Development of cardioplegic solution without potassium: experimental study in rat / Desenvolvimento de solução cardioplégica sem potássio: estudo experimental em ratos

INTRODUCTION: Myocardial preservation during open heart surgeries and harvesting for transplant are of great importance. The heart at the end of procedure has to resume its functions as soon as possible. All cardioplegic solutions are based on potassium for induction of cardioplegic arrest. OBJECTIVE: To assess a cardioplegic solution with no potassium addition to the formula with two other commercially available cardioplegic solutions. The comparative assessment was based on cytotoxicity, adenosine triphosphate myocardial preservation, and caspase 3 activity. The tested solution (LIRM) uses low doses of sodium channel blocker (lidocaine), potassium channel opener (cromakalin), and actin/myosin cross bridge inhibitor (2,3-butanedione monoxime). METHODS: Wistar rats underwent thoracotomy under mechanical ventilation and three different solutions were used for "in situ" perfusion for cardioplegic arrest induction: Custodiol (HTK), Braile (G/A), and LIRM solutions. After cardiac arrest, the hearts were excised and kept in cold storage for 4 hours. After this period, the hearts were assessed with optical light microscopy, myocardial ATP content and caspase 3 activity. All three solutions were evaluated for direct cytotoxicity with L929 and WEHI-164 cells. RESULTS: The ATP content was higher in the Custodiol group compared to two other solutions (P<0.05). The caspase activity was lower in the HTK group compared to LIRM and G/A solutions (P<0.01). The LIRM solution showed lower caspase activity compared to Braile solution (P<0.01). All solutions showed no cytotoxicity effect after 24 hours of cells exposure to cardioplegic solutions. CONCLUSION: Cardioplegia solutions without potassium are promised and aminoacid addition might be an interesting strategy. More evaluation is necessary for an optimal cardioplegic solution development.

INTRODUÇÃO: Preservação do miocárdio durante cirurgias cardíacas abertas e de colheita para transplante são de grande importância. O coração ao final do processo tem de retomar as suas funções, logo que possível. Todas as soluções cardioplégicas são baseadas em potássio, para indução de parada cardioplégica. OBJETIVO: Comparar a uma solução cardioplégica sem adição de potássio à sua fórmula com duas outras soluções cardioplégicas disponíveis comercialmente. A avaliação comparativa foi baseada na citotoxicidade, preservação miocárdica (adenosina trifosfato, ATP) e atividade da caspase 3. A solução testada (LIRM) utiliza baixas doses de bloqueador de canal de sódio (lidocaína), abridor do canal de potássio (cromacalina) e inibidor da ponte actina/miosina (2,3-butanodiona monoxima). MÉTODOS: Ratos Wistar foram submetidos à toracotomia sob ventilação mecânica e três soluções diferentes foram utilizadas para perfusão in situ para a indução de parada cardioplégica: soluções Custodiol (HTK) Braile (G/A) e LIRM. Após parada cardíaca, os corações foram retirados e mantidos em câmara fria por 4 horas. Após esse período, o coração foi avaliado com microscopia de luz ótica, o conteúdo de ATP miocárdico e atividade da caspase 3. Todas as três soluções foram avaliadas quanto à citotoxicidade direta com células L929 e WEHI-164. RESULTADOS: A quantidade de ATP foi maior no grupo Custodiol em comparação às com outras duas soluções (P<0,05). A atividade de caspase foi menor no grupo HTK quando comparado às soluções LIRM e G/A (P<0,01). A solução LIRM demonstrou menor atividade da caspase em comparação à solução Braile (P<0,01). Todas as soluções não mostraram qualquer efeito de citotoxicidade após 24 horas de exposição das células às soluções cardioplégicas. CONCLUSÃO: Soluções cardioplégicas sem potássio são uma perspectiva e a adição de aminoácido pode ser uma estratégia interessante. Mais avaliações são necessárias para o desenvolvimento ideal da solução cardioplégica.

Fatores associados à sobrevida em pacientes submetidos a transplante cardíaco utilizando microcardioplegia sanguínea retrógrada / Associated factors with survivals in patients undergoing orthotopic heart transplant using retrograde blood microcardioplegia

INTRODUÇÃO: Uma grande variedade de técnicas e soluções é utilizada na preservação do coração durante o transplante, o que demonstra a falta de método ideal na prática clínica. A administração da cardioplegia de forma retrógrada propicia perfusão contínua, o que pode conferir melhor recuperação inicial do coração transplantado. O objetivo deste trabalho é descrever a experiência de um único centro onde todos os pacientes receberam a mesma solução de conservação de órgão e foram submetidos a microcardioplegia sanguínea retrógrada contínua durante o implante do enxerto e avaliar fatores de mortalidade precoce e tardia com a utilização desta técnica. MÉTODOS: Este é um estudo retrospectivo, observacional e descritivo, realizado em um único centro. RESULTADOS: No período do estudo, foram realizados 35 transplantes cardíacos, sendo que 15 (42,9%) pacientes encontravam-se em choque cardiogênico. A probabilidade de sobrevida foi 74,8±7,8%, 60,4±11,3% e 15,1±13,4% ao final de 1 ano, 5 anos e 10 anos de seguimento, respectivamente. O tempo médio de sobrevida foi de 96,6 meses. CONCLUSÃO: A utilização da solução cardioplégica para proteção de órgãos e a estratégia de iniciar a perfusão com microcardioplegia sanguínea retrógrada contínua forneceu proteção adequada.

BACKGROUND: Several techniques and cardioplegic solutions have been used for heart preservation during transplant procedures. Unfortunately, there is a lack of ideal method for myocardial preservation in the clinical practice. The use of retrograde cardioplegia provides continuous infusion of cardioplegic solution during the graft implantation. This strategy may provide better initial recovery of the graft. The objective of this study is to describe the experience of a single center where all patients received the same solution for organ preservation and were subjected to continuous retrograde blood microcardioplegia during implantation of the graft and to evaluate factors associated to early and late mortality with this technique. METHODS: This is a retrospective, observational and descriptive study of a single center. RESULTS: During the study period were performed 35 heart transplants. Fifteen (42.9%) patients were in cardiogenic shock. The probability of survival was 74.8±7.8%, 60.4±11.3% and 15.1±13.4% at 1 year, 5 years and 10 years of follow-up, respectively. The median survival time was 96.6 months. CONCLUSION: The use of myocardial protection with retrograde cardioplegic solution may reduce the risks associated morbidity due to cold ischemia time during the heart transplant, and we suggest that this benefit may be even greater in cases of cold ischemia time longer ensuring protection to the myocardium.

Teste de caminhada de seis minutos como ferramenta para avaliar a qualidade de vida em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica / Six-minute walk test as a tool for assessing the quality of life in patients undergoing coronary artery bypass grafting surgery

OBJETIVO: Avaliar a utilidade do teste de caminhada de seis minutos como indicador prognóstico de qualidade de vida em pacientes submetidos a revascularização do miocárdio. MÉTODO: Estudo prospectivo observacional em pacientes submetidos a operação de revascularização do miocárdio. Foram avaliadas as características clínicas, teste de caminhada de seis minutos (TC6) e questionário para avaliação de qualidade de vida, o questionário SF-36. Os pacientes foram avaliados no pré-operatório e divididos em dois grupos, conforme a distância percorrida no TC6: grupo que caminhou mais de 350 metros e grupo que caminhou menos de 350 metros. RESULTADOS: Foram incluídos no estudo 87 pacientes. A idade média semelhante em ambos os grupos (59 ± 9,5 anos vs. 61 ± 9,3 anos; P = 0,24). Os pacientes do grupo > 350 metros caminharam mais no TC6 após dois meses de operação (436 ± 78 metros vs. 348 ± 87 metros; P<0,01) quando comparado ao grupo < 350 metros. Observamos que a qualidade de vida era inferior no grupo < 350 metros em relação ao grupo > 350 metros, no período pré-operatório, nos domínios: capacidade funcional, aspectos físicos, estado geral de saúde, vitalidade e aspectos sociais. A qualidade de vida melhorou após dois meses, em ambos os grupos. CONCLUSÕES: O TC6 no pré-operatório tem correlação com a qualidade de vida após dois meses de revascularização do miocárdio. A qualidade de vida melhorou de forma geral em todos pacientes, sendo maior a melhora da qualidade de vida naqueles que caminharam menos que 350 metros no pré-operatório.

OBJECTIVE: To assess the quality of life in patients undergoing myocardial revascularization using the six-minute walk test. METHODS: Prospective observational study with patients who undergoing CABG. The clinical variables, the sixminute walk test, and the SF-36 test were recorded. The patients were assessed at the preoperative time and at 2 months of postoperative period. According their six-minute walk test results, the patients were divided into two groups: group walked more than 350 meters (> 350 meters Group) and the group walked less than 350 meters (< 350 meters Group) at the preoperative time. RESULTS: Eight-seven patients were included. Age was comparable in both groups (59 ± 9.5 years vs. 61 ± 9.3 years; respectively, P = 0.24). The group walked > 350 meters distance was higher than the < 350 meters group after 2 months of operation (436 ± 78 meters vs. 348 ± 87 meters; P <0.01). The quality of life was lower in the < 350 meters group compared to the > 350 meters group in the preoperative period in the following domains: functional capabilities, limitations due to physical aspects, overall health feelings, vitality, and social aspects. Quality of life improved after two months in both groups. CONCLUSIONS: The six-minute walk test at the preoperative time is associated with the quality of life after two months of coronary artery bypass grafting. In overall, quality of life has improved in all patients. The improvement in the quality of life was greater in those patients who walked distances lower than 350 meters at the preoperative time.

Resultados tardios da plastia mitral em pacientes reumáticos / Late outcomes of mitral repair in rheumatic patients

INTRODUÇÃO: Os resultados tardios da plastia mitral em pacientes reumáticos são controversos na literatura. OBJETIVO: Estudo observacional e prospectivo que avalia os resultados tardios e identifica os fatores associados à reoperação e à mortalidade em pacientes reumáticos submetidos à plastia da valva mitral. MÉTODOS: Incluídos somente os pacientes com valvopatia mitral reumática submetidos a plastia, com insuficiência tricúspide associada ou não. Excluídos os pacientes com outros procedimentos associados. Um total de 104 pacientes foi estudado. Sobrevida e reoperação foram avaliadas pela analise de Kaplan-Meier e regressão logística de Cox. RESULTADOS: O tempo de seguimento foi de 63 ± 39 meses (IC 95 por cento 36 a 74 meses). A classe funcional III e IV estava presente em 65,4 por cento dos pacientes no pré-operatório. Foram realizadas 33 plastias do anel posterior, 21 comissurotomias, 50 comissurotomias e plastias do anel posterior. Não houve mortalidade operatória e a tardia foi de três (2,8 por cento) pacientes. A reoperação tardia esteve associada à insuficiência mitral residual no pós-operatório (P<0,001), presença de hipertensão pulmonar no pré-operatório (P< 0,01), idade (P<0,04) e classe funcional no pós-operatório (P<0,001). No seguimento, a probabilidade de estar livre de reoperação com 5 e 10 anos foi de 91,2 ± 3,4 por cento e 71,1 ± 9,2 por cento, respectivamente. CONCLUSÃO: Os resultados tardios do reparo da valva mitral em pacientes reumáticos têm fatores associados à reoperação. O reparo da valva mitral reumática é seguro e com ótima sobrevida a longo prazo.

INTRODUCTION AND AIMS: The long-term results after surgical repair of rheumatic mitral valve remain controversial in literature. Our aim was to determine the predictive factors which impact the long-term results after isolated rheumatic mitral valve repair and to evaluate the effect of those factors on reoperation and late mortality. METHODS: One hundred and four patients with rheumatic valve disease who had undergone mitral valve repair with or without tricuspid valve annuloplasty were included. All patients with associated procedures were excluded. The predictive variables for reoperation were assessed with Cox regression and Kaplan Meier survival curves. RESULTS: The mean follow-up time was 63 ± 39 months (CI 95 percent 36 to 74 months). The functional class III and IV was observed in 65.4 percent of all patients. The posterior ring annuloplasty was performed in 33 cases, comissutoromy in 21 cases, and comissurotomy with posterior ring annuloplasty in 50 patients. There was no operative mortality. The late mortality was 2.8 percent (three patients). The late reoperation was associated with residual mitral valve regurgitation after surgery (P<0.001), pulmonary hypertension at the pre-operative time (P<0.001), age (P<0.04) and functional class at the post-operative time (P<0.001). We observed freedom from reoperation rates at 5 and 10 years of 91.2 ± 3.4 percent and 71.1 ± 9.2 percent, respectively. CONCLUSION: Repair of mitral valve in rheumatic valve disease is feasible with good long-term outcomes. Preoperative pulmonary hypertension, residual mitral valve regurgitation after surgery, age and functional class are predictors of late reoperation.

Efeitos da ultrafiltração modificada na função pulmonar e necessidade de hemotransfusão em pacientes submetidos à revascularização do miocárdio / The effects of modified ultrafiltration on pulmonary function and transfusion requirements in patients underwent coronary artery bypass graft surgery

INTRODUÇÃO: A cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea aumenta a permeabilidade vascular, com incremento da morbidade e da mortalidade pós-operatória. A ultrafiltração modificada na população pediátrica demonstrou melhora da função pulmonar e hemodinâmica, contudo benefício semelhante não está bem estabelecido em adultos. Nós temos a hipótese que a ultrafiltração modificada pode melhorar a função pulmonar, hemodinâmica e a coagulação no pós-operatório em pacientes adultos. MÉTODOS: Estudo prospectivo e cego para a equipe anestésica e da terapia intensiva em pacientes eletivos submetidos à revascularização do miocárdio. Todos os pacientes foram monitorados quanto à função hemodinâmica, pulmonar e hematológica no intraoperatório e até 48 horas de pós-operatório. Os pacientes foram divididos em dois grupos: um submetido à ultrafiltração modificada por 15 minutos após a saída de circulação extracorpórea e um grupo sem ser submetido à ultrafiltração. Os dados foram estudados com análise de variância com dois fatores para medidas repetidas. RESULTADOS: O grupo ultrafiltração modificada apresentou menor sangramento pós-operatório ao final de 48 horas (598 ± 123 ml vs. 848 ± 455 ml; P = 0,04) e menor necessidade de transfusão de unidades de hemácias (0,6 ± 0,6 unidades/ paciente vs. 1,6 ± 1,1 unidades/paciente; P =0,03). O grupo ultrafiltração apresentou menor resistência de vias aéreas quando comparado ao controle (9,3 ± 0,4 vs. 12,1 ± 0,8 cmH2O. L-1s-1; P =0,04) e menor complacência quando comparado ao controle (47,3 ± 2,0 mLcmH2O vs. 53,1 ± 3,1 mLcmH2O; P=0,04). CONCLUSÃO: O uso ultrafiltração modificada diminuiu o sangramento pós-operatório e a necessidade de transfusão, contudo sem diferenças no resultado clínico final. O uso da ultrafiltração modificada não foi associado com instabilidade hemodinâmica.

OBJECTIVE: The inflammatory response after cardiac surgery increases vascular permeability leading to higher mortality and morbidity in the post operative time. The modified ultrafiltration (MUF) had shown benefits on respiratory, and hemodynamic in pediatric patients. This approach in adults is not well established yet. We hypothesize that modified ultrafiltration may improve respiratory, hemodynamic and coagulation function in adults after cardiac surgeries. METHODS: A prospective randomized study was carried out with 37 patients who underwent coronary artery bypass graft surgery (CABG) were randomized either to MUF (n=20) at the end of bypass or to control (no MUF) (n=17). The anesthesia and ICU team were blinded for the group selection. The MUF were carried out for 15 minutes after the end of bypass. The patients data were taken at beginning of anesthesia, ending of bypass, ending MUF, 24 hours, and 48 hours after surgery. For clinical outcome the pulmonary, hemodynamic and coagulation function were evaluated. RESULTS: We observed lower drain loss in the MUF group compared to control group after 48 hours (598 ± 123 ml vs. 848 ± 455 ml; P=0.04) and required less red blood cells units transfusion compared to control group (0.6 ± 0.6 units/patient vs.1.6 ± 1.1 units/patient; P=0.03). The MUF group showed lower airway resistance (9.3 ± 0.4 cmH2O.L-1s-1 vs. 12.1 ± 0.8 cmH2O.L-1s-1; P=0.04). There were no deaths in both groups. CONCLUSION: The MUF reduces post operatory bleeding and red blood cells units transfusion, but with no differences on clinical outcome were observed. The routinely MUF employment was not associated with hemodynamic instability.

Visualização de refluxo em aspirador de sangue e reservatório de cardiotomia usados em circulação extracorpórea / Flow visualization in blood aspirator and cardiotomy reservoir used in cardiopulmonary bypass

Objetivo: Um dos maiores danos causados pela oclusão em bombas de rolete é a hemólise. Estudos comparativos entre bomba de roletes com ajustes não oclusivos e bombas centrífugas têm sido realizados nas últimas décadas na tentativa de desenvolver novos produtos e ajustes que causem menos trauma aos elementos figurados do sangue. Comumente as bombas de rolete são ajustadas pelo método estático devido à preocupação com fluxos variáveis que podem ocorrer com ajustes não oclusivos. Folga excessiva nos roletes permite refluxo e pode acarretar erros no cálculo dos fluxos pela rotação da bomba, de acordo com os dispositivos adicionados ao circuito e a resistência sistêmica do paciente. O objetivo desse trabalho é avaliar o refluxo causado por dois modelos de bombas de rolete em aspirador de sangue e em reservatório de cardiotomia. Métodos: A visualização do refluxo foi realizada em aspirador de sangue e, em reservatório de cardiotomia, a visualização foi acompanhada de respectiva medida. Foram testados dois modelos de bombas de rolete de diferentes fabricantes, ajustadas pelo método de velocidade de queda e calibração dinâmica. Os testes foram conduzidos com tubos de silicone de 3/8 x 1/16 e 1/2 x 3/32 polegadas de diâmetro em água e solução análoga ao sangue. Resultados: Foram registrados visualmente os refluxos em aspirador de sangue e em reservatório de cardiotomia, com respectiva medida dos valores. As bombas apresentaram diferenças nos refluxos medidos ajustadas pelo método de calibração dinâmica. A bomba #2 apresentou refluxo, ajustada totalmente ocluída. Conclusão: Os refluxos medidos nos dois modelos de bomba apresentaram diferenças (P<0,008). Os resultados indicam diferenças nas características construtivas ocasionadas pelo processo de fabricação, projeto ou possíveis desgastes. Ajustes pouco oclusivos podem proporcionar variações nos fluxos com a resistência adicionada ao circuito, com dificuldade de correção do fluxo pelo incremento da rotação.

Objective: One of the major damage caused by occlusion in roller pumps is hemolysis. Comparative studies between roller pump with adjustments non occlusive and centrifugal pumps have been made in recent decades in an attempt to develop new products and adjustments that cause fewer traumas to the figurative elements of blood. Usually the roller pumps are adjusted by the static method due to concern variables flow that can occur with non-occlusive settings. Excessive slack in the rollers provoke back flow and can provides errors in the calculation of flow by the rotation of the pump, according to the devices added to the circuit and the systemic resistance of the patient. The objective of this study is to evaluate the back flow caused by two types of roller pumps in blood aspirator and cardiotomy reservoir. Method: Back flow visualization was performed in blood aspirator and cardiotomy reservoir. It was tested two different models of roller pumps, adjusted by drop rate and dynamic calibration. The tests were conducted with silicone tubes of 3/8 x 1/16 e 1/2 x 3/32 inches in diameter in water and solution similar to blood. Results: We recorded back flow visually in blood aspirator and in cardiotomy reservoir with their measure of values. The pumps had differences in refluxes measured adjusted by the dynamic calibration method. Pump#2 presents back flow adjusted fully occluded. Conclusion: The back flow measured in two models of pump present differences (P <0.008). The results indicate differences in its characteristics caused by the process of manufacturing, design or possible wear. Non-occlusive adjustments may cause variations in flow with the increase of resistance added to the circuit, with difficulty to fix the flow by increasing the rotation.