Immediate Effects of Mammary Artery Revascularization versus Saphenous Vein on Global and Regional Myocardial Function: An Intraoperative Echocardiographic Assessment

Summary

The immediate effect of coronary artery bypass surgery on global and regional myocardial function using the internal mammary artery (IMA) versus saphenous vein (SV) was studied intraoperatively using transesophageal echocardiography (TEE). Thirty-two patients received an IMA and 10 patients only SV. Transesophageal echocardiography was recorded before thoracotomy, 5 minutes after the end of cardiopulmonary bypass (CPB) and after chest closure. Global and regional left ventricular function were expressed as a percent of the short axis area change (%SAAC) and a percent of the fractional area change (%FAC), respectively. Segments were classified according to their baseline function as normal, %FAC > 40%, or dysfunctional, %FAC < 40%. Only normal segments were considered in this study. No significant change in %SAAC in either group was observed in this study. Internal mammary artery revascularized segments showed a significant decrease in %FAC from 57 ± 1 before thoracotomy to 53 ± 2 5 minutes after CPB, whereas SV segments showed a significant improvement in %FAC from 56 ± 1 to 61 ± 1. Applying strict criteria derived from intraobserver and cycle-to-cycle variability, 17% of IMA segments had deteriorated by more than 36% whereas only 4 % of SV segments showed such deterioration. Conversely, 17 % of SV segments showed an increase in %FAC by more than 36% and only 3% of IMA segments improved similarily. The observed changes were of short duration and had largely resolved by ehest closure. We conclude that revascularization with the IMA can cause significant deterioration of regional myocardial function immediately after CPB. Mechanisms such as reperfusion injury, vasospasm or myocardial demand to flow mismatch may play a role.

Zusammenfassung

Die Arteria thoracica interna hat sich wegen der ausgezeichneten Langzeitergebnisse zur Methode der Wahl für die Revaskularisierung bei koronarer Herzkrankheit entwickelt. Die unmittelbaren Auswirkungen dieser Form der Revaskularisation auf die Myokardfunktion kurz nach extrakorporaler Zirkulation (EKZ) sind jedoch nicht zweifelsfrei ersichtlich. Wir haben deshalb bei 42 Patienten die Myokardfunktion nach A. thoracica int.-Revaskularisation mit derjenigen nach V. saph.-Revaskularisation mittels intraoperativer Echokardiographie miteinander verglichen. 32 Patienten wurden mit einer Arteria thoracica interna versorgt (AR), bei 10 wurden ausschließlich Venensegmente zur Revaskularisation (VR) verwendet. Linksventrikuläre Querschnitte wurden unmittelbar vor (t1) und 5 Minuten nach EKZ (t2), sowie nach Verschluß des Thorax (t3) aufgenommen und zur Auswertung in 8 Segmente unterteilt. Ihre regionale Funktion wurde als prozentuelle systolische Flächenänderung (%FAC) quantifiziert. Segmente mit primär normaler Funktion (ohne anatomische Zuordnung; t1: %FAC > 40%) wurden je nach Art ihrer Revaskularisation in 2 Gruppen (AR, n = 64; VR, n = 160) geteilt.

17% aller AR-Segmente, aber nur 4% der VR-Segmente zeigten eine signifikante Verschlechterung (> 36% t1 nach t2; p < 0,0001). Gleichbleibende Funktion zeigten 80% der AR-Segmente und 81 % der VR-Segmente; 3% AR- gegenüber 14% VR-Segmente verbesserten sich (Chi-Quadrat p < 0,0001). Im Mittel wurde bei AR-Segmenten zum Zeitpunkt t2 eine Verschlechterung der %FAC um 6,8% gegenüber t1 beobachtet (p < 0,0001), während VR-Segmente eine Verbesserung um 8,2%(p < 0,001) aufwiesen. Nach Thoraxverschluß (t3) zeigten sich jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen AR- und VR-Segmenten.

AR verursacht eine vorübergehende Verschlechterung der regionalen Myokardfunktion unmittelbar nach EKZ. Diese Funktionseinbuße kann die überdurchschnittlich hohe Zahl von Komplikationen bei Patienten mit instabiler Angina pectoris oder schwer hypertrophem Myokard, die bei Revaskularisation mit Arteria thoracica interna beobachtet wird, erklären. Als mögliche Ursache sind Gefäßspasmen, Mißverhältnis zwischen arteriellem Zufluß und Perfusionsgebiet, inadäquate Myokardprotektion oder Reperfusionsschaden zu suchen.

Key words

Transesophageal echocardiography - Coronary artery revascularization - Left ventricular function