Katsaus Sepelvaltimoiden ohitusleikkaus ilman sydän-keuhkokonetta Antero Sahlman, Kari Teittinen ja Kalervo Werkkala Sydän-keuhkokoneen käyttö sepelvaltimoleikkauksessa on vakiinnuttanut paikkansa viime vuosikymmenten aikana. Sen käyttöön liittyy kuitenkin ongelmia, joiden ratkaisemiseksi on kehitetty»off-pump»-tekniikoita, joissa sydän-keuhkokonetta ei tarvita. Nämä tekniikat ovat kehittyneet nopeasti viimeisten kymmenen vuoden aikana, ja nykyään voidaan pääosa sepelvaltimoleikkauksista haluttaessa tehdä niiden avulla. Käytettävissä olevien tutkimustulosten perusteella ilman sydän-keuhkokonetta tehtävä sepelvaltimoleikkaus on yhtä turvallinen ja lyhyen seurannan valossa myös yhtä hyvä kuin vanhemmalla tekniikalla tehty. Komplikaatioiden määrän osalta tällä uudella tekniikalla tehtävä leikkaus vaikuttaa paremmalta vaihtoehdolta etenkin suuren riskin potilailla. Teknisesti leikkaus on vaativampi ja edellyttää kirurgilta suurempaa harjaantuneisuutta. Sepelvaltimokirurgian ilman sydänkeuhkokonetta (»off-pump») aloitti R. H. Goetz vuonna 1960 (Konstantinov 2000). Hän yhdisti oikean rintakehän sisävaltimon oikeaan sepelvaltimoon anastomoosilaitetta käyttäen. Pian tämän jälkeen Kolessov (1967) julkaisi omat kokemuksensa vastaavalla tekniikalla tehdyistä leikkauksista. Hän liitti vasemman rintakehän sisävaltimon vasemman sepelvaltimon eteen laskevaan haaraan (Lita-LAD) käyttäen hyvin nykyisenkaltaista tekniikkaa. Kuitenkin sepelvaltimokirurgiassa, lähinnä Cleveland-klinikassa Yhdysvalloissa, otettiin käyttöön sydänkeuhkokone, ja se vakiinnutti paikkansa seuraaviksi vuosikymmeniksi. Sen avulla saavutetaan hyvät leikkaustulokset vähin komplikaatioin, ja toimenpide on kirurgille varsin suoraviivainen.»off-pump»-tekniikka oli Kolessovin jälkeen pitkään unohduksissa, kunnes sen käyttö aloitettiin uudelleen 1980-luvulla. Syynä oli pitkälti tekniikkaa alussa soveltaneiden kirurgien pyrkimys säästää perfuusiovälineistöä. Pian kyseinen tekniikka osoittautui turvalliseksi, ja samalla pystyttiin välttämään joitakin tavanomaiseen perfuusiotekniikkaan liittyviä komplikaatioita etenkin riskipotilailla. Vuonna 1985 Buffolo ja Benetti julkaisivat ensimmäiset sarjansa, joissa oli 160 ja 30 kyseisellä tekniikalla leikattua potilasta. Ohitukset oli tehty laskimosiirtein vasemman sepelvaltimon eteen laskevan haaran ja oikean sepelvaltimon alueelle, ja tulokset olivat vertailukelpoisia myöhemmin julkaistuihin nähden (Benetti 1985, Buffolo ym. 1985). Ohitusleikkauksen ongelmia Sydänleikkauksia tehdään yhä enemmän entistä iäkkäämmille ja entistä sairaammille potilaille, minkä vuoksi leikkausmenetelmiin ja niistä johtuviin haittavaikutuksiin joudutaan kiinnittämään yhä enemmän huomiota (Noyez ym. 1998, Weintraub ym. 1998). Sydän-keuhkokonetta käytettäessä sepelvaltimoleikkauksesta aiheutuu halvaus 1 5 %:lle potilaista ja lievempiä neuro- Duodecim 2004;120:539 43 539
logisia oireita 28 33 %:lle. Osa halvauksen riskiä lisäävistä tekijöistä, kuten aiemmat neurologiset oireet, on leikkaustekniikasta riippumattomia. Osa on taas sydän-keuhkokoneen käyttöön, aortan käsittelyyn ja kanylointiin liittyviä. Kallon läpäisevää kaikukuvausta (transcranial doppler, TCD) on käytetty verrattaessa sydän-keuhkokoneen avulla ja ilman sitä tehtäviä leikkauksia. Tällöin on todettu sydän-keuhkokonetta käytettäessä merkitsevästi enemmän embolisia tapahtumia (Diegeler ym. 2000, Watters ym. 2000). Heti tällaisen leikkauksen jälkeen tehdyllä magneettikuvauksella on todettu aivojen turpoavan leikkauksen yhteydessä. Tämän häiriön yhteyttä kliiniseen selviytymiseen ei tiedetä, mutta»off-pump»-tekniikalla leikatuilla aivojen turvotusta ei esiinny (Taylor 1998, Anderson ym. 1999). Neuropsykologisissa testauksissa on todettu kognitiivisten toimintojen heikentyneisyyttä 48 80 %:lla potilaista viikon kuluttua sepelvaltimoleikkauksesta ja 30 34 %:lla osassa testeistä kaksi kuukautta leikkauksen jälkeen. Joidenkin testien perusteella taas tila voi olla jopa preoperatiivista parempi (Shaw ym. 1987, Murkin ym. 1995, Toner ym. 1998). Vaihtelu tuloksissa on huomattavan suurta. Munuaisten akuuttia vajaatoimintaa esiintyy 7,9 %:lla ja dialyysia vaativaa vajaatoimintaa 0,7 %:lla sydän-keuhkokoneen avulla leikatuista. Näiden potilaiden kuolleisuus on oleellisesti suurempaa kuin muilla, 14 % ja 28 %. Riskiä lisääviä tekijöitä ovat ikä, leikkausta ennen suurentunut kreatiniiniarvo, sydän-keuhkokoneen käytön kesto, kaulavaltimoiden suhina, vasemman kammion heikentynyt toiminta, diabetes ja ylipaino (Conlon ym. 1999). Edellä mainittuja komplikaatioita on toivottu voitavan vähentää»off-pump»-tekniikalla. Samalla kuitenkin joskus joudutaan tekemään kompromissi revaskularisaation täydellisyyden suhteen. Miten leikkaus tehdään ilman sydän-keuhkokonetta? Sepelvaltimoleikkaus»off-pump»-tekniikalla tehdään yleisimmin rintalastan avauksen kautta. Yhden suonen ohituksissa voidaan harkita pientä rintakehä- tai rintalastan alapuolista avausta. Sepelvaltimoiden uusintaleikkauksissa lähestyminen suoritetaan edellä mainituista avauksista kohdealueen ja avoimien siirteiden mukaan. Sepelvaltimoleikkaus ilman sydän-keuhkokonetta vaatii kirurgin ja anestesiologin hyvää yhteistyötä. Sydäntä joudutaan ohitusten ajaksi kääntämään eri asentoihin, ja sepelvaltimo voidaan joutua sulkemaan lyhyeksi aikaa, jolloin hemodynamiikka saattaa kärsiä ja sydänlihas voi olla iskeeminen lyhyitä aikoja. Hemodynaamista tilaa seurataan tiiviisti ja tehdään tarvittavat muutokset hoidossa joko sydämen asentoa tai lääkitystä muuttamalla. Ohitettavan suonen esille saaminen on tärkeää, jotta sauma voidaan ommella hyvissä olosuhteissa. Liikkuvaan maaliin on hankala osua. Sama pätee myös»off-pump»-tekniikalla tehtäviin ohitussaumoihin. Nykyiset stabilaattorit (laite, jolla leikattava kohta sydämen pinnalla saadaan pysymään lähes paikallaan, ks. kuva) ovat niin hyviä, että sauman tekeminen on teknisesti lähes yhtä helppoa kuin sydämen ollessa pysähdyksissä. Sydänlihaksen verenkierron säilyttämiseksi leikkauksen aikana voidaan käyttää sunttia (ohut muoviputki), joka asetetaan sepelvaltimon sisään sauman ompelun ajaksi. Suntin käytöllä voidaan ylläpitää kohtalaista sepelvaltimovirtausta ja estää hapenpuute sauman ompelun aikana. Mikäli sydämen toiminta häiriintyy sauman ompelun aikana, voidaan sydän palauttaa normaaliasentoon ja odottaa tilanteen vakaantumista. Leikkaustulokset Luotettavia tutkimuksia suurilla satunnaistetuilla huolellisesti jälkikäteen tutkituilla ja pitkään seuratuilla potilasaineistoilla ei toistaiseksi ole julkaistu, mikä johtuu osittain leikkaustekniikoiden nopeasta kehityksestä viime vuosien aikana. Pitkäaikaisseuranta varjoainekuvauksin on vaikeaa ja kallista, ja siksi päätelmiä joudutaan tekemään kliinisen arvion ja kokemuksen perusteella. Satunnaistetussa 200 potilaan sarjassa»offpump»-tekniikalla on saatu verenkierto palautumaan yhtä täydellisesti kuin sydän-keuhko- 540 A. Sahlman ym.
Kuva. Sydämen kärjessä on imukuppi, jonka avulla sydäntä voidaan kääntää. Stabilisaattori on LAD:n alueella. koneen avulla tehdyssä leikkauksessa. Ensin mainitulla tekniikalla leikattujen potilaiden kreatiinikinaasin MB-fraktion (CK-MB) ja troponiinipäästöt olivat pienemmät (Puskas ym. 2002). Samansuuntaisia tuloksia on saatu myös suurehkossa satunnaistamattomassa aineistossa. Leikkauksenaikainen kuolleisuus ja sydäninfarktin esiintyvyys olivat»off-pump»-potilailla merkitsevästi vähäisempiä (Calafiore ym. 2001). Satunnaistetussa 100 potilaan sarjassa»offpump»-potilaiden CK-MB-, troponiini- ja HH- FABP-pitoisuudet (human heart fatty acid binding protein) olivat merkitsevästi pienemmät (Jemielity ym. 2002). Energiavarat säilyivät myös paremmin tässä ryhmässä (laktaatin tuotto oli sydän-keuhkokoneen avulla leikatuilla merkitsevästi suurempi) ja CK-MB- ja troponiiniarvot olivat pienemmät (Penttilä ym. 2001). van Dijkin ym. (2001) prospektiivisessa satunnaistetussa 281 potilaan aineistossa molemmissa ryhmissä tehtiin yhtä paljon siirteiden istutuksia. Veren tarve oli»off-pump»-potilailla hieman vähäisempää ja CK-MB-arvo merkitsevästi pienempi. Muilta osin ei eroa todettu ryhmien välillä. Kuukauden kuluttua kummassakin ryhmässä sepelvaltimo-oireisto uusi 4 %:lla. Angelinin ym. (2002) 401 potilaan aineistossa sairastuvuus oli merkitsevästi pienempi»offpump»-potilailla (eteisvärinä, haavatulehdus, sydämen supistuvuutta parantavien lääkkeiden tarve, verensiirrot ja yli seitsemän vuorokauden hoitoaika). Seuranta-aikana molemmat ryhmät selviytyivät yhtä hyvin. Cartierin ja Robitaillen (2001) suurehkossa satunnaistamattomassa tutkimuksessa todettiin tromboembolisia komplikaatioita (halvaus) 0,5 %:lla 1 476:sta sydän-keuhkokoneen avulla leikatusta ja 1,0 %:lla 500»off-pump»-potilaasta. Verrattaessa neuropsykologisia löydöksiä on kummallakin tekniikalla leikatuilla todettu samantasoista suorituskyvyn heikentyneisyyttä heti toimenpiteen jälkeen ja tila on korjaantunut samalla tavoin kolmen kuukauteen mennessä. van Dijkin ym. (2002) satunnaistetussa 281 potilaan aineistossa todettiin kolmen kuukauden kuluttua leikkauksesta vähäinen ero ilman sydän-keuhkokonetta leikattujen eduksi, mutta ero hävisi 12 kuukauteen mennessä. Onkin arveltu, että neuropsykologisen suorituskyvyn huononeminen johtuisi jostain muustakin tekijästä, esimerkiksi anestesiasta (Taggart ym. 1999). Samoin mahdollisesti itse»off-pump»- tekniikka etenkin vasemman sepelvaltimon taakse kiertäviä haaroja ohitettaessa saattaa sisältää neuropsykologisia ongelmia lisääviä tekijöitä, joita ovat mm. kohonnut keskuslaskimopaine, ajoittain matala verenpaine ja sydämen heikko pumppausteho sekä aortan sivupihditys (van Dijk ym. 2002). Ennen kotiutusta tehdyissä varjoainekuvauksissa on saatu verrattain hyviä aukipysyvyyslukuja. Siirteistä on ollut avoimia 95 99 % ja potilaista 95 % kliinisesti oireettomia keskimäärin 6,8 kuukauden seuranta-ajan jälkeen (Contini ym. 1999, Bedi ym. 2000, Wiklund ym. 2000, Bull ym. 2001, Puskas ym. 2001) ja 94 % ilman sydäntapahtumia 18 kuukauden seurannan jälkeen (Hirose ym. 2000). Kuitenkin on epäilty, että liitosalueen manipulaatio (suntin ja puhaltimen käyttö ym.) yhdessä leikkauksen aiheuttaman hyperkoagulaation kanssa aiheuttaisi siirteiden trombosoitumista. Sepelvaltimoiden ohitusleikkaus ilman sydän-keuhkokonetta 541
»Off-pump»-leikkauksen edut. Yksi perusteista»off-pump»-tekniikoiden käyttöönotolle on ollut kustannusten pienentäminen. Säästöt tulevat pienemmistä materiaalikuluista leikkauksessa (alkuvaiheen tekniikoita käytettäessä) ja lyhyemmästä sairaalahoitoajasta. Viimeisten vuosien aikana leikkaustekniikat ovat kehittyneet huikeasti ja mahdollistaneet käytännössä useimmiten täydellisen ohitusleikkauksen suorittamisen. Tällöin leikkauksessa käytettävien kalliiden kertakäyttöisten välineiden määrä on oleellisesti lisääntynyt. Omassa klinikassamme tehtiin keväällä 2002 leikkauskustannusten selvitys ja todettiin kummallakin tekniikalla suoritetut leikkaukset lähes yhtä kalliiksi. Tulos oli samankaltainen myös Bullin ym. (2001) etenevässä satunnaistamattomassa tutkimuksessa: hoitoajat, komplikaatioiden määrä ja kustannukset olivat samat kummassakin ryhmässä.»off-pump»-tekniikalla tehtäviin leikkauksiin on kohdistunut suuria odotuksia leikkauskomplikaatioiden määrän suhteen. Satunnaistamattomissa tutkimuksissa ero tavanomaisella tekniikalla leikattuihin nähden onkin ollut selvä, mutta satunnaistettujen tutkimusten valossa asia ei ole enää aivan yhtä selkeä. Vähäisen riskin potilailla menetelmien välillä ei liene eroa tuloksissa. Uudesta tekniikasta hyötyvät luultavasti eniten suuren riskin potilaat (iäkkäät, keuhko- ja munuaistauteja potevat sekä sydämen pumppaustehon heikkoudesta kärsivät). Potilaiden valinta Sepelvaltimoleikkaus voidaan tehdä periaatteessa ilman sydän-keuhkokonetta kaikille ohitusleikkausta tarvitseville. Poikkeuksena ovat kriittisessä hemodynaamisessa (elvytys)tilassa olevat potilaat. Lisätoimenpiteitä (läppäkorjaukset, aorttatoimenpiteet) tarvitsevat potilaat eivät myöskään sovellu»off-pump»-kirurgiaan. Samoin sepelvaltimoiden ollessa pienet tai muissa vastaavissa tapauksissa ei aina ole järkevää käyttää tätä tekniikkaa. Pienellä osalla potilaista jo vähäinen sydämen kääntäminen aiheuttaa hemodynaamisen tilan merkittävän huononemisen, mikä käytännössä estää leikkauksen suorittamisen ilman sydän-keuhkokonetta. Aivoverenkierron ongelmien vähentäminen sepelvaltimoohitusleikkauksissa on edelleen suuri haaste. Kaikki nousevan aortan arterioskleroottiset muutokset eivät ole päältäpäin havaittavissa. Näissä tapauksissa leikkauksen aikana tehtävä epiaortaalinen kaikututkimus auttaa havaitsemaan tapaukset, joissa aortan käsittelyä tulisi välttää. 50 70-vuotiailla potilailla ei ole todettu suuria eroja sepelvaltimoleikkauksen komplikaatioiden (aivoinfarkti, peroperatiivinen sydänlihasvaurio) määrissä leikkaustekniikan mukaan.»off-pump»-menetelmän edut tulevat esille iäkkäämmillä potilailla, joilla usein on enemmän liitännäissairauksia ja nousevan aortan kalkkiutumista. Lopuksi Proksimaalisten ja etenkin distaalisten anastomoosilaitteiden laaja käyttöönotto lisännee huomattavasti ilman sydän-keuhkokonetta tehtäviä leikkauksia. Tällöin päästään mm. aortan vähäisempään manipulaatioon, minkä pitäisi vähentää embolisten komplikaatioiden määrää, ja saumoista tulee standardin mukaisia, jolloin siirteiden auki pysyvyyden voisi olettaa edelleen paranevan. Proksimaalisia anastomoosilaitteita on jo jonkin verran kliinisessä käytössä, ja kokemukset ovat olleet pääosin myönteisiä (Eckstein ym. 2002). Distaalisia anastomoosilaitteita on useammantyyppisiä. Niiden välisistä paremmuuseroista ei vielä ole voi muodostunut käsitystä. Leikkausrobotin avulla on jo onnistuttu tekemään siirteen irrotus ja revaskularisaatio rajoitetulle alueelle (Kappert ym. 2001, Tang ym. 2001). 542 A. Sahlman ym.
Kirjallisuutta Anderson RE, Li TQ, ym. Increased extracellular brain water after coronary artery bypass grafting is avoided by off-pump surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 1999;13:698 702. Angelini GD, Taylor FC, ym. 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 trial. Lancet 2002;359:1194 9. Bedi HS, Suri A, ym. Global myocardial revascularization without cardiopulmonary bypass using innovative techniques for myocardial stabilization and perfusion. Ann Thorac Surg 2000;69:156 64. Benetti FJ. Direct coronary surgery with saphenous vein bypass without either cardiopulmonary bypass or cardiac arrest. J Cardiovasc Surg 1985;26:217 22. Buffolo E, Andrade JC, ym. Direct myocardial revascularization without cardiopulmonary bypass. Thorac Cardiovasc Surg 1985;33:26 9. Bull DA, Neumayer LA, ym. Coronary artery bypass grafting with cardiopulmonary bypass versus off-pump cardiopulmonary bypass: does eliminating the pump reduce morbidity and cost? Ann Thorac Surg 2001;71:170 5. Calafiore AM, Di Mauro M, ym. Myocardial revascularization with and without cardiopulmonary bypass in multivessel disease: impact of the strategy on early outcome. Ann Thorac Surg 2001;72:456 63. Cartier R, Robitaille D. Thrombotic complications in beating heart operations. J Thorac Cardiovasc Surg 2001;121:920 2. Conlon PJ, Stafford-Smith M, ym. Acute renal failure following cardiac surgery. Nephrol Dial Transplant 1999;14:1158 62. Contini M, Iacó A, ym. Current results in off pump surgery. Eur J Cardio- Thorac Surg 1999;16 (Suppl 1):S69 S72. Diegeler A, Hirsch R, ym. Neuromonitoring and neurocognitive outcome in off-pump versus conventional coronary bypass operation. Ann Thorac Surg 2000;69:1162 6. Eckstein FS, Bonilla LF, ym. The St Jude Medical symmetry aortic connector system for proximal vein graft anastomoses in coronary artery bypass grafting. J Thorac Cardiovasc Surg 2002;123:777 82. Hirose H, Amano A, ym. Off-pump coronary artery bypass: early results. Ann Thorac Cardiovasc Surg 2000;6:110 8. Jemielity M, Perek B, ym. Injury to myocardium during on-pump and off-pump coronary artery bypass grafting procedures. 16th Annual Meeting of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery, Monaco, 2002 Kappert U, Cichon R, ym. Technique of closed chest coronary artery surgery on the beating heart. Eur J Cardio-Thorac Surg 2001;20: 765 9. Kolessov VL. Mammary artery-coronary artery anastomosis as a method of treatment for angina pectoris. J Thorac Cardiovasc Surg 1967; 54:535. Konstantinov IE. Robert H. Goetz: The surgeon who performed the first succesful clinical coronary artery bypass operation. Ann Thorac Surg 2000;69:1966 72. Murkin JM, Martzke JS, ym. A randomized study of the influence of perfusion technique and ph management strategy in 316 patients undergoing coronary artery bypass surgery. J Thorac Cardiovasc Surg 1995;110:349 62. Noyez L, Janssen DP, ym. Coronary bypass surgery: what is changing? Analysis of 3834 patients undergoing primary isolated myocardial revascularization. Eur J Cardio-Thorac Surg 1998;13:365 9. Penttilä HJ, Lepojärvi MV, ym. Myocardial preservation during coronary surgery with and without cardiopulmonary bypass. Ann Thorac Surg 2001;71:565 71. Puskas JD, Thourani VH, ym. Clinical outcomes, angiographic patency, and resource utilization in 200 consecutive off-pump coronary bypass patients. Ann Thorac Surg 2001;71:1477 84. Puskas JD, Williams WH, ym. Off-pump coronary artery bypass grafting provides complete revascularization while reducing myocardial injury, transfusion requirements and lenght of stay: Prospective randomized comparison of 200 unselected patients having OPCABG versus conventional CABG. 82nd Annual Meeting of the AATS, Washington, USA, 2002. Shaw PJ, Bates D, ym. Neurologic and neuropsychological morbidity following major surgery: comparison of coronary artery bypass and peripheral vascular surgery. Stroke 1987;18:700 7. Taggart DP, Browne SM, ym. Is cardiopulmonary bypass still the cause of cognitive dysfunction after cardiac operations? J Thorac Cardiovasc Surg 1999;118:414 21. Tang LW, D Ancona G, ym. Robotically assisted video-enhanced-endoscopic coronary artery bypass graft surgery. Angiology 2001;52: 99 102. Taylor KM. Central nervous system effects of cardiopulmonary bypass. Ann Thorac Surg 1998;66(5 Suppl):S20 4. Toner I, Taylor KM, ym. Cerebral functional changes following cardiac surgery: neuropsychological and EEG assessment. Eur J Cardio- Thorac Surg 1998;13:13 20. van Dijk D, Jansen EW, ym. Cognitive outcome after off-pump and on-pump coronary artery bypass graft surgery. JAMA 2002;287: 1405 12. van Dijk D, Nierich AP, ym. Early outcome after off-pump versus onpump coronary bypass surgery: results from a randomized study. Circulation 2001;104:1761 6. Watters MP, Cohen AM, ym. Reduced cerebral embolic signals in beating heart coronary surgery detected by transcranial Doppler ultrasound. Br J Anaesth 2000;84:629 31. Weintraub WS, Craver JM, ym. Improving cost and outcome of coronary surgery. Circulation 1998;98(19 Suppl):II23 8. Wiklund L, Brandrup-Wognsen G, ym. Off-pump bypass surgery. Scand Cardiovasc J 2000;24:197 200. ANTERO SAHLMAN, LL antero.sahlman@hus.fi KALERVO WERKKALA, dosentti HYKS Sydän- ja thoraxkirurgian klinikka PL 340, 00029 HUS KARI TEITTINEN, LL Vaasan keskussairaala 65130 Vaasa Sepelvaltimoiden ohitusleikkaus ilman sydän-keuhkokonetta 543