Lidocaine and pinacidil added to blood versus crystalloid cardioplegic solutions: study in isolated hearts

Abstract Objective: The present study aimed the functional recovery evaluation after long term of cardiac arrest induced by Custodiol (crystalloid-based) versus del Nido (blood-based) solutions, both added lidocaine and pinacidil as cardioplegic agents. Experiments were performed in isolated rat heart perfusion models. Methods: Male rat heart perfusions, according to Langendorff technique, were induced to cause 3 hours of cardiac arrest with a single dose. The hearts were assigned to one of the following three groups: (I) control; (II) Custodiol-LP; and (III) del Nido-LP. They were evaluated after ischemia throughout 90 minutes of reperfusion. Left ventricular contractility function was reported as percentage of recovery, expressed by developed pressure, maximum dP/dt, minimum dP/dt, and rate pressure product variables. In addition, coronary resistance and myocardial injury marker by alpha-fodrin degradation were also evaluated. Results: At 90 minutes of reperfusion, both solutions had superior left ventricular contractile recovery function than the control group. Del Nido-LP was superior to Custodiol-LP in maximum dP/dt (46%±8 vs. 67%±7, P<0.05) and minimum dP/dt (31%±4 vs. 51%±9, P<0.05) variables. Coronary resistance was lower in del Nido-LP group than in Custodiol-LP (395%±50 vs. 307%±13, P<0.05), as well as alpha-fodrin degradation, with lower levels in del Nido-LP group (P<0.05). Conclusion: Del Nido-LP cardioplegia showed higher functional recovery after 3 hours of ischemia. The analysis of alpha-fodrin degradation showed del Nido-LP solution provided greater protection against myocardial ischemia and reperfusion (IR) in this experimental model.

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.

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.

Identificação de um método estatístico como instrumento da qualidade: tempo da presença do doente na sala de operação / Identification of a statistical method as a quality tool: patient's length of stay in the operating room

OBJETIVO: Identificar um método estatístico que expresse o tempo da presença do doente na sala de operação e construir a "matriz de relação" de otimização deste tempo, o tempo exato e real da operação. MÉTODOS: A análise de sobrevivência e o estimador de Kaplan-Meier permitiram calcular as curvas de sobrevivência para os diferentes tempos e a "matriz de relação" com 10 hipóteses para auxiliar na escolha da nova operação. A amostra aleatória simples de 71 indivíduos, das operações eletivas de adultos da Cirurgia Cardíaca/Hospital de Clínicas/UNICAMP, no ano 2008, no nível de confiança de 95 por cento. RESULTADOS: Os tempos das operações em média sobram em um intervalo de 140 a 200 minutos e excedem de 5 a 90 minutos. No geral, realizou-se em média diariamente uma operação dentro de 520 minutos, para um tempo disponível de 720 minutos. CONCLUSÃO: 1) Com o tempo máximo disponível de 720 minutos não é possível realizar operação, a não ser utilizando da "matriz de relação", sendo que o tempo máximo disponível varia entre 660 e 690 minutos, considerando-se intervalo de limpeza da sala. 2) O tempo do doente na sala de operação tem nele incluso o tempo de aprendizado pelo aluno, em um hospital escola, universitário. 3) Ao otimizar o tempo, mais doentes serão beneficiados, acarretando diminuição da fila de espera para novas operações. 4) A "matriz" de relação permite visualizar, opinar e decidir mediante várias hipóteses, resultando em melhor tomada de decisão

OBJECTIVE: To identify a statistical method that may express the patient length of stay in the operating room and build a "matrix of relationship" for optimizing this time, the real and exact time of the operation. METHODS: The analysis of survival and the Kaplan-Meier estimator allowed to calculate the survival curves for different times and the "matrix of relationship" with 10 hypothesis to help in choosing the new operation. The study consisted of a simple random sample of 71 patients, from elective operations for adults in Cardiac Surgery/Clinics Hospital/Unicamp, with confidence level of 95 percent in 2008. RESULTS: On average, the times of the operations over at a range of 140 minutes to 200 minutes and excess from 5 minutes to 90 minutes. In general, on average, one operation was daily performed within 520 minutes, for a time of 720 minutes. CONCLUSION: 1) With the maximum available time of 720 minutes is not possible to perform surgery, unless using the "matrix of relationship", whereas the maximum time available varies between 660 minutes and 690 minutes, considering the range of cleaning of the room. 2) The time of the patient in the operating room is a time that includes the time of learning by the student in an university hospital school. 3) When optimizing the time, most patients will benefit, causing a decrease from the waiting list for new opeartions. 4) The "matrix of relationship" allows to view and express opinion on a better decision making in addition to decide upon several assumptions

Trimetazidina como aditivo em solução cardioplégica sem pré-tratamento não traz proteção adicional ao miocárdio isquêmico: estudo em modelo suíno de coração isolado / Trimetazidine as cardioplegia addictive without pre-treatment does not improve myocardial protection: study in a swine working heart model

OBJETIVO: Verificar, em modelo experimental de coração isolado de suínos, se a associação da trimetazidina à solução cardioplégica promove melhora no desempenho do coração. MÉTODOS: O modelo experimental utilizou suínos Large-White, com coração isolado perfundido por suporte de outro animal em modo de execução de trabalho ("working heart state"). Foram divididos em três grupos (n = 6), submetidos a isquemia regional seguida de isquemia global, que recebiam um dos três tratamentos: solução St Thomas (ST), solução St Thomas acrescida de trimetazidina (TMZ) e grupo controle (Co). Durante período de reperfusão, aos 30, 60 e 90 minutos, foram medidos parâmetros hemodinâmicos de contratilidade e metabólicos, obtendo-se assim a elastância máxima (Emáx), o índice de trabalho sistólico pré-recrutável (PRSW), "dureza" do ventrículo (EDPRV), fluxo coronariano, consumo de oxigênio e dosagens de lactato e glicose. Os resultados foram analisados estatisticamente. RESULTADOS: Em relação aos parâmetros hemodinâmicos de contratilidade, não houve diferença estatística significante entre os três grupos. Houve produção crescente de lactato nos três grupos de forma uniforme quanto maior o tempo de reperfusão. O fluxo coronariano, o consumo de oxigênio e o consumo de glicose tiveram grande variação entre os diferentes tempos medidos, mas sem diferença entre os três tratamentos. O peso final do ventrículo esquerdo foi significativamente menor no grupo trimetazidina (TMZ) do que nos demais. CONCLUSÃO: A administração da trimetazidina associada como adjuvante à solução cardioplégica, sem pré-tratamento, não demonstrou benefício hemodinâmico ou metabólico em modelo experimental "working heart" de coração isolado em porcos.

OBJECTIVE: The aim of this study is to verify in an isolated working heart swine model if the acute administration of trimetazidine to cardioplegia, without pre=treatment improves heart performance. METHODS: Eighteen pairs of swines were used in this working heart model, divided into three groups (n = 6) that underwent regional and global ischemia. Each group was selected to a different treatment: St Thomas cardioplegia (ST), St Thomas enriched with trimetazidine (TMZ) and control group (Co). Data was collected during reperfusion period at 30, 60 and 90 minutes. Hemodinamic parameters such as elastance contractility index (Emax), preload recruitable stroke work relationship (PRSW) and heart "stiffness" (EDPVR) were measured. Other data included coronary flow, lactate, oxygen and glucose consumption. Results were statistically analyzed. RESULTS: All contractility data were not significantly different among three groups. Lactate became constantly higher according to time uniformly in all three groups. Coronary flow, glucose consumption and oxygen consumption presented large variations during time periods but according to treatments showed no statistical differences in all three groups. Left ventricle final weight was significantly lower in trimetazidine group compared to both other groups. CONCLUSION: Administration of trimetazidine enhanced cardioplegia, without pre-treatment, showed no hemodinamic or metabolic improvement in swine isolated working heart model.

Padronização de modelo de coração isolado "working heart" com circulação parabiótica / Development of isolated swine "working heart model" with parabiotic circulation

OBJETIVO: Desenvolver modelo de coração isolado de suíno "working heart" sob suporte por circulação parabiótica e verificar se o mesmo é estável e se possibilitou de forma efetiva a mensuração dos dados propostos. MÉTODOS: O modelo foi padronizado durante preparação para estudo de associação de agente à solução cardioplégica. Foram realizados 18 experimentos com um animal suporte e um animal doador em cada. O coração do animal doador foi perfundido como coração isolado pelo animal suporte em modo de execução de trabalho ("coração ejetante"). O coração isolado foi submetido à isquemia regional por pinçamento da artéria interventricular anterior seguido de isquemia global. Durante reperfusão, com o coração ejetante (em modo "working heart"), aos 30, 60 e 90 minutos foram medidos parâmetros hemodinâmicos de contratilidade e metabólicos, obtendo-se assim a elastância máxima (Emáx), o trabalho sistólico pré-recrutável (PRSW), rigidez do ventrículo (EDPRV), fluxo coronariano, consumo de oxigênio e dosagens de lactato e glicose. RESULTADOS: Os animais suporte ficaram estáveis durante todo o experimento. O pH, a pressão parcial de oxigênio e o hematócrito foram mantidos estáveis e dentro da faixa fisiológica. O coração isolado foi perfundido de forma adequada durante todo o experimento. Os dados hemodinâmicos e metabólicos propostos puderam ser mensurados adequadamente e sempre com o coração ejetante, em modo de execução de trabalho ("working heart"). CONCLUSÃO: O modelo de coração isolado desenvolvido tipo "working heart" se manteve estável durante todo o experimento, sem a administração de drogas cardiotônicas e possibilitou a mensuração de todos os dados propostos de forma efetiva com o coração executando trabalho.

OBJECTIVE: To develop an isolated working heart model with parabiotic circulaton in swines and verify its stability and possibility to allow effective measurements of hemodinamic and metabolic data. METHODS: This model was developed during study of association of agents to cardiolegia. There were performed 18 experiments, each with a support animal and a donor animal. Donor animal heart was perfused as isolated working heart with parabiotic circulation from support animal. Isolated heart underwent regional ischemia by interventricular artery clamping, followed by global ischemia. During reperfusion in working heart state mode at 30, 60 and 90 minutes, contractility indices such as elastance, preload recruitable stroke work index and metabolic data were acquired. RESULTS: Support animals were kept stable throughout the procedures without use of blood transfusions or vasoactive drugs. pH, oxygen partial pressure and hematocrit were kept stable and within physiologic ranges. Isolated heart was perfused adequately throughout the experiment. All hemodinamic and metabolic data proposed were adequately measured in working heart state mode. CONCLUSION: This swine isolated "working heart" model was kept stable throughout the experiments with no administration of vasoactive drugs and it allowed adequate measurements of metabolic and hemodinamic data.