Koronar bypasskirurgi uden brug af hjerte-lunge-maskine

Gennem de seneste år er der opstået fornyet interesse for koronar bypassoperation uden brug af hjerte-lunge-maskine. Prospektive, randomiserede undersøgelser har vist lavere hyppighed af postoperativ blødning, neurokognitiv dysfunktion, atrieflimren, og infektioner ved kirurgi med anvendelse af hjerte-lunge-maskine end ved konventionel koronar bypasskirurgi. Endvidere er der ved måling af biokemiske markører fundet tegn til mindre beskadigelse af myokardium og nyrer samt et mindre udtalt generelt inflamatorisk respons ved operation uden hjerte-lunge-maskine end ved konventionel koronar bypasskirurgi. Til gengæld har der været udtrykt bekymring for anastomosekvaliteten og dermed for langtidsresultaterne med hensyn til angina.

Der er behov for større, randomiserede undersøgelser til at afklare, om der er en gevinst med hensyn til hyppighed af perioperativ død, apopleksi eller myokardieinfarkt.

Revaskularisering af myokardiet ved anastomose af venegrafter til koronararterier udført på bankende hjerte, off-pump coronary artery by-pass, (OPCAB) blev introduceret af Sabiston [1] ogGarrett i 1960'erne [2]. Teknikken var imidlertid meget teknisk krævende og resultaterne ret varierende. Med indførelsen af hjerte-lunge-maskinen (HLM) blev det muligt at standse hjertet og udføre operationen i et blodtomt, ubevægeligt felt, og Kolessov [3] og Favaloro [4] rapporterede om gode resultater, hvorefter koronar bypasskirurgi med brug af HLM (CABG) blev standardoperationen i den industrialiserede verden. Man fortsatte dog hovedsagelig af økonomiske grunde med at udføre OPCAB. Teknikken fik ny popularitet efter at Bernetti [5] og Buffalo [6] i 1980'erne offentliggjorde serier med lave komplikationsrater efter OPCAB. Samtidig blev der rejst mistanke om, at HLM kunne forårsage kognitiv dysfunktion [7].

Tidligere omfattede OPCAB-operationerne stort set kun grafter til højre koronararterie og hjertets forside. Mobilisering af det bankende hjerte med henblik på adgang til hjertets bagside kan medføre en kritisk hæmodynamisk situation. En teknik med anlæggelse af dybe, perikardiale suturer, som løfter hjertet frem, har vist sig ofte at kunne overvinde dette problem og har sammen med fremkomsten af nye stabilisatorer bedret adgangen til hjertets bagside. Samtidig har rapporter om lav mortalitet og morbiditet øget interessen. Det er dog fortsat kontroversielt, om HLM med fordel kan undværes ved koronar bypasskirurgi. Fortalere for OPCAB-teknikken hævder, at den er forbundet med lavere mortalitet, morbiditet og omkostninger end konventionel CABG. Kritikerne kræver dokumentation for, at patienterne får anastomoser af god kvalitet til alle nødvendige kar. Teoretiske fordele ved hver af metoderne er opsummeret i Figur 1 . Fra forskellige centre rapporteres om frekvensen af OPCAB-operationer på alt mellem 0% og 100% [8-9]. Gennem de seneste år er der gennemført flere kontrollerede, randomiserede undersøgelser. På den baggrund fandt vi det interessant at gennemgå den foreliggende litteratur.

Denne oversigt har til formål at fremlægge den nuværende viden om resultaterne af OPCAB sammenlignet med CABG.

Metode

En systematisk gennemgang af litteraturen er foretaget ved en MEDLINE- og Cochrane-søgning ved brug af søgeordene »OPCAB «, »off-pump «, »offpump « OR »MIDCAB« med begrænsning til engelsksprogede artikler udført den 23. juni 2003. De i dette arbejde refererede artikler samt oversigtsartikler er efterset for yderligere litteratur. På basis af abstrakter fra i alt 1.116 hit udvalgtes de prospektive, randomiserede undersøgelser til nærmere vurdering, ligesom de største prospektive og retrospektive opgørelser af uselekterede patienter og undergrupper af patienter med særlig høj operativ risiko blev gennemgået. Korrespondancer, kasuistikker, dyreeksperimentelle og in vitro-eksperimentelle studier og studier, der kun var publiceret i abstraktform, blev ekskluderet.

I denne gennemgang er hovedvægten lagt på de randomiserede, prospektive studier, dog suppleret med referencer til nogle af de væsentligste, ikkerandomiserede studier.

Resultater af litteraturgennemgangen

I alt indgår der 1.213 patienter i 11 prospektive, randomiserede studier af konsekutivt udvalgte patienter eller lavrisikopatienter [10-20]. De primære endepunkter og resultater heraf er opsummeret i Tabel 1 .

To randomiserede studier omhandler patienter med forhøjet operativ risiko. Güler et al [21] undersøgte postoperative respirationskomplikationer hos patienter med præoperativt nedsat lungefunktion, mens Zamvar et al [22] undersøgte neurokognitiv status postoperativt hos patienter med sygdom i alle tre koronare kargebeter.

Operationsteknik

Ved CABG opnås der adgang til hjertet gennem sternotomi og spaltning af perikardiet. Herefter indføres kanyler til HLM i aorta og i højre atrium. Aorta ascendens afklemmes med en tværgående tang, hvorefter cirkulationen overtages af HLM. Hjertet standses ved hjælp af en kaliumholdig kardioplegivæske. Herefter kan der anlægges anastomoser på koronarkarrene, idet det er en fordel for kirurgen, at hjertet ligger stille, og at koronarkarrene er blodtomme. Herefter fjernes tværtangen, hjertet begynder igen at pumpe, og der anlægges anastomoser på aorta ascendens under dække af en sidetang, som kun afklemmer en del af lumen. Aorta- og venekanylerne fjernes herefter.

Også OPCAB indledes med sternotomi og perikardiotomi. Det område, hvor anastomosen skal anlægges, stabiliseres med sugekopper, så bevægelserne begrænses under syningen (Figur 2 ). Der opnås adgang til hjertets bagside ved anlæggelse af suturer anbragt dybt i perikardiet, hvorfra de støtter hjertet og/eller ved anbringelse af en sugekop over apex, som muliggør mobilisering af hj ertet. Et blodtomt felt sikres enten ved afklemning af karret med tourniquet, ved indføring af en rørformet shunt i karret gennem arteriotomien eller ved en kombination af de to teknikker. Herefter syes de distale anastomoser. Endelig syes de proksimale anastomoser under dække af sidetang.

Både ved CABG og OPCAB kan der anvendes forskelligt graftmateriale: perifere arterier eller vener som fri graft eller som stilket graft i form af a. thoracica interna. Der er beskrevet og anvendt en lang række afvigelser fra de her beskrevne standardoperationsteknikker.

Resultater
Mortalitet

Mortaliteten ved koronar bypassoperation for uselekterede patienter ligger i størrelsesordenen 2-3% [23]. På den baggrund har ingen af de publicerede, randomiserede studier statistisk styrke til, at man via dem kan påvise en eventuel forskel. I BHACAS 1 + 2 studierne [14-15] fandtes 2% 30-dages mortalitet i CABG-gruppen, mens der ikke var dødsfald i OPCAB-gruppen (p = 0,50), og ved halvvejsfollowup efter 1-3 år fandtes der hhv. 3,5% mortalitet i CABG-gruppen og 2% i OPCAB-gruppen. Octopus Study Group havde ingen tidlig mortalitet i hverken CABG- eller OPCAB-gruppen [12]. SMART-studiet havde hhv. 1% og 2% mortalitet i OPCAB- og CABG-grupperne (p = 0,99) [19].

Blandt de større, ikkerandomiserede opgørelser har Cleveland et al analyseret tal fra the Society of Thoracic Surgeons (STS) database [23]. De inkluderer operationer udført i 1998 og 1999 i 126 centre, hvor man havde erfaring i OPCAB, i alt 118.140 CCABG- og 11.717 OPCAB-operationer. Den risikojusterede mortalitet i denne store opgørelse var 2,94% i CABG-gruppen og 2,32% i OPCAB-gruppen (p < 0,0001). Magee et al sammenlignede 6.466 CABG-opererede med 1.983 OPCAB-opererede på to amerikanske centre i 1998-2000 [24]. Trods en signifikant større, præoperativ morbiditet i OPCAB-gruppen fandt de her en signifikant lavere mortalitet på 1,8% mod 3,5% i CABG-gruppen (p = 0,002).

I konsekutive serier af ældre patienter er der fundet signifikant lavere mortalitet ved OPCAB i forhold til CABG. Således fandt Al-ruzzeh en 30-dages-mortalitet på hhv. 0% og 11% hos konsekutivt udvalgte patienter over 75 år (p < 0,01) [25] , og DeMaria rapporterede om hhv. 4,8%'s og 15,9%'s mortalitet hos patienter > 80 år (p = 0,04) [26]. Også andre højrisikopatienter, heriblandt patienter med hovedstammestenose og dårlig venstre ventrikelfunktion, synes i særlig grad at have fordel af OPCAB-teknikken [27, 28].

Sammenfattende er der grad 3-evidens for lavere dødelighed i OPCAB-grupperne. Der findes ingen signifikant forskel i de randomiserede undersøgelser, som dog heller ikke var dimensionerede til at finde en forskel i mortalitet.

Morbiditet
Inflammatorisk respons og blødningstendens

Ethvert kirurgisk indgreb, herunder OPCAB-procedurer, forårsager et immunologisk respons. Specifikt for operationer med brug af HLM er dog en særlig forøget frigivelse af komplementfaktorerne C3d og C5a, interleukin (IL-) 8, tumornekrosefaktor (TNF)-alpha og det anti-inflammatoriske IL-10 [29]. Det forøgede inflammatoriske repons tilskrives almindeligvis blodets kontakt med nonendoteliale overflader i HLM's slanger; men kan også udløses af brug af krystalloid kardioplegivæske [30]. Den kliniske betydning heraf er uklar, men frigivelsen af inflammatoriske mediatorer har været sat i forbindelse med risikoen for postoperativt acute respiratory distress syndrome og for dyb sternuminfektion, som forekom mindre hyppigt i OPCAB-gruppen i BHACAS 1- og 2-studierne [14-15].

Sammen med komplementaktiveringen forårsager også bl.a. mekanisk belastning af trombocytter i HLM og fibrinolyse øget blødningstendens efter CABG. Der fandtes større postoperativt transfusionsbehov hos CABG-patienter end hos OPCAB-patienter både i BHACAS 1- og 2-studiet [14-15], i Octopus-studiet [12] og i SMART-studiet [19].

Kardiovaskulære komplikationer

Risikoen for peroperativt akut myokardieinfarkt (AMI) ved CABG kan teoretisk være forhøjet i tilfælde af utilstrækkelig kardioplegi, mens omvendt en korterevarig afklemning af det native koronarkar samt nedsat flow gennem den intravaskulære shunt kan forårsage myokardieiskæmi ved OPCAB. AMI-hyppigheden som følge af graftokklusion regnes desuden for at være afhængig af anastomosekvaliteten. I de randomiserede studier af lavrisikopatienter er AMI-hyppigheden mellem 1% og 5% uden signifikant forskel mellem OPCAB- og CABG-grupperne. Frigivelsen af kreatininkinase-MB [12, 15] og troponin-T [18, 20] postoperativt er dog større ved CABG end ved OPCAB, hvilket tyder på større myokardieskade. Postoperative arrytmier, særlig atrieflimren (AFLI), er en hyppig komplikation i forbindelse med koronar bypasskirurgi. Hyppighederne rapporteres ret forskelligt afhængigt af definitioner og monitoreringsgrad. Størst forskel findes i BHACAS 1-studiet [14], hvor der rapporteres om en hyppighed af AFLI på 45% i CABG-gruppen og 11% i OPCAB-gruppen (p = 0,001).

Cerebrale komplikationer

Visse undersøgelser har tydet på, at der optræder alvorlige, varige neurokognitive skader efter brug af HLM [8]. Skaderne antages at opstå på baggrund af mikroembolier opstået i maskinen eller ved manipulation af aortaroden og på baggrund af det generelle, inflammatoriske respons. Et væsentligt argument for OPCAB-teknikken har derfor været det neuroprotektive aspekt. Det er imidlertid væsentligt at erindre, at patienterne ofte er generelt aterosklerotiske og derved har en betydelig risiko for både manifest stroke og for mere diskrete, iskæmisk betingede cerebrale skader, selv uden operation [31], samt at neurokognitiv dysfunktion også er hyppigt forekommende efter operationer, som ikke involverer brug af HLM.

Flere af de randomiserede studier har omfattet neuropsykologiske undersøgelser. I nogle [10, 12], men ikke i alle [14, 20] har man tidligt postoperativt fundet en forskel til fordel for OPCAB. I Octopus Study Group [12] fandt man en statistisk signifikant forskel efter 3 mdr.s opfølgning, men ingen efter 12 mdr.s opfølgning. Zanvar et al [22], som kun undersøgte trekarssyge, fandt derimod en betydelig større hyppighed af neurokognitiv reduktion hos patienter, som havde været på HLM efter en og ti uger end hos OPCAB-opererede.

Graft patency/reangina

Ingen af de randomiserede studier omhandler opfølgning for reangina ud over højst tre år, og i ingen af studierne kan der påvises forskel mellem de to operationstyper med hensyn til behov for reoperation for angina eller behov for perkutan koronarintervention (PCI). Visse ikkerandomiserede opgørelser har dog givet anledning til bekymring om langtidsresultaterne af OPCAB. Gundry et al [32] publicerede en 7-års klinisk opfølgning af 107 OPCAB-patienter, der var blevet opereret i 1989-1990, hvor han sammenlignede dem med 112 CABG-patienter, der var blevet opereret i den samme periode. Grupperne havde sammenlignelig overlevelse, men 20% af OPCAB-patienterne havde haft behov for PCI eller ny CABG mod kun 7% af CABG-patienterne. På denne baggrund har der været bekymring for anastomosernes kvalitet ved OPCAB-procedurer. Disse patienter er dog opereret inden de nye stabilisatorsystemer kom frem. Poirier et al analyserede kvantitativt koronarangigrafier på 34 patienter, hvoraf 20 var opereret uden brug af stabilisatorer og fandt signifikant bedre anastomosekvalitet hos de resterende 14 [33]. I nyere studier, heriblandt et dansk [34], er graftholdbarheden ved OPCAB dog på niveau med CABG.

Økonomi

Både i BHACAS-studierne [14-15], i Octopus-studiet [12] og i SMART-studiet [19], hvor patienten, pårørende og alt ikkeopererende personale var blindet i forhold til operationstypen, fandtes indlæggelsestiden at være reduceret med ca. en dag hos OPCAB-patienter sammenlignet med CABG-opererede, og i Octopus-studiet fandtes de totale omkostninger at være reduceret med 14% [12].

Konklusioner

Sammenligning af resultaterne af CABG og OPCAB viser grad 1b-evidens for mindre transfusionsbehov, mindre myokardiebeskadigelse og lavere omkostninger ved OPCAB-operationer. Desuden grad 3-evidens for lavere mortalitet og hyppighed af AMI samt apopleksi. Omvendt findes i ældre materialer grad 3-evidens for større hyppighed af reangina efter OPCAB end efter CABG. Hos højrisikogrupper findes grad 1-3 evidens for lavere morbiditet ved OPCAB-teknikken. Der er behov for større, prospektive, randomiserede undersøgelser. Et sådant studium er under forberedelse i Dansk Thoraxkirurgisk Selskabs og Hjerteforeningens regi og er planlagt til at omfatte i alt 900 patienter.

Kim Houlind , Hjerte-, Lunge-, Karkirurgisk Afdeling T, Skejby Sygehus, Århus Universitetshospital, DK-8200 Århus N. E-mail kim.houlind@iekf.au.dk

Antaget: 20. april 2004

Interessekonflikter: Ingen angivet

Taksigelse: Hjerteforeningen takkes for støtte til udarbejdelsen af manuskriptet

Ovenstående artikel bygger på en større litteraturgennemgang end litteraturlistens 34 numre. En fuldstændig litteraturliste kan fås ved henvendelse til forfatteren.

1. Hattler BG Jr, Sabiston DC Jr. Myocardial revascularization. Surgery 1969;66:620-6.
2. Garret HE, Dennis EW, DeBakey ME. Aortocoronary bypass with saphenous vein graft. JAMA 1973;223:792-4.
3. Kolessov VI. Mammary artery-coronary artery anastomosis as method of treatment for angina pectoris. J Thorac Cardiovasc Surg 1967;54:535-44.
4. Favaloro RG. Saphenous vein autograft replacement of severe segmental coronary artery occlusion: operative technique. Ann Thorac Surg 1968;5:334-9.
5. Benetti FJ. Direct coronary surgery with sphenoid vein bypass without either cardiopulmonary bypass or cardiac arrest. J Cardiovasc Surg 1985;26:217-22.
6. Buffolo E, Andrade JC, Succi J et al. Direct myocardial revascularization without cardiopulmonary bypass. Thorac Cardiovasc Surg. 1985;33:26-9.
7. Smith PL, Treasure T, Newman SP et al. Cerebral consequences of cardiopulmonary bypass. Lancet 1986;1:823-5.
8. Newman MF, Kirchner JL, Philips-Bute B et al. Longitudinal assessment of neurocognitive function after coronary artery bypass surgery. N Engl J Med 2001;344:395-402.
9. Roy A, Stanbridge RL, O'Regan D et al. Progression to 100% off-pump coronary artery by-pass with the Octopus 1 dual holder. Heart Surg Forum 2001;4:174-8.
10. Diegeler A, Hirsch R, Schneider F et al. Neuromonitoring and neurocognitive outcome in off-pump versus conventional coronary bypass operation. Ann Thorac Surg 2000;69:1162.
11. Diegeler A, Doll N, Rauch T et al. Humoral immune response during coronary artery bypass grafting. Circulation 2000;102(suppl III):95-100.
12. Van Dijk D, Jansen EW, Hijman R et al. Octopus Study Group. Early outcome after off-pump versus on-pump coronary bypass surgery: results from a randomized study. Circulation 2001;104:1761-6.
13. Tang ATM, Knott J, Nanson J et al. A prospective randomised study to evaluate the renoprotective action of beating heart coronary surgery in low risk patients. Eur J Cardiothorac Surg 2002;22:118-23.
14. Ascione R, Williams S, Lloyd CT et al. Reduced postoperative blood loss and transfusion requirement after beating heart coronary operations: a prospective randomised study. J Thorac Cardiovasc Surg 2001;121:689-96.
15. Angelini GD, Taylor FC, Reeves BC et al. Early and midterm outcome after off-pump and on-pump surgery in Beating Heart Against Cardioplegic Arrest Studies (BHACAS 1 and 2): a pooled analysis of two randomised controlled trials. Lancet 2002;359:1194-9.
16. Wandschneider W, Thalmann M, Trampitsch E et al. Off-pump coronary bypass operation significantly reduce S100 release: an indicator for less cerebral damage? Ann Thorac Surg 2000;70:1577-9.
17. Czerny M, Baumer H, Kilo J et al. Inflammatory response and myocardial injury following coronary artery bypass grafting with or without cardiopulmonary bypass. Eur J Cardiothorac Surg 2000;17:737-42.
18. Gulielmos V, Menschikowski M, Dill H-M et al. Interleukin-1, interleukin-6 and myocardial enzyme response after coronary artery bypass grafting - a prospective randomised comparison of the conventional and three minimally invasive surgical techniques. Eur J Cardiothorac Surg 2000;18:594-601.
19. Puskas JD, Williams WH, Duke PG et al. Off-pump coronary artery bypass grafting provides complete revascularization with reduced myocardial injury, transfusion requirements, and length of stay: a prospective randomized comparison of two hundred unselected patients undergoing off-pump versus conventional coronary artery bypass grafting. J Thorac Cardiovasc Surg 2003;125:797-808.
20. Baker RA, Andrew MJ, Ross IK et al. The Octopuss II stabilizing system: biochemical and neuropsychological outcomes in coronary artery bypass surgery. Heart Surgery Forum 2000;4:19-23.
21. Güler M, Kirali K, Toker ME et al. Different CABG Methods in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Ann Thorac Surg 2001;71:152-7.
22. Zamvar V, Williams D, Hall J et al. Assessment of neurocognitive impairment after off-pump and on-pump techniques for coronary artery bypass graft surgery: prospective randomised controlled trial. BMJ 2002;325:1268-71.
23. Cleveland JC, Shroyer LW, Chen AY et al. Off-pump coronary artery bypass grafting decreases risk-adjusted mortality and morbidity. Ann Thorac Surg 2001;72:1282-9.
24. Magee MJ, Jablonski KA, Stamou SC et al. Elimination of cardiopulmonary bypass improves early survival for multivessel coronary artery bypass patients. Ann Thorac Surg 2002;73:1196-203.
25. Al-Ruzzeh S, George S, Yacoub M et al. The clinical outcome of off-pump coronary artery bypass surgery in the elderly patients. Eur J Cardiothorac Surg 2001;20:1152-6.
26. DeMaria RG, Carrier M, Fortier S et al. Reduced mortality and strokes with off-pump coronary artery bypass grafting surgery in octogenarians. Circulation 2002;106[suppl 1]:I5-10.
27. Yeatma