Journal of Cardiothoracic Surgery, 2006; 1: 12-12 (más artículos en esta revista)

Isquemia de vigilancia en las emisiones fuera de la bomba de cirugía de revascularización coronaria mediante cirugía intravascular técnicas de espectroscopía por infrarrojos

BioMed Central
Franziska H Bernet (bernetf@uhbs.ch) [1], David Reineke (reineked@uhbs.ch) [1], Hans-Reinhard Zerkowski (zerkowskihr@uhbs.ch) [1], Doan Baykut (baykutd@uhbs.ch ) [1]
[1] División de Cardio-torácico de Cirugía, Hospital Universitario de Basilea, Suiza

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Resumen
Fondo

En off-bomba a cirugía de revascularización coronaria cirugía, las manipulaciones en el corazón puede conducir a la interrupción transitoria del suministro de oxígeno del miocardio, lo que puede generar una acumulación de oxígeno dependiente de metabolitos en sangre venosa coronaria. El objetivo de este estudio fue evaluar la fiabilidad de intravascular técnicas de espectroscopía por infrarrojos como método de vigilancia para detectar posibles eventos isquémicos en off-bomba a cirugía de revascularización coronaria procedimientos.

Métodos

En 15 pacientes sometidos a cargos electivos fuera de la bomba de revascularización miocárdica, intravascular infrarrojo cercano espectroscópicas de análisis de sangre venosa coronaria se realizó. IIN señales fueron transferidos a través de un catéter de fibra óptica para la señal de emisión y la recaudación. Para el análisis de datos y de procesamiento, un espectrofotómetro en miniatura con paquete estadístico multivariado se utilizó. Señal de adquisición y análisis se realizaron antes y después de la revascularización. Espectroscópicas de datos se compararon con los parámetros hemodinámicos, electrocardiograma, ecocardiografía transesofágica y resultados de laboratorio.

Resultados

Una conversión a la circulación extracorpórea no era necesario. El número medio de injertos por paciente fue de 3,1 ± 0,6. Una isquemia miocárdica intraoperatoria no era evidente, según lo indicado por el electrocardiograma y ecocardiografía transesofágica. Continua análisis espectroscópicos muestran los espectros de absorción reproducible seno coronario de sangre. Debido a los cursos sin complicaciones intraoperatorias, claro isquemia relacionados con los cambios pueden ser detectados en ninguno de los pacientes.

Conclusión

Nuestros resultados iniciales demuestran que intravascular técnicas de espectroscopía por infrarrojos fiable puede ser usado para una línea de isquemia intraoperatoria en la vigilancia fuera de la bomba de cirugía de revascularización coronaria quirúrgica. Sin embargo, el método tiene que ser evaluado más normalizada y para determinar el papel de la espectroscopia por fuera de la bomba de cirugía de revascularización coronaria quirúrgica.

Fondo

La administración intraoperatoria de los cambios hemodinámicos en off-bomba a cirugía de revascularización coronaria cirugía (OPCAB) sigue siendo un reto [1 - 3]. Perfusión coronaria alterada por la manipulación en el corazón puede conducir a una interrupción del suministro de oxígeno del miocardio en las zonas afectadas con cambios metabólicos y alteraciones electrofisiológicas seguida de una reducción de la contractilidad [4]. Convencionales intraoperatoria métodos de control tales como electrocardiograma (ECG), ecocardiografía transesofágica (TEE) o la presión arterial pulmonar se utilizan habitualmente para obtener información acerca de la isquemia miocárdica aguda. Sin embargo, luxación o reposicionamiento del corazón para el montaje de anastomosis coronaria puede fácilmente conducir a una pérdida transitoria de la señal, interrumpiendo el seguimiento continuo con estos instrumentos [5].

Infrarrojo cercano (NIR) espectroscopia es un método apropiado para la isquemia miocárdica en la vigilancia en los tejidos [6 - 9]. Un grave deterioro del suministro sanguíneo coronario puede dar lugar a una liberación de metabolitos isquémica, fundamentalmente de oxígeno-dependientes chromophores en el seno coronario. Estos metabolitos son detectables en el seno coronario de sangre, a menudo antes de la aparición de sustancias que representan las lesiones celulares como troponins y la creatina quinasa (CK-MB) en la sangre periférica. La línea intravascular análisis espectroscópicos NIR del seno coronario de sangre con un catéter de fibra óptica permite un seguimiento directo de isquemia miocárdica a nivel [10].

El objetivo de nuestro estudio fue evaluar la fiabilidad clínica de la isquemia miocárdica vigilancia intravascular mediante el uso de la espectroscopia NIR en OPCAB cirugía. El protocolo de estudio fue aprobado y aceptado por el comité de ética de la Universidad de Basilea y por escrito / el consentimiento informado se obtuvo.

Métodos
Los pacientes

Quince pacientes, 13 hombres y 2 mujeres, con una edad media de 61,3 ± 12,2 años, se sometió a cirugía electiva OPCAB. Doce pacientes (80%) tuvieron un período de tres enfermedad vascular y 3 pacientes (20%) tenían una enfermedad de dos vasos con una oclusión proximal izquierda descendente anterior la arteria coronaria. Los pacientes con niveles preoperatorios mala función ventricular izquierda, alteraciones del ritmo previsto y concomitante intervenciones fueron excluidos del estudio. No hubo rehacer los procedimientos. Preoperatoria características de los pacientes se muestran en la Tabla 1.

Espectroscopia NIR

Infrarrojo cercano (NIR) se define como el intervalo de longitudes de onda entre 700 nm y 2000 nm. La buena penetración de la luz NIR en los tejidos blandos hace que la espectroscopia NIR apropiado para la detección in vivo de la sangre y / o tejidos-oxígeno-dependientes chromophores como la hemoglobina, mioglobina y los citocromos [6, 11, 12]. Para los análisis espectroscópicos de tejido bajo en vivo-las condiciones específicas de luz diodos (optodes) son obligatorios, que generalmente trabajan en una configuración con doble y se percibe que emiten luz transmitida a través de la muestra de tejido [13]. Cobrados IIN luz se transfiere por un cable de fibra óptica a un fotomultiplicador y se convertirá en una señal eléctrica.

Catéter-vinculada análisis espectroscópicos NIR es una nueva técnica en la que emiten y se percibe optodes se coloca en el mismo lugar, lo que permite que las señales IIN se pueden transferir a prácticamente cualquier intravascular región [10]. Ambos emisores y la recolección de fibras del catéter se encuentran en un array concéntricos. La conversión electrónica de la diferencia entre los emitidos y recogidos IIN proporciona la luz real de los espectros de absorción de oxígeno y de-oxigenada chromophores. Para la iluminación, una fuente de luz halógena se utiliza. La adquisición y análisis de señales IIN se realizaron con un AvaSpect-2048 espectrómetro (Avantes BV, Eerbeek, Países Bajos) (Figura 1].

La espectrometría de identificación de isquémico y no isquémico tejidos se basa en el algoritmo, tal como se describe en la literatura [14]. Por referencia a los cambios de absorbancia durante la isquemia, los resultados de in-vitro y la experimentación con animales en isquémica aguda se utiliza la configuración [10] (Figura 2]. Las mediciones se llevaron a cabo antes de la cirugía (nivel básico), después de completar la anastomosis distal, y después de la revascularización completa con todas las anastomosis central montado. La hora de recogida para NIR de las señales seno coronario fue de 5 minutos en cada paso de la revascularización.

Intraoperatorio gestión

La anestesia fue inducida con tiopental 5 mg / kg, pancuronio 0,1 - 0,15 mg / kg y fentanil 1,5 - 5,0 μ g / Kg. Para el mantenimiento, inhalative anestesia con isoflurano Vol 1% y ventilación con aire y 50 vol% de oxígeno fueron utilizadas. Durante el montaje de la anastomosis distal, el oxígeno se elevó a 80% Vol. 300 U / kg de heparina se administra para la anticoagulación con un blanco tiempo de coagulación activado de 400 segundos. Para la estabilidad hemodinámica, el volumen de sustitución con infusiones y dosis bajas de apoyo inotrópico se llevó a cabo. El uso de pre-calentado fluidos intravenosos y un acalorado matress con una manta de aire caliente ayudó a mantener la normotermia.

Para la monitorización de la presión sistémica, a la izquierda y la arteria radial para la presión arterial pulmonar de vigilancia, un Swan-Ganz se utilizaron catéteres. Para detectar anomalías pared moción, TEE se llevó a cabo en todos los pacientes al inicio y al final del procedimiento.

Procedimiento técnico

Todos los procedimientos se realizaron a través de esternotomía media. Pedicled izquierda la arteria torácica interna (LITA) y saphenous venas fueron utilizados como injertos de bypass. Para la estabilización del corazón y la visualización de arterias coronarias, un Guidant Acrobat ™ estabilizador (Guidant Corporation, Indianápolis, EE.UU.) se utilizó. En todos los pacientes, intracoronaria derivaciones fueron colocadas. Después de pericardiotomy, el IIN catéter se inserta en el seno coronario a través del apéndice auricular derecho. Para una estable posición del catéter en el seno coronario, un 16 F-flex delgada sola etapa pediátrica cánula venosa (Edwards Lifescience, Irvine, CA, EE.UU.) fue usado como una envoltura. La punta del catéter se encuentra en una posición fija en la vaina del fin de evitar la dislocación del catéter de las arterias coronarias y el reflujo venoso transiluminación a través del tejido circundante. Se tomaron muestras de sangre de la seno coronario. Después de la adquisición de los espectros NIR de referencia, la anastomosis distal se reunieron, a partir de la LITA a la izquierda la arteria descendente anterior (LAD). Al mismo tiempo, los análisis de sangre de gas se llevaron a cabo y el lactato venoso coronario se determinó la concentración. Antes y después de la revascularización, troponina I (cTnI) CK-MB y mioglobina valores de la sangre venosa coronaria se midieron.

Resultados

Operaciones podría completarse como OPCAB sin procedimientos convencionales de conversión a cirugía de derivación coronaria. El tiempo medio de intervención fue 185,8 ± 23,5 min. Cada paciente recibió LITA como un injerto arterial a la LAD. El número medio de injertos por paciente fue de 3,1 ± 0,6. Complicaciones intraoperatorias o inestabilidad hemodinámica no se observaron. Variaciones significativas de hemoglobina y hematocrito valores que podrían influir en las mediciones espectroscópicas no se observaron. En el análisis de gases de la sangre venosa coronaria, un cambio significativo de la PO 2 y SO 2 entre los valores de referencia y el fin de completar la revascularización fue detectado, mientras que otros parámetros como pH, PCO 2 y el exceso de base no difieren significativamente de la línea de base (Cuadro 2]. El aumento en la concentración de lactato seno coronario de sangre antes y después de revascularización tampoco fue significativo. Además isquémica parámetros incluidos cTnI, mioglobina y CK-MB fueron significativamente elevados en el último punto de medición (Tabla 3].

Debido a los cursos sin complicaciones intraoperatorias, los cambios en los espectros de absorción NIR observó durante todo el procedimiento quirúrgico no fueron lo suficientemente distintivo para identificar eventos isquémicos de miocardio (Figura 3]. En ninguno de los pacientes, los indicadores de isquemia miocárdica o el infarto se observaron mediante el uso de métodos de detección convencionales.

Discusión

La utilidad de la espectroscopia NIR a revelar en los episodios de isquemia miocárdica se evaluó en varios estudios anteriores [7 - 9]. Parsons et al. espectroscopia NIR utilizado para la detección de isquemia miocárdica en abrir el pecho estudios con perros, llegando a la conclusión de que la aplicación de la espectroscopia NIR es apropiada para la evaluación de la oxigenación tisular relación con la función contráctil durante la isquemia [7]. Del mismo modo, Thorniley et al. y KUPRIYANOV et al. examinar los cambios en la oxigenación de hemoglobina para estudiar la perfusión tisular y el flujo en los cerdos con la espectroscopia NIR. Encontraron que la espectroscopia NIR imágenes de la oxigenación del miocardio y la distribución de un trazador intravascular una buena correlación con el flujo coronario, lo que permite una óptica de evaluación intraoperatoria de la gravedad de la isquemia regional [8, 9]. En el estudio abierto el pecho con perros de Baykut et al. [10], la espectroscopia NIR detección era la primera vez que se aplica a nivel intravascular mediante la utilización de un catéter de fibra óptica. Aunque diferentes de adquisición de datos y técnicas de procesamiento se utilizaron en los estudios antes mencionados, los resultados demuestran una gran similitud, lo que confirma la viabilidad de la espectroscopia NIR en línea para el seguimiento de eventos isquémicos de miocardio.

Nuestro estudio se propone aplicar la espectroscopia NIR intravascular a nivel clínico por primera vez. En particular en los procedimientos OPCAB, episodios isquémicos transitorios de trabajo de miocardio usualmente puede esperar. Desde el curso sin complicaciones intraoperatorias en todos nuestros pacientes causado sólo pequeños cambios de espectros NIR, un análisis concluyente se hace difícil. Diferencias notables se registraron sólo en dos pacientes que inicialmente recibieron un injerto de vena saphenous anastomosis a una rama diagonal antes de eludir LAD con LITA. En nuestra opinión, este efecto era originario de la posición de la epicárdicos estabilizador con el fin de anastomose la rama diagonal, resultando en un local de perfusión perturbación en la LAD antes de eludir este buque. Esta observación está de acuerdo con el estudio de Wang et al., TEE para evaluar la isquemia de vigilancia de detección de nuevos segmentos de pared anomalías. Él encontró que la colocación de un estabilizador epicárdicos por sí sola puede inducir alteraciones en ambos TEE y ECG que indica un desarrollo isquémica [5].

Es difícil decir que los cambios en los espectros NIR se generan por las diferencias en el estado de oxigenación de los tejidos del miocardio desde la PO 2 niveles en el seno coronario de sangre aumentado, no muestran relación adecuada con NIR de absorbancia. En contraste, parámetros isquémica como cTnI, CK-MB y mioglobina fueron elevados al final de la revascularización, lo que hace al menos una lesión transitoria a nivel celular evidente. Sin embargo, este aumento tiene que ser interpretado con cautela ya que nuestro grupo de pacientes fue pequeño. A pesar del aumento mensurable de marcadores isquémica, los parámetros clínicos con indicación de las reacciones adversas no pueden ser observados intra y postoperatorios. En consecuencia, en un curso sin complicaciones intraoperatorias, cambios isquémicos menores podrán permanecer desapercibidos y difícil de interpretar usando la espectroscopia NIR. Dado que la sangre venosa coronaria indica los cambios mundiales del miocardio, esta técnica no es aún capaz de medir las variaciones regionales de la isquemia como la causada por oclusión local reperfusión o de cualquier buque. En nuestro punto de vista, los resultados más notables pueden ser registrados en los pacientes en el estado de un agravante angina de pecho, antes de plantearse cambios hemodinámicos.

Limitación de estudios

Puesto que el objetivo de nuestro estudio fue evaluar la viabilidad técnica de la espectroscopía NIR intravascular en la detección de isquemia miocárdica, deliberadamente seleccionados de bajo riesgo los pacientes sometidos a cirugía OPCAB. Somos conscientes de que la información básica que podemos extraer de este estudio clínico piloto tiene que ser revisado antes de transferirse a la aplicación rutinaria. Por otra parte, para la colocación del catéter en el seno coronario, un método invasivo es unevitable. Por lo tanto, la espectroscopia NIR intravascular es un método de vigilancia que debe limitarse a pacientes de alto riesgo, tales como pacientes con una insuficiencia coronaria aguda o infarto de miocardio inminente.

Conclusión

Nuestro estudio con quince pacientes que utilizan la técnica OPCAB indicó que intravascular espectroscopia NIR es técnicamente factible. Sin embargo, un perfeccionamiento y la normalización de IIN-de adquisición de datos y es necesario más trabajo es necesario para comprender el comportamiento de la luz NIR en tejido miocárdico espectroscopía NIR si se va a utilizar como un método de monitorización clínica.

Abreviaturas

OPCAB: fuera de la bomba de bypass coronario

ECG: electrocardiograma

TEE: ecocardiografía transesofágica

NIR: infrarrojo cercano

CK-MB: creatina quinasa

LAD: descendente anterior izquierda

LITA: a la izquierda la arteria torácica interna

cTnI: troponina I cardiaca

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Autores de las contribuciones

Los autores declaran que han hecho contribuciones sustantivas intelectual a la concepción, diseño y adquisición de datos del estudio. Todos los autores han participado en la preparación y revisión del manuscrito y han dado la aprobación final antes de enviar el manuscrito.