St. Judes dobbeltskive-aortaklapprotese igennem to årtier

Introduktion: St. Judes standarddobbeltskive-aortaklapprotese er den mest anvendte mekaniske hjerteklap. Med næsten 19 års opfølgning kan herværende materiale tjene til at beskrive klappens kvalitetsprofil og de relevante risikofaktorer igennem de fleste patienters restliv.

Materiale og metoder: Der blev udført en 100% komplet retrospektiv opfølgning på 694 voksne patienter, der fik foretaget aortaklapudskiftning med St. Jude-klappen i årene 1980-1993. Cox's regressionsanalyse blev brugt til at identificere uafhængige risikofaktorer.

Resultater: Overlevelsen var 79%, 58%, 39% og 37% efter henholdsvis fem, ti, 15 og 18 år. Kun 12% af dødsfaldene (0,60%/patientår) var relateret til klappen med en 15-års kumulativ frihed på 91%. Embolier (1,18%/patientår) og antikoagulationsrelateret blødning (2,24%/ patientår) var de dominerende komplikationer med 15-års-friheder på henholdsvis 80% og 72%. Klaptrombose blev noteret hos to patienter (0,04%/patientår), der var ude af antikoagulationsbehandling. Der blev ikke observeret mekanisk svigt af protesen. Endocarditis (0,42%/patientår) havde en 15-års-frihed på 92% imod henholdsvis 72% og 54% for svære komplikationer (2,33%/patientår) og alle komplikationer samlet (4,33%/patientår) og 96% for klapreoperation (0,36%/ patientår). Patientalder og hjerterelaterede faktorer var risikofaktorer for mortalitet og proteserelaterede komplikationer.

Diskussion: Med en opfølgning på næsten to årtier, hvor der viste sig en lav incidens af klapproteserelaterede dødsfald, acceptabel trombogenicitet og fravær af mekanisk klapsvigt, sætter St. Judes dobbeltskive-aortaklapprotese standarden for nutidige mekaniske hjerteklapper.

St. Judes standarddobbeltskive-hjerteklapprotese har været i klinisk brug i 20 år. Klappen blev introduceret i en periode, hvor to uheldige forhold blev anerkendt verden over: den velkendte høje incidens af degeneration af biologiske klapproteser undtagen hos de ældste patientgrupper og et mekanisk svigt-problem ved en vidt udbredt mekanisk klap (1). St. Jude-klappen blev hurtigt den dominerende mekaniske klapprotese på markedet. Der har ikke kunnet påvises kliniske fordele ved nyere mekaniske klapper.

Der er publiceret St. Jude-aortaklapserier med en maksimal opfølgningsperiode på 15 år (2, 3). Den herværende store, homogene serie fra et dansk center af patienter med førstegangs aortaklapudskiftning (AVR) med en maksimal opfølgning på 19 år kan således beskrive vigtige resultater 15 år efter operationen og senere, og den kan i princippet beskrive den gennemsnitlige patients restliv. Vort formål var således at give en detaljeret beskrivelse af St. Jude-klappens langtidskvalitetsprofil og at identificere uafhængige præoperative risikofaktorer.

Materiale og metoder

Denne analyse inkluderer de første 694 patienter, der fik foretaget en førstegangs AVR med St. Judes standarddobbeltskive-aortaklapprotese på herværende center i årene 1980-1993 med opfølgning i 1998. Patienter med associeret koronarsygdom (CAD, n=188) og bypassgraftning eller aorta ascendensudskiftning pga. aneurisme eller dissektion (n=22) blev inkluderet. Andre hjertekirurgiske procedurer og alder under 15 år var eksklusionsgrunde. De inkluderede patienter udgjorde 62% af AVR-patienterne (samme inklusions/eksklusionskriterier) i operationsperioden.

Der var 427 mænd og 267 kvinder i alderen fra 15 år til 83 år (Tabel 1 ). Den primære indikation for AVR var kronisk aortaklaplidelse hos 629 patienter, aktiv bakteriel endocarditis hos 55 og aorta ascendensaneurysme/dissektion hos ti. Den dominerende aortaklaplæsion var stenose hos 490 patienter og insufficiens hos 204 (Tabel 1). Klinisk venstre ventrikelsvigt blev defineret som en episode med lungestase eller -ødem (4) inden for et år før operationen, mens sekundært nyresvigt blev registreret, når to successive præoperative blodprøver viste S-kreatinin højere end øvre referencegrænse for vort laboratorium.

Operationen blev udført med standardmetoder (4-7) inklusive komplet ekstrakorporal cirkulation, universel og lokal køling og krystalloid kardioplegi. Alle patienter undtagen en blev sat i livslang antikoagulationsbehandling med vitamin K-antagonister, idet man sigtede mod en optimal INR (international normalised ratio )-værdi på 3,5 (2,5-4,5). I 1997 blev mål-INR sænket til 2,0-3,0 (8). En patient modtog livslang behandling med lavdosis acetylsalicylsyre og dipyridamol pga. et sigmoideumhæmangiom, og en anden fik ordineret samme behandling et år efter operationen pga. blødning fra colon diverticulum.

Opfølgningen var et led i en opdatering af Århus Aortaklap Databasen (4, 5, 7). Opfølgningen var 100% komplet og blev foretaget i løbet af 1998 med kontakt til de levende patienter, alle patienters praktiserende læger og alle sygehusafdelinger, hvor patienterne havde været indlagt: Toogfyrre patienter døde inden for 30 dage efter operationen, 190 døde senere og 462 var stadig i live. Dødsattester var tilgængelige for alle dødsfald og autopsirapporter for 25 (60%) af de tidlige og 52 (27%) af de sene dødsfald. Der blev akkumuleret i alt 4.502 patientår (middel 6,5 år, maks. 18,6 år). Registrering af klapproteserelaterede komplikationer fulgte internationale kriterier som tidligere beskrevet (5, 7, 9, 10). Embolier og blødningskomplikationer blev registreret som »lette«, hvis symptomerne svandt inden for 48 timer og som »svære« (eller fatale) hvis de ikke svandt inden for 48 timer.

Simple statistiske sammenligninger blev foretaget med en ensidet variansanalyse eller en Pearson χ2 -test (11). Kumulative overlevelses- og komplikationsfrihedskurver blev lavet med Kaplan-Meiers metode og kurverne blev sammenlignet med et log-rank og en Gehan-test (11). Multivariatidentifikation af uafhængige risikofaktorer for langtidsmortalitet og klaprelaterede komplikationer blev foretaget med en Cox regressionsanalyse (11) som tidligere beskrevet (4, 5). Odds ratio (OR; risikoforøgelsesfaktor) blev beregnet for hver risikofaktor (5). Analyserne blev foretaget på aortastenose og -insufficiensgrupperne uafhængigt af hinanden og alle præoperative og operative variabler (Tabel 1) blev inkluderet. Overlevelsen for en køns- og aldersmatchet dansk baggrundsbefolkning og herefter patienternes relative overlevelse (1 hvis normal overlevelse, mindre end 1 hvis overdødelighed) blev beregnet som tidligere beskrevet (5). Kumulativ overlevelse og komplikationsfriheder, relativ overlevelse og lineariserede komplikationsincidenser bliver i det følgende givet med 95% konfidensintervaller, medens kvantitative data gives med 1 standarddeviation. Signifikansniveauet blev sat til 0,05.

Resultater

Patienternes præoperative profil er vist i Tabel 1 i relation til den dominerende aortaklaplæsion. Gruppen med aortastenose var ældre ( 70 år, 30% versus 8%, p<0,0001) og flere havde koronarsygdom end i insufficiensgruppen, der oftere havde endocarditis eller aorta media-sygdom. Klapproteserne inkluderede hele størrelsesspektret (19-31 mm); 27% i stenosegruppen havde en 19 mm eller 21 mm klap mod 18% i insufficiensgruppen (p <0,001). Den tidlige mortalitet (≤ 30 dage) var 5,5% hos 434 patienter med kronisk aortaklapsygdom, 6,6% hos 183 med associeret CAD, 7,3% hos 55 med aktiv endocarditis og 9,1% hos 22 med aortaascendens-udskiftning. De tidlige dødsfald (n=42) skyldtes hjertesvigt hos 45%, myokardieinfarkt hos 21%, arrytmi hos 5%, mulig klapproteserelateret hos 5% (cerebral emboli og cerebral blødning) og hos resten (24%) var dødsårsagerne hjerte- og klapurelaterede årsager.

Der var 190 sene dødsfald; dødsårsagerne kongestivt hjertesvigt (31%), myokardieinfarkt (9%), verificeret arytmi (1%), pludselig uventet/uforklaret død (5%), klapproteserelateret død (13%)(Tabel 2 ) og årsager, der ikke var hjerte- og klaprelaterede (41%). Den samlede (tidlige dødsfald inkluderet) langtidsoverlevelse er vist i Tabel 3 og i Fig. 1 sammen med baggrundsoverlevelsen. Den relative overlevelses øvre 95% konfidensgrænse var mindre end 1,0 igennem det første, ottende og niende år efter operationen. De uafhængige risikofaktorer for sen mortalitet er vist i Tabel 4 . Tiårsoverlevelsen var 63% (57-69%) for patienter uden CAD og 42% (32-52%) for patienter med (p<0,0001).

Klapproteserelaterede komplikationer

Komplikationerne er vist detaljeret i Tabel 2, Fig. 2 og Fig. 3 , mens Tabel 3 viser de kumulative friheder. Der var 53 emboliske hændelser hos 42 patienter; 75% var svære eller fatale. Incidensen ændrede sig ikke over tid. Der var to tilfælde af klapprotese trombose. Det ene indtraf 8,2 år efter operationen hos en 77-årig kvinde med svær universel arteriosklerose; hun fik ikke vitamin K-antagonistbehandling (men acetylsalicylsyre og dipyridamol). En af de to klapskiver fandtes immobiliseret i halvåben position; hun blev ikke reopereret pga. alder og demens, men var i live ved studiets afslutning, 1,1 år efter trombosen. Det andet tilfælde indtraf 5,9 år efter operationen hos en 49-årig kvinde. Hendes INR var under »målkorridoren« umiddelbart før klaptrombosetilfældet, og hun gennemgik en succesfuld klap-reudskiftning. Risikofaktorerne for tromboemboli inkluderede høj alder (OR 1,6 for en tiårsaldersstigning) og lav aortaklapgradient (OR 1,4 for gradientfald på 25 mmHg, fx fra 75 mmHg til 50 mmHg) i stenosegruppen og alder 70 år (OR 4,6) i insufficiensgruppen.

Der var 101 blødningsepisoder hos 72 patienter, men kun 24% var svære eller fatale. Høj alder (OR 1,5 for en tiårsaldersstigning) og højt hjertethoraxindeks (OR 2,4 for en stigning på 0,1, fx fra 0,50 til 0,60) forøgede risikoen i stenosegruppen og CAD (OR 3,1), klinisk venstre ventrikelsvigt (OR 2,7) og hjertesvigtmedicin (OR 2,9) i insufficiensgruppen.

Der blev observeret 19 tilfælde af klapproteseendocarditis. Otte patienter blev opereret med klap-reudskiftning, heraf døde en patient, mens de resterende 11 blev behandlet konservativt. I denne gruppe skete der seks dødsfald. Et højt hjertethoraxindeks forøgede risikoen i stenosegruppen, mens funktionsklasse IV- og A-V-blok var risikofaktorer i insufficiensgruppen. Der var ingen relation mellem præoperativ nativ aortaklapendocarditis og postoperativ klapproteseendocarditis. Der blev observeret 11 tilfælde af paravalvulær lækage inden for det første år efter operationen, fire yderligere de næstfølgende fire år og fire efter det femte år, med en signifikant relation til præoperativ endocarditis. Der blev ikke observeret tilfælde med strukturel eller mekanisk-funktionel svigt af klapprotesen. Den kumulerede 15-års-frihed var 54% for alle komplikationer samlet, 72% for svære komplikationer og 91% for klapproteserelaterede dødsfald (Tabel 2 og 3, Fig. 3). Høj alder og arteriel hypertension var risikofaktorer for alle komplikationer samlet samt for svære komplikationer i stenosegruppen, mens en lille klapprotese (19 mm og 21 mm) og præoperativ endocarditis forøgede risikoen i insufficiensgruppen.

Diskussion

Dette studie har dokumenteret langtidskvalitetsprofilen for St. Judes mekaniske standarddobbeltskive-aortaklapprotese igennem næsten to årtier. Resultaterne viste, at klappen har en acceptabel lav trombogenicitet og en god protese-patient-match som følge af en lav incidens af proteserelaterede dødsfald. Kun 13% af dødsfaldene havde en klaprelateret årsag, men andre 6% var uventede og uforklarlige og derfor potentielt forårsaget af klappen. Det er dog tidligere blevet vist, at mindre end 10% af de uventede og uforklarede dødsfald efter AVR med en mekanisk protese er relateret til klapprotesen eller antikoagulationsbehandlingen (1, 12). Endelig skal det understreges, at herværende langtidsoverlevelse (med 30-dages-mortaliteten ekskluderet) kun var marginalt forskellig fra baggrundsoverlevelsen på trods af prævalensen af CAD.

Vi har for nylig publiceret en mere end 30 års opfølgning efter AVR med Starr-Edwards' »kugle i bur-klapprotese«, der tidligere har været meget anvendt også i Danmark (7). Herværende patientgruppe havde en højere prævalens af komplicerende sygdomme og associerede kirurgiske procedurer, og St. Jude-klapperne var gennemsnitlig 3 mm mindre end Starr-Edwards-klapperne. På trods af disse forskelle havde Starr-Edwards-patienterne en næsten dobbelt så høj incidens af tromboemboli og en 30% højere rate af klaprelaterede dødsfald.

Det er veletableret, at St. Jude-klappen som alle andre mekaniske klapproteser nødvendiggør livslang antikoagulation med vitamin K-antagonister (8, 13). Det skal dog bemærkes, at antikoagulationsbehandlingen i dette materiale reducerede tromboemboliincidensen til samme niveau som for nylig blev rapporteret i en mere end 20 års opfølgning efter allograft-AVR uden antikoagulation, men med en høj incidens af allograftdegeneration (10). Herværende incidens af klaprelaterede komplikationer var sammenlignelig med eller mindre end incidenserne i andre St. Jude-klapserier med samme alder og mål-INR-korridor og med mindst ti års opfølgning (2, 14). En lavere blødningsincidens og en bedre overlevelse findes kun i serier med signifikant yngre patienter med en lavere prævalens af CAD (3, 14, 15) end herværende patienter. Høj alder og CAD blev her som i talrige andre rapporter identificeret som de dominerende præoperative risikofaktorer. En nyere mekanisk d obbeltskiveprotese, CarboMedics-klappen, med otte års opfølgning har vist sammenlignelige (16) eller højere (17) incidenser af tromboemboli og alle komplikationer samlet med sammenlignelige blødningsincidenser.

Det er indlysende, at mål-INR-korridoren er en betydende determinant for incidenserne af tromboemboli og blødning. Den nuværende tendens til at nedsætte mål-INR-korridoren for patienter med mekaniske aortaskiveklapper stammer fra Horstkotte et al (8), der viste, at en nedsættelse af INR-korridoren til 1,8-2,8 medførte en reduktion i blødningsincidensen med kun en beskeden stigning i svære tromboembolitilfælde (men en betydelig stigning i de lette). Nogle af deres lette tilfælde ville dog ifølge herværende kriterier være blevet klassificeret som svære, og deres samlede incidens af tromboemboli og blødning var dobbelt så høj som i herværende undersøgelse (8). Fordelingen mellem vore svære og lette tilfælde indikerer endvidere, at en lavere antikoagulationsintensitet kan give bagslag: 75% af vore embolitilfælde var svære (eller fatale) mod kun 24% af vore blødningsepisoder. Vor nylige sænkning af INR-korridoren til 2,0-3,0 kan således resultere i reduktion af overvejende benigne komplikationstyper mens antallet af maligne typer forøges. Det er endvidere blevet vist, at INR var mindre end 2,5 hos alle patienter med en emboliepisode associeret med en aorta St. Jude-klap (14). Et mål-INR-interval på 2,5-3,5 var måske passende.

Andre aktionsparametre end ændring af mål-INR kan formentlig forbedre langtidsresultaterne. En præoperativ lav aortaklapgradient var associeret med en høj emboli-incidens blandt vore patienter. En lav gradient på trods af symptomatisk aortastenose er relateret til dårlig venstre ventrikelfunktion (4, 5), som dernæst er associeret med dårlig hæmodynamisk funktion af St. Jude-klappen og mere udtalt (subklinisk) intravaskulær hæmolyse og (formentlig) trombocytaktivering (6). De identificerede risikofaktorer for den anden af de dominerende komplikationer, blødning, samt for langtidsmortaliteten pegede også på dårlig præoperativ hjertestatus, og aktionsparameteren kan ikke gentages ofte nok: Operér før hjertestatus deteriorerer med udvikling af sekundært nyresvigt etc. Høj alder var sammen med CAD den væsentligste risikofaktor for begge dominerende komplikationer, og disse faktorer sammen med systemisk hypertension genfindes i talrige andre rapporter (5, 9, 10, 18). Da degenerationstendensen for moderne biologiske klapproteser er lav hos ældre patienter, kan der formentlig »spares« klaprelateret morbiditet og mortalitet ved at vælge en biologisk klap og undgå antikoagulation hos alle AVR-patienter på fx 70 år og ældre og hos patienter i 60'erne i tilfælde af CAD og hypertension. Paravalvulær lækage var relateret til præoperativ endocarditis. Paravalvulær lækage blev kun noteret ved fravær af proteseendocarditis, og fundet tyder derfor på en vis svaghed af det annulære væv og understreger vigtigheden af den kirurgiske teknik. Klapproteseendocarditis optrådte mere tilfældigt (ingen præoperative risikofaktorer) med en 18-års-frihed på 92%. Endeligt fandtes de to mindste af St. Jude-klapperne (19 mm og 21 mm) at øge risikoen for såvel svære komplikationer som alle komplikationer samlet hos patienter med præoperativ aortainsufficiens. Sidstnævnte er relateret til en volumenbelastet og dilateret venstre ventrikel, og det er blevet vist, at mismatch mellem protesestørrelse og venstre ventrikels slutdiastoliske dimension forringer St. Jude-standardklappens hæmodynamiske funktion (6). Aortarodsplastik for at få plads til en større protese eller brug af St. Judes »HemodynamicPlus« klap eller andre størrelsesforbedrede klapper (19) er de tilgængelige remedier.

Med en opfølgning på 19 år er herværende lave incidens af klaprelaterede dødsfald, acceptabelt lav trombogenicitet og fravær af mekanisk klapsvigt indikatorer for et sundt klapprotesedesign. Vi konkluderer, at St. Judes dobbeltskiveklap sætter standarden for nutidige mekaniske klapper.

Appendiks

Øvrige præoperative og operative variabler inkluderet i den multivariate risikoanalyse: Køn (mænd 62%, kvinder 38%), sekundært nyresvigt (20%), medicin for hjertesvigt (55%; digoxin, diuretika, ACE-inhibitorer), antianginøs eller antiarytmi-medicin (37%; nitrater, betablokkere, calciumantagonister, andre antiarytmika), arteriel hypertension (13%), atrieflimmer/flagren (6%), AV-blok grad 1-3 (5%), ventrikulære ekstrasystoler (5%; >10% af slag i ekg), komplet venstre eller højre grenblok (12%), aorta ascendens-udskiftning (3%), St. Thomas (63%) eller Bretschneider (37%) kardioplegi, aortaokklusionstid (71 min22 min), ekstrakorporal cirkulationstid (104 min32 min).

Ole Lund, Cardiothoracic Surgery Unit, Royal Infirmery, 16 Alexandra Parade, Glasgow G31 2ER, Storbritannien.

Hjerteforeningen og St. Jude Medical Inc. takkes for finansiel støtte.

Antaget den 17. juli 2001.

Århus Universitetshospital, Skejby Sygehus, hjerte-lunge-karkirurgisk afdeling og hjertemedicinsk afdeling.

This article is based on a study first reported in The Annals of Thoracic Surgery 2000; 69: 1459-65.

Litteratur

1. Lindblom D, Björk VO, Semb BKH. Mechanical failure of the Björk-Shiley valve. Incidence, clinical presentation, and management. J Thorac Cardiovasc Surg 1986; 92: 894-907.
2. Debetaz LF, Ruchat P, Hurni M, Fischer A, Stumpe F, Sadeghi H et al. St Jude medical valve prosthesis: an analysis of long-term outcome and prognostic factors. J Thorac Cardiovasc Surg 1997; 113: 134-48.
3. Baudet E, Puel V, McBride J, Grimaud J, Roques F, Clerc F et al. Long-term results of v