ArchivDeutsches Ärzteblatt27/2003Neue Aspekte in der arteriellen koronaren Bypasschirurgie

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Neue Aspekte in der arteriellen koronaren Bypasschirurgie

Dtsch Arztebl 2003; 100(27): A-1876 / B-1558 / C-1466

Wendler, Olaf; Hennen, Benno; Schäfers, Hans-Joachim

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LNSLNS Zusammenfassung
Die koronare Bypassoperation gilt als die Therapieoption der Wahl in der Behandlung der koronaren Mehrgefäßerkrankung. Die langfristige postoperative Prognose wird im Wesentlichen durch den Progress der nativen Arteriosklerose und die Degeneration der Bypassgrafts bestimmt. Beides kann derzeit nur unzureichend durch eine Reduktion der Risikofaktoren und medikamentöse Therapie behandelt werden.
Es ist seit langer Zeit bekannt, dass die Arteria thoracica interna im Gegensatz zu venösen Grafts im Langzeitverlauf kaum degeneriert und verbesserte Funktionsraten aufweist. Da dies für den Patienten postoperativ mit einer verringerten Morbidität und Mortalität einhergeht, erfolgten in den letzten Jahren verstärkte Anstrengungen ausschließlich mit arteriellen Conduits koronare Bypassoperationen durchzuführen. Die Autoren haben seit 1996 an der Etablierung einer Operationstechnik zur komplett arteriellen Revaskularisation gearbeitet. Im Folgenden wird über die klinischen Erfahrungen mit diesem Verfahren und die wissenschaftlichen Untersuchungen zur Physiologie arterieller Grafts im postoperativen Verlauf berichtet.

Schlüsselwörter: koronare Herzkrankheit, chirurgische Therapie, Flussanalyse, Revaskularisation, T-Graft

Summary
New Aspects in Coronary Artery Bypass Grafting
Coronary artery bypass grafting is the therapeutical option of choice in the treatment of multivessel coronary artery disease. Long-term prognosis after the operation is influenced by the progress of the native arterosclerosis and degeneration of venous conduits. At present the reduction of coronary risk factors and conservative medical treatment are the only therapeutical options to reduce these complications. It is well known that the internal thoracic artery shows an improved graft survival compared to venous grafts. This reduces morbidity and mortality of the patients in the long-term postoperative course. Therefore efforts were made to increase the number of arterial conduits. Since 1996 the authors performed complete arterial revascularization at their institution. The clinical experience and the scientific data of the physiology of the arterial grafts during the postoperative course are presented.

Key words: coronary heart disease, surgery, flow analyses, revascularization, T-graft

Die koronare Bypassoperation hat sich in den letzten drei Jahrzehnten zu einem Standardeingriff
in der Herzchirurgie entwickelt. Jährlich werden in Deutschland mehr als 70 000 Patienten mit koronarer Herzerkrankung (KHK) chirurgisch revaskularisiert.
Im Vergleich zur konservativen Therapie resultiert aus der chirurgischen Revaskularisation bei Patienten mit
einer Hauptstammstenose, 3-Gefäß-KHK und einer linksventrikulären Ejektionsfraktion von weniger als 40 Prozent ein Überlebensvorteil im Langzeitverlauf (21). Hierbei scheinen gerade Patienten mit hohem Risikoprofil (diffuse KHK und schwere linksventrikuläre Dysfunktion) am meisten zu profitieren (2). Vergleichende Studien zwischen chirurgischer Revaskularisation und perkutaner Koronarangioplastie (PTCA) konnten keinen Unterschied hinsichtlich des initialen Patientenüberlebens aufzeigen (15). Allerdings fand sich in der BARI-Studie („bypass angioplasty revascularization investigation“) im Langzeitverlauf eine erhöhte Inzidenz an Reinterventionen nach PTCA (3). Selbst durch die Verwendung von koronaren Stents zur PTCA kann diese erhöhte Inzidenz an Restenosierungen und Reinterventionen nicht verhindert werden (18). Die BARI-Untersuchungen konnten zusätzlich zeigen, dass für Patienten mit einem Diabetes mellitus durch die chirurgische Revaskularisation ein signifikanter Überlebensvorteil erzielt werden konnte (3).
Trotzdem werden diese positiven Resultate durch die vaskulären Komplikationen an venösen Bypassgrafts überschattet. Sie erklären, dass in
verschiedenen Untersuchungen, beispielsweise der CASS-Studie („coronary artery surgery study“), 7 bis 8 Jahre postoperativ eine erhöhte Sterblichkeit der operierten Patienten zu verzeichnen ist, die den initialen Überlebensvorteil im Vergleich zur konservativen Therapie relativierte (8).
Seit Mitte der 80er-Jahre ist bekannt, dass die Arteria thoracica interna (ITA), die auch als Arteria mammaria bezeichnet wird, den venösen Bypassgefäßen hinsichtlich der Offenheitsraten nach zehn Jahren (90 Prozent versus 60 Prozent) überlegen ist (12).
Die verbesserte Prognose der ITA führt zu einer niedrigeren Morbidität und Mortalität der Patienten im Langzeitverlauf (12). Aus diesem Grund gilt die Revaskularisation der Herzvorderwand mittels der linksseitigen ITA in Kombination mit Venengrafts zur Hinter- und Seitenwand des Herzens derzeit als das Standardverfahren in der chirurgischen Behandlung der KHK. Aber auch in dieser Kombination von einer ITA mit Venengrafts führt die Degeneration des venösen Graftmaterials im langfristigen Verlauf zu rezidivierenden kardialen Beschwerden mit der Notwendigkeit der erneuten Intervention.
Derzeit steht keine prophylaktische konservative Therapie zur Verfügung, mit der diese sowohl medizinisch als auch ökonomisch belastenden Komplikationen angegangen werden können. In den letzten Jahren wurde von verschiedenen Arbeitsgruppen über verbesserte Langzeitergebnisse nach kombinierter Verwendung der linken und rechten ITA (ITAa) zur Revaskularisation des Ramus interventricularis anterior (RIVA) und des Ramus circumflexus (RCX) berichtet. In einer Metaanalyse von Taggart et al. ließ sich für die Operation mittels zweier ITA ein klarer prognostischer Vorteil belegen (19).
Somit liegt die Schlussfolgerung nahe, dass die ausschließliche Verwendung von arteriellen Grafts die Ergebnisse nach koronarer Bypassoperation weiter verbessert, wozu einzelne Berichte vorliegen (4). Hierzu wurde neben der linken und rechten ITA auch die Arteria radialis (RA) verwandt (1). Die mittelfristigen Offenheitsraten der RA lagen hier nur geringfügig unter denen der ITA (11). Voraussetzung für eine verbesserte langfristige Prognose ist aber in jedem Fall eine möglichst niedrige perioperative Morbidität.
Der Aussicht auf verbesserte Langzeitergebnisse stehen die Nachteile der Verwendung von Arterien gegenüber. Die Dauer der chirurgischen Präparation und somit der gesamten Operation ist verlängert. Arterielle Conduits weisen kleinere Durchmesser, kürzere Länge und größere Vulnerabilität im Vergleich zu Venengrafts auf und stellen somit größere Anforderungen an das manuelle Geschick des Chirurgen. Nach beidseitiger Präparation der ITA ist insbesondere bei Patienten mit diabetischer Stoffwechsellage eine erhöhte Inzidenz an sternalen Wundheilungsstörungen beschrieben worden. Gefürchtet sind zudem myokardiale Durchblutungsstörungen, die bei einem Vasospasmus der arteriellen Conduits auftreten können.
Um diese perioperativen Risiken zu minimieren, wurden in den letzten Jahren verschiedene chirurgische Techniken vorgestellt. Hierzu gehören neben der skelettierenden Präparation der ITA die Einführung der RA als zusätzliches Conduit und die T-Graft-Konfiguration (Graft in Form des Buchstaben „T“).
Techniken der Koronarchirurgie
Skelettierende Präparation der
Arteria thoracica interna
Bei der skelettierenden Präparation der ITA wird das arterielle Graft im Gegensatz zur konventionellen Technik vollständig aus dem umgebenden Fett- und Bindegewebe der Thoraxwand herauspräpariert.
Intraoperativ zeigt die skelettierte ITA im Vergleich zur konventionell präparierten ITA eine ausgeprägtere Gefäßdilatation mit resultierender Zunahme von Gefäßlänge und -durchmesser (6). Sternale Komplikationen sind insbesondere nach bilateraler Präparation bei Diabetikern im Vergleich zur konventionellen Technik reduziert, was auf eine besser erhaltene sternale Kollateralperfusion zurückgeführt wird (5). Funktionelle Nachteile hinsichtlich der langfristigen Ergebnisse zwischen der skelettiert und konventionell präparierten ITA wurden nach 15 Jahren postoperativ bisher nicht beobachtet (10). Die Arbeitsgruppe der Autoren konnte zusätzlich zeigen, dass die intraoperativ gemessene freie Flussrate der skelettierten ITA im Vergleich zum konventionell präparierten Gefäß signifikant erhöht ist, was in einer verbesserten Protektion gegen eine myokardiale Ischämie resultieren könnte (Grafik 1) (22).
Radialarterie
Die Arteria radialis wurde 1973 erstmals von Carpentier (7) als arterielles Graft in der Koronarchirurgie verwandt und von Acar und Calafiore Mitte der 90er-Jahre wieder etabliert. In der Regel wird die Arteria radialis am Unterarm der nicht dominanten Hand entnommen, nachdem mithilfe des Allen-Tests eine ausreichende Kollateralisierung über die Arteria ulnaris nachgewiesen wurde. Mittelfristige Ergebnisse zeigen, dass ihre Offenheitsraten nur gering unter denen der ITA liegen (1,11).
Auch dieses Conduit wird von den Autoren in skelettierender Technik entnommen und vollständig aus seinem Gefäßbett herauspräpariert. Nach distal bildet die oberflächliche Palmararterie, nach proximal der Abgang der Arteria ulnaris die Grenze der Präparation.
T-Graft-Konfiguration
Die T-Graft-Konfiguration wurde erstmals an einem größeren Patientenkollektiv von Tector et al. vorgestellt (20). Die linke ITA wurde bei den Patienten zur Revaskularisa-
tion der Herzvorderwand, die rechte zur Versorgung der Gefäße an der Posterolateral- und der Hinterwand verwandt. Proximal wurde die rechte ITA als freies Graft in die linke ITA implantiert (Grafik 2).
Hierdurch ließ sich mit nur zwei arteriellen Conduits eine komplette Revaskularisation auch bei koronarer 3-Gefäß-KHK erzielen. Auf die zusätzliche Präparation weiterer Conduits konnte verzichtet werden, wodurch sich Dauer und Trauma der Operation reduzieren ließen. Mittlerweile wurden von den Autoren und weiteren Arbeitsgruppen neben der rechten ITA auch die Arteria gastroepiploica (17) und RA (16) als zweites arterielles Conduit verwandt.
Klinische Erfahrungen
Patienten und Operationstechnik
In der Zeit von März 1996 bis Juni 2002 wurden an der Klinik der Autoren 1 386 Patienten mit einer koronaren Mehr-Gefäß-KHK komplett arteriell revaskularisiert (demographische Einzelheiten siehe Tabelle 1). Die Entscheidung zur Verwendung arteriellen Graftmaterials erfolgte aufgrund eines Lebensalters von 70 Jahren oder bei fehlendem venösen Graftmaterial.
Die Operationen wurden bei fast allen Patienten unter Verwendung von zwei arteriellen Conduits durchgeführt. In wenigen Fällen (n = 7; 0,5 Prozent) war ein einzelnes Graft zur kompletten Revaskularisation ausreichend. In der Regel wurde die linke ITA zur Revaskularisation des RIVA und seiner Diagonaläste, das zweite Graft zur Anastomosierung von RCX und rechter Kranzarterie (RCA) verwandt. Die RA wurde bei ausreichender Kollateralperfusion an der Hand als das zweite Conduit der Wahl genutzt (n = 1 204, 87 Prozent). Die rechte ITA wurde bei Patienten angewendet, die eine unzureichende Kollateralperfusion an der Hand aufwiesen oder die Entnahme der RA aus anderen Gründen ablehnten (n = 186, 13 Prozent). Falls die Länge des zweiten Grafts für eine Implantation in die Aorta ascendens nicht ausreichte (n = 1 165, 84 Prozent) wurde dieses proximal in die linke ITA in der bereits erwähnten T-Graft-Konfiguration implantiert.
Bei der Mehrzahl der Patienten wurde die Revaskularisation unter Verwendung der Herz-Lungen-Maschine in moderater systemischer Hypothermie durchgeführt. Lediglich bei Patienten, die eine ausgeprägte Arteriosklerose der Aorta ascendens oder eine schwere Sklerose der hirnversorgenden Gefäße aufwiesen, wurde auf die Klemmung der Aorta aufgrund des embolischen Risikos verzichtet. Sie wurden am schlagenden Herzen ohne Einsatz der extrakorporalen Zirkulation (n = 9, 0,7 Prozent) oder mithilfe der Herz-Lungen-Maschine am fibrillierenden Herzen in tiefer Hypothermie (n = 30, 2,2 Prozent) operiert.
Ergebnisse
Im Mittel wurden 4 6 1 (2 bis 7) Koronargefäße pro Patient anastomosiert. Die mittlere Dauer der Operation betrug 194 6 46 min bei einer Bypasszeit von 82 6 31 min und einer Ischämiezeit von 56 6 24 min. Hervorzuheben ist, dass die Operationszeit unter Verwendung beider ITAa im Vergleich zur Operation mit linker ITA und RA oder Venengrafts signifikant verlängert war (p = 0,0001). Zeitgleich wurden in Kombination mit der Revaskularisation bei 10,8 Prozent der Patienten weitere Eingriffe am Herzen und Gefäßsystem vorgenommen (Tabelle 2).
Die perioperative Morbidität war gering (Tabelle 3). Während des Kranken­haus­auf­enthaltes verstarben 38 Patienten, entsprechend einer Letalität von 2,7 Prozent. Für die koronare Erstoperation ohne Kombinationseingriff lag die Sterblichkeit bei 1,9 Prozent (n = 21 von 1 128).
Postoperative Koronarangiographie
Zur Dokumentation des Operationsergebnisses wurde den ersten 300 arteriell revaskularisierten Patienten eine Woche postoperativ eine Koronarangiographie offeriert. Von diesen willigten 172 Patienten in die Untersuchung ein, die in Kooperation mit den Kollegen der kardiologischen Klinik durchgeführt wurde. Stenosen von 50 Prozent wurden als signifikant bewertet.
Bei 140 von 145 Patienten (96,5 Prozent) zeigte sich die T-Graft-Anastomose ohne Stenose. Von den 263 Anastomosen der linken ITA – zu RIVA und Diagonalästen – waren 252 (95,8 Prozent) suffizient offen. Mit der rechten ITA waren 135 Anastomosen angelegt worden, von denen 129 keine signifikante Stenose aufwiesen (95,6 Prozent). Die 276 Anastomosen an der RA zeigten eine Offenheitsrate von 97,5 Prozent (n = 269).
Intravasale Flussmessungen
Vorraussetzung für eine suffiziente Myokardperfusion ist eine ausreichende koronare Flussreserve (CFR) im Bypassgraft (14). Aus diesem Grund wurden die ersten von den Autoren operierten Patienten mittels intravasaler Flussmessungen nachuntersucht. Mit diesem Verfahren steht ein Diagnostikum zur Verfügung mit dem die CFR im postoperativen Verlauf unter physiologischen Bedingungen gemessen werden kann. Sie gibt eine Information über die physiologische Funktion der arteriellen Bypassgrafts wieder (14). Intraoperative Flussmessungen eignen sich hierfür nicht, da Einflussgrößen wie beispielsweise Herzfrequenz, Blutdruck und Volumenstatus des Patienten nicht ausreichend konstant gehalten werden können.
Um die Sicherheit der arteriellen Revaskularisation mittels T-Graft zu dokumentieren und Fragen von Kritikern beantworten zu können, sollten zwei Sachverhalte geklärt werden:
c Hat der Blutfluss in der Arteria subclavia einen Einfluss auf den Blutfluss im T-Graft (9)?
Eine Woche postoperativ wurden 20 Patienten, die bei 3-Gefäß-KHK eine komplett arterielle Revaskularisation in T-Graft-Technik erhalten hatten, untersucht. Zeitgleich erfolgte eine intravasale Flussmessung in der Arteria subclavia und der proximalen linken ITA nachdem eine Blutdruckmanschette am linken Oberarm angesetzt wurde. Nach dem Lösen der Blutdruckmanschette wurde die Flussmessung wiederholt.
Es zeigte sich, dass der Ruheblutfluss in der Arteria subclavia nach Blockierung der Armdurchblutung signifikant abfiel (p = 0,01) und nach Freigeben der Armdurchblutung überproportional stark anstieg (p = 0,0001). Die zeitgleich bestimmten Blutflusswerte in der proximalen ITA des
T-Graft zeigten keine signifikanten Schwankungen zu den drei Messzeitpunkten (Grafik 3).
c Wird der Blutfluss im T-Graft von der Arteriosklerose der Nativgefäße beeinflusst und ist die koronare Flussreserve auch bei schwerer Arteriosklerose ausreichend hoch (13)?
Um den Einfluss des konkurrierenden nativen Koronarblutflusses auf den Blutfluss im T-Graft untersuchen zu können, werteten die Autoren die intravasalen Flussmessungen von 82 Patienten nach arterieller T-Graft-Revaskularisation aus. Sie wurden hinsichtlich der Anzahl verschlossener nativer Koronargefäße in drei Gruppen unterteilt. In der Gruppe 1 (n = 31) waren alle Koronargefäße stenosiert, aber nicht verschlossen. In der zweiten Gruppe (n = 33) wurden zwei stenosierte Koronargefäße und eine der großen Koronarien (RIVA/RCX/RCA) verschlossen vorgefunden. In der Gruppe 3 (n = 18) war ein Koronargefäß stenosiert, zwei der großen Koronarien (RIVA/RCX/RCA) verschlossen.
Der höchste Ruhefluss im T-Graft wurde in der Gruppe mit zwei verschlossenen Koronarien (Gruppe 3) sowohl eine Woche, als auch sechs Monate postoperativ registriert. Er war zu beiden Zeitpunkten signifikant höher als in den Gruppen 1 und 2, die sich wiederum signifikant voneinander unterschieden (p = 0,05). Auch die maximalen Flusswerte waren signifikant von Gruppe 3 bis Gruppe 1 abnehmend (p = 0,05). Die CFR stieg in allen Gruppen innerhalb von sechs Monaten postoperativ signifikant an (p = 0,01). Hervorzuheben ist, dass sie zu beiden Messzeitpunkten nicht signifikant verschieden zwischen den Gruppen war (Gruppe 1: 1,8/2,8; Gruppe 2: 1,9/2,7; Gruppe 3: 1,8/2,6) (Grafik 4).
Zusammenfassung
Die zunehmende Verwendung arteriellen Graftmaterials wird als therapeutischer Ansatz zur Verbesserung der Langzeitprognose nach koronarchirurgischen Eingriffen insbesondere für Patienten mit einem Diabetes mellitus gesehen (19). Allgemein akzeptierte chirurgische Konzepte zur komplett arteriellen Revaskularisation in der täglichen Routine liegen derzeit nicht vor. Die skelettierende Präparationstechnik der ITA (5), die RA als zusätzliches Conduit (11) und die T-Graft-Konfiguration (20) stellen chirurgische Techniken dar, mit denen das Ziel, ohne venöse Bypassgrafts eine komplette Revaskularisation zu erzielen, leichter erreichbar ist.
Die von den Autoren vorgestellte Operationstechnik ist ein sicheres und effektives Verfahren, mit dem sich bei fast allen Patienten eine komplett arterielle Revaskularisation mit nur zwei arteriellen Conduits erzielen lässt (24). Im Vergleich mit der konventionellen Bypasschirurgie unter Verwendung einer ITA in Kombination mit Venengrafts fanden sich keine Nachteile (25).
In den postoperativen Koronarangiographien weisen sowohl die RA, als auch die linke und die rechte ITA exzellente Offenheitsraten auf (24). Bei den von den Autoren nachuntersuchten Patienten mit verschlossenen Anastomosen wurde nach interdisziplinärer Diskussion gegebenenfalls eine zusätzliche PTCA durchgeführt. Ein Patient musste 8 Monate nach der initialen Revaskularisation erneut operiert werden.
Obwohl bei der arteriellen Revaskularisation mittels T-Graft der gesamte Bypassfluss vom Blutfluss in der linken ITA abhängig ist, zeigen die von den Autoren durchgeführten intravasalen Flussmessungen, dass hieraus keine Nachteile resultieren. Zum einen ist der Zufluss in das T-Graft nicht von den physiologischen Schwankungen des Blutflusses in der Arteria subclavia abhängig (9), zum anderen findet sich auch nach Revaskularisation einer 3-Gefäß-KHK mittels T-Graft-Technik eine für arterielle Conduits normale CFR (13). Der absolute Blutfluss ist dabei abhängig von der Schwere der nativen Arteriosklerose (13). Sechs Monate postoperativ lässt sich sogar ein Anstieg der CFR im T-Graft – analog zu den Befunden an konventionell verwandten einfachen ITA-Conduits – nachwei-
sen (13). Hinsichtlich des Blutflusses im T-Graft wurden keine Unterschiede zwischen ITA/RA-T-Grafts und einer Kombination mit beiden ITAa festgestellt (23).
Bei Diabetes-mellitus-Patienten bietet die komplette arterielle Revaskularisation unter Verwendung der skelettierten ITA und RA eine sichere Therapieoption. Falls eine RA nicht verwandt werden kann, ist nach skelettierender Präparation beider ITAa aber auch bei diesen Patienten eine komplett arterielle Revaskularisation mit geringer Morbidität möglich.
Es bleibt abzuwarten, ob die guten perioperativen Ergebnisse einen Überlebensvorteil und eine verbesserte Lebensqualität im Langzeitverlauf erbringen. Hinsichtlich der sehr guten früh-postoperativen Offenheitsraten der arteriellen Conduits wird sich zeigen, ob sich diese auch mittelfristig bestätigen lassen. In welcher Weise sich die Anwendung der T-Graft-Konfiguration auch positiv auf das Langzeitergebnis des zweiten arteriellen Conduit auswirkt, bleibt abzuwarten.
Derzeit bietet die komplett arterielle Revaskularisation die einzige Option, die Langzeitergebnisse nach koronarer Bypassoperation insbesondere beim jungen Patienten und bei Vorliegen eines Diabetes mellitus zu verbessern. Da sie in der vorgestellten Operationstechnik kein erhöhtes Risiko bezüglich perioperativer Morbidität und Mortalität in sich birgt und bisher keine Berichte über eingeschränkte Langzeitergebnisse nach komplett arterieller Revaskularisation vorliegen, sollte die arterielle Revaskularisation beim jungen Patienten in der Routineversorgung etabliert werden.

Manuskript eingereicht: 19. 11. 2002, revidierte Fassung angenommen: 9. 4. 2003

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2003; 100: A 1876–1882 [Heft 27]

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit2703 abrufbar ist.

Anschrift für die Verfasser:
Priv.-Doz. Dr. med. Olaf Wendler
Abteilung für Thorax- und Herz-Gefäßchirurgie
Universitätskliniken des Saarlandes
Kirrberger Straße 1
66424 Homburg/Saar
E-Mail: chowen@med-rz.uni-sb.de


1 Abteilung für Thorax- und Herz-Gefäßchirurgie (Direktor: Prof. Dr. med. Hans-Joachim Schäfers), Universitätskliniken des Saarlandes
2 Medizinische Klinik III/Kardiologie (Direktor: Prof. Dr. med. Michael Böhm), Universitätskliniken des Saarlandes
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