Abstract

Background: In the current surgical era, the use of bioprosthetic valves may be limited because of their suboptimal hemodynamic performance and limited durability. Thrombo-embolic events and anticoagulation-related bleeding associated with the use of mechanical valves may lead to irreversible complications. Recently, the use of the bioprosthetic valves has been increased especially in elderly patients having co-morbid risk factors.

Methods: Between February 2005-April 2006, 47 bioprosthetic valves were implanted in 44 patients (30 males, 14 females; mean age 71±6.5). The age limits for aortic and mitral bioprosthetic valve replacement were 55 and 60 years, respectively. All operations were performed electively under standard cardiopulmonary bypass at moderate hypothermia (28 ºC). Thirty bioprosthetic valves were used in the mitral position while 17 bioprosthetic valves were used in the aortic position. Three patients underwent a double-valve replacement and nine patients underwent concomitant coronary artery bypass grafting procedure. Pulmonary vein isolation was performed in 12 patients.

Results: Overall mortality was 2.27% (n=1). The patient who underwent double-valve replacement and four vessel coronary artery bypass grafting died on the postoperative day 12 because of heparin-induced trombocytopenia following hemodialysis. Prolonged mechanical ventilation was observed in three patients and all these patients were extubated within 72 hours. The hemodynamic performance of the valves were evaluated by echocardiography before discharge. Mean transvalvular gradient was 5.5±1.5 mmHg at mitral position and peak transvalvular gradient was 23±9 mmHg at aortic position.

Conclusion: As a result, second generation pericardial valves have an acceptable hemodynamic performance in the early postoperative period and should be considered as safe substitutes in elderly patients having multiple preoperative co-morbid factors.

Günümüzde kalp kapağı değiştirme ameliyatlarında biyolojik kapakların kullanımı, kısıtlı hemodinami ve yetersiz dayanıklılıkları nedeniyle sınırlı tutulmuştur. Özellikle yaşlı hastalarda biyolojik kapak dejenerasyon süresinin uzun olması, ortalama yaşam beklentisinin kısa olması ayrıca pek çok hastada geç dönem antikoagulasyon gerektirmemesi nedeniyle bu tür kapaklar tercih edilmektedir.[1,2]

Yaşlı hasta grubunda, yaş sınırı ve biyoprotez kullanılması konusunda henüz bir fikir birliği oluşmamıştır. İdeal denilebilecek biyoproteze ulaşılamamış olması bu konudaki çalışmaların devamını gerektirmektedir.

Methods

Çalışmamıza alınan kapak değiştirme ameliyatlarında, aortik konumda Sorin Soprano, mitral konumda ise Sorin More biyolojik kapak materyalleri kullanıldı. Şubat 2005-Nisan 2006 tarihleri arasında, aynı cerrahi ekip tarafından 44 hastada (30 erkek, 14 kadın; ort. yaş 71±6.5) toplam 47 adet adı geçen biyoprotezlerle kapak değiştirme ameliyatı uygulandı. Yaş sınırı aortik pozisyonda 55 yaş ve üzeri, mitral pozisyonda 60 yaş ve üzeri olarak kabul edildi. Yaş kriteri ve biyoprotez kullanımı için kronik böbrek yetmezliği ve hiperkalsemi dışında belirlediğimiz spesifik bir kontrendikasyon olmadı. Ameliyat öncesi, 28 hasta (%63.6) New York Heart Association (NHYA) sınıf III, 16 hasta (%36) ise sınıf IV durumundaydı (Tablo 1). Ameliyatlar elektif şartlarda gerçekleştirildi.

Tablo 1: Ameliyat öncesi hasta özellikleri

Cerrahi teknik. Ameliyatlar, standart kardiyopulmoner bypass ile orta dereceli hipotermi (28 ºC) altında yapıldı. Miyokardiyal korunma için antegrad ve retrograd (integrated) kan kardiyoplejisi kullanıldı. Nativ kapak dokusu eksize edilirken mitralde posterior yaprak bütün olgularda rutin olarak, anterior yaprak ise altı olguda Miki tekniğiyle korundu. Aort kökü dar bulunan üç olguda modifiye Nicks prosedürü uygulanarak, kök genişletildi. Uygun ebattaki biyoprotez firmaya özgün ölçekler ile belirlendi, tek tek pledgetli sütür tekniği kullanılarak supra-annular olarak implante edildi. Olguların dokuzunda eşzamanlı koroner arter bypass ameliyatı da uygulandı. On iki olguda pulmoner ven izolasyonu işleme ilave edildi. Tüm olgularda implante edilen kapağın hemodinamik performansı hastaneden taburcu olmadan önce değerlendirildi. Cerrahi sonrası tüm olgulara üç ay süresince, international normalized ratio (INR) düzeyi klinik rutinimize uygun olacak şekilde, antikoagulan (warfarin sodyum) (Tablo 2) ve beraberinde antiplatelet (asetil salisilik asit 300 mg/gün) tedavi önerildi.

Tablo 2: Ameliyat sonrasında antikoagülan takip stratejimiz

Ekokardiyografik inceleme. Bütün hemodinamik ölçümler aynı ekip tarafından M-mod, iki boyutlu spektral ve renkli akım Doppler ekokardiyografi cihazı (VIVID 3 Pro; GE Healthcare, Horten, Norway) ile yapıldı. Değerlendirilecek kriterler ejeksiyon fraksiyonu, efektif açıklık oranı (EAO, cm²), efektif açıklık oranı indeksi (EAOİ, cm²/m²), kapak gradienti (mmHg), hasta-protez uygunsuzluğu (EAOİ<0.85 cm²/m²) olarak belirlendi.

Results

İmplante edilen 47 adet biyoprotez kapağın 17’si aortik pozisyona 30’u mitral pozisyona aitti. Olguların demografik ve klinik bilgileri Tablo 1’de özetlenmiştir.

Olguların üçünde çift kapak replasmanı uygulandı. Bir olgu (%2.27) ameliyat sonrası dönemde kaybedildi. Çift kapak replasmanı ve dört damar koroner bypass ameliyatı yapılan 72 yaşındaki hasta, 12. günde akut böbrek yetmezliği nedeniyle uygulanan hemofiltrasyon sonucu, heparine bağlı trombositopeni-trombozis nedeniyle kaybedildi.

Aort pozisyonunda 10 olguda (%59) 22 no protez, mitral pozisyonunda 19 olguda (%63.4) 29 no kapak kullanıldı (Tablo 3). Ameliyat öncesi 16 olguda atriyal fibrilasyon vardı, 12 olguda pulmoner ven izolasyonu uygulandı. Ameliyat sonrası iki olguda atriyal fibrilasyon kalıcı olarak devam etti. Ameliyat ve sonrası erken dönem bulgular Tablo 4’te sunulmuştur. Üç hastada 24 saati aşan mekanik ventilasyon süresi görüldü, tüm olgular ameliyat sonrası 72 saat içerisinde ekstübe edildi.

Tablo 3: Replase edilen protez ölçüleri

Tablo 4: Ameliyat ve ameliyat sonrası erken veriler

İmplante edilen kapakların hemodinamik performansları hastalar taburcu olmadan önce (ameliyat sonrası 4-6. günlerde) değerlendirildi. Mitral kapak replasmanı yapılan hastaların erken dönem ekokardiyografi değerleri Tablo 5’te sunulmuştur. Antikoagulan tedavi, atriyal fibrilasyonu devam eden iki olgu haricinde, ameliyat sonrası üçüncü ayda kesildi.

Tablo 5: Aort ve Mitral biyoprotezlerde erken dönem hemodinamik performans değerleri

Discussion

İdeal bir biyoprotezde olması gereken unsurlar dayanıklılık, endokardite direnç, hasta-protez uygunsuzluğuna yol açmayacak hemodinamik performans ve cerrahi uygulama kolaylığı olmalıdır. Gelişen teknolojiye paralel olarak birçok farklı tür ve yapıda biyoprotez üretilmiştir. Domuz aortundan yapılan stentli biyoprotezlerin yaşlı hastalarda uzun dönem sonuçları oldukça tatminkardır. Ancak bu tür kapaklardaki yüksek gradiyent ve yüksek strut profili dezavantaj oluşturmaya devam etmektedir. Hemodinamik performansları stentli domuz aortik biyoprotezlerine göre çok daha iyi olan birinci jenerasyon sığır perikardiyal biyoprotezleri, ne yazık ki “prematür dejenerasyon” nedeniyle kısa sürede piyasadan çekilmiştir.[3] Son yıllarda geliştirilen ikinci jenerasyon sığır perikardiyal biyoprotezler ile ilgili sonuçlar daha yüz güldürücüdür.[4,5] Bu konuda en önemli sıkıntı ise, özellikle ülkemizde ikinci jenerasyon sığır perikardiyal biyoprotezlerin sonuçlarını bildiren ileriye dönük çalışmaların azlığıdır.

Sorin Soprano aortik biyoprotez; supra-annular replasman için dizayn edilmiş, kan akımını azami derecede artıran ve annulus-açıklık oranını tama yakın sağlayan biyolojik bir protezdir. Ortalama kardiyak debi (efektif açıklık oranı) 3-8 L/dk’dır.[6] Kapak yaprakları sığır perikardından gluteraldehit ile muamele edilerek hazırlanmıştır. Çift sıralı perikardiyal bir yapıya sahip olduğundan, etrafındaki ring ile perikardiyal yaprakçıklar arasındaki temas ve aşınma riski minimaldir. Kapağın ringi, silikon üzerine karbon kaplı stent (Sorin Biomedica S.pA, Saluggia, Italy) üzerine polyester örgü ile kaplanmış bir yapıdadır. Aortik pozisyon için beş adet (No: 18-26) alternatifi bulunmaktadır.

Sorin More mitral biyoprotez; benzer yapıda hem aortik hem de mitral replasmanda kullanılabilen bir biyoprotezdir. Aortik pozisyon için altı adet (No: 19-29), mitral pozisyon için ise sekiz adet (No: 19-33) alternatifi bulunmaktadır.

Carpentier-Edwards (biyoprotez) ile St Jude Medical (mekanik) protez kapağın mitral pozisyonda 10 yıllık dönem sonucunda birbiriyle anlamlı farklılık olmadığı, aynı türde kapakların aortik pozisyonda eğer 10 yılı aşan yaşam beklentisi varsa mekanik protezin üstünlüğünü gösteren çalışmalar vardır.[7,8]

Marchand ve ark.,[5] Perimount biyoprotez kapakların 15 yıllık takipte 60 yaş ve üzeri olgularda güvenli olduğunu savunmuşlardır. Carpentier-Edwards aortik perikardiyal biyoprotezlerin 65 yaş ve üzeri olgularda kullanılabileceği yönünde de çalışmalar vardır.[9]

Oral antikoagulan kullanımı gerekli olan atriyal fibrilasyon gibi durumlar, biyolojik kapak kullanım avantajını azaltmaktadır. Bu yüzden çalışmamızda yaş sınırı aortik pozisyonda 55 yaş ve üzeri, mitral pozisyonda 60 yaş ve üzeri olarak kabul edilmiştir. Çalışmamızda atriyal fibrilasyona yönelik cerrahi işlem olarak 12 olguda pulmoner ven izolasyonu uygulanmıştır.

Totaro ve ark.nın[10] 63 hastalık aortik kapak replasmanı yapılan çalışmasıyla bizim çalışmamız karşılaştırıldığında efektif açıklık oranı (EAO) Sorin biyoprotezlerde daha iyi bulunmuştur (Tablo 6). Bunun nedenlerinden biri, kullanılan büyük ebattaki kapak sayısının bizim çalışmamızda daha fazla olması olabilir. Efektif açıklık oranı indeksinin de (EAOİ) daha iyi bulunması, Sorin biyoprotezlerin, “erken hemodinamik performans açısından” Carpentier-Edwards Perimount Magna biyoprotezlere göre “daha iyi” olduğunu düşündürmektedir.

Tablo 6: Totaro ve ark.nın[10] yayınladıkları çalışma ile bizim çalışmamızın karşılaştırılması

Firstenberg ve ark.nın[11] yaptıkları, mitral konumda Carpentier-Edwards Perimount perikardiyal biyoprotez implantasyon çalışmasında, ortalama transvalvular gradiyent 4.4±1.8 mmHg, EAO 2.5±0.5 cm²; bizim çalışmamızda transvalvular gradiyent 5.5±1.5 mmHg ve EAO 2.6±0.3 cm² bulunmuştur. Çalışmamızdaki basınç ve EAO’nun minimal olarak yüksek görülmesi, olguların ortalama vücut yüzey alanının diğer çalışmaya göre düşük olmasına bağlanabilir.

Fibrokalsifik aortik annulus, sol ventrikül hipertrofisi bulunan olgular, aort kapak annulusunun dar olduğu ya da özellikle kadın ve vücut yüzey alanı düşük olan olgular hasta-protez uygunsuzluğu açısından risk taşımaktadır.[12] Olgularımızın üçünde kök genişletme amacıyla modifiye Nicks prosedürü uygulanarak bir olguya 22 no, diğer iki olguya 24 no aortik kapak implante edilmiştir.

Badano ve ark.[13] aortik konumda supra-annular biyoprotez replasmanının hemodinamik performansının, intra-annular biyoprotez replasmanlarına göre daha iyi olduğu ve daha önemli seviyede sol ventrikül regresyonuna neden olduğunu bildirmişlerdir. Çalışmamızda aynı konumda kullanılan Sorin Soprano da supra-annuler bir kapak olup EAO’su oldukça tatminkar bulunmuştur.

Literatürde Sorin biyoprotezlerin dayanıklılığı hakkında çeşitli çalışmalarla olumlu sonuçlar bildirilmiştir.[14,15] İleride çalışmamızın geç dönem sonuçlarını inceleyerek, kapakların uzun dönemdeki hemodinamik etkileri ve kapağın dejenerasyonu açısından yorum yapmamız mümkün olacaktır.

Sonuç olarak, elde ettiğimiz sonuçlar ışığında, ikinci jenerasyon perikardiyal biyoprotezlerin, erken dönemde oldukça iyi bir hemodinamik performansa sahip olduklarını söyleyebiliriz.

Özellikle antikoagülasyonun ciddi komplikasyonlara yol açabileceği ve yaşam beklentisinin nispeten kısa olduğu yaşlı hastalarda biyoprotez kapakların ilk sırada tercih edilmeleri gerektiğine inanıyoruz.

References

1) ACC/AHA guidelines for the management of patients with valvular heart disease. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association. Task Force on Practice Guidelines (Committee on Management of Patients with Valvular Heart Disease). J Am Coll Cardiol 1998; 32:1486-588.

2) Carpentier A, Dubost C, Lane E, Nashef A, Carpentier S, Relland J, et al. Continuing improvements in valvular bioprostheses. J Thorac Cardiovasc Surg 1982;83:27-42.

3) Pelletier LC, Carrier M, Leclerc Y, Lepage G, deGuise P, Dyrda I. Porcine versus pericardial bioprostheses: a comparison of late results in 1,593 patients. Ann Thorac Surg 1989; 47:352-61.

4) Banbury MK, Cosgrove DM 3rd, Lytle BW, Smedira NG, Sabik JF, Saunders CR. Long-term results of the Carpentier- Edwards pericardial aortic valve: a 12-year follow-up. Ann Thorac Surg 1998;66(6 Suppl):S73-6.

5) Marchand MA, Aupart MR, Norton R, Goldsmith IR, Pelletier LC, Pellerin M, et al. Fifteen-year experience with the mitral Carpentier-Edwards PERIMOUNT pericardial bioprosthesis. Ann Thorac Surg 2001;71(5 Suppl):S236-9.

6) Folliguet TA, Le Bret E, Bachet J, Laborde F. Pericarbon pericardial bioprosthesis: an experience based on the lessons of the past. Ann Thorac Surg 2001;71(5 Suppl):S289-92.

7) Cen YY, Glower DD, Landolfo K, Lowe JE, Davis RD, Wolfe WG, et al. Comparison of survival after mitral valve replacement with biologic and mechanical valves in 1139 patients. J Thorac Cardiovasc Surg 2001;122:569-77.

8) Peterseim DS, Cen YY, Cheruvu S, Landolfo K, Bashore TM, Lowe JE, et al. Long-term outcome after biologic versus mechanical aortic valve replacement in 841 patients. J Thorac Cardiovasc Surg 1999;117:890-7.

9) Banbury MK, Cosgrove DM 3rd, White JA, Blackstone EH, Frater RW, Okies JE. Age and valve size effect on the longterm durability of the Carpentier-Edwards aortic pericardial bioprosthesis. Ann Thorac Surg 2001;72:753-7.

10) Totaro P, Degno N, Zaidi A, Youhana A, Argano V. Carpentier-Edwards PERIMOUNT Magna bioprosthesis: a stented valve with stentless performance? J Thorac Cardiovasc Surg 2005;130:1668-74.

11) Firstenberg MS, Morehead AJ, Thomas JD, Smedira NG, Cosgrove DM 3rd, Marchand MA. Short-term hemodynamic performance of the mitral Carpentier-Edwards PERIMOUNT pericardial valve. Carpentier-Edwards PERIMOUNT Investigators. Ann Thorac Surg 2001;71(5 Suppl):S285-8.

12) Pibarot P, Dumesnil JG. Hemodynamic and clinical impact of prosthesis-patient mismatch in the aortic valve position and its prevention. J Am Coll Cardiol 2000;36:1131-41.

13) Badano LP, Pavoni D, Musumeci S, Frassani R, Gianfagna P, Baldassi M, et al. Stented bioprosthetic valve hemodynamics: is the supra-annular implant better than the intra-annular? J Heart Valve Dis 2006;15:238-46.

14) Thiene G, Laborde F, Valente M, Gallix P, Talenti E, Calabrese F, et al. Morphological survey of a new pericardial valve prosthesis (Pericarbon): long-term animal experimental model. Eur J Cardiothorac Surg 1989;3:65-74.

15) Eichinger WB, Botzenhardt F, Wagner I, Bleiziffer S, Ruzicka DJ, Guenzinger R, et al. Hemodynamic evaluation of the Sorin Soprano bioprosthesis in the completely supraannular aortic position. J Heart Valve Dis 2005;14:822-7.