Induktion hyperzirkulatorischer Kreislaufreaktionen nach aortokoronarem Bypass durch systemische Wirksamkeit der Bretschneider-Kardioplegie bei atriokavaler Kanülierung

Zusammenfassung

Einleitung: Die Anwendung der extrakorporalen Zirkulation in der Herzchirurgie kann ein hyperdynames Kreislaufversagen induzieren. Dabei kann die Ausschüttung inflammatorischer Mediatoren, bedingt durch den kardiopulmonalen Bypass, Ursache für das Auftreten hyperzirkulatorischer Kreislaufinstabilitäten sein. Zusätzlich wird durch eine Hämodilution, vor allem mit Kardioplegielösung, eine Reduktion des systemisch-vaskulären Widerstandes induziert. Ziel der prospektiven Untersuchung war, den Einfluß verschiedener venöser Kanülierungstechniken und damit die systemische Wirkung der Bretschneider-Kardioplegie bezüglich der Inzidenz des hyperdynamen Kreislaufversagens zu verifizieren.¶Methoden: Nach Genehmigung der Studie durch die Ethikkommission wurden insgesamt 120 Patienten, die für eine elektive operative Myokardrevaskularisation vorgesehen waren, in 3 Gruppen randomisiert: Gruppe A: singuläre atriokavale Kanülierung; Gruppe B: singuläre atriokavale Kanülierung mit intraoperativer Hämofiltration; Gruppe C: getrennte bikavale Kanülierung und Drosselung der Hohlvenen mit vollständiger Absaugung der Kardioplegie aus dem Sinus coronarius. Die Myokardprotektion wurde mit 2L Bretschneider-HTK-Lösung über den Aortenbulbus und milder Hypothermie von 32°C durchgeführt. Hämodynamische Daten, Verbrauch vasoaktiver Substanzen, Serumelektrolyte, Körpertemperatur und das Hämoglobin/Hämatokrit-Verhältnis wurden dokumentiert. Hyperdynames Kreislaufversagen wurde wie folgt definiert: Herzzeitvolumen >6l·min^–1, systemisch-vaskulärer Widerstand <800 dyn·sec·cm^–5, mittlerer arterieller Blutdruck <60mmHg. Statistische Analysen wurden mit einer multivariaten Varianzanalyse (MANOVA) durchgeführt. Ein p-Wert <0,05 wurde als signifikant bewertet.¶Ergebnisse: Die Morbidität als auch die Mortalität war in allen 3 Gruppen Null. Die Inzidenz des hyperdynamen Kreislaufversagens war in Gruppe A (32%, n=13) und Gruppe B (40%, n=16) signifikant größer als in Gruppe C (10%, n=4) (p<0,05). Entsprechend war das gemessene Herzzeitvolumen bei Patienten mit hyperdynamer Kreislaufinstabilität signifikant größer als bei den nicht betroffenen Patienten (Gr.A: 8,2±1,1 vs. 6,0±1,3, Gr.B: 7,8±0,8 vs. 4,7±0,9, Gr.C: 7,4±4,6; p<0,05). In Korrelation zu diesen Befunden war der systemisch-vaskuläre Widerstand bei Patienten mit hyperzirkulatorischer Instabilität signifikant reduziert (Gr.A: 575±86 vs. 992±232, Gr.B: 603±157 vs. 1134±257 vs. 725±172 vs. 1325±297; p<0,05). Statistische Analysen ergaben keine Interaktion von hyperdynamem Kreislaufversagen mit dem Hämatokrit, dem Hämoglobingehalt, der Körpertemperatur, dem Plasmaspiegel von Natrium, Kalium und Kalzium oder anderen hämodynamischen Parametern wie dem pulmonal-arteriellen Mitteldruck, dem pulmonal-vaskulären Widerstand oder der Herzfrequenz.¶Zusammenfassung: Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, daß eine singuläre atriokavale Kanülierung und damit die systemische Wirksamkeit der Bretschneider-Kardioplegie signifikant häufiger zu einer hyperdynamen Kreislaufinstabilität führt als die bikavale Kanülierung. Die intraoperative Hämofiltration im Zusammenhang mit der atriokavalen Kanülierung kann die signifikant höhere Inzidenz der hyperzirkulatorischen Kreislaufdysregulation nicht verhindern.

Summary

Introduction: The use of extracorporeal circulation (ECC) in cardiac surgery can cause hypercirculatory cardiac failure (HCF). ECC induced release of inflammatory mediators is one mechanism responsible for HCF. Additionally, hemodilution itself can cause a decrease in systemic vascular resistance. Therefore, we prospectively studied the effects of different venous drainage techniques on the incidence of hypercirculatory cardiac failure.¶Methods: After ethical approval and written informed consent, 120 patients scheduled for CABG surgery were randomized into three groups: group A: single atrial cannulation; group B: single atrial cannulation combined with intraoperative hemofiltration to zero fluid balance, and group C: bicaval cannulation with complete venous drainage of cardioplegic solution. Cardioplegia was performed with 2 L of Bretschneider HTK solution into the aortic root. Bypass grafting was performed in moderate hypothermia (32°C). Hemodynamics, use of vasoactive drugs, plasma electrolytes, body temperature, and hemoglobin/hematocrit ratio were recorded. HCF was defined as cardiac output (CO) >6 l min^–1, systemic vascular resistance (SVR) <800 dyn sec cm^–5 and mean arterial pressure (MAP) <60 mm Hg. Statistical analysis was performed using multiple analysis of variance for repeated measures (MANOVA). A level of p≤0.05 was considered significant.¶Results: No perioperative mortality was observed in the three groups. The incidence of HCF was significantly higher in group A (32%, n=13) and B (40%, n=16) compared to group C (10%, n=4) (p<0.05). Cardiac output in patients with HCF was significantly higher than in patients with No-HCF (Gr.A: 8.2±1.1 vs. 6.0±1.3, Gr.B: 7.8±0.8 vs. 4.7±0.9, Gr.C: 7.4±4.6; p<0.05). In correlation systemic vascular resistance was decreased in patients with HCF (Gr.A: 575±86 vs. 992±232, Gr.B: 603±157 vs. 1134±257 vs. 725±172 vs. 1325±297; p<0.05). Statistical analysis revealed no interaction between HCF and hematocrit, body temperature, plasma levels of sodium and calcium or other hemodynamic parameters like pulmonary artery pressure, pulmonary vascular resistance or heart rate.¶ Conclusions: The results of the present study suggest that single atrial cannulation results in a significantly higher incidence of HCF when compared to bicaval cannulation. A possible explanation for the higher incidence of HCF in group A and B might be the inevitable infusion of cardioplegic solution into the systemic circulation. Perioperative zero flow balanced hemofiltration does not prevent HCF.