Komposittransplantation av aortikarot, stigande aorta och proximal aortabåge

Introduktion och allmän strategi

Det finns flera indikationer för att reparera aortikarot och stigande aorta. Den vanligaste är aneurysmal dilatation av aortikarot ± ascending aorta som är förknippad med dysfunktion av aortaklaffen (i allmänhet regurgitation). I detta fall kan aortaklaffbladen i grunden vara normala, men det finns en förlust av den sinotubulära korsningen på grund av utvidgningen av aorta. Detta kan leda till otillräcklig koaptation av bladbladen och därför orsaka klaffregurgitation. Hos andra patienter kan aortaklaffbladen vara onormala på grund av bikuspid morfologi (äkta bikuspid eller pseudobikuspid klaff) och sjukdomen är förknippad med en förstorad aorta ascendens. När den primära indikationen för att operera patienten är aortaklaffsjukdom eller myokardrevaskularisering, ersätts vanligtvis den ascenderande aortan mycket frikostigt (det vill säga om diametern är större än 4,5 cm). En annan situation som kräver reparation av aortakroppen och den ascenderande aorta är patienten som uppvisar allvarlig stenos av aortaklaffen (antingen bikuspid eller trikuspid aortaklaffen) och med poststenotisk dilatation av den ascenderande aorta. Om den sinotubulära korsningen bibehålls och aortikarotdiametern på nivån för Valsalvas sinus inte överstiger 4 cm, brukar författaren i denna patientkategori genomföra ett separat aortaklaffbyte och ett suprakoronärt byte av den uppåtgående aortan med ett protesgraft.

Under det senaste decenniet har författaren varit alltmer aggressiv när det gäller byte av hela den ascenderande aortan och har använt en kort period av milt hypotermi-stillestånd mycket frikostigt för att utföra den distala anastomosen utan aortisk tvärklämma. De viktigaste fördelarna med denna strategi är: en mer komplett reparation av den stigande aortan och ett enklare slutförande av den distala anastomosen på samma nivå som den proximala anastomosen av aortabågen. Erfarenheterna från författarens institution med måttligt hypotermiskt cirkulationsstillestånd (kärntemperatur 28-30 °C och tympantemperatur 22-24 °C) har varit mycket uppmuntrande, med en frekvens av neurologiska komplikationer på mindre än 2 % vid elektiv kirurgi.

Preoperativ bedömning av patienter som kräver kirurgi av aortakroppen och det ascenderande ± proximala aortabågen innefattar i allmänhet en transtorakal ekokardiografi och antingen en angio-CT-scanning eller en magnetresonanstomografi för att få all nödvändig information om hela thorakala aortan. En korrekt beskrivning av aortautvidgningen är nödvändig för att kunna planera ingreppet optimalt, särskilt nivån på den distala anastomosen. Hos patienter som är yngre än 40 år och som inte har någon förkalkning av kranskärlen i hjärt-CT-scanningen utförs ingen angiografi. Denna undersökning utförs dock hos alla patienter med betydande kardiovaskulära riskfaktorer och hos dem som är äldre än 40 år.

Kliniska vinjetter

I den första videon demonstreras tekniken för kompositgraftbyte av aortakroppen (Video 1). Patienten var 45 år gammal och led av annulo-aortisk dilatation med svår regurgitation av aortaklaffen. Annulus var 29 mm i diameter och det fanns många fenestrationer i nivå med de tre kommissurerna. Författaren ansåg att ett David-förfarande var indicerat, men patienten insisterade på att få det mest definitiva alternativet, nämligen en mekanisk ventil. Resektion av aortikarot och aortaklaffen utfördes och koronaröppningarna exciderades med en liten kant av aortavävnad. Ett 27 mm komposittransplantat dimensionerades och fixering i nivå med aortakulären utfördes med hjälp av avbrutna teflonarmade Ethibond 2.0-suturer. Stygnen gjordes från den ventrikulära sidan. Alternativt kan stygnen göras från utsidan inåt, så att pledgetterna lämnas utanför aorta (detta är särskilt användbart för att smalna av en liten del av aortakulären). Kranskärlen återimplanterades med kontinuerliga 6,0 Prolene-suturer, med början i vänster ostium. För att kontrollera hemostasen instilleras kardioplegia i aortatransplantatet och fibrinkitt (Evicel, Ethicon, (New Brunswick, NJ, USA)) kan användas. Slutligen utförs den distala anastomosen, tvärklämman avlägsnas och noggrann avluftning sker genom nålpunktion av protesgraftet och koldioxidinsufflation i operationsfältet.

Den andra videon illustrerar tekniken för ett separat byte av aortaklaffen och suprakoronar graft på en 68-årig man, som presenterades med allvarlig aortastenos i kombination med måttlig regurgitation och poststenotisk dilatation av den uppåtgående aorta (video 2). Dimensionerna på aortikaroten var praktiskt taget normala med en diameter på 3,8 cm i nivå med Valsalvas sinus och den sinotubulära korsningen var välbevarad. På denna nivå var aortaväggens kvalitet utmärkt. Selektiv kardioplegi administrerades i kranskärlen. Aortaklaffbyte utfördes med en biologisk Edwards Lifesciences (Irvine, Kalifornien, USA) Perimount Magna Ease 25 mm protes och suprakoronar graftbyte utfördes med en Vascutek Terumo Anteflow (Renfrewshire, Skottland, Storbritannien) protes 28 mm (sidearm 10 mm). Den distala anastomosen utfördes först, därefter klipptes transplantatet till lämplig längd och den proximala anastomosen utfördes sist. Inget förstärkningsmaterial användes för anastomoserna. Den totala tiden för tvärklämningen var 52 minuter, inklusive ett milt hypotermiskt cirkulationsstillestånd på åtta minuter och antegrad cerebral perfusion på fem minuter. Patienten återhämtade sig väl och skrevs ut postoperativt dag sex.

Operativ teknik

Kardiopulmonell bypass och myokardskydd

Patienter med aortarotsjukdom och de med ascenderande aortaaneurysm opereras genom en median sternotomi. Hos majoriteten av de patienter som lider av arteriosklerotiskt aneurysm är vanligen hela den ascenderande aorta dilaterad. Om det arteriella återflödet av kardiopulmonell bypass utförs genom aortakanulation placeras kanylen i den mest kraniala delen av den stigande aorta. Som ett alternativ till direkt aortakanulation utförs kanulation av höger arteria subclavia hos alla patienter med akut aortadissektion av typ A och hos de patienter som förväntas ha en svår sternell reentry på grund av ett omopererat ingrepp. Kanylering av arteria femoralis utförs endast i undantagsfall, t.ex. hos patienter som behöver akut kanylering vid mekanisk regurgitation. Venöst dränage utförs genom höger förmakskanyl med hjälp av en tvåstegskanyl. Kardiopulmonell bypass sätts in vid måttlig hypotermi (antingen 32 °C för enklare ingrepp eller 28-30 °C för ingrepp där ett kort cirkulationsstillestånd planeras). En ventil för vänster hjärthåla placeras genom den högra övre lungvenen och sedan genom mitralisklaffen in i vänster ventrikel hos patienter med betydande aortainsufficiens. Det är mycket viktigt att undvika dilatation av vänster kammare i händelse av kammarflimmer under nedkylningsperioden. Ibland är det omedelbart nödvändigt att korsförklämma aortan när hjärtat börjar flimra. När aortan har korsförklämts öppnar författaren den stigande aorta och administrerar antegrad kallblodskardioplegi direkt i kranskärlsöppningarna. Hos patienter utan aortisk regurgitation administreras kardioplegi genom en aortikarotkanyl. Kallblodskardioplegi upprepas med 20-30 minuters mellanrum under hela fallet.

Aortikarotbyte

De specifika teknikerna för aortikarotreparation – t.ex. ett David-förfarande eller ett kompositgraftbyte (Video 1) – är skräddarsydda för patologin och baserade på aortaklaffens tillstånd, Valsalvas sinus och placeringen av kranskärlsöppningarna. Det finns faktiskt flera operativa tekniker för att reparera aortikaroten och indikationen hanteras individuellt för varje patient. Om aortakulorna är av normal storlek och aortaklaffbladen är sjuka, är aortaklaffbyte i kombination med suprakoronartransplantation vår föredragna metod (video 2). Hos vissa patienter med normala aortaklaffblad samt normala aortainsusar är ensam ersättning av den uppåtgående aorta med hjälp av ett underdimensionerat suprakoronartransplantat den föredragna tekniken, eftersom den vanligtvis är tillräckligt effektiv för att behandla samtidigt existerande mild till måttlig klaffregurgitation genom att förtränga den sinotubulära korsningen.

Om diametern på aortakulorna överstiger 4 cm (hos patienter som är yngre än 70 år) och aortaklaffbladen är sjuka är det indicerat med aortikarotbyte med hjälp av den modifierade Bentall-tekniken. Hos dessa patienter är kranskärlen vanligen förskjutna kraniellt från aortakulären. Innan rekonstruktionen påbörjas brukar författaren helt och hållet resektera den stigande aorta och aortikaroten. Kranskärlsöppningarna skärs ut med en liten ring av aortavävnad och mobiliseras för att möjliggöra en spänningsfri återimplantation i aortakroppen. Inklusionstekniken har inte använts under de senaste 20 åren, eftersom författaren anser att denna teknik oftare är förknippad med pseudo-aneurysm i kranskärlsöppningarna på medellång till lång sikt.

Införandet inleds med proximal sutur av kompositgraftprotesen till aortakulären med hjälp av separerad madrasssutur av 2,0 Ethibond som backas upp med små teflonpledgets. Den första suturen placeras i nivå med kommissuren mellan vänster och höger koronarsinus och de följande suturerna sys medurs (bild 1). Suturerna placeras genom annulus med pledgets kvar antingen på aortakanten, vilket innebär att annulus evertas, men i små ringdiametrar. Författaren föredrar att sticka dessa suturer från den ventrikulära sidan till aorta, vilket innebär att pledgetterna ligger under aortakulären. Därefter placeras suturerna genom syringen på den sammansatta transplantatprotesen (bild 2), som senare läggs ned till aortaannulus (bild 3). Suturerna dras sedan åt och klaffen placeras i vänster kammares utflödeskanal (detta ger utmärkt hemostas).

Bild 1: Suturering av kompositgraftprotesen till aortakulären börjar i höjd med commissure mellan vänster och höger koronarsinus och fortsätter medurs i bakåtriktad riktning upp till mitten av den icke-koronära sinus. Därefter tillämpas framhandsteknik för resten av den icke-koronära sinus och den vänstra koronarsinus.

Bild 2: Suturerna förs genom klaffens sömnadsmanschett. I det här fallet placerades teflonpledgetterna under aortakulären. Alternativt kan stygnen utföras från aortikasidan (outside-in) så att teflonpledgets lämnas utanför blodflödet. Detta är särskilt gynnsamt i de fall då storleken på aortakulären måste minskas.

Bild 3: Det sammansatta transplantatet paraskuteras sedan in i aortakulären (mekanisk klaff) eller placeras i ett supra-annulärt läge när en bioprotesisk klaff har använts. Suturerna dras åt och skärs av. Vid denna tidpunkt har kärntemperaturen vanligen nått 28 eller 30 °C för att fortsätta med den distala anastomosen i nivå med det proximala (öppna) aortabågen.

När den annulära anastomosen har utförts har patientens temperatur vanligen nått den målinriktade kärntemperaturen på 28 till 30 °C. Patienten placeras i Trendelenburgposition och Pentothal administreras. När bispektralindex har sänkts till noll avbryts den extrakorporeala cirkulationen. Den arteriella kanylen dras ut ur den stigande aorta. Vid denna tidpunkt reseceras den kraniala delen av den stigande aorta och därefter placeras selektiva perfusionskatetrar i båda de vanliga halspulsådern för antegrad selektivt cerebralt skydd. Vanligtvis tar det cirka 30 sekunder till 1 minut att starta den cerebrala perfusionen. Denna teknik för cerebral perfusion kräver ett konstant flöde på cirka 500 milliliter per minut, med ett perfusionstryck som inte överstiger 60 mmHg. Vid hypotermiskt cirkulationsstillestånd med cerebral perfusion konstrueras den distala anastomosen i nivå med arteria innominata. Vanligtvis används en Vascutek Anteflow-protes som underlättar återkanalisering av patienten genom protesens sidovapen så snart den distala anastomosen har utförts. Strax innan den extrakorporeala cirkulationen återupptas drar författaren tillbaka perfusionskatetrarna och tittar på den nästan fullbordade avluftningen av de supra-aortala grenarna, aortabågen och protesen som är fastklämd strax under sidoarmen. Kontroll av hemostas kan i detta skede göras mycket enkelt runt hela anastomosen.

Därefter fortsätter arbetet vid aortakroppen. Därefter utförs anastomoserna av kranskärlsöppningarna med kärltransplantatet. Först måste ett neo-ostium skapas med hjälp av en termisk fräs (bild 4). Författaren börjar alltid med återanslutningen av vänster kranskärl. Denna anastomos utförs med hjälp av en kontinuerlig 6,0 Prolene-sutur. En remsa av bovint perikardvävnad används endast i undantagsfall vid mycket bräckliga kranskärlsknoppar eller vid aortadissektion. För den vänsterhänta kirurgen är det ganska lätt att börja denna kontinuerliga sutur från insidan av kranskärlsöppningen och sedan från utsidan av transplantatet. Den bakre delen av anastomosen konstrueras och sedan byts suturen. För den främre delen av denna anastomos sys suturen från utsidan av kranskärlsöppningen till insidan av kärlprotesen (bild 5). När den vänstra kranskärlsöppningen har återimplanterats görs samma procedur för den högra kranskärlsöppningen och anastomosen utförs på samma sätt som på den vänstra sidan (bild 6): här sys suturen (för den bakre väggen) inifrån och ut från insidan av transplantatet och därefter från utsidan – in. När båda koronaranastomoserna har utförts trycksätts transplantatet med hjälp av kallblodskardioplegi i aortikaroten och tvärklämma för transplantatet. I detta skede kan lite fibrinlim användas för att försegla den lilla suturlinjen.

Bild 4: Skapande av den vänstra neoöppningen för att återfästa den vänstra kranskärlen, med hjälp av en termisk fräs.

Bild 5: Den vänstra kranskärlsöppningen har återfästs. Jag börjar anastomosen vid den bakre väggen från insidan av kranskärlet och syr ihop transplantatet från utsidan. När hälften av anastomosen har utförts fortsätter författaren med den andra änden av suturen och utför den främre väggen från utsidan in i kranskärlet och inifrån och ut genom transplantatet (det sista stygnet visas på denna bild).

Bild 6: Samma procedur för höger kranskärl. Anastomosen för den vänsterhänta kirurgen påbörjas på bakväggen in-ut genom transplantatet och därefter förs nålen in i kranskärlsknappen out-in. När hälften av anastomosen har utförts fortsätter arbetet med den andra änden av suturen som förs genom transplantatet in-ut och sedan genom koronarknappen.

Med en minimal men inte överdriven mobilisering av kranskärlen är det alltid möjligt att direkt implantera dessa knappar i kärltransplantatet. I vissa mycket få men komplicerade fall av reoperation kan en alternativ teknik för implantation av kranskärlen vara nödvändig, om mobilisering av knapparna kan vara farlig. I dessa fall har författaren använt den klassiska Cabrol-tekniken med ett 6-8 millimeter protesgraft för att återimplantera motsvarande kranskärl. På senare tid har författaren föredragit att använda ett kort segment av venus saphenus för detta ändamål. Innan ingreppet avslutas anastomoseras den proximala protesen av det sammansatta transplantatet (proximala delen) till det protesiska segmentet som kommer från aortabågen med hjälp av 4,0 Prolene continued suturlinje.

I detta skede avluftas den ascenderande aorta med hjälp av en nål och tvärklämman avlägsnas. Patienten ligger fortfarande i Trendelenburgläge och avluftningen underlättas med hjälp av koldioxidinsufflation i operationsområdet (bild 7). Epikardiella pacemakerelektroder placeras på ventrikeln och höger förmak och patienten avvänjs från kardio-pulmonell bypass under AAI-stimulering 90/min. så snart kärntemperaturen har nått 35,5 °C.

Bild 7: ;Intraoperativ situs i slutet av ingreppet. Kompositgraftprotesen har anastomoserats med det proximala båg – ascenderande graftet. En nål används för avluftning. Patienten ligger i Trendelenburgposition. Vänster anteflow-sidkarm med den arteriella kanylen för återgång från CPB.

Perikardiet stängs över protesgraftprotesen och thoraxdränage sätts i perikardhålan och i det retrosternala utrymmet. Bröstbenet försluts på typiskt sätt med hjälp av trådar. Huden försluts sedan intrakutant med självresorberande suturmaterial. Innan man lämnar OP-teatern bekräftar transesofageal ekokardiografi reparationens kvalitet och kontrollerar hjärtats fyllning, klaffens funktion och kontraktiliteten i båda ventriklarna.

Reparation av aortikaroten med hjälp av kompositgraftbyte är en etablerad teknik för patienter hos vilka en aortaklaffsparande rotreparation inte är lämplig. Det sammansatta transplantatet är tillgängligt med det bästa protesmaterialet som finns på marknaden: bileafletventiler som är fästa vid kärltransplantat som används för isolerad aortaersättning (1).

Sedan den ursprungliga beskrivningen av Bentall har ett flertal modifieringar av tekniken föreslagits. Den nutida tekniken för återanslutning av kranskärl med hjälp av öppna eller knäppta anastomoser introducerades av Nicholas Kouchoukos 1981 (2). Materialförfiningar har avsevärt förbättrat hemostasen på nivån för kärltransplantatet och även vid övergången mellan klaffens sömnadsmanschett och kärlprotesen. Därför är den nuvarande metoden för sammansatta transplantat den öppna tekniken snarare än tekniken med inklusion av transplantat, som fortfarande kan rekommenderas för de mest komplicerade fallen (t.ex. reoperationer). Vid svår hemostas kan ett perikardplåster användas för att inkludera transplantatet (suturlinjen går från lungartären, den fria övre kanten av höger kammare och på höger sida till den övre vena cava). Om det finns spänning under plåstret på grund av ihållande blödning kan utrymmet under plåstret avledas till höger förmak med hjälp av ett transplantat av liten kaliber som en modifiering av den teknik som beskrevs av Cabrol. Med dagens förbättringar är detta ytterst sällsynt.

Erfarenheten med kompositgraftbyte vid författarens institution utgör cirka 80 fall per år med olika patologier (3). Vid elektiv behandling har sjukhusmortaliteten varit jämförbar med mortaliteten vid isolerad aortaklaffersättning och ligger runt 1,5 till 2,5 %. Den perioperativa risken ökar vid aortadissektion, men radikal reparation av aortikaroten förhindrar senare reoperationer.

Det faktum att operationen utförs av en vänsterhänt kirurg ökar inte den perioperativa risken (4). I sin rapport om vänsterhänta kirurger avslöjade Adsumilli vänsterhänta kirurgers uppfattningar om hur de anpassar sig till en högerhänt värld (5). Personligen förväntar sig författaren inte att vänsterhänta kirurger behöver anpassa sig till tekniker som beskrivs av högerhänta mentorer. Tidig lateralitetsrelaterad handledning under läkarutbildningen och under den kirurgiska AT-läkarutbildningen med tillhandahållande av vänsterhänta instrument kan minska de olägenheter som vänsterhänta kirurger kan stöta på under inlärningen. Författaren har dock funnit att vissa situationer underlättas av att vara vänsterhänt, till exempel konstruktionen av den distala anastomosen på den öppna bågen, liksom återfästandet av den vänstra kranskärlen till den vaskulära delen av kompositgraftet.

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. Resektion av ascenderande aortaaneurysm och byte av aortaklaff. J Thorac Cardiovasc Surg. 1981;81:142-3.
3. Paterick TE, Ammar KA, Jan MF, Loberg R, Buch M, Khandheria BK, Tajik AJ. Aortopatier: etiologier, genetik, differentialdiagnos, prognos och behandling. 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. Vänsterhänta kirurger: Är de utelämnade? Current Surgery 2004;61:587-91