Abstract

The utilization of bioprostheses in valve surgcry has been limited by the restrictive hemodynamics and suboptimal durability of porcine valves. The hemodynamic problems have been solved by the Carpentier Edwards pericardial bioprostheses.

We implanted 57 Carpentier-Edwards pericardial bioprostheses in 50 patients at our clinic between February 2 and September 9,1994. There were 13 aortic, 38 mitral and 9 double valve replacements. Double valve replacement was mitral-aortic in all. The age range was 14 to 75 years old, with a mean age of 39.7 (SD: 14) years. 68% (34) of the patients were women. Preoperatively, 88% of the patients were in NYHA class III or IV. Mortality rate was 2% (1 patient). Anticoagulant-related hemorrhage occured in 1(2%) patient. Early complications were atelectasia in 4(8%), bleeding revision in 2(4%), hemiplegia in 1(2%), complet A-Vblock in 1(2%) and pleural effusion in 3(6%) patients. Pre operative characteristics of patients were atri al fibrilation in 31 (62%), LA thrombus in 9, history of thromboemboli in 2, history of closed mitral valvoto my (mean 13.2 years ago) in 9 and, severe pulmonary hypertension in 12(24%) patients. Left auricular ligation in 28% of patients, LA thombectomy in 9, LA plication in 8 patients were done as concomittant procedures. There were no reoperation, endocarditis, hemolysis, thromboembolic events and valve-related complications. Echocardiographic studies were done in 38 (77.5%) patients with CE pericardial bioprosthe sis after a mean of öne month, postoperatively. The mean aortic gradient averaged 9.47 mmHg (SD:0.7Û), an average mitral pressure gradient of 5.13 (SD: 0.68) mmHg has been obtained.

We believe that the Carpentier-Edwards pericardial bioprostheses, with their the better hemodynamic characteristics and the lower structural deterioration rates, among stented bioprostheses, are suitable val ves when the need for a bioprosthesis is indicated.

Perikard kapaklar, mükemmel hemodinamileri yle farklı bir avantaj sağlamaktadırlar[1]. Özellikle dar aort köklü hastalarda uygun bir seçenektirler. Çok düşük trombojeniteye sahiptirler. Bununla be raber onların dayanıklılıkları kötü dizayn ve kalsifi kasyona bağlı olarak sınırlıdırlar. Daha iyi doku ka lite kontrolü ve stresin azaltılması önemli ölçüde onların ömrünü artırdığını destekleyen yeterli çalışmalar vardır[2,3]. Glutaraldehid ile muamelenin kalsifikasyonu geciktirdiği ileri sürülmektedir.

Bioprotezin dejenerasyonu preservasyon ve fik sasyon metodlarına bağlıdır. Rijid kapak ringi kapak yetmezliğinin oluşmasına katkıda bulunabil mektedir. Bioprotez kapakların kullanımında çe kimserlik uzun süreli takipteki dayanaklılıklarının az oluşu ve hemodinamik fonksiyonlarının iyi ol maması yönünde yayınların çokluğundan ileri gel mektedir. Perikardİal bioprotezlerde bu problemler büyük ölçüde çözülmüş durumdadır.

İlk yapay kapağın klinik kullanımına girişin den bu yana 30 yıl geçmesine karşın, hâlâ mükem mel bir protez mevcut değildir. Bundan dolayı da her merkez kendi bireysel tercihini yapmaktadır. Bazı araştırıcılar mekanik kapakları seçerken diğerleri ise bioprotezleri tercih etmektedir.

Carpentier-Edwards (CE) perikardial kapak ABD'de 1991 sonlarına doğru 10 yıllık klinik araş tırmalardan sonra piyasaya sunulmuştur. Bu ka pakta fleksibl stent dizaynı oluşturulmuştur. lones cu-Shiley (IS) kapaklara benzer leaflet dizaynı mev cuttur. Fakat CE bioprotezin dayanıklılığını artır mak için farklı montaj teknikleri kullanılmaktadır. Erken klinik sonuçlar CE perikardial bioprotezlerin mükemmel hemodinamileri olduğunu göstermek tedir[4-6]

Methods

Bursa Yüksek İhtisas Hastanesi Kalp ve Damar Cerrahi Kliniği'nde 2 Şubat - 9 Eylül 1994 tarihleri arasında 50 olguya 57 Carpentier-Edwards perikar dial bioprotez implante edilmiştir. Bioprotezler 13 olguda aort, 38 olguda mitral ve 9 olguda ise her iki pozisyonda (aort-mitral) idi.

Olguların preoperatif özellikleri

Ortalama yaş 39.7 (SD: 14) olup, en küçüğü 14, en büyüğü 75 yaşındaydı. Olguların 34 (%68)'ü kadın, 16 (%32)'sı erkekti. Kadın olan olguların çoğunluğu gebe kalmayı arzu eden olgulardı (Şekil 1).

Ortalama yaş 39.7 (SD: 14) olup, en küçüğü 14, en büyüğü 75 yaşındaydı. Olguların 34 (%68)'ü kadın, 16 (%32)'sı erkekti. Kadın olan olguların çoğunluğu gebe kalmayı arzu eden olgulardı (Şekil 1).

Olgular etyolojik olarak %90 (45) romatizmal, %6 (3) konjenital ve %4 (2) miksoid dejenerasyon orijinli idi, Preoperatif özellikler arasında olguların çoğunluğu atrial fibrilasyon (%62) ve ağır pulmoner hipertansiyonlu (%24) idi (tablo 1). Aort pozisyonunda genellikle 21 mm ve 23 mm, mitral pozisyonunda ise 29 mm ve 31 mm bioprotez implantasyonu yapıldı (Şekil 2). Olgularımız fonksiyonel kapasiteleri açısından 2(%4) olgu NYHA class I, 4 (%8) olgu class II, 37(%74) olgu class III ve 7 <%14) olgu ise Class IV'de idi. Olguların çoğunluğu (%88) NYHA class III-1V idi. Atrial fibrilasyonlu ve sol atrial trombüslü olgularımıza (%62) postoperatif 2 ay boyunca antikoagülan tedavi uygulandı. Postoperatif birinci ayda olguların %77.5 (38)'ine ekokardiyografik çalışma yapıldı. Ortalama takip süremiz 3.4 ay olup, l ila 6 ay arasında değişmekte idi.

Results

Olgularımızda operatif mortalitemiz yoktu. Kapak replasmanı yanında ek cerrahi girişim olarak 14 (%28) olguda sol aurikül ligasyonu, 9(%18) olguda sol atrial trombektomi, 9(%18) olguda aort kökü genişletme ve 8(%16) olguda sol atrial tromboektomi yapıldı (Tablo 2).

Erken morbidite olarak 4 (%8) olguda atelektazi,3(%6) plevral efüzyon, 2(%4) kanama revizyonu, 2 (%4) perikardial efüzyon, 1(%2) hemipleji ve 1(%2) olguda A-V tam blok saptandı. Erken mortalitemiz 1(%2) olgu olup, ölüm sebebi akut böbrek yetmezliği idi.

Postoperatif 1. ayda yapılan ekokardiyografik çalışma ile yapılan ölçümlerde ortalama transvalvüler aortik gradient 9.47 (SD: 0.70) mmHg, ortalama mitral gradient5.13 (SD: 0.68) mmHg olarak saptandı. Perikardial efüzyon 2(%2) olguda sap tandı. Hiçbir olgumuzda kapağa ait yetersizlik bul gusu yoktu. 1(%2) olgumuzda antikoagülasyona bağlı kanama saptandı. Takipte reoperasyon, endo kardit, hemoliz ve tromboembolik olaya rast lanılmadı.

Discussion

Perikard uzun zamandır kardiak cerrahları cez betmektedir. Glutaraldehidle muamele edilen peri kard, yama materyali olarak ve bioprotez yapı mında yaygın olarak kullanılmaktadır. lonescu ilk olarak 1976 yılında ticari olarak mevcut olan stentli glutaraldehidle muamele edilmiş bovine perikardi al bioprotezi tanıtmıştır. IS perikardial bioprotez mevcut porcine kapaklara göre üstün hemodina mik özellikler taşımaktaydı. Bu karakteri ve düşük trombojenitesi perikard kapağının diğer modelle rinde değişmez bir özellik olmuştur. Hem hemodi namik hem de dayanıklılığı artırmak için dizayn modifikasyonları 1981 yılında düşük profilli IS kapağın ortaya çıkmasına yol açmıştır. Diğer peri kard kapakları dikkati çekici mekanik karakterleri nedeniyle 1980'lerde takdim edilmişlerdir. CE peri kardial bioprotez 1981'de Mitroflow ise 1983'de pi yasaya sürülmüştür. İki simültane seride IS I ve Hancock I protezleri, aortik pozisyonda implante edilmiş maksimum 7 yılda doku yetmezliği %1.70/ hasta-yılına karşın %0.61/hasta-yılı bulunmuştur[7].

Tüm bu bioprotezlerin ana endişe konusu uzun süreli dayanıklılıkları hakkında olmuştur. Hızlı pri mer doku yetmezliğinin oluşu 1987 yılında IS, 1985'de Hancock perikardial kapakların piyasadan çekilmesine neden olmuştur. Sonraki IS düşük pro fil ve Hancock-Vascor perikardial kapaklar piyasa da rağbet görmemişlerdir ve kısa zamanda piyasa dan çekilmişlerdi. Bu negatif tecrübe dizayn ile dayanıklılık arasında açıkça yakın bir ilişki olduğunu göstermiştir.

Mitroflow kapak daha iyi dizaynlı olduğu iddia edilmiştir. Loisance ve ark. implantasyondan 6 yıl sonra yapısal bozukluklarda ciddi artış olduğunu saptamışlardır[8]. Reoperasyon hız %3.4/hasta yılıdır. 3 yeni bovine perikardial kapaklar (EDWARDS, SORIN ve IMC Brazil) dayanıklılıklarını arttıran önemli değişiklikleri kapsayan klinik çalışmaya girmişlerdir. Pericarbon-Sorin kapak tek şekilli bovin perikardial tabakadan imal edilmiştir. Dacron kaplı Delrin stente ikinci perikard tabakası sütüre edilir. Teorik olarak, bu dizayn Dacrona karşı hareket eden leafletlerin abrazyonundan kaçınılmıştır. Nonmobil perikardm hareket eden leafletlcri hasara uğratacağı ve kalsifiye edip etmeyeceği merak edilmektedir.

IS perikardial kapak, mükemmel hemodinami leri nedeniyle 1980'Ierde dar aortik köklerde seçkin doku kapağı olmuştur[9]. Kasım 1987 yılında piya sadan çekildikten sonra CE porcine bioprotez dar aort kökü olan hastalarda alternatif olarak en sıklıkla kullanılmıştır.

Ekokardiografi ile ortalama gradient ölçümü protez kapağın hemodinamiği hakkında güvenilir bir parametredir. Ekokardiografik gradient ölçüm leri akım fenomenine bağımlı olmaları nedeniyle akım hızı ve basınç gradientine dayalı Etkili Orific Alanı (EOA) protez kapak fonksiyonları tayininde daha iyi bir metodtur. Porcine kapaklarla yapılan laboratuar çalışmaları sonucu protez kapaklar arasında en az etkili hemodinamiğe sahip oldukları saptanmış tır[10].

Perikardial kapakta başarı elde edebilmek için kapak ve montaj kalitesinde gelişmeye ihtiyaç var dı. 1979 yılında Edwards laboratuarlarının deste ğinde Carpentier grubu 10-12 senelik tecrübelerine dayanan yeni jenerasyon bir bioprotez geliştir mişlerdir. Kapağın özellikleri arasında full fleksibl bir stent, iyi bir doku seleksiyonu ve oryantasyonu, orijinal stent içinde daha iyi bir doku montajı ve op timal glutaraldehid muamelesidir. Strutların önem li özelliklerinden biri de dik ve hafifçe dışarıya eğilimli olmasıdır. Porcine kapaklarda strutlar içeriye doğru eğilimlidir. Böylece türbülansı azalt mak için kan akımından uzakta veya komissüral alanın dışında yer alır. Bu hafif modifikasyon önemlidir. Komissüral alında kalsifikasyon 12 yıllık takipte saptanmamıştır. Perikard dokusu hazırla nırken çok özen gösterilmelidir. Önemli gelişmeler den biri de dikiş hatlarındadır. Diğer modellerde olduğu gibi komissüral alanda perikardın iki taba kasına dikilmesi yerine, stcntin dışında dikiş hattı bulunmaktadır. Diğer modellerin aksine perikard dokusu stentin üstünden ziyade altına montaj edi lir. Komissürlerde birleştirme dikişinden böylece kaçınılır.

Rijid stent EOA'nın azaltarak kötü hemodina mik profile yol açar[11]. Ayrıca kusp hareket hattı boyunca mekanik stress prematür kapak disfonksi yonuna sebep olabilir[12]. Teorik olarak kapak ringi rijid olmazsa kapak hemodinamiğini iyi yönde artı rır[13]. CE perikardial kapak stresi azaltan 2 parça stente içte iyi tasarlanmış bir düşünce ile tutturulan 3 parça perikarddan oluşmaktadır. Aort pozisyo nunda yerleştirilmesi ile ilgili sol çalışmalar kusp yırtıklarının olmadığı ve minimal kalsifikasyon olduğunu göstermiştir. 7 yıllık bir takipte bu sonuçlar cesaret vermektedir[6]. CE perikardial bi oprotezlerle ilgili oldukça cesaret verici sonuçlar son yıllarda 6 yıllık dayanıklılık çalışmalarıyla yayınlanmış tır[8].

Bioprotezler de yapısal yetmezlik dokunun me kanik strese karşı parçalanmasıdır[14]. Daha iyi di zayn ve yapı teknikleri problemin bu tipini önemli ölçüde azaltabilmiştir. Kapaklar basınçsız fikse edi lerek spotan dejenerasyon geciktirebilir[15]. Düşük basınç fiksasyonu kollajen fibril kıvrılmasını nor mal tutar ve böylece daha iyi leaflet kompliyansı sağlanır.[16].

Yaş, kapak dayanıklılığında önemli rol oynar. 20 yaş altı hastaların %50'sinde ciddi dejenerasyon, 40-50 yaş arası %10, 60 yaş üstü %3 dejenerasyon saptanmıştır. Pupello ve ark. porcine bioprotezin 70 yaş üzerindeki hastalar için uygun bir seçenek olduğuna inanmaktadır[17]. Yaşlı hastalarda antiko agülasyondan kaçınmak için sıklıkla doku kapağı seçilmelidir. Doku kapağının dayanıklılığı yaşlı hastalarda daha az önemlidir. Çünkü bu hastaların yaşam beklentileri kısadır. 10 yıllık izlemde 70 yaş üstü hastalarda porcine kapaklarda yapısal deje nasyon olmamaktadır[18]. Kesin olarak genç yaşın bioprotezlerde dejenerasyonu niçin artırdığı bilin memektedir. Fakat gençlerde kalsiyum metaboliz ması ve daha fazla kardiak debi oluşu gibi faktör lerin etkili olabileceği ileri sürülmesine karşın, Pan sini ve ark. dejenerasyon üzerine serum kalsiyum ve fosfat seviyesinin etkili olmadığını saptamışlar dır[19]. Kalsifikasyon porcine kapaklarda komissür ler bölgesinde, perikardial kapaklarda anulusa pa ralel fleksiyon hatlarında olur[20]. CE porcine kapakla yapılmış uzun donem dayanıklılık çalışmalarından elde edilen bilgiler 10 yılda kapakta yapısal bozukluk %81 olguda olma maktadır. 10-15 yıl içinde ise sıklıkta düşme olmak tadır[18]. Hancock bioprotezlerinde 10 yılda %85,15 yılda ise %63 yapısal bozukluk gözlenmemiştir. Bortolotti ve ark.[21] 15 yılda önemli ölçüde yüksek kapak disfonksiyonu göstermişlerdir. Dimitri ve ark.[22] bildirdiği tecrübeler standart IS kapakta kapak disfonksiyonsuz sağkahm 5 yılda %88±7'dir. Gonzalez-Lavin ve ark.[23] 5 yılda %90±2 ve 10 yılda %58±10 sağkahm saptamışlardır.

7 yıllık süren bir takipte 126 CE pericardial biop rotez ile 45 Hancock bioprotezi karşılaştırılmıştır. Her iki grupta tromboemboli yönünden incele diğinde Hancock lehinde bir farklılık bulunmamış tır. Hemorajik komplikasyonlar CE perikardial bi oprotezlerde daha düşüktür. En önemli bulgu reo perasyonsuz sağkahm CE perikardial grupta (%97) Hancocktan (%61) daha fazla olmasıdır. Primer doku yetmezliği ensidansının olmaması özellikle dikkati çekmektedir. Doku yetersizliksiz sağkahm CEP'de %100, Hancock'da %64±17'dir[24].

Perikardial kapak porcine kapaktan farklı ola rak biyolojik bir komponenti olan mekanik bir ka paktır. Dizaynın anahtar elementi, stressi bütün stente dağıtmayı sağlayan geometrisindeki düz ge çiş eğrileridir. CE perikardial kapaklar basınç gra dicnti açısından bileaflet mekanik kapaklara ben zer. 13 yıla eşit, yaklaşık 40 milyon siklus sonucu (in vitro artan yırtılma testi sonucunda) perikardial kapaklarda yaşam %85 üzerinde çıkmıştır. Önceki perikardial dizaynlarda, stress alanları dokunun stent etrafında eğim yaptığı kenarda ve sütür hattı na yakın kenarlar boyuncadır ve fizyolojik bir yük ortaya çıkarır[25].

Perikardial kapakların performans indeksi diğer doku kapaklarından daha fazladır. Bu durum peri kardial kapakların porcine kapaklara göre üstün hemodinamiğe sahip olduklarını göstermektedir [26]. CE perikardial kapaklar çok küçük kapak bo yutlarında bile mükemmel hemodinamik fonksi yon göstermektedirler. CE perikardial bioprotezle yapılan klinik çalışmalar küçük numara kapaklar da üstün hemodinamik özellikler saptanmıştır. 19 mm ve 21 mm numaralı St Jude veya diğer bileaflet protezlerde beklenenlerdeki hemodinamik özellik lere yakındır [27].

Pelletier serisinde 10 yıllık tecrübede 497 hasta ya 525 CE perikardia bioprotez implante edilmiştir. Reoperasyonsuz sağkalım CE perikardialde %93 porcine kapakta %77 saptanmıştır. Aort için %0.7/ hasta-yılı, mitral için %1.4/hasta-yılı ve multipl ka pak için %3.5/hasta-yılı saptanmıştır. 8 yıllık takip te mitral protez porcin kapakla karşılaştırıldığında daha dayanıklı olduğu saptanmıştır. Yapısal bozukluksuz sağkalım %83'dür. Tromboemboli (%92), endokardit (%95) ve antikoagülasyona bağlı kanama (%98) riski düşük bulunmuştur. Hemoliz riski hemen hemen yoktur. Kalsifikasyona bağlı de jenerasyonsuz sağkalım aort için %96 (%02/hastayılı) iken mitral kapakta %83 (%0.8/hasta-yılı)'dür. Kapak numarasının artmasıyla orantılı olarak gra dienti azalma gözlenmiştir. 15 ayda ortalama aort gradienti 12 mmHg, 19 mm'de 15 mmHg iken, 27 mm'Iik kapakta ise 7 mmHg saptanmıştır[28]. Bu sağkalım oranları özellikle aort pozisyonunda ka pak dejenerasyonunun daha az olduğunu göster mektedir.

Marchand ve ark.[29] 586 olguluk serilerinde 641 CE perikardial bioprotez implante etmişler. 420 aort, 121 mitral ve 50 her iki pozisyonda olup, orta lama takip 3.7 yıldır. Dejenerasyonsuz sağkalım %98±2, 8 yılda %0.1/hasta-yılı, tromboembolisiz sağkalım %96±2, 8 yılda %0.1/hasta-yılı, trombo embolisiz sağkalım %96±2, 8 yılda lineer hız %0.8/ hasta-yılıdır. CE perikardial bioprotezler yeterli he modinamik sonuçlar ve düşük trombojenite sağlar lar. Uzun dönem takipte leaflet yırtığının olma ması, açıkça CE kapak dizaynının diğer perikardial kapak dizaynlarına olan üstünlüğünü göstermek tedir. Perikardın kalsifikasyonu leafletlerde mine ralizayonla stenoza yol açar. Gelecek 5 yıl biopro tezlerin uzun dönem davranışı hakkında bilgi vere cektir. Bu konu özellikle mitral pozisyonunda ve genç hastalarda ne gibi sonuçlar çıkacağı merakla beklenmektedir.

Daenen ve ark.[30] 260 olguya CE perikardial bi oprotez implante etmişler, 8 yıllık tecrübede trom boemboli %1/hasta-yıIı, 8 yılda sağkalım %81 iken reoperasyon %0.1/hasta-yılı, sağ kalım %100 saptanmıştır. CE kapağın orta dönem sonuçları mükemmeldir. Bu pozitif sonuçların elde edilmesinden sonra hastaların yaş gruplarının düşürülmesi düşünülmektedir.

Kawazoe ve ark.(31) 163 olguya IS, 101 olguya ise CE perikardial bioprotez implante etmişlerdir. Em bolisiz sağkalım 9 yılda %99 (CE) ve %99 (IS), endo karditsiz sağkalım her iki kapakta da %94, primer dejenerasyonsun sağkalım CE kapaklarda 9 yılda aort pozisyonunda %100 iken mitral pozisyonunda %96, IS kapaklarda ise aort kapakta %67±7 iken mitral kapakta %60±6, reoperasyonsuz sağkalım CE perikardial bioprotezde %87±5 iken IS perikar dial bioprotezde 9 yılda %47±6 saptanmıştır.

Doku kapağı ihtiyacı olan olgularda CE perikar dial bioprotez uygun bir seçenektir. Bu olgular yaş lılar, antikoagülasyona kontrendikasyonu olan has talar, gebe kalmayı arzu eden genç kadınlar ve kişisel nedenlerden dolayı bir doku kapağı seçen hastalardır. CE perikardial bioprotezlerin doku ka paklarının gerekli olduğu olgularda, diğer stentli bioprotezlere göre daha iyi hemodinamik özellik leri olması ve kapağa ve bağlı yapısal değişiklik lerin daha az görülmesi nedeniyle uygun bir seçenek olduğu görüşündeyiz.

References

1) Carpentier A, Dubost C, Lane E, et al: Continuing improvemcnts in valvular bioprosthescs. J Thorac Cardiovasc Surg 83:27-42,1982.

2) Gabbay S, Kadam P, Factor S, Cheung TK: Do heart valve bioprostheses degcneratc for metabolic or mechanical reasons? J Thorac Cardiovasc Surg 95:208-15, 1988.

3) Thubrikar M], Piepras WC, Deck JD, Molan SP: Stresses on natural versus prosthctic aortic valve leaflets in vivo. Ann Thorac Surg 30:230-9,1980.

4) Cosgrove DM, Lytle BW, Williams GW: Hcmodynamic performancc of thc Carpentier-Edvvards pericardial valve in the aortic position in vivo. Circulation 72(suppl2):146-152,1985.

5) Frater RWM, Salomon NW, Rainer WG, Cosgrove DM III, Wickham E: The Carpentier-Edwards pericardial aortic valve: intermedia results. Ann Thorac Surg 53:764-71,1992.

6) Frater RWM, Salomon NW, Rainer WG, Cosgrove DM III, Wickham E: The Carpentier - Edwards pericardial aortic valve: intermediate results. Ann Thorac Surg 53:764-71,1992.

7) Nistal F, Garcia-Sature E, Artinano E, et al: Primary tissue failure in bioprosthetic glutaraldehydeprescr ved heart valves: bovine pericardial versus porcine tissue in the midterm. in: Bordnar E, Yacoub M, eds. Biological and bioprosthetic valves. New York Medical pp 223-44,1986.