.

Най-голяма статистическа значимост между двете групи се наблюдава при пациенти с малък диаметър на клапния анулус. При протезен размер 21 пиковият градиент (DeltaPP) в група А е 24.1 mmHg, докато в група Б е 36.4 mmHg (p<0.05). Подобни са резултатите и за средния градиент (DeltaPM) - 14.1 mmHg в група А срещу 19.3 mmHg в група Б (p<0.05).

При протезен размер 23 резултатите са аналогични. DeltaPP в група А 14.2 mmHg, и е повече от два пъти по-ниско от това в група Б - 31.8mmHg (p<0.05). DeltaPM в група А е 8.8 mmHg, също около два пъти по-ниско в сравнение със стойността в група Б - 15.9 mmHg (p<0.05).

Пациентите с имплантирана протеза (25) са малко и с непълно проследяване. Следователно ехографските замервания на градиенти и ефективна площ имат малка статистическа сила. DeltaPP в група А е 14.7 mmHg и 28,9 mmHg в група Б. DeltaPМ е 8.4 mmHg в група А и 18.9 mmHg в група Б.

Обсъждане

С подобрените медицински грижи и удължаването на живота на хората в развитите страни се увеличава и честотата на дегенеративните клапни болести (11).

Изборът на подходяща биопротеза може да повлияе на дългосрочните резултати на аортното клапно протезиране. В началото, хирурзите са предпочитали свинските клапи. През последните две десетилетия, клапите от говежди перикард навлизат все повече в практиката заради подобрените методи на фиксация и антидегенеративно третиране.

Настоящото проучване разглежда ранните и по-отдалечени резултати от имплантацията на две различни биопротези - Sorin Pericarbon Freedom Stentless (перикардна клапа) и St. Jude Medical Epic Supra (свинска клапа).

Проучването съчетава данни от две институции по кардиохирургия. Директното сравнение на стентирани и stentless аортни протези е изключително комплексно и зависи от множество фактори.

Двете протези са произведени от различен биологичен материал и по коренно различна технология. Затова, основният акцент пада върху смъртността, периоперативните усложнения и развитието на хемодинамичните показатели при отделните етапи на проследяването.

30-дневната смъртност е около 6% и в двете групи. Тя е по-ниска от смъртността, която би се очаквала от изчисления риск EuroSCORE. Според данните на STS (Society of Thoracic Surgeons), очакваната смъртност при изолирано АКП е 3%, АКП, комбинирано с коронарен байпас - 5%, и АКП с митрална клапна хирургия - 13%.

За по-прецизно онагледяване на преживяемостта данните от двете групи се представят като стъпаловидни криви с понижаващи се стойности в течение на времето, използвайки непараметричния метод на Каплан-Майер.

Общото състояние и физическата дееспособност са оценени при всички пациенти, които са проследени. В група А преди операцията 14 пациента (45%) са в първи или втори функционален клас по NYHA. След операцията техният брой нараства до 24 (89%). В група Б резултатите са аналогични. Преди операцията шест пациенти (18%) са в клас I или II, докато следоперативно те стават 23 (85%), р<0.05.

Конструкцията на клапната протеза и нейният диаметър са основни фактори, определящи хемодинамичната й функция. Ако приемем, че аортата е едно правилно цилиндрично тяло, то според Закона на Хаген-Поазьой разликата в налягането в началото и в края на цилиндъра зависи на първо място от неговия радиус.

Това означава, че колкото диаметърът на протезата е по-голям, толкова по-ниско е измереното средно систолно налягане. Тази зависимост обяснява стремежа на всеки хирург да имплантира протези с възможно най-голям диаметър в зависимост от анатомичната даденост на пациента.

За да се добие по-добра представа за функцията на изследваните биопротези, резултатите от проучването се сравняват с тези на две други често използвани биопротези - Medtronic Mosaic Ultra - стентирана свинска клапа, и Carpentier-Edwards Perimount Magna - стентирана перикардна клапа.

Клапите с размер 21 дават най-високи градиенти и имат най-голямо предразположение към мисмач с пациента (пациент-протеза мисмач - ППМ). В група А DeltaPМ, измерен при последния преглед на пациента, е сигнификантно по-малък от този в група Б - 9.7 mmHg срещу 19.5 mmHg, респективно (р<0.05).

Клапите Carpentier-Edwards Perimount имат DeltaPМ 118 mmHg и се доближава до стойностите в група А (11, 13). Клапата Medtronic Mosaic има среден градиент 16.1 mmHg (14) и се доближава до група Б.

Пациентите, на които е имплантирана клапа с размер 23, показват по-добра хемодинамика. Пациентите от група А демонстрират градиент 8.4 mmHg, който е два пъти по-малък от този в група Б - 15.5 mmHg (р<0.05).

Клапата Carpentier-Edwards Perimount има сходен градиент (10.1 mmHg), съпоставим със stentless клапата. Клапата Medtronic Mosaic има по-висок градиент - 13.9 mmHg, който се доближава до SJM Epic протезата.

Пациентите, на които е имплантирана клапа с размер 25, не се различават значително от тези с клапи с размер 23 по отношение на хемодианмиката. Средният градиент в група А е чувствително по-нисък от този в група Б - 8.3 mmHg срещу 16 mmHg, респективно (р<0.05).

Средният градиент на Perimount клапата - 9.9 mmHg, е близък до градиента на Mitroflow клапата, докато средният градиент на Mosaic клапата е по-висок - 13.1 mmHg. Според някои проучвания, клапата Perimount има по-оптимална хемодинамика от клапата Mosaic (6, 15) което - сходно с резултатите от нашето сравнение на перикардна със свинска биопротеза.

С малки изключения, всички анализирани биологични клапни протези демонстрират отлични хемодинамични качества. Перикардните протези може би са по-малко обструктивни при малък аортен анулус.

През първата година от проследяването нито една от изследваните протези не показва съществени промени в трансклапния градиент. В дългосрочен план, обаче, е известно, че всички биопротези дегенерират (увеличаване на градиента и намаляване на ефективната площ на клапния отвор). До петата година тези промени не се отразяват клинично (16).

ППМ на една клапна протеза се охарактеризира с индексираната ефективна площ - ефективната клапна площ, разделена на телесната площ на пациента. Граничната стойност за ППМ на аортна позиция е прието да бъде <0.85 cm2/m2. Стойности между 0.65 и 0.85 cm2/m2 се класифицират като умерен ППМ, а тези под 0.65 cm2/m2 като тежък ППМ (18).

Ние открихме трима пациенти с ППМ в група Б. Всичките са с наднормено тегло и с имплантирана протеза. Никой от тях не е имал симптоми вследствие на ППМ и постоперативният период е протекъл гладко. Пациентите с тежък ППМ, обаче, слабо толерират физическо натоварване и имат по-висок риск от внезапна смърт (19).

Заключение

Съвременните стентирани перикардни клапи създават по-малка обструкция в сравнение със съответни по размер стентирани свински клапи. Не се наблюдава обаче значителна разлика в преживяемостта. Необходими са дългосрочни резултати от поне едно десетилетие, за да се получи информация за развитието на хемодинамичните показатели, в зависимост от дегенеративните промени на клапните протези.

Използвани източници:

1. Johnston D., Soltesz E., Vakil N. et al. Long-term durability of bioprosthetic aortic valves: implications from 12,569 implants. Ann Thorac Surg. 2015;99(4):1239-47

2. Minakata K., Tanaka S., Okawa Y. et al. Long-term outcome of the Carpentier-Edwards pericardial valve in the aortic position in Japanese patients. Circ J. 2014;78(4):882-9

3. Grunkemeier G., Furnary A., Wu Y. et al. Durability of pericardial versus porcine bioprosthetic heart valves. J Thorac Cardiovasc Surg 2012;144:1381-6

4. David T., Armstrong S., Maganti M. Hancock II bioprosthesis for aortic valve replacement: the gold standard of bioprosthetic valves durability? Ann Thorac Surg. 2010;90(3):775-81

5. Hoffmann G., Lutter G., Cremer J. Durability of bioprosthetic cardiac valves. Dtsch Arztebl Int 2008; 105(8): 143-8

6. Suri R., Zehr K., Sundt T., Dearani J. Left Ventricular mass regression after porcine versus bovine aortic valve replacement: A randomized comparison. Ann Thorac Surg 2009;88:1232-7

7. Chambers J., Rajani R., Parkin D. et al. Bovine pericardial versus porcine stented replacement aortic valves: early results of a randomized comparison of the Perimount and the Mosaic valves. J Thorac Cardiovasc Surg 2008;136:1142-8

8. Ganapathi A., Englum B., Keenan J. et al. Long-term survival after bovine pericardial versus porcine stented

bioprosthetic aortic valve replacement: Does valve choice matter? Ann Thorac Surg. 2015;100(2):550-9

9. Andreas M., Wallner S., Ruetzler K. et al. Comparable long-term results for porcine and pericardial prostheses after isolated aortic valve replacement. Eur J Cardiothorac Surg. 2015;48(4):557-61

10. Thalji N., Suri R., Michelena H. et al. Do differences in early hemodynamic performance of current generation biologic aortic valves predict outcomes 1 year following surgery? J Thorac Cardiovasc Surg 2015;149:163-73

11. Daniel W., Baumgartner H., Gohlke-Barwolf C. et al. Aortic Stenosis. Clin Res Cardiol 2006, 95:620-41

12. Tanigawa K., Eishi K., Yamachika S. et al. Comparison of the effects of aortic valve replacement using 19-mm Carpentier-Edwards Perimount bioprosthesis and 19-mm Medtronic Mosaic bioprosthesis. Ann Thorac Cardiovasc Surg. 2008;14:81-87

13. Dalmau M., Mariagonzalez-Santos J., Lopez-Rodriguez J. et al. The Carpentier-Edwards Perimount Magna aortic xeno-graft: a new design with an improved hemodynamic performance. Interactive Cardiovasc Thoracic Surg. 2006;5:263-267

14. Gansera B., Botzenhardt F., Gunzinger R. et al. The Mosaic bioprosthesis in the aortic position: seven years’ results. J Heart Valve Dis. 2003;12:354 -361

15. Chambers J., Rajani R., Parkin D. et al. Bovine pericardial versus porcine stented replacement aortic valves: early results of a randomized comparison of the Perimount and the Mosaic valves. J Thoracic Cardio-vasc Surg. 2008;136:1142-1148

16. Asch F., Heimansohn D., Doyle D. et al. Mitroflow aortic bioprosthesis 5-year follow-up: North American prospective multicenter study. Ann Thorac Surg 2012;94:1198 -203

17. Minami K., Zittermann A., Schulte-Eistrup S. et al. Mitroflow Synergy Prostheses for aortic valve replacement: 19 years experience with 1,516 patients. Ann Thorac Surg 2005;80:1699-705

18. Pibarot P., Dumesnil J. Prosthesis-patient mismatch: definition, clinical impact, and prevention. Heart 2006;92:1022-1029

19. Mascherbauer J., Rosenhek R., Fuchs C. et al. Moderate patient-prosthesis mismatch after valve replacement for severe aortic stenosis has no Impact on short-term and long-term mortality. Heart 2008, 94:1639-45