Verwendung der Arteria thoracica interna bei Patienten mit reduzierter linksventrikulärer Funktion

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1 Z Kardiol 88:23 28 (1999) HERZINSUFFIZIENZ K. Wenke P. Neumaier-Prauser A. Opitz A. Parsa B.-M. Kemkes Verwendung der Arteria thoracica interna bei Patienten mit reduzierter linksventrikulärer Funktion Internal mammary artery bypass grafting in patients with poor left ventricular ejection fraction Summary Todate internal mammary artery (IMA) is routinely used in coronary artery bypass grafting even in elder patients. However in patients with poor left ventricular function use of the IMA is discussed controversely in Germany. Main arguments against IMA are an increased operation time, initially lower blood flow, higher rates of reoperation for bleeding and more perioperative complications. In this study we investigated use of the IMA in patients with poor left ventricular function (LVEF < 40 %) compared to exclusively veingraft bypass surgery. 137 patients (105 m/32 f) suffering from coronary artery disease with reduced LVEF (12 40 %) were randomized in the study. 67 patients received exclusively vein grafts (group I), 70 patients routinely obtained an IMA graft. Criteria used for evaluation of Eingegangen: 20. April 1998 Akzeptiert: 9. Oktober 1998 Dr. K. Wenke ( ) P. Neumaier-Prauser A. Opitz A. Parsa B.-M. Kemkes Herzchirurgische Abteilung Städt. Krankenhaus München-Bogenhausen Englschalkinger Straße 77 D München IMA graft were operation time, postoperative bleeding, need for catecholamines, requirement of intensive care, perioperative myocardial infarction and mortality. The number of distal anastomoses in each group was 3.1 (2 5). The operation time varied in compliance with the number of distal anastomoses, but there were no significant differences between both groups. Postoperative bleeding until the second postoperative day was 905 ml in group II versus 569 ml in group I; the difference was significant (p < 0.05). The need of catecholamines after operation and hemodynamic parameters were comparable in both groups, there were no significant differences. Intensive care was required for a mean of 1.6 days in both groups, postoperative ventilation was 5.8 hours in group I versus 7.9 hours in group II, differences not significant. Ischemia or myocardial infarction could be demonstrated in 2 patients of group I (3 %) versus 4 patients of group II (5.7 %). The differences between the groups were not significant. Cardiac low output syndromes without sights of myocardial infarction were apparent in 9 patients of group I (13.5 %) versus 2 patients of group II (2.9 %), this difference being significant (p < 0.05). Mortality after operation in both groups was higher than in patients with normal ventricular function, however the differences between the evaluated groups were not significant (5.9 % in group I versus 4.3 % in group II). Summarizing the above it can be concluded that patients with poor left ventricular function are at a higher risk when subjected to bypass operation; the use of IMA did not show any disadvantages in comparison to exclusively veingraft surgery, except of a higher perioperative bleeding risk. Due to better long term results IMA should be used routinely also in bypass-patients with poor left ventricular function. Key words Coronary artery bypass grafting internal mammary artery poor left ventricular function complications Zusammenfassung Die Verwendung der A. thoracica interna (IMA) als Bypass-Graft bis ins hohe Alter hat sich als Standardverfahren in der Koronarchirurgie etabliert. Bei Patienten mit deutlich reduzierter linksventrikulärer Funktion wird der Einsatz der IMA jedoch in Deutschland noch kontrovers diskutiert, wobei als Hauptargumente gegen die IMA verlängerte Operationszeiten, höhere Komplikationsraten sowie ein initial verminderter Blutfluß der IMA angeführt werden. In unserer Untersuchung wollten wir die Frage klären, ob die Verwendung der IMA auch bei Patienten mit reduzierter linksventrikulärer Funktion (LVEF < ZFK 376

2 24 Zeitschrift für Kardiologie, Band 88, Heft 1 (1999) 40 %) empfohlen werden kann. 137 Koronarpatienten (105 m/32 w) mit erniedrigter LVEF (12 40 %) wurden in die Untersuchung einbezogen. 67 der Patienten erhielten ausschließlich Venenbypässe (Gruppe I), bei 70 Patienten wurde routinemäßig die linke IMA als Bypass-Graft verwendet. Als Kriterien für Vor- oder Nachteile der IMA wurden Operationszeiten, Blutverlust, postoperativer Katecholaminbedarf, Verweildauer auf der Intensivstation, Myokardinfarktrate und Operationsmortalität geprüft. Die Bypassversorgung war mit durchschnittlich 3,1 Bypässen (2 5) in beiden Gruppen identisch. Die Operationszeiten ergaben in Abhängigkeit von der Anzahl peripherer Anastomosen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Der Drainageblutverlust betrug in der Gruppe II im Mittel 905 ml bis zum 2. postoperativen Tag und war damit im Vergleich zu 569 ml in der Gruppe I fast doppelt so hoch (p < 0,05). Der postoperative Katecholaminbedarf wie auch die hämodynamischen Parameter waren in beiden Gruppen vergleichbar, signifikante Unterschiede ergaben sich nicht. Die postoperative Verweildauer auf der Intensivstation betrug im Mittel 1,6 Tage in beiden Gruppen, die Nachbeatmungszeit war mit 5,8 Stunden (Gruppe I) versus 7,9 Stunden (Gruppe II) nicht signifikant unterschiedlich. Perioperative Ischämien oder Myokardinfarkte ließen sich bei 2 Patienten (3 %) der Gruppe I gegenüber 4 Patienten (5,7 %) der Gruppe II nachweisen, der Unterschied war nicht signifikant. Low-output-Syndrome ohne Infarktnachweis traten bei 9 Patienten der Gruppe I (13,5 %) versus 2 Patienten der Gruppe II (2,9 %) im postoperativen Verlauf auf, der Unterschied zwischen den Gruppen war mit p < 0,05 signifikant. Die Operationsmortalität betrug 5,9 % in der Gruppe I versus 4,3 % in der Gruppe II, signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen bestanden jedoch nicht. Die Operationsmortalität war jedoch in beiden Gruppen deutlich erhöht gegenüber Koronarpatienten mit normaler Ventrikelfunktion. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß Patienten mit reduzierter LVEF ein deutlich erhöhtes Operationsrisiko haben, die Verwendung der IMA als Bypass-Graft jedoch abgesehen von einem erhöhten Blutungsrisiko keinerlei Nachteile mit sich bringt und somit in Hinsicht auf bessere Langzeitergebnisse auch bei dieser Patientengruppe routinemäßig als Bypass-Graft verwendet werden sollte. Schlüsselwörter Koronarchirurgie A. thoracica interna reduzierte linksventrikuläre Funktion Komplikationen Einleitung Die Verwendung der Arteria thoracica interna (IMA) als Bypass-Graft zum Ramus interventricularis anterior hat sich international als Standardverfahren in der Koronarchirurgie etabliert, wenngleich in den Herzchirurgischen Zentren der Bundesrepublik Deutschland mit einem Anteil an IMA-Bypässen von 60,7 % auch Mitte der neunziger Jahre statistisch noch eine deutliche Zurückhaltung zu verzeichnen war (1 6). Gegenüber Patienten mit alleiniger Venenbypass-Versorgung zeigten diejenigen mit IMA-Grafts deutlich höhere Offenheitsraten und signifikant weniger kardiale Ereignisse im Langzeitverlauf sowie eine deutlich bessere Langzeitüberlebensrate (7 10). Heute werden zunehmend Koronarpatienten mit reduzierter linksventrikulärer Funktion (LVEF < 40 %) revaskularisiert, bei denen die Verwendung der IMA als Bypass-Graft aufgrund des höheren Operationsrisikos kontrovers diskutiert wird. Zum einen wurde über längere Operationszeiten berichtet, zum anderen konnte ein erhöhtes Nachblutungsrisiko beobachtet werden (11 15). Auch Gefäßspasmen der IMA im perioperativen Verlauf wurden beschrieben, die initial niedrigere Blutflußraten im Mammaria-Graft verursachten und infolgedessen zu temporären Myokardischämien führten (16). In unserer Untersuchung sind wir der Frage nachgegangen, ob sich bei der Verwendung der IMA bei Patienten mit reduzierter linksventrikulärer Funktion Nachteile gegenüber den Patienten mit alleiniger Venenbypass-Versorgung ergeben. Patienten und Methode In einem Zeitraum von Juni 1996 bis Mai 1997 wurden 137 Koronarpatienten (105 m/32 w) mit reduzierter linksventrikulärer Funktion (LVEF < 40 %) vor der Bypassoperation nach einer Zufallszahlenreihe prospektiv in die Untersuchung randomisiert. Die Randomisierung erschien ethisch vertretbar, da in der Bundesrepublik Deutschland zum Zeitpunkt der Untersuchung gesamtstatistisch gerade 60,7 % aller Koronarpatienten mit einem IMA-Bypass versorgt wurden. In der Gruppe I wurden alle Patienten (n = 67) ausschließlich mit Venenbypässen versorgt, Patienten der Gruppe II (n = 70) erhielten routinemäßig auch einen Arteria-mammaria-Bypass, in der Regel zum Ramus interventricularis anterior. Die Bypassoperationen wurden immer von den gleichen erfahrenen Operateuren durchgeführt. Alle Patienten hatten bereits präoperativ mindestens einen transmyokardialen Infarkt erlitten. Eingeschlossen wurden Koronarpatienten jeden Alters mit einer LVEF < 40 % (12 40 %). Als Ausschlußkriterien galten Reoperationen, Notfalloperationen nach PTCA und Kombinationseingriffe wie z. B. Bypassoperationen mit gleichzeitigem Klappenersatz, ASD-Verschluß oder Arteria-carotis-in-

3 K. Wenke et al. A. thoracica interna bei reduzierter LVEF 25 Tab. 1 Patientenbasisdaten beider Gruppen im Vergleich. Keine signifikanten Unterschiede der untersuchten Merkmale Gruppe I (nur Venen) Gruppe II (mit IMA) Anzahl Pat Alter (Jahre) 66,1 ± 9,8 63,1 ± 9,2 m/w 50/17 55/15 EF (%) 32,2 ± 5,9 33,4 ± 5,8 LVEDP (mm Hg) 22,3 20,5 Myokardinfarkt 67 (100 %) 70 (100 %) Diabetes mellitus 20 (29,8 %) 18 (25,7 %) Hyperlipidämie 58 (86,6 %) 60 (85,7 %) Art. Hypertonie 59 (88,0 %) 62 (88,6 %) pavk 15 (22,3 %) 14 (20,0 %) Niereninsuffizienz 4 (5,9 %) 9 (12,8 %) COLD 7 (10,4 %) 8 (11,4 %) Nikotin 50 (74,6 %) 55 (78,6 %) terna-desobliteration. Begleiterkrankungen und Risikofaktoren waren in beiden Gruppen gleich verteilt. Die Patientenbasisdaten sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt. Es ergaben sich zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede der untersuchten Merkmale. Die Präparation der IMA erfolgte in der Regel mit dem Elektrokauter im Verbund mit der Begleitvene und Gewebe als Pedikel; kleine Seitenäste wurden geklippt oder koaguliert. Bis zur Anastomosierung wurde die IMA in eine Papaverin-getränkte Kompresse eingebettet. Zur Bewertung der Vor- und Nachteile eines IMA-Bypasses bei Patienten mit reduzierter LVEF wurden ausgewertet: Operations-, Bypass- und Aortenabklemmzeiten, postoperativer Drainagenblutverlust, postoperativer Katecholaminverbrauch, postoperative Intensivverweildauer, postoperative Ischämiezeichen, Organfunktionen und Operationsmortalität (30 Tage). Ergebnisse Operationsdauer In Abhängigkeit von der Anzahl der peripheren Bypass-Anastomosen verhielten sich die Operationszeiten. Die Bypassversorgung war mit durchschnittlich 3,1 Bypässen (2 5) in beiden Gruppen identisch. In der graphischen Darstellung (Abb. 1) ist zu erkennen, daß sowohl die Gesamt-Operationszeiten wie auch die Bypasszeiten und die Aortenabklemmzeiten in der Gruppe II gegenüber Gruppe I nahezu identisch waren. Ein statistisch signifikanter Unterschied war zwischen den Gruppen nicht nachweisbar. Postoperativer Blutverlust Der durchschnittliche Drainageblutverlust bis zum zweiten postoperativen Tag war in Gruppe II mit 905 ml Blut fast Abb. 1 Operationsdauer, Bypass-, Aortenabklemm-, Gesamtoperationszeiten in beiden Gruppen im Vergleich. Unterschiede nicht signifikant

4 26 Zeitschrift für Kardiologie, Band 88, Heft 1 (1999) Tab. 2 Postoperativer Drainageblutverlust, Transfusionsbedarf und Rethorakotomierate; Unterschiede signifikant (p < 0,05) doppelt so hoch im Vergleich zur Gruppe I mit 569 ml. Entsprechend der Höhe der Drainagenblutmenge war auch die Rethorakotomierate der Gruppe II mit 5 gegenüber keinem Patienten der Gruppe I signifikant erhöht (p < 0,05). Der postoperativ erforderliche Transfusionsbedarf betrug in der Gruppe II 2,1 Bluteinheiten pro Patient und lag damit deutlich über dem der Gruppe I mit 1,5 Bluteinheiten. Das Signifikanzniveau konnte mit p < 0,05 bestimmt werden. Die Daten sind in Tabelle 2 dargestellt. Postoperativer Katecholaminbedarf Gruppe I Gruppe II p-wert (n = 67) (n = 70) postoperativer Blutverlust (ml) p < 0,05 Fremdblutgabe (Bluteinheiten) 1,5 2,1 p < 0,05 Rethorakotomie(n) 0 5 p < 0,05 In der Gruppe I benötigten 56,7 % der Patienten im postoperativen Verlauf keine Katecholamine, 38,8 % der Patienten erhielten Adrenalin in niedriger Dosierung (0,6 mg Adrenalin/h), 4,5 % der Patienten benötigten zur Herz-Kreislauf- Stabilisierung höher dosierte Katecholamingaben. Demgegenüber waren in der Gruppe II 44,3 % der Patienten ohne Adrenalinsubstitution herzkreislaufstabil, 50 % benötigten Adrenalin in niedriger Dosierung, und 5,7 % waren mit höher dosierten Katecholamingaben kreislaufstabil. Zwischen den Gruppen bestand kein signifikanter Unterschied (Tab. 3). Ischämie-, Infarktzeichen, Low-output-Syndrome Peri- bzw. postoperative Ischämien oder Myokardinfarkte, gesichert durch CK-Bewegung und EKG-Veränderungen, ließen sich bei 2 Patienten (3 %) der Gruppe I gegenüber 4 Patienten (5,7 %) der Gruppe II nachweisen. Als Folge der Ischämien kam es bei 3 Patienten (4,3 %) der Gruppe II zu einem Low-output-Syndrom (HZV < 2,2 l/min). Low-output- Tab. 3 Postoperativer Katecholaminbedarf in beiden Gruppen. Keine signifikanten Unterschiede Gruppe I (nur Venen) Gruppe II (mit IMA) katecholaminfrei 38 (56,73 %) 31 (44,29 %) niedrig dosiert 26 (38,81%) 35 (50,00 %) (< 0,6 mg/h) hoch dosiert 3 (4,48 %) 4 (5,71%) (> 0,6 mg/h) Syndrome ohne Infarktnachweis wurden bei 9 Patienten der Gruppe I (13,5 %) gegenüber 2 Patienten (2,9 %) der Gruppe II festgestellt. Hier ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Gruppen (p < 0,05). Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefaßt. Postoperative Verweildauer auf der Intensivstation Die postoperative Verweildauer auf der Intensivstation war in beiden Gruppen mit 1,6 Tagen im Mittel identisch. Auch die durchschnittliche postoperative Nachbeatmungszeit war in beiden Gruppen mit 5,8 Stunden in der Gruppe I versus 7,9 Stunden in der Gruppe II vergleichbar. Die Unterschiede zwischen beiden Gruppen waren nicht signifikant. Organfunktionen Als Organfunktionen wurden die Lungen- und Nierenfunktion postoperativ in beiden Gruppen ausgewertet. Bei 25,4 % der Patienten der Gruppe I gegenüber 21,4 % der Gruppe II konnten postoperativ erhöhte Nierenretentionswerte (Kreatinin > 1,8 mg/dl) als Ausdruck einer Niereninsuffizienz festgestellt werden. Respiratorische Probleme ergaben sich bei drei Patienten (4,4 %) der Gruppe I gegenüber sieben Patienten (9,9 %) der Gruppe II. Insbesondere pulmonale Infektionen waren in der IMA-Gruppe mit fünf Patienten (7,1%) gegenüber zwei Patienten (2,9 %) in der Venen-Gruppe vermehrt nachweisbar, der Unterschied zwischen den Gruppen war jedoch nicht signifikant. Operationsmortalität Die Operationsmortalität (30 Tage) bei den Patienten mit erniedrigter LVEF war in beiden Gruppen deutlich erhöht. Sie betrug 5,9 % in der Gruppe I gegenüber 4,3 % in der Gruppe II. Als Todesursachen ließen sich bei einem Patienten (1,5 %) Tab. 4 Ischämie-, Infarktzeichen, Low-output-Syndrome im perioperativen Verlauf. Low-output-Syndrome in Gr. I signifikant häufiger (p < 005) Gruppe I Gruppe II p-wert (n = 67) (n = 70) o. B. n = 56 n = 64 (83,5 %) (91,4 %) Ischämie/Infarkt ohne n = 2 (3,0 %) n = 1 (1,4 %) n. s. Low-output-Syndrom Infarkt mit 0 n = 3 (4,3 %) n. s. Low-output-Syndrom Low-output-Syndrom n = 9 (13,5 %) n = 2 (2,9 %) p < 0,05 ohne Infarktnachweis

5 K. Wenke et al. A. thoracica interna bei reduzierter LVEF 27 Tab. 5 Operationsmortalität in beiden Gruppen. Keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen der Gruppe I versus zwei Patienten (2,8 %) der Gruppe II ein frischer Myokardinfarkt nachweisen, zwei Patienten (2,8 %) der Gruppe II verstarben an einem therapieresistenten Lowoutput-Syndrom, jeweils ein Patient aus beiden Gruppen verstarb an einem plötzlichen Herztod nach Verlegung in ein anderes Krankenhaus. Signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen bestanden nicht. Diskussion Gruppe I Gruppe II (n = 67) (n = 70) Gesamtmortalität 4 (5,97 %9 3 (4,29 %) Low-output-Syndrom 2 0 (ohne Infarktzeichen) Myokardinfarkt 1 2 nach Verlegung 1 1 Langzeitüberlebensrate und Freiheit von kardialen Ereignissen nach koronarer Bypassoperation sind bestimmt durch die komplette Revaskularisation, die fortschreitende Progression der nativen Koronargefäße sowie der Offenheitsrate der verwendeten Bypass-Grafts (17, 18). Die relative Resistenz der Arteria thoracica interna gegenüber der Atheroskleroseentwicklung ist bekannt und die Offenheitsrate nach 10 Jahren von % ist doppelt so hoch, wie bei Venenbypässen erwartet wird (19). In Datenanalysen großer Patientenkollektive (n > ) konnten die signifikanten Vorteile der IMA-Bypass-Versorgung in Hinsicht auf die Operationsmortalität herausgestellt werden (20, 21). Unabhängig vom Risikoprofil der Koronarpatienten war die Operationsmortalität mit einem IMA-Bypass durchweg signifikant geringer als bei Patienten mit alleiniger Venenbypassversorgung (21). Andere Autoren konnten über signifikant bessere Überlebensraten im Langzeitverlauf (10 Jahre) nach IMA-Bypass-Versorgung berichten (22). IMA-Bypässe haben auch andere Vorteile, wie das ideale Größenverhältnis zwischen Bypass-Graft und Koronargefäß sowie ein funktionell intaktes Endothelium und die Möglichkeit der Blutflußregulierung in Abhängigkeit vom myokardialen Sauerstoffbedarf (23, 24). Demgegenüber stehen Berichte, die bei der Verwendung der IMA verlängerte Operationszeiten und erhöhte perioperative Komplikationsraten beschrieben (25, 26). Die Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß sich die Operationszeiten, wenn überhaupt, dann nur minimal verlängern, die Morbidität und Mortalität nicht signifikant erhöht ist (27, 28). Wesentlich erscheint die Tatsache, daß IMA-Bypässe im 10-Jahres-Verlauf zu einem signifikant geringeren Auftreten von kardialen Ereignissen führen als bei der alleinigen Revaskularisierung mit Venengrafts (7 10, 22). Auch im hohen Alter hat sich die IMA als Bypass-Graft bewährt (21, 29). Patienten mit erniedrigter LVEF (< 40 %) haben in der Bypass-Chirurgie ein deutlich erhöhtes Operationsrisiko (30). Das bestätigte auch unsere Untersuchung mit einer in beiden Gruppen deutlich erhöhten Operationsmortalität (30 Tage) von 5,9 % in der Venengruppe und 4,3 % in der IMA-Gruppe. Im Vergleich dazu beträgt die durchschnittliche Operationsmortalität bei Koronarpatienten mit normaler Ventrikelfunktion 2,7 % (31). Unter Berücksichtigung der Verwendung einer IMA oder Venen allein bestand zwischen den beiden untersuchten Gruppen jedoch kein signifikanter Unterschied in Hinsicht auf die Operationsmortalität. Der zeitliche Ablauf der Bypassoperationen, insbesondere die Gesamtoperationszeit, wurde durch die Verwendung der IMA in unserer Untersuchung nicht wesentlich verlängert; diese Erfahrungen bestätigen auch andere Autoren (1). Wohl aber waren der postoperative Blutverlust, der Transfusionsbedarf sowie die Rethorakotomierate in der IMA-Gruppe signifikant gegenüber dem der Venengruppe erhöht. Dieser Tatbestand dürfte am ehesten mit der größeren Wundfläche und der damit verbundenen erhöhten Blutungsgefahr erklärbar sein. Der postoperative Katecholaminbedarf sowie die hämodynamische Stabilität waren unbeeinflußt von der Verwendung der IMA oder Venengrafts. Die Organfunktionen von Lunge und Niere waren postoperativ in beiden Gruppen nicht signifikant unterschiedlich. Jeweils 25 % der Patienten aus beiden Gruppen zeigten eine eingeschränkte Nierenfunktion, erklärbar durch verminderte Perfusion bei reduzierter LVEF. In Hinsicht auf postoperativ aufgetretene Myokardischämien oder -infarkte ergaben sich zwischen den Gruppen ebenfalls keine signifikanten Unterschiede. Auffällig war jedoch ein signifikant höheres Auftreten eines postoperativen Low-output-Syndroms ohne Infarktnachweis in der Venengruppe. Mit neun Fällen in der Gruppe I gegenüber zwei in der Gruppe II war der Unterschied mit p < 0,05 signifikant. Die Revaskularisierung der myokardialen Vorderwand mit einem IMA-Graft erscheint somit die effektivere und sicherere Methode darzustellen, perioperative Ischämien am Myokard in der Reperfusionsphase zu vermeiden. Die Ergebnisse unserer Untersuchung lassen folgende Schlußfolgerungen zu: Patienten mit koronarer Herzkrankheit und reduzierter linksventrikulärer Pumpfunktion haben ein deutlich erhöhtes Operationsrisiko. Die Verwendung der Arteria thoracica interna als Bypass-Graft hat keine Nachteile in Hinsicht auf den Operationserfolg, auch wenn ein signifikant erhöhtes Nachblutungsrisiko in Kauf genommen werden muß. In Hinsicht auf bessere Offenheitsraten sowie weniger Auftreten von kardialen Ereignissen im Langzeitverlauf sollte die Arteria thoracica interna auch in Deutschland bei Patienten mit erniedrigter LVEF konsequent und routinemäßig als Bypass-Graft angestrebt werden.

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