Composite Graft Replacement of the Aortic Root, Ascending Aorta, and Proximal Aortic Arch

Introduction and General Strategy

Istnieje kilka wskazań do naprawy korzenia aorty i aorty wstępującej. Najczęstszym z nich jest tętniakowate poszerzenie korzenia aorty ± aorty wstępującej, które wiąże się z dysfunkcją zastawki aortalnej (ogólnie niedomykalnością). W tym przypadku płatki zastawki aortalnej mogą być zasadniczo prawidłowe, ale z powodu poszerzenia aorty dochodzi do utraty połączenia zatokowo-pęczkowego. Może to prowadzić do niedostatecznej koaptacji płatków i tym samym powodować niedomykalność zastawki. U innych pacjentów płatki zastawki aortalnej mogą być nieprawidłowe z powodu morfologii dwudzielnej (zastawka dwudzielna lub rzekomo dwudzielna), a choroba wiąże się z powiększeniem aorty wstępującej. Gdy głównym wskazaniem do operacji jest choroba zastawki aortalnej lub rewaskularyzacja mięśnia sercowego, aorta wstępująca jest zwykle wymieniana bardzo liberalnie (to znaczy, gdy jej średnica jest większa niż 4,5 cm). Inną sytuacją, która wymaga naprawy korzenia aorty i aorty wstępującej, jest pacjent z ciężkim zwężeniem zastawki aortalnej (dwu- lub trójdzielnej) oraz z poststenotycznym poszerzeniem aorty wstępującej. W tej kategorii chorych, jeśli połączenie zatokowo-przedsionkowe jest zachowane, a średnica korzenia aorty na poziomie zatok Valsalvy nie przekracza 4 cm, autor zwykle przystępuje do oddzielnej wymiany zastawki aortalnej i nadkoronowej wymiany aorty wstępującej za pomocą przeszczepu protetycznego.

W ostatniej dekadzie autor coraz bardziej agresywnie podchodził do wymiany całej aorty wstępującej i bardzo liberalnie wykorzystywał krótki okres łagodnego zatrzymania krążenia w hipotermii do wykonania dystalnego zespolenia bez zacisku aortalnego. Głównymi zaletami tej strategii są: najbardziej kompletna naprawa aorty wstępującej i łatwiejsze wykonanie zespolenia dystalnego na poziomie zespolenia z proksymalnym łukiem aorty. Doświadczenia ośrodka autora z umiarkowanym hipotermicznym zatrzymaniem krążenia (temperatura rdzenia 28-30°C i temperatura tympanalna 22-24°C) są bardzo zachęcające, z odsetkiem powikłań neurologicznych poniżej 2% dla operacji w trybie planowym.

Przedoperacyjna ocena pacjentów wymagających operacji korzenia aorty i wstępującego ± proksymalnego łuku aorty zazwyczaj obejmuje echokardiografię przezklatkową oraz tomografię komputerową (angio CT) lub rezonans magnetyczny w celu uzyskania wszystkich niezbędnych informacji o całej aorcie piersiowej. Prawidłowy opis rozwarstwienia aorty jest niezbędny do optymalnego zaplanowania zabiegu, szczególnie poziomu zespolenia dystalnego. U pacjentów poniżej 40 roku życia i bez zwapnień w tętnicach wieńcowych w tomografii komputerowej serca nie wykonuje się angiografii. Badanie to wykonuje się jednak u każdego pacjenta z istotnymi czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego oraz u osób w wieku powyżej 40 lat.

Winiety kliniczne

W pierwszym filmie zademonstrowano technikę zespolenia korzenia aorty (film 1). Pacjentka miała 45 lat i cierpiała na poszerzenie pierścieniowo-aortalne z ciężką niedomykalnością zastawki aortalnej. Średnica pierścienia wynosiła 29 mm, a na poziomie trzech komisur występowały liczne fenestracje. Autor uważał, że wskazany jest zabieg Davida, ale pacjentka nalegała na wybór najbardziej ostatecznej opcji, czyli zastawki mechanicznej. Wykonano resekcję korzenia aorty i zastawki aortalnej oraz wycięto otwory wieńcowe z niewielkim obrzeżem tkanki aortalnej. Dopasowano rozmiar przeszczepu kompozytowego 27 mm i wykonano fiksację na poziomie pierścienia aortalnego za pomocą przerywanych szwów teflonowo-ramiennych Ethibond 2.0. Szwy zostały założone od strony komory. Alternatywnie szwy można założyć od zewnątrz do wewnątrz, pozostawiając zastawkę na zewnątrz aorty (jest to szczególnie pomocne przy zwężaniu niewielkiej części pierścienia aortalnego). Tętnice wieńcowe ponownie wszyto szwami ciągłymi 6.0 Prolene, zaczynając od lewego ostium. Aby kontrolować hemostazę, do przeszczepu aortalnego wprowadzono kardioplegię i można użyć uszczelniacza fibrynowego (Evicel, Ethicon, (New Brunswick, NJ, USA)). Na koniec wykonuje się zespolenie dystalne, usuwa się zacisk krzyżowy i przeprowadza staranne odpowietrzanie poprzez nakłucie igłą przeszczepu protetycznego i insuflację CO2 w polu operacyjnym.

Drugi film wideo ilustruje technikę oddzielnej wymiany zastawki aortalnej i przeszczepu nadwieńcowego u 68-letniego mężczyzny, u którego stwierdzono ciężką stenozę aortalną połączoną z umiarkowaną niedomykalnością i poststenotycznym poszerzeniem aorty wstępującej (Wideo 2). Wymiary korzenia aorty były praktycznie prawidłowe, średnica na poziomie zatok Valsalvy wynosiła 3,8 cm, a połączenie zatokowo-otrzewnowe było dobrze zachowane. Na tym poziomie jakość ściany aorty była doskonała. Do tętnic wieńcowych podano kardioplegię selektywną. Do wymiany zastawki aortalnej użyto biologicznej protezy Edwards Lifesciences (Irvine, Kalifornia, USA) Perimount Magna Ease 25 mm, a do wymiany przeszczepu nadwieńcowego protezy Vascutek Terumo Anteflow (Renfrewshire, Szkocja, Wielka Brytania) 28 mm (bocznica 10 mm). Najpierw wykonywano zespolenie dystalne, następnie przycinano przeszczep na odpowiednią długość i jako ostatnie wykonywano zespolenie proksymalne. W zespoleniach nie stosowano materiału wzmacniającego. Całkowity czas zacisku wynosił 52 minuty, w tym 8 minut łagodnego hipotermicznego zatrzymania krążenia i 5 minut antegrade’owej perfuzji mózgowej. Pacjent powrócił do zdrowia i został wypisany w szóstej dobie pooperacyjnej.

Technika operacyjna

Pomostowanie sercowo-płucne i ochrona mięśnia sercowego

Pacjenci z chorobą korzenia aorty oraz pacjenci z tętniakiem aorty wstępującej są operowani przez sternotomię pośrodkową. U większości chorych z tętniakiem aorty wstępującej cała aorta wstępująca jest zwykle poszerzona. Jeśli powrót tętniczy ominięcia krążeniowo-oddechowego wykonywany jest przez kaniulację aorty, kaniula umieszczana jest w najbardziej doczaszkowej części aorty wstępującej. Alternatywą dla bezpośredniej kaniulacji aorty jest kaniulacja prawej tętnicy podobojczykowej u wszystkich chorych z ostrym rozwarstwieniem aorty typu A oraz u tych chorych, u których spodziewana jest trudna ponowna kaniulacja mostka z powodu ponownego zabiegu. Kaniulację tętnicy udowej wykonuje się tylko wyjątkowo, np. u chorych, którzy wymagają kaniulacji w trybie nagłym podczas mechanicznej regurgitacji. Drenaż żylny wykonuje się przez kaniulację prawego przedsionka za pomocą dwustopniowej kaniuli. Pomostowanie krążeniowo-oddechowe włącza się w umiarkowanej hipotermii (32°C dla prostszych zabiegów lub 28-30°C dla tych, w których planowane jest krótkie zatrzymanie krążenia). Wentyl do lewych jam serca zakłada się przez żyłę płucną górną prawą, a następnie przez zastawkę mitralną do lewej komory u chorych z istotną niedomykalnością aortalną. Bardzo ważne jest, aby w przypadku migotania komór w okresie chłodzenia nie dopuścić do poszerzenia lewej komory. Czasami po rozpoczęciu migotania komór serca konieczne jest natychmiastowe zaklemowanie aorty. Po zaklemowaniu aorty autor otwiera aortę wstępującą i podaje kardioplegię z zimnej krwi bezpośrednio do otworów wieńcowych. U chorych bez niedomykalności aortalnej kardioplegię podaje się przez kaniulę do korzenia aorty. Kardioplegię zimną krwią powtarza się w odstępach 20-30 minutowych przez cały czas trwania zabiegu.

Wymiana korzenia aorty

Szczególne techniki naprawy korzenia aorty – np. procedura Davida lub wymiana przeszczepu kompozytowego (Wideo 1) – są dostosowane do patologii i oparte na stanie zastawki aortalnej, zatok Valsalvy i lokalizacji otworów wieńcowych. W rzeczywistości istnieje kilka technik operacyjnych naprawy korzenia aorty, a wskazania do nich są rozpatrywane indywidualnie dla każdego pacjenta. Jeśli zatoki aortalne są prawidłowej wielkości, a płatki zastawki aortalnej są chore, preferowanym postępowaniem jest wymiana zastawki aortalnej połączona z wymianą przeszczepu nadwieńcowego (Wideo 2). U niektórych pacjentów z prawidłowymi płatkami zastawki aortalnej oraz prawidłowymi zatokami aortalnymi preferowaną techniką jest samotna wymiana aorty wstępującej przy użyciu niewymiarowego przeszczepu nadwieńcowego, ponieważ jest ona zwykle wystarczająco skuteczna w leczeniu współistniejącej łagodnej lub umiarkowanej niedomykalności zastawki poprzez zwężenie połączenia zatokowo-otrzewnowego.

Jeśli średnica zatok aortalnych przekracza 4 cm (u pacjentów poniżej 70. roku życia), a płatki zastawki aortalnej są chore, wskazana jest wymiana korzenia aortalnego zmodyfikowaną techniką Bentalla. U tych chorych tętnice wieńcowe są zwykle przesunięte doczaszkowo w stosunku do pierścienia aorty. Przed przystąpieniem do rekonstrukcji autor zwykle dokonuje całkowitej resekcji aorty wstępującej i korzenia aorty. Otwory wieńcowe są wycinane wraz z małym pierścieniem tkanki aortalnej i mobilizowane, aby umożliwić beznapięciową reimplantację do protezy aortalnej. Technika inkluzji nie była stosowana w ciągu ostatnich 20 lat, ponieważ autor uważa, że ta technika jest częściej związana z tętniakami rzekomymi otworów wieńcowych w perspektywie średnio- i długoterminowej.

Procedura rozpoczyna się od proksymalnego zszycia protezy przeszczepu kompozytowego z pierścieniem aortalnym za pomocą rozdzielonego szwu materacowego z 2,0 Ethibondu, popartego małymi zastawkami teflonowymi. Pierwszy szew jest zakładany na poziomie szczeliny między lewą i prawą zatoką wieńcową, a kolejne są zszywane zgodnie z ruchem wskazówek zegara (Obraz 1). Szwy są zakładane przez pierścień z pozostawieniem zastawek albo po stronie aorty, co powoduje everting pierścienia, ale przy małej średnicy pierścienia. Autor preferuje przeszycie tych szwów od strony komory do aorty, dlatego zastawki leżą pod pierścieniem aorty. Następnie szwy są zakładane przez pierścień szyjący protezy przeszczepu kompozytowego (Obraz 2), który później jest spadochronizowany w dół do pierścienia aorty (Obraz 3). Szwy są następnie zaciskane, a zastawkę umieszcza się w drodze odpływu lewej komory (zapewnia to doskonałą hemostazę).

Obraz 1: Szycie przeszczepu zespolonego do pierścienia aortalnego rozpoczyna się na poziomie szczeliny między lewą i prawą zatoką wieńcową i jest kontynuowane zgodnie z ruchem wskazówek zegara w kierunku wstecznym aż do środka zatoki wieńcowej. Następnie stosuje się technikę przedniej ręki w odniesieniu do pozostałej części zatoki wieńcowej i lewej zatoki wieńcowej.

Obraz 2: Szwy przechodzą przez mankiet do szycia zastawki. W tym przypadku zastawki teflonowe zostały umieszczone poniżej pierścienia aortalnego. Alternatywnie, szwy mogą być wykonane od strony aorty (outside-in), pozostawiając teflonowe zastawki poza przepływem krwi. Jest to szczególnie korzystne w przypadku, gdy konieczne jest zmniejszenie rozmiaru pierścienia aortalnego.

Obraz 3: Przeszczep zespolony jest następnie wpuszczany na spadochronie do pierścienia aortalnego (zastawka mechaniczna) lub umieszczany w pozycji nadpanewkowej, gdy zastosowano zastawkę bioprotetyczną. Szwy są zaciskane i przecinane. W tym czasie temperatura rdzenia musi być zazwyczaj doprowadzona do 28 lub 30°C, aby można było wykonać zespolenie dystalne na poziomie proksymalnego (otwartego) łuku aorty.

Po wykonaniu zespolenia pierścieniowego temperatura pacjenta zazwyczaj osiąga docelową temperaturę rdzenia 28 do 30°C. Pacjent jest układany w pozycji Trendelenburga i podawany jest Pentothal. Po obniżeniu indeksu bispektralnego do zera przerywa się krążenie pozaustrojowe. Kaniula tętnicza zostaje wyciągnięta z aorty wstępującej. W tym czasie resekowana jest część czaszkowa aorty wstępującej, a następnie do obu tętnic szyjnych wspólnych zakładane są cewniki do selektywnej perfuzji w celu antygradacyjnej selektywnej ochrony mózgu. Rozpoczęcie perfuzji mózgowej trwa zwykle od 30 sekund do 1 minuty. Ta technika perfuzji mózgowej wymaga stałego przepływu około 500 mililitrów na minutę, przy ciśnieniu perfuzyjnym nie przekraczającym 60 mmHg. Podczas hipotermicznego zatrzymania krążenia z perfuzją mózgową zespolenie dystalne wykonuje się na poziomie tętnicy pachwinowej. Zwykle stosuje się protezę Vascutek Anteflow, która ułatwia rekanalizację chorego przez boczną część protezy, zaraz po wykonaniu zespolenia dystalnego. Tuż przed ponownym uruchomieniem krążenia pozaustrojowego autor odciąga cewniki perfuzyjne i przygląda się prawie całkowitemu odpowietrzeniu gałęzi nadaortalnych, łuku aorty i protezy, która jest zaciśnięta tuż pod bocznym ramieniem. Kontrolę hemostazy można na tym etapie bardzo łatwo przeprowadzić wokół całego zespolenia.

Później kontynuuje się pracę przy korzeniu aorty. Następnie wykonywane są zespolenia otworów wieńcowych z przeszczepem naczyniowym. Najpierw należy wytworzyć neostium za pomocą frezu termicznego (Obraz 4). Autor zawsze zaczyna od ponownego zespolenia lewej tętnicy wieńcowej. To zespolenie wykonywane jest przy użyciu ciągłego szwu 6.0 Prolene. Pasek osierdzia wołowego stosowany jest tylko wyjątkowo w przypadku bardzo kruchych guzków wieńcowych lub w przypadku rozwarstwienia aorty. Dla leworęcznego chirurga dość łatwe jest rozpoczęcie tego ciągłego szwu od wewnątrz otworu wieńcowego, a następnie od zewnątrz przeszczepu. Tylna część zespolenia jest wykonywana, a następnie szew jest zmieniany. W przypadku przedniej części tego zespolenia szew jest zszywany od zewnątrz otworu wieńcowego do wewnątrz na zewnątrz protezy naczyniowej (Obraz 5). Po ponownym wszczepieniu lewego naczynia wieńcowego ta sama procedura jest wykonywana dla prawej tętnicy wieńcowej, a zespolenie jest wykonywane w podobny sposób jak po stronie lewej (Obraz 6): tutaj szew jest zszywany (dla tylnej ściany) od wewnątrz na zewnątrz przeszczepu, a następnie od zewnątrz do wewnątrz. Po wykonaniu obu zespoleń wieńcowych przeszczep poddawany jest ciśnieniu za pomocą zimnej kardioplegii do korzenia aorty i zacisku krzyżowego do przeszczepu. Na tym etapie można użyć kleju fibrynowego do uszczelnienia niewielkiej linii szwów.

Obraz 4: Tworzenie lewego neootworu w celu ponownego przyłączenia lewej tętnicy wieńcowej przy użyciu noża termicznego.

Obraz 5: Lewe ostium wieńcowe zostało ponownie przyłączone. Rozpoczynam zespolenie na tylnej ścianie od wewnątrz tętnicy wieńcowej i zszywam przeszczep od zewnątrz. Po wykonaniu połowy zespolenia autor kontynuuje pracę drugim końcem szwu i wykonuje ścianę przednią od zewnątrz do wewnątrz tętnicy wieńcowej i od wewnątrz do zewnątrz przez przeszczep (na tym obrazie zademonstrowano ostatni szew).

Obraz 6: Ta sama procedura dla prawej tętnicy wieńcowej. Zespolenie dla leworęcznego chirurga rozpoczyna się na tylnej ścianie in-out przez przeszczep, a następnie igłę wprowadza się do naczynia wieńcowego out-in. Po wykonaniu połowy zespolenia kontynuuje się pracę drugim końcem szwu, który przechodzi przez przeszczep in-out, a następnie przez otwór wieńcowy.

Przy minimalnej, ale nie nadmiernej mobilizacji tętnic wieńcowych, bezpośrednia implantacja tych guzików do przeszczepu naczyniowego jest zawsze możliwa. W nielicznych, ale skomplikowanych przypadkach reoperacji może być konieczna alternatywna technika implantacji naczyń wieńcowych, jeśli mobilizacja guzików może być niebezpieczna. W takich przypadkach autor stosował klasyczną technikę Cabrola z użyciem 6 do 8 milimetrowego przeszczepu protetycznego w celu ponownego wszczepienia odpowiedniej tętnicy wieńcowej. Ostatnio autor preferuje użycie do tego celu krótkiego odcinka żyły odpiszczelowej. Przed zakończeniem zabiegu proksymalną protezę przeszczepu złożonego (część proksymalna) zespala się z segmentem protetycznym pochodzącym z łuku aorty za pomocą 4,0 linii szwu ciągłego Prolene.

Na tym etapie aortę wstępującą odpowietrza się za pomocą igły i usuwa się zacisk krzyżowy. Pacjent nadal znajduje się w pozycji Trendelenburga, a usuwanie powietrza ułatwia insuflacja CO2 w polu operacyjnym (Obraz 7). Elektrody stymulatora nasierdziowego umieszczane są na komorze i prawym przedsionku, a pacjent zostaje odłączony od ominięcia sercowo-płucnego pod stymulacją AAI 90/min. jak tylko temperatura rdzenia osiągnie 35,5°C.

Obraz 7: ;Situs śródoperacyjny na zakończenie zabiegu. Proteza przeszczepu kompozytowego została zespolona z przeszczepem proksymalnym łuku – wstępującym. Do odbarczenia użyto igły. Pacjent znajduje się w pozycji Trendelenburga. Pozostawiamy ramię boczne anteflow z kaniulą tętniczą do powrotu z CPB.

Zamykamy osierdzie nad protezą przeszczepu, zakładamy dreny piersiowe do jamy osierdzia i do przestrzeni za mostkiem. Mostek zamykany jest w typowy sposób przy użyciu drutów. Następnie skóra zamykana jest śródoperacyjnie za pomocą samorozprężalnego materiału szewnego. Przed opuszczeniem sali operacyjnej echokardiografia przezprzełykowa potwierdza jakość naprawy i sprawdza napełnianie serca, funkcję zastawki i kurczliwość obu komór.

Naprawa korzenia aorty za pomocą przeszczepu zespolonego jest uznaną techniką u pacjentów, u których naprawa korzenia z oszczędzeniem zastawki aortalnej nie jest odpowiednia. Przeszczep złożony jest dostępny z najlepszym materiałem protetycznym dostępnym na rynku: zastawki żółciowe przymocowane do przeszczepów naczyniowych, które są używane do izolowanej wymiany aorty (1).

Od czasu oryginalnego opisu przez Bentalla, zaproponowano liczne modyfikacje tej techniki. Współczesna technika ponownego przyłączenia tętnicy wieńcowej z zastosowaniem zespoleń otwartych lub zapinanych na guziki została wprowadzona przez Nicholasa Kouchoukosa w 1981 roku (2). Udoskonalenia materiałowe znacznie poprawiły hemostazę na poziomie przeszczepu naczyniowego, a także w miejscu połączenia mankietu do szycia zastawki z protezą naczyniową. Dlatego też obecnie stosowaną metodą wszczepiania przeszczepu kompozytowego jest technika otwarta, a nie technika włączenia przeszczepu, która może być nadal zalecana w najbardziej skomplikowanych przypadkach (np. reoperacje). W przypadku trudnej hemostazy do włączenia przeszczepu można użyć łaty osierdziowej (linia szwu przechodzi od tętnicy płucnej, wolnego górnego brzegu prawej komory i po prawej stronie do żyły głównej górnej). Jeśli z powodu uporczywego krwawienia występuje napięcie pod łatą, przestrzeń pod łatą może być derywowana do prawego przedsionka za pomocą przeszczepu małego kalibru jako modyfikacja techniki opisanej przez Cabrola. Przy dzisiejszych udoskonaleniach jest to niezwykle rzadkie.

Doświadczenie z wymianą przeszczepu kompozytowego w instytucji autora stanowi około 80 przypadków rocznie z różnymi patologiami (3). W warunkach elektywnych śmiertelność szpitalna jest porównywalna ze śmiertelnością w przypadku izolowanej wymiany zastawki aortalnej i wynosi około 1,5 do 2,5%. Ryzyko okołooperacyjne jest zwiększone w przypadku rozwarstwienia aorty, ale radykalna naprawa korzenia aorty zapobiega późniejszym reoperacjom.

Fakt, że operację wykonuje leworęczny chirurg nie zwiększa ryzyka okołooperacyjnego (4). W swoim raporcie na temat chirurgów leworęcznych Adsumilli ujawnił percepcje chirurgów leworęcznych w przystosowaniu się do świata praworęcznych (5). Osobiście autor nie spodziewa się, aby leworęczni chirurdzy musieli dostosowywać się do technik opisywanych przez praworęcznych mentorów. Wczesny mentoring związany z lateralnością w szkole medycznej i podczas stażu chirurgicznego z zapewnieniem leworęcznych narzędzi może zmniejszyć niedogodności, jakie leworęczni chirurdzy mogą napotkać podczas nauki. Autor zauważył jednak, że niektóre sytuacje są ułatwione dzięki byciu leworęcznym, na przykład wykonanie zespolenia dystalnego na otwartym łuku, a także ponowne przyłączenie lewej tętnicy wieńcowej do części naczyniowej przeszczepu zespolonego.

1. Turina M. Composite Graft replacement of the aortic root using the button technique. Multi-Media Manual Cardio-thorac Surg 2003, doi: 10.1510/MMCTS.2003.000001.
2. Kouchoukos NT, Karp RB. Resection of ascending aortic aneurysm and replacement of aortic valve. J Thorac Cardiovasc Surg. 1981;81:142-3.
3. Paterick TE, Ammar KA, Jan MF, Loberg R, Buch M, Khandheria BK, Tajik AJ. Aortopathies: etiologies, genetics, differential diagnosis, prognosis and management. Am J Med 2013;126:670-8.
4. Bann S, Darzi A. Selection of individuals for training in surgery, Am J Surg 2005;190:98,102.
5. Adusumilli PS, Kell C, Chang JH, Tuorto S, Leitman IM. Left-handed Surgeons: Are They Left Out? Current Surgery 2004;61:587-91

.