Minimal-invasive Koronarchirurgie: Segmentale Wandbewegungsveränderungen im Rahmen von MIDCAB- und TECAB-Eingriffen

Zusammenfassung

Fragestellung In der modernen chirurgischen Therapie der koronaren Eingefäßerkrankung stehen sich Verfahren am schlagenden Herzen ohne extrakorporale Zirkulation (EKZ) über eine Minithorakotomie (MIDCAB) und die total-endoskopische roboterassistierte Technik (TECAB) mit EKZ gegenüber. Bei der Anwendung beider Verfahren wird der Patient bereits vor Revaskularisierung erheblichen Belastungen ausgesetzt. Hierzu zählen Einlungenventilation, temporäre Koronarokklusion, Luxatio cordis, intrathorakale CO₂-Insufflation und derzeit noch lange EKZ- und Operationszeiten. Ziel der vorliegenden Studie war es, das Ausmaß von intraoperativ entstehenden segmentalen Wandbewegungsstörungen (SWMA) bei MIDCAB- und TECAB-Verfahren echokardiographisch zu erfassen und die wesentlichen Einflussfaktoren herauszuarbeiten. Methodik Es wurden 40 Patienten mit koronarer Eingefäßerkrankung in die Studie eingeschlossen. 16 Patienten wurden unter Anwendung der MIDCAB-Technik operiert, bei 24 Patienten wurde die TECAB-Technik angewendet. Bei beiden Patientengruppen wurden zu festen Messzeitpunkten vor Ein-Lungen-Ventilation (ELV), unter ELV und vor Beginn der EKZ sowie abschließend nach Abgang von der EKZ (TECAB) bzw. fortlaufend intraoperativ (MIDCAB) und nach Reinstitution der Doppel-Lungen-Beatmung (DLV) transösophageal echokardiographische 2D-Bildschleifen aufgezeichnet und analysiert. Zeitgleich wurden die hämodynamischen und elektrokardiographischen Daten sowie die Oxygenierungsparameter erfasst. Ergebnisse In beiden Patientengruppen traten mit Beginn der ELV milde, aber signifikante SWMA auf, die im weiteren Verlauf der Operation zunahmen. Diese SWMA waren in der TECAB-Gruppe ausgeprägter als in der MIDCAB-Gruppe, insbesondere im Bereich des rechten Ventrikels (SWMA_TECAB. RV≥2 in 24/144 Datensätzen SWMA_TECABLV LV≥2 in 3/144 Datensätzen; SWMA_MIDCABRV und LV≥2 in jeweils 10/96 Datensätzen). Ejektionsfraktion und Verkürzungsfraktion veränderten sich nicht signifikant. Die Veränderungen bildeten sich zum Operationsende in beiden Gruppen unabhängig von der Operationsdauer wieder vollständig zurück. Signifikante hämodynamische oder elektrokardiographische Veränderungen wurden nicht beobachtet. Die CK_MIDCAB-Werte stiegen im Mittel von 33,2 U/l präoperativ auf 142,8 postoperativ, die CK_TECAB-Werte stiegen von 24,4 U/l auf 1020,5. Die CK-MB_MIDCAB betrug postoperativ im Mittel 5,4 U/l, die CK-MB_TECAB 31,2. Schlussfolgerung Die Anwendung minimal invasiver Operationstechniken zur Behandlung der koronaren Eingefäßerkrankung führt zum Entstehen signifikanter intraoperativer SWMA. Die größere Ausprägung der SWMA auf die RV-Funktion in der TECAB-Gruppe ist nach den vorliegenden Ergebnissen nicht in erster Linie die Folge der ELV, sondern eher auf die intrathorakale CO₂-Überdruckatmosphäre zurückzuführen. Ob die SWMA in der MIDCAB-Gruppe auf eine passagere Ischämie während der Koronarokklusion zurückzuführen ist, lässt sich nicht abschließend klären. Dennoch sind beide Methoden bei entsprechendem intraoperativem Monitoring sowie Begrenzung der intrathorakalen CO₂-Insufflation bei der TECAB-Technik ohne irrevesible perioperative Myokardischämien sicher anwendbar.

Summary

Objective Beating heart coronary artery bypass grafting (CABG) through a small lateral thoracotomy (minimally invasive direct coronary artery bypass; MIDCAB) and totally endoscopic coronary artery bypass grafting (TECAB) with a robotic surgical system represent new approaches to reduce surgical trauma in patients with coronary artery disease. However, little information is yet available with regard to possible side effects to single-lung ventilation, temporary occlusion of the target vessel, surgical exposure of the heart, and carbon dioxide insufflation. In addition, TECAB procedures significantly increase operating room time. The present study sought to determine perioperative segmental wall motion alterations (SWMA) with transesophageal echocardiography (TEE) to assess patient safety. Methods 40 patients with single-vessel disease of the left anterior descending artery underwent CABG, either according to MIDCAB (n=16) or TECAB (n=24) techniques. At distinct time points, two-dimensional cine loops were registered with TEE. In the TECAB group, data was assessed prior to SLV, after 30, 90 and 120 minutes under SLV and prior to the institution of ECC and 20 minutes after weaning from ECC and reinstitution of DLV. In the MIDCAB group, data was assessed prior to SLV, at the same distinct points of time during the procedure and 20 minutes after reinstitution of DLV. Simultaneously, hemodynamics, gas exchange variables, and electrocardiographic data were recorded. Wall motion analysis was performed postoperatively. Results Significant SWMA appeared after onset of single-lung ventilation regardless of surgical technique. SWMA increased during the course of the operation and normalized completely at the end of the procedure. During TECAB procedures, SWMA were more pronounced than during MIDCAB, especially in the RV (SWMA_TECAB RV≥2 in 24/144 data sets, SWMA_TECABLV LV≥2 in 3/144 data sets; SWMA_MIDCABRV and LV≥2 in 10/96 data sets respectively). There was no change in ejection fraction of fractional shortening. In both groups SWMA did not persist after the end of the procedure. The CK_MIDCAB levels rose from 33.2 preoperatively up to 142.8 postoperatively; CK_TECAB levels rose from 24.4 to 1020.5. Postoperatively, CK-MB_MIDCAB was 5.4; CK-MB_TECAB was 31.2. There was no significant hemodynamic instability or electrocardiographic evidence of myocardial ischemia. Conclusion Both MIDCAB and TECAB techniques may cause significant intraoperative SWMA that are not of clinical relevance. The more pronounced SWMA during TECAB can most likely be attributed to intrathoracic carbon dioxide insufflation. SWMA did not persist after revascularization. We therefore conclude that both techniques can safely be employed without increased risk for persistent myocardial ischemia, provided that adequate monitoring is available throughout the operation.