Revista Latinoamericana de Tecnologia Extracorpórea XII,2,2005

CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA NA CIRURGIA DE INTERRUPÇÃO DO ARCO AÓRTICO.

Huimin Huang, Demin Zhu, Hong Chen, Wei Wang, Wei Zhang e Weiding Fu.
Department of Cardiothoracic Surgery, Shangay Children´s Medical Center, Xinhua Hospital, Shangai Second Medical University, Shangai, China.
Trabalho originalmente publicado em: The J Extracorp Technol 36:358-360, 2004.
Traduzido do original por Maria Helena L. Souza & Decio O. Elias, Rio de Janeiro, Brasil.

ABSTRACT

Interrupted aortic arch is a complicated congenital heart defect. Because of its anatomic features, the conventional cardiopulmonary bypass (CPB) procedure is not suitable for the surgery of this type of lesion. Thus, we conducted a retrospective study of CPB in surgery for the disease. Ten patients with interrupted aortic arch underwent surgery by one of three different CPB methods, including profound hypothermia with circulatory arrest in four cases, profound hypothermia with low flow rate in five cases, and normothermia in one case. In profound hypothermic CPB, both ascending aorta and main pulmonary artery were cannulated. Through these two cannulas, the flow was pumped to the upper and lower body separately to cool down the body temperature. After cooling, the main pulmonary artery cannula was removed and interrupted aortic arch was corrected either under low flow rate perfusion or under circulatory arrest. After this, the other intracardiac lesions were repaired under conventional CPB. At the end of CPB, one patient demonstrated thirddegree atria-ventricular block and required reinstituting CPB and a second procedure to repair the ventricular septal defect (VSD). In the intensive care unit, one patient developed lung infection and dyspnea after extubation that required intubation and mechanical ventilation for another several days. Another patient required 3 days of peritoneal dialysis caused by low cardiac output, hyperkalemia, and oliguria. All patients survived. The mechanical ventilation times were from 8 hours to 8 days and stays in the intensive care unit were from 4 to 12 days. Profound hypothermic cardiopulmonary bypass either with low flow rate or with circulatory arrest is equally the preferable choice for the surgery of interrupted aortic arch.

Keywords: interrupted aortic arch, cardiopulmonary bypass, hypothermia.

Rev Latinoamer Tecnol Extracorp 12,2,2005


RESUMO

A interrupção do arco aórtico é uma cardiopatia congênita complexa. Em virtude dos seus aspectos anatômicos, a circulação extracorpórea (CEC) convencional não é adequada para o tratamento cirúrgico desse tipo de lesão. Assim, nós conduzimos um estudo restrospectivo da CEC na correção cirúrgica dessa mal formação. Dez pacientes com interrupação do arco aórtico foram submetidos a cirurgia com um de tres métodos dirferentes de CEC. incluindo a hipotermia profunda com parada circulatória em quatro casos, a hipotermia profunda com baixo fluxo de perfusão em cinco casos e a perfusão normotérmica em um casos. Na CEC com hipotermia profunda, a aorta ascendente e o tronco da artéria pulmonar foram canulados. Através destas duas cânulas o fluxo foi bombeado separadamente para as porções superior e inferior, para reduzir a temperatura corporal. Após o resfriamento, a cânula da artéria pulmonar foi removida e a interrupção do arco aórtico foi corrigida com baixo fluxo de perfusão ou sob parada circulatória. Após esta etapa as outras lesões intra-cardíacas foram corrigidas com a CEC convencional. Ao final da CEC um paciente apresentou bloqueio átrio ventricular de terceiro gráu sendo necessário a reinstituição da CEC e um segundo reparo da comunicação interventricular. Um paciente na unidade de terapia intensiva apresentou infecção pulmonar e dispnéia após a extubação que requereu reentubação e ventilação mecânica por varios dias. Um outro paciente requereu 3 dias de diálise peritonial causada por baixo débito cardíaco, hiperpotassemia e oliguria. Todos os pacientes sobreviveram. O tempo de ventilação mecânica foi de 8 horas a 8 dias e a permanência na unidade de terapia intensiva foi de 4 a 12 dias. A CEC com hipotermia profunda com baixo fluxo de perfusão ou com parada circulatória são igualmente a escolha preferida para a cirurgia da interrupção do arco aórtico.

Palavras chaves: interrupção do arco aórtico, circulação extracorpórea, hipotermia profunda.


INTRODUÇÃO

A interrupção do arco aórtico (IAA) é defeito cardíaco congênito complexo [1-3]. De Outubro de 1999 a Junho de 2003, 11 pacientes com o diagnóstico de IAA foram operados em nosso hospital, compreendendo aproximadamente 0,27% dos pacientes operados durante aquele período. Com a exceção de um caso que foi operado sem o uso de CEC, os outros 10 pacientes foram submetidos à correção total com CEC. Em virtude dos aspectos anatômicos desse tipo de defeito, o procedimento da CEC é bastante diferente dos métodos convencionais usados nas operações para outras cardiopatias congênitas.

MATERIAIS E MÉTODOS

Pacientes

Dez pacientes pediátricos foram estudados retrospectivamente para esse trabalho. As idades dos pacientes variaram de 4 mêses a 9 anos; 3 tinham menos de 1 ano de idade, 3 tinha idades entre 1 e 3 anos e os outros 4 tinham idade superior a 3 anos. Os pêsos dos pacientes variaram de 6 a 31 Kg: 6 tinham menos de 10 Kg, 3 tinham de 10 a 15 Kg e o outro tinha mais de 15 Kg. Todos os pacientes foram diagnosticados atreavés de ecocardiografia bidimensional, cateterismo cardíaco e angiocardiografia. Além da IAA, todos os pacientes apresentaram lesões cardíacas, tais como comunicação interventricular e persistência do canal arterial. A maioria dos pacientes tambem apresentou varios gráus de hipertensão pulmonar (tabela 1).
Tabela 1. Dados demográficos pré-operatórios.


Circulação extracorpórea

Tres diferentes tipos de CEC foram utilizados nesses pacientes. Quatro pacientes foram submetidos a hipotermia profunda com parada circulatória, 5 pacientes foram submetidos a hipotemia profunda com baixo fluxo de perfusão e 1 paciente foi operado com o emprego de perfusão normotérmica.

Hipotermia profunda com parada circulatória

Após a mediastinotomia, a aorta ascendente e o tronco da artéria pulmonar foram canulados e as duas cânulas foram conectadas ao circuito da perfusão por um conector de 3 vias. O átrio direito tambem foi canulado e tambem conectado ao circuito do modo habitual. Assim que as artérias pulmonares direita e esquerda foram ocluidas, iniciamos a CEC e, em seguida, o resfriamento. Durante o período de resfriamento,uma parte do fluxo arterial era impulsionada pelo catéter da aórta ascendente para as artérias coronárias do cérebro e os vasos dos membros superiores, enquanto a outra parte do fluxo arterial era impulsionada através a cânula da artéria pulmonar para a aorta descendente, para perfundir a região inferior do corpo. Quando a temperatura retal alcançõu os 18-200C, a circulação foi interrompida. A raiz aórtica foi então clampleada e a atividade cardíaca foi suprimida pela administração de uma solução de uma cardioplegia cristalóide St. Thomas. A cânula do tronco da artéria pulmonar foi removida e os ramos pulmonares direito e esquerdo foram liberados. O PCA foi dissecado. A sua extremidade proximal foi fechada e a extremidade distal foi anastomosada na porção lateral da aorta ascendente. Após a anastomose, as veias cava superior e inferior foram canuladas e a perfusão foi reiniciada. Os outros defeitos intracardíacos foram corrigidos com a CEC. Durante a anastomose do IAA, os vasos do crâneo e dos membros superiores foram ocluidos para impedir a embolia aérea nos vasos intracrâneanos. O tempo de CEC foi de 67,7 +/- 18min, e o tempo de clampleamento aórtico foi de 62,7 +/- 15,3min. O tempo de parada circulatória foi de 40,7 +/- 10,9min.

Hipotermia profunda com baixo fluxo de perfusão

A canulação da aorta ascendente e do tronco da artéria pulmonar, bem como suas conexões ao circuito da CEC foram feitas do mesmo modo que nos casos em que se usou a hipotermia profunda com parada circulatória. As veias cavas superior e inferior foram canuladas e conectadas ao circuito da perfusão da forma convencional. Após a oclusão dos ramos direito e esquerdo da artéria pulmonar, a CEC foi iniciada e imediatamente a seguir os pacientes foram resfriados.Do mesmo modo que no grupo anterior, parte do sangue arterial era bombeado através a cânula da aorta ascendente para as artérias coronárias, para o cérebro e para os membros superiores, enquanto o fluxo restante era impulsionado através a cânula da artéria pulmonar para a aorta descendente, para perfundir a metade inferior do corpo. Após alcançar a temperatura retal de 22-250C , a cânula da artéria pulmonar foi clampeada e removida. As artérias pulmonares direita e esquerda foram liberadas. A aorta descendente foi clampeada e o fluxo arterial foi reduzido para 30ml/Kg/min. O PCA foi isolado e a sua extremidade proximal foi fechada enquanto a extremidade distal foi anastomosada na porção lateral da aorta ascendente, exceto em um caso com artéria vasosubclavia direita, em que a extremidade distal do canal arterial foi anastomosada à artéria carótida esquerda. Após essas etapas a raiz aórtica foi clampeada e administrou-se solução a solução cardioplégica. As demais lesões intracardíacas foram então corrigidas. Os de CEC, clampeamento aórtico e clampeamento da aórta descendente foram 119,8 +/- 48,6min, 54,5 +/- 17,9min e 45,2 +/- 13,6min, respectivamente.

CEC normotérmica

Um dos pacientes tinha a anatomia complicada pela persistência do 5 arco aórtico que era estenótico. Este paciente foi operado em normotermia. Após a mediastinotomia, a aórta ascendente e o atrio direito foram canulados e a CEC instituida do modo habitual. O remanente do 5 arco aórtico foi incisado longitudinalmente e foi expandido com um retalho de PTFE. A CEC durou 58 minutos e o tempo de clampeamento da aórta descendente foi de 38 minutos. O fluxo durante o clampeamento da aórta descendente foi de 30ml/Kg/min.

RESULTADOS

A técnica operatória e a CEC para todos os pacientes foram bem sucedidas e transcorreram sem dificuldades. Após o desclampeamento da raiz aórtica os corações de todos os pacientes reasumiram o rítmo sinusal espontaneamente, exceto um, que desenvolveu um bloqueio átrio-ventricular de 30 gráu. O retorno à CEC e o novo fechamento da CIV foram necessários neste caso. Varios dias após a operação, esse paciente tambem retornou ao ritmo sinusal. Na unidade de terapia intensiva um paciente teve infecção pulmonar e dispnéia após a extubação e precisou de assistência ventilatória mecânica por um período de 7 dias. Um paciente necessitou de 3 dias de diálise peritonial em função da ocorrência de baixo débito cardíaco, hiperpotassemia e oliguria. Os demais pacientes recuperaram-se sem complicações. Não houve óbitos nesse grupo de pacientes. A ventilação mecânica variou de 8 horas à 8 dias e a permanência na unidade de terapia intensiva foi de 4 a 12 dias.

DISCUSSÃO

Os métodos e técnicas de CEC na cirurgia da IAA não são os mesmos que se usam para a cirurgia das demais cardiopatias porque a aórta descendente deve ser clampeada e a metade inferior do corpo perfundida por sangue da aórta descendente fica isquêmica durante a anastomose da região de interrupção do arco aórtico [3,4]. Nós costumávamos manusear a CEC bem diferente do que é relatado aqui para o reparo deste tipo de lesão. No método anterior, havia duas etapas na operação. Primeiro, a IAA era reparada sem CEC em normotermia através uma toracotomia lateral esquerda. Em seguida os demais defeitos intra-cardíacos eram corrigidos através a externotomia, CEC convencional e parada circulatória [5]. Esse método é trabalhoso e menos seguro porque o clampeamento da aorta descendente pode induzir isquêmia da medula e dos rins além de outras complicações. Porisso o método foi abandonado.

A maioria dos casos nesse relato foi submetida a cirurgia com CEC hipotérmica e parada circulatória ou baixo fluxo de perfusão. Em virtude dos aspectos anatômicos, a CEC hipotérmica com parada circulatória ou baixo fluxo de perfusão usados neste tipo de defeito tem algumas pecularidades. Independente do método escolhido, tanto a aórta ascendente quanto a artéria pulmonar devem ser canuladas para permitir a perfusão das áreas superior e inferior do corpo através as duas cânulas para resfriar o organismo de forma homogênea. Durante este período as artérias pulmonares direita e esquerda devem ser clampeadas para evitar fluxo de sangue através dos pulmões, capaz de produzir efeitos colaterais serios.

Se usarmos hipotermia com baixo fluxo, a cânula da artéria pulmonar pode ser removida após alcançar a temperatural retal de 22-25 grús C, e, então o fluxo deve ser reduzido para 20 a 30ml/min/Kg porque o fluxo da bomba a partir desse momento deverá perfundir apenas o coração, o cérebro, os membros superiores e outras áreas da metade superior do corpo. Após a anastomose do IAA o clamp da aórta descendente deve ser removido e a perfusão total deve ser restabelecida. Naturalmente, o fluxo deve ser aumentado imediatamente para assegurar a perfusão total. Além disso, a raiz da aórta não deve ser clampeada durante a anastomeose do IAA para manter a perfusão coronariana. Somente após o término dessa anastomose a raiz aórtica é clampeada para permitir a correção das outras lesões intra-cardíacas, limitando, desse modo, o tempo de isquemia miocárdica.

Se usarmos a hipotermia profunda com parada circulatória os vasos da cabeça e dos membros superiores devem ser ocluidos durante a anastomose do IAA para prevenir a embolia aérea intra-crâneana [4]. Além disso, a CEC deve ser reiniciada assim que a anastomose do IAA é terminada. O reparo das outras demais lesões intra-cardíacas pode ser feito com a perfusão convencional para limitar o tempo de parada circulatória e reduzir as complicações cerebrais produzidas pela isquemia durante o tempo de parada circulatória.

A IAA é uma cardiopatia rara e complexa. A CEC com hipotermia profunda e parada circulatória ou baixo fluxo de perfusão devem ser recomendadas para a correção cirurgica desse tipo de lesão [6]. Em nossa experiência para os lactentes e crianças menores em quem a anastomose do IAA seria dificil, adotamos a parada circulatória; nos demais optamos pelo baixo fluxo de perfusão. Neste relato, 3 dos 4 pacientes operados com parada circulatória tinham menos de 1 ano de idade e os 5 pacientes com mais idade foram operados com baixo fluxo de perfusão.

Um paciente que apresentava um resíduo do 5 arco aórtico foi operado com CEC normotermico. Esse caso o 5 arco aórtico estenótico foi expandido com um segmento de PTFE com oclusão da aorta descendente. Se a criança é maior e a duração do clampeamento da aorta descendente poderá ser mantida dentro de limites seguros, a CEC normotémica deve ser selecionada. Caso contrário a CEC com hipotermia profunda dev ser a escolha para a cirurgia desse tipo de lesão.

REFERÊNCIAS

1. Jahangiri M. Zurakowski D. Mayer JE, et al. Repair of the truncal valve and associated interrupted arch in neonates with truncus arteriosus. J Thorac Cardiovasc Surg. 119:508-14,2000.

2. Watanabe T, Tajima K, Sakai Y, et al. Everting closure for interruped aortic arch, ventricular septal, defect, and severe subaortic stenosis. Thorac Cardiovasc Surg. 46:33-6,1998.

3. Hata H, Shiono M, Sezai Y, et al. One-stage repair of interrupted aortic arch and aortopulmonary window. Ann Thorac Surg. 65:829-31,1998.

4. Castaneda AR, Jonas RA, Mayer JE, et al. Cardiac Surgery of the Neonate and Infant. 1st ed. Philadelphia: Saunders; 353-62,1994.

5. Huang HM, Zhu DM, Chen H, et al. Different cardiopulmonary bypass method in operations for interrupted aortic arch. Chin J Clin Thorac Cardiov Surg. 10-80,2003.

6. Jonas RA, Elliott MJ. Cardiopulmonary Bypass in Neonates. Infants and Young Children. 1st ed. Oxford: Buterworth-Heinmann, 138-9,1994.