Coronaire Bypass Graft (CABG)

Overzicht

CABG is een belangrijke chirurgische procedure waarbij atheromateuze obstructies in de kransslagaders van een patiënt worden omzeild met behulp van geoogste veneuze of arteriële leidingen. De bypass herstelt de bloedtoevoer naar het ischemische myocardium, herstelt de functie en levensvatbaarheid en verlicht de anginale symptomen.

Bijna 400.000 CABG-operaties worden elk jaar uitgevoerd, waardoor het de meest frequent uitgevoerde grote chirurgische chirurgie is; chirurgische trends zijn echter verschoven naarmate alternatieve keuzes zoals medische therapie en percutane coronaire interventie (PCI) populairder zijn geworden.

CABG-chirurgie

Coronaire bypass-transplantatie (CABG) is een procedure die wordt gebruikt om de kwaliteit van leven te verbeteren en hartgerelateerde mortaliteit bij personen met coronaire hartziekte (CAD) te minimaliseren. CAD is de grootste doodsoorzaak in de Verenigde Staten en de geïndustrialiseerde wereld en treft elk jaar 16,5 miljoen Amerikaanse volwassenen (20 jaar oud).

Het is verantwoordelijk voor 530.989 dodelijke slachtoffers in de Verenigde Staten elk jaar, en de langetermijngevolgen van CAD, waaronder als linkerventrikeldisfunctie en hartfalen, zullen naar verwachting tegen 2030 bijna 8 miljoen personen ouder dan 18 jaar treffen.

CABG-chirurgie werd voor het eerst uitgevoerd in de jaren 1960 met als doel symptomatische verlichting, verbeterde kwaliteit van leven en verbeterde levensverwachting voor CAD-patiënten te bieden. In vergelijking met medische behandeling verhoogde CABG de overlevingskansen bij personen met multivesselziekte en de hoofdziekte in de jaren 1970.

Het nieuwe CAD-behandelingsparadigma vraagt om een hartteambenadering waarbij de cardioloog en de hartchirurg samen de coronaire angiografie evalueren en de patiënt het best beschikbare alternatief bieden voor coronaire revascularisatie, of het nu gaat om implantatie van een percutane coronaire stent of CABG. Op dit moment is de gemiddelde CABG-patiënt ouder, heeft hij eerdere percutane coronaire interventie (PCI) gehad en heeft hij veel meer comorbiditeiten.

Ondanks deze risico's blijft CABG een van de belangrijkste chirurgische operaties in de moderne medische geschiedenis, die waarschijnlijk meer levens heeft gered en meer significante symptomatische verlichting heeft geboden dan welke andere grote operatie dan ook. Nieuwe minimaal invasieve benaderingen, doorbraken in anesthesie en intensive care unit (ICU) management en technologische vooruitgang verleggen de grenzen van deze operatie naar nieuwe hoogten.

Over het algemeen zijn er twee soorten CABG-chirurgische procedures: op de pomp en uit de pomp, met het verschil dat een CABG op de pomp een cardiopulmonaal bypass-circuit en een gearresteerd hart gebruikt om te werken. De linker interne borstslagader (LIMA) en sapheneuze adertransplantaten (SVG) van de onderste ledematen worden vaak gebruikt als bypass-transplantaatkanalen.

De rechter interne borstslagader (RIMA), de radiale slagader en de gastro-epiploïsche slagader zijn enkele van de andere leidingen die kunnen worden getransplanteerd. De soort en positie van de grafts worden bepaald door de anatomie van de patiënt en de locatie van de geblokkeerde slagaders. De LIMA wordt meestal geënt op de linker anterieur dalende (LAD) slagader, terwijl de andere leidingen worden gebruikt om toegang te krijgen tot de andere geblokkeerde slagaders.

Anatomie en fysiologie

Twee belangrijke kransslagaders leveren het myocardium van het hart: de linker hoofdkransslagader en de rechter kransslagader (RCA). De linker hoofdkransslagader is meestal een kort gedeelte dat zich verdeelt in de linker anterieure dalende (LAD) en circumflexe slagaders. De LAD verdeelt zich in diagonale takken, terwijl de circumflex-slagader zich verdeelt in stompe marginale takken. De RCA verdeelt zich in twee takken: de achterste dalende slagader (PDA) en de marginale takken.

Afhankelijk van welke slagader het interventriculaire septum en PDA levert, kan de coronaire circulatie worden onderverdeeld in links-dominante, rechts-dominante en co-dominante systemen. De circumflex artery levert de PDA in een links-dominant systeem, terwijl de RCA de PDA levert in een rechts-dominant systeem. Bij co-dominante vasculaire toevoer wordt de PDA tegelijkertijd gevoed door zowel de RCA als de circumflex slagaders.

Blokkades in een van de kransslagaders resulteren in een overeenkomstig tekort aan myocardiale perfusie, ischemie en als ze niet worden behandeld, kunnen ze resulteren in een permanent infarct of schade aan het hart.

Historische informatie 

In 1912 kreeg Alexis Carrel de Nobelprijs voor de Fysiologie en Geneeskunde voor zijn werk. Zijn kennis van de relatie tussen angina pectoris en coronaire stenose stelde hem in staat om een halsslagadersegment van de dalende thoracale aorta naar de linker kransslagader in een hondenmodel te anastomose.

Arthur Vineberg, een opmerkelijke Canadese chirurg, transplanteerde de linker interne thoracale (borst) slagader rechtstreeks in het myocardium van de voorste linker ventrikel bij patiënten met ernstige angina pectoris in de late jaren 1940. Verrassend genoeg hadden een paar personen een aanzienlijke symptoomvermindering als gevolg van deze operatie.

Sabiston voerde de eerste geplande saphenous vein bypass-procedure uit voor coronaire revascularisatie aan de Duke University in 1962. Kolessov gebruikte de linker interne thoracale (borst) slagader om de linker voorste dalende slagader te omzeilen zonder cardiopulmonale bypass in 1964, en Carpentier pionierde het gebruik van radiale arterietransplantaten als CABG-leidingen in 1973.

CABG bloeide als de enige behandeling voor CAD in de jaren 1970 en vroege jaren 1980. Het aantal CABG-operaties nam af met de ontwikkeling, introductie en wijdverspreide acceptatie van percutane coronaire stenting in de jaren 1980 en 1990. Verschillende multicenterstudies waarin CABG wordt vergeleken met de huidige stentbehandeling, hebben echter duidelijk de voordelen van CABG vastgesteld, vooral wanneer specifieke patiëntkenmerken zoals diabetes, multivessel CAD en ischemische cardiomyopathie zijn opgenomen.

Indicaties voor CABG

Wanneer er hoogwaardige blokkades zijn in een van de belangrijkste kransslagaders en / of percutane coronaire interventie (PCI) de blokkades niet heeft kunnen elimineren, wordt CABG vaak geadviseerd. Hieronder volgen de klasse 1-aanbevelingen uit de ACCF/AHA-richtlijnen van 2011:

• Linker hoofdziekte groter dan 50%
• Drievats coronaire hartziekte van meer dan 70% met of zonder proximale LAD-betrokkenheid
• Ziekte van twee bloedvaten: LAD plus een andere belangrijke slagader
• Een ernstige stenose van meer dan 70% bij een patiënt met aanzienlijke anginale symptomen ondanks maximale medicamenteuze behandeling
• Bij een overlevende van plotselinge hartdood met ischemie-gerelateerde ventriculaire tachycardie, was één vaatziekte meer dan 70%.

Andere indicaties voor CABG zijn de volgende:

• Angina pectoris uitschakelen (klasse I)
• Ischemie die aanhoudt in de context van een niet-ST-segmentverhoging myocardinfarct (NSTEMI) dat ongevoelig is voor medicinale behandeling (klasse I)
• Slechte linkerventrikelfunctie, maar levensvatbaar, niet-functionerend myocardium boven het anatomische defect dat kan worden gerevasculariseerd.
• Klinisch ernstige CAD met 70 procent of hogere stenose in een of meer bloedvaten, evenals refractaire angina pectoris ondanks medicatiebehandeling en PCI
• Klinisch ernstige CAD van 70% of meer stenose in 1 of meer vaten bij overlevenden van een plotselinge hartstilstand waarvan wordt gedacht dat deze wordt veroorzaakt door ischemische ventriculaire aritmie
• Klinisch ernstige CAD met 50% of meer stenose in 1 of meer vaten bij patiënten die om andere redenen een hartoperatie ondergaan (bijv. klepvervanging of aortachirurgie)

CABG kan worden uitgevoerd als een noodbehandeling in de setting van een ST-segmentverhoging MI (STEMI) als percutane coronaire interventie (PCI) niet mogelijk was of als PCI faalde en er langdurige pijn en ischemie is die een groot deel van de myocardiale ondanks medicinale therapie beïnvloeden.

Factoren die het overlevingsvoordeel van CABG verhogen, zijn onder meer de volgende:

• Linkerventrikel ejectiefractie van 45% of minder
• Diabetes mellitus |
• Ischemische mitralisregurgitatie
• PCI-storing, met of zonder acute MI (AMI)

Contra-indicaties

CABG wordt niet aanbevolen voor asymptomatische personen met een laag risico op MI of overlijden. Patiënten die weinig baat hebben bij coronaire revascularisatie worden eveneens uitgesloten.

Hoewel de oudere leeftijd geen contra-indicatie is, moet CABG met voorzichtigheid worden benaderd bij ouderen, met name ouderen ouder dan 85 jaar. Deze personen zijn ook meer vatbaar voor perioperatieve problemen na CABG. Bij patiënten met gecompliceerde CAD is een multidisciplinaire cardiale teambenadering met de nadruk op gedeelde besluitvorming van cruciaal belang om de patiënt de beste kans op een succesvol revascularisatieplan te bieden.

CABG-procedure

Naast de coronaire angiografie die de coronaire hartziekte detecteerde, heeft de patiënt verschillende tests nodig die worden uitgevoerd ter voorbereiding op de operatie. Laboratoriumtests zoals een volledig bloedbeeld (CBC), metabole panels inclusief leverfunctietests, stollingspanelen en hemoglobine A1c zijn vereist. Andere tests, waaronder als een elektrocardiogram (ECG), echocardiografie, carotis-echografie, röntgenfoto van de borst en misschien een CT-borst- of aderkartering van de onderste ledematen, kunnen nodig zijn.

Om aritmieën zoals atriumfibrilleren te voorkomen, worden vaak preoperatieve geneesmiddelen zoals bètablokkers gegeven tijdens de perioperatieve periode. Voorheen werd aspirine 5 tot 7 dagen voor de operatie achtergehouden, maar nu wordt voorgesteld om preoperatief te beginnen of door te gaan.

Wanneer de patiënt in het ziekenhuis aankomt, zal intraveneuze toegang worden vastgesteld en zullen hun medicijnen en preoperatieve tests worden onderzocht. Haar zal worden verwijderd van de operatielocaties en de patiënt krijgt een chloorhexidinebad.

Uitrusting

Deze belangrijke chirurgische operatie vereist niet alleen de apparatuur die nodig is voor de meeste andere chirurgische operaties, maar ook verschillende gespecialiseerde apparaten, zoals een cardiopulmonale bypass-machine met een verwarmingskoelerapparaat om het bloed te verwarmen en te koelen. 

Personeel

De operatie wordt uitgevoerd door een gespecialiseerd cardiovasculair chirurgisch team met uitgebreide training en ervaring met het verzorgen van deze complexe patiënten. Het team bestaat uit de cardiothoracale chirurg en hun assistenten, anesthesisten, verpleegkundigen, chirurgische technici en perfusionisten

Risicobeoordeling

Risicomodellen voor het voorspellen van 30-daagse sterfte na geïsoleerde CABG worden ontwikkeld. De meest gebruikte voorspellers bij hartchirurgie zijn het Euroscore-systeem en het Risk Model Cardiac Surgery 2008 van de Society of Thoracic Surgeons (STS). Leeftijd, eerdere MI, PVD, nierfalen, hemodynamische status en EF zijn allemaal gedeelde factoren in deze twee uitstekende modellen. Acht van de meest relevante factoren, waaronder leeftijd, chirurgische scherpte, reoperatieve status, creatinineniveau, dialyse, shock, chronische longziekte en EF, verklaren 78 procent van de variatie in het STS-model. 

Premedicatie

Premedicatie probeert de zuurstofbehoefte van myocards te verminderen door de hartslag en systemische arteriële druk te verlagen, evenals de myocardiale bloedstroom te verhogen met behulp van vaatverwijders. De volgende medicijnen moeten worden ingenomen tot het moment van de operatie:

• Bètablokkers, calciumantagonisten en nitraten
• Aspirine

Toegediende middelen zijn als volgt:

• Temazepam onmiddellijk preoperatief
• Midazolam, een kleine intraveneuze (IV) dosis in de operatiekamer vóór het inbrengen van de arteriële lijn

Elke patiënt moet 2 eenheden bloed (voor milde gevallen) of 6 eenheden bloed, vers bevroren plasma en bloedplaatjes cross-matched (voor complexe gevallen) krijgen. Tranexaminezuur (1-g bolus vóór chirurgische incisie, gevolgd door een infusie van 400 mg / uur tijdens de operatie) kan worden overwogen om postoperatieve mediastinale bloeding en de hoeveelheid benodigde bloedproducten (dwz rode bloedcellen en vers bevroren plasma) te minimaliseren.

Anesthesie

Hartchirurgie wordt meestal uitgevoerd onder diepe algemene anesthesie met endotracheale buis. De volgende twee soorten neunaxiale blokkades worden zelden als aanvullingen gebruikt:

• Intrathecale opioïde infusie
• Thoracale epidurale anesthesie (over het algemeen een lage dosis lokale anestheticum / opioïde infusie)

Techniek

Het proces begint nadat de patiënt in de operatiekamer is en is aangesloten op standaardmonitoren. Alvorens algemene anesthesie te induceren, kan een anesthesist een arteriële lijn inbrengen om de bloeddruk van de patiënt invasief te controleren. Na de inductie van algemene anesthesie en intubatie van de patiënt kan een centrale lijn voor veneuze toegang en een pulmonale arteriekatheter worden ingebracht, gevolgd door het inbrengen van een transesofageale echocardiografietransducer.

Vóór de chirurgische incisie wordt de patiënt steriel voorbereid en gedrapeerd en wordt een time-out toegediend. De chirurg voert een mediale sternotomie uit om zich voor te bereiden op de verwijdering van de LIMA voor gebruik als leiding. Een getrainde assistent, meestal een physician assistant, nurse first assistant of een andere chirurg, gebruikt open of video-geassisteerde procedures om de sapheneuze ader tegelijkertijd uit een of beide benen te verwijderen.

Na de verwerving van adequate leidingen schrijft de chirurg antistolling voor, meestal heparine, die moet worden toegediend ter voorbereiding op cardiopulmonale bypass (CPB). De aorta en het hart van de patiënt worden centraal gecannuleerd en slangen zijn verbonden met het cardiopulmonale bypass-circuit. Na de start van het CPB wordt het hart gestopt met hoog-kaliumcardoplegie, zodat de chirurg de geoogste leidingen kan anastomose naar de kransslagaders die ver van de obstructies verwijderd zijn.

Als leidingen voor coronaire bypass-transplantatie kunnen slagaders of aderen worden gebruikt (CABG). Een belangrijke publicatie van de Cleveland Clinic bewees de overlevingsvoordelen van het enten van de linker interne thoracale (borst) slagader naar de linker voorste dalende kransslagader vele jaren geleden. Dit is nog steeds waar; in feite biedt bilaterale interne thoracale (borst) slagadertransplantatie, indien mogelijk, een aanzienlijk overlevingsvoordeel op lange termijn. Sterk bewijs toont aan dat het gebruik van een extra arterietransplantaat in plaats van een veneus transplantaat gerelateerd is aan verbeterde resultaten op lange termijn.

De grotere sapheneuze ader en, in zeldzame gevallen, de korte sapheneuze ader zijn de meest gebruikte adertransplantaten, terwijl de interne thoracale (borst) slagader de meest gebruikte slagadertransplantatie is. Het radiale arterietransplantaat werd in de jaren 1990 opnieuw in de klinische praktijk geïntroduceerd en vertoont nog steeds hoge doorgankelijkheidspercentages van 80% of meer na 10 jaar follow-up, vooral als de beoogde vasculaire stenose groter was dan 90%.

Het nadeel van sapheneuze adertransplantaten is dat hun doorgankelijkheid met de tijd afneemt: 10-20% wordt 1 jaar na de operatie geblokkeerd als gevolg van technische fouten, trombose en intimale hyperplasie. Nog eens 1-2 procent van de adertransplantaten occludeert elk jaar van 1 tot 5 jaar na de operatie, en nog eens 4-5 procent occlude elk jaar van 6 tot 10 jaar. Adertransplantaat occlusie die één of meer jaar na CABG optreedt, wordt veroorzaakt door atherosclerose van het adertransplantaat, wat gepaard gaat met de ontwikkeling van neointimale hyperplasie.

Slechts 50-60% van de sapheneuze adertransplantaten zijn 10 jaar na de operatie gepatenteerd en slechts de helft ervan is vrij van angiografische atherosclerose. Patiënten moeten levenslange bloedplaatjesremmers nemen, meestal in de vorm van dagelijkse lage dosis (81 mg) aspirine, als onderdeel van de juiste secundaire profylaxe.

Interne thoracale (borst) slagadertransplantaten, in tegenstelling tot sapheneuze adertransplantaten, behouden door de tijd heen doorgankelijkheid. Meer dan 90% van de interne thoracale (borst) slagadertransplantaten zijn na 10 jaar nog steeds patent. Wanneer de linker voorste kransslagader wordt omzeild, moet de linker interne thoracale (borst) slagader als kanaal worden gebruikt.

De leidingen zijn gekoppeld aan nieuwe ostia die in de proximale aorta wordt gegenereerd nadat de chirurg de distale delen heeft geanalyseerd. De cardioplegie wordt vervolgens weggespoeld, het hart begint samen te trekken en de chirurg kan de transplantaten onderzoeken op bloedstroom en competentie, evenals bloedingen van de anastomoseplaatsen. De borstkas wordt vervolgens gesloten met sternale draden en de patiënt wordt verplaatst naar de intensive care-afdeling voor hemodynamische stabiliteitscontrole en extubatie.

Complicaties

Beroerte, wondinfectie, transplantaatfalen, nierfalen, postoperatief atriumfibrilleren en mortaliteit zijn allemaal mogelijke gevolgen van CABG. Het slagpercentage na CABG varieert tussen 1% en 2%, afhankelijk van de kenmerken en risicofactoren van de patiënt voor een beroerte, waaronder gevorderde leeftijd, eerdere beroerte, atherosclerose van de aorta, perifere slagaderziekte, perioperatieve atriale fibrillatie en diabetes.

Sternale wondinfectiepercentages zijn ongeveer 1% en worden beïnvloed door risicovariabelen zoals obesitas, diabetes, chronische obstructieve longziekte (COPD) en operatielengte.

Falen van een saphenous vein graft (SVG) is hoogstwaarschijnlijk binnen 30 dagen na de operatie en wordt veroorzaakt door tal van redenen zoals adergrootte en overmatige lengte, distale afvloeiing en slechte stroming, en hypercoagulabiliteit en trombose. Bij herhaalde angiografie na CABG zijn SVG-uitvalpercentages tot 25% waargenomen. Als alternatief gaan arteriële transplantaten zoals de linker interne borstslagader (LIMA) en radiale arteriële transplantaten langer mee en hebben doorgankelijkheidspercentages die na 10 jaar 90% bereiken.

Postoperatief nierfalen na CABG varieert van 2% tot 3%, waarbij 1% dialyse nodig heeft. Preoperatieve nierziekte, ouderdom, diabetes, type operatie, LV-disfunctie en shock zijn allemaal risicofactoren. Hoewel zeker is bewezen dat geen geneesmiddelen de tarieven van CABG-geïnduceerde nierinsufficiëntie verminderen, kan off-pump CABG een voordeel bieden ten opzichte van CABG op de pomp.

Boezemfibrilleren binnen de eerste 5 dagen na CABG komt vrij vaak voor, met percentages variërend van 20% tot 50%, en is gekoppeld aan verhoogde morbiditeit, waaronder een groter risico op embolische beroerte en overlijden. De meest effectieve strategie om de incidentie van postoperatief atriumfibrilleren te minimaliseren, is preoperatieve therapie met bètablokkers en misschien amiodaron.

Het risico op perioperatieve mortaliteit na CABG varieert afhankelijk van comorbiditeiten, de urgentie van de operatie en het case-volume van de faciliteit waar de procedure wordt uitgevoerd, variërend van 1% tot 2%. 

Resultaten

Volgens een meta-analyse van zes gerandomiseerde klinische onderzoeken met 6055 patiënten uit het tijdperk van arteriële transplantatie en stenting, leidt coronaire bypass-transplantatie (CABG) tot een vermindering van langdurige mortaliteit en myocardinfarcten (MIs) evenals verminderingen van herhaalde revascularisaties bij patiënten met multivessel coronaire aandoeningen, ongeacht of patiënten diabetisch zijn of niet.

Een meta-analyse van acht gerandomiseerde onderzoeken met 3612 volwassen patiënten met diabetes en multivessel coronaire hartziekte (CAD) vond dat CABG het risico op overlijden door alle oorzaken na 5 jaar met 33% verlaagde in vergelijking met PCI. Wanneer patiënten met CABG werden vergeleken met subgroepen van patiënten die ofwel bare metal stents of medicijn-eluterende stents kregen, varieerde de relatieve risicodaling niet significant.

Patiënten in de leeftijd van 51 tot 70 jaar en patiënten ouder dan 70 jaar die CABG binnen dezelfde periode kregen, deden het aanzienlijk slechter in termen van overleving. Chronische nierziekte, een lage linkerventrikel ejectiefractie, perifere vaatziekten of chronische obstructieve longziekte waren de belangrijkste risicofactoren voor overlijden door alle oorzaken.

De Surgical Treatment for Ischemic Heart Failure (STICH) Extension Study (STICHES) concludeerde dat de sterftecijfers door welke oorzaak dan ook, overlijden door cardiovasculaire oorzaken en overlijden door welke oorzaak dan ook of ziekenhuisopname voor cardiovasculaire oorzaken significant lager waren bij patiënten die CABG ondergingen en medicare kregen.

Bovendien was er een aanzienlijke variantie op ziekenhuisniveau in STEMI CABG-percentages en CABG werd vaak gedaan binnen 1-3 dagen na angiografie. Patiënten die CABG kregen en degenen die dat niet deden, hadden vergelijkbare sterftecijfers in het ziekenhuis.

Een meta-analyse van 6637 patiënten met onbeschermde linker hoofd-CAD uit negen onderzoeken over een periode van 14 jaar (2003-2016) wees uit dat PCI met medicijn-eluterende stents geassocieerd was met vergelijkbare cardiale en all-cause mortaliteit, maar verminderde percentages beroertes en grotere percentages van herhaalde revascularisatie. Voor significante ongunstige cardiale en cerebrovasculaire voorvallen bereikte een trend ten gunste van CABG versus PCI geen statistische significantie.

In termen van kwaliteit van leven na CABG versus PCI voor multivessel CAD, verbeteren beide procedures de frequentie van angina pectoris. Na 1 maand na de procedure hebben PCI-patiënten echter de neiging om sneller te herstellen en hebben ze een betere gezondheidsstatus op korte termijn dan CABG-patiënten, maar na 6 maanden en langere postprocedure lijken CABG-patiënten een betere angina-verlichting en kwaliteit van leven te hebben dan PCI-patiënten.

Conclusie 

Een coronaire bypass-transplantaat (CABG) is een chirurgische techniek die wordt gebruikt om coronaire hartziekten te behandelen met als doel de kwaliteit van leven te verbeteren en de hartgerelateerde mortaliteit te verlagen. Het leidt bloed om rond vernauwde of geblokkeerde delen van de hoofdslagaders, waardoor de bloedstroom en zuurstoftoevoer naar het hart toenemen.