Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Background and Objectives: Mitral stenosis with extensive mitral annular calcification (MAC) remains surgically challenging in respect to clinical outcome. Prolonged surgery time with imminent ventricular rupture and systolic anterior motion can be considered as a complex of causal factors. The aim of our alternative hybrid approach was to reduce the risk of annual rupture and paravalvular leaks and to avoid obstruction of the outflow tract. A review of the current literature was also carried out. Materials and Methods: Six female patients (mean age 76 9 years) with severe mitral valve stenosis and severely calcified annulus underwent an open implantation of an Edwards Sapien 3 prosthesis on cardiopulmonary bypass. Our hybrid approach involved resection of the anterior mitral leaflet, placement of anchor sutures and the deployment of a balloon expanded prosthesis under visual control. Concomitant procedures were carried out in three patients. Results: The mean duration of cross-clamping was 95 31 min and cardiopulmonary bypass was 137 60 min. The perioperative TEE showed in three patients an inconspicuous, heart valve-typical gradient on all implanted prostheses and a clinically irrelevant paravalvular leakage occurred in the anterior annulus. In the left ventricular outflow tract, mild to moderately elevated gradients were recorded. No adverse cerebrovascular events and pacemaker implantations were observed. All but one patient survived to discharge. Survival at one year was 83.3%. Conclusions: This “off label” implantation of the Edwards Sapien 3 prosthesis may be considered as a suitable bail-out approach for patients at high-risk for mitral valve surgery or deemed inoperable due to extensive MAC.

Orientador: Kleber Gomes Franchini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-06T17:54:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_MauricioMarson_D.pdf: 2463239 bytes, checksum: 06bb8a40d038270d697d2a632626c188 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A insuficiência cardíaca é um dos maiores problemas de saúde pública da atualidade. Esforços têm sido feitos para a obtenção do entendimento dos mecanismos que resultam no comprometimento funcional e estrutural do miocárdio, responsáveis, em última instância, pela síndrome clínica. Doenças das válvulas constituem importante contingente dentre as causas de disfunção miocárdica que resulta insuficiência cardíaca. Tipicamente, as doenças das válvulas resultam em sobrecargas mecânicas das câmaras ventriculares que têm papel central no estabelecimento e evolução das alterações estruturais que acompanham a deterioração funcional do miocárdio e, por conseguinte, a da função global das câmaras cardíacas. É fato bem estabelecido na prática clínica a estreita relação entre a presença e a intensidade de comprometimento da função das câmaras ventriculares e o prognóstico clínico ou cirúrgico dos pacientes. Portanto, o esclarecimento dos mecanismos moleculares e celulares que resultam em alterações estruturais irreversíveis, bem como o estabelecimento de indicadores clínico-laboratoriais de alterações precoces é área de grande interesse prático. No presente estudo foram avaliados pacientes portadores de insuficiência mitral com indicação clínica de tratamento cirúrgico, com o objetivo de avaliar alterações estruturais do miocárdio e sua relação com a função ventricular e a expressão e atividade da quinase de adesão focal, uma tirosino-quinase envolvida em mecanismos de sinalização de estímulos mecânicos. Pacientes com insuficiência mitral (21) foram avaliados clinica e ecocardiograficamente no período pré-operatório e em seguimento de um ano após a cirurgia. Foram realizadas biópsias intra-operatórias do ventrículo esquerdo para análise histo-morfométrica e bioquímica da expressão e atividade da quinase de adesão focal e quantificação da área ocupada pelo interstício miocárdico. A maioria dos pacientes apresentava sintomas importantes de insuficiência cardíaca (classe funcional III-IV) no pré-operatório de cirurgia para correção da insuficiência mitral. A média da fração de ejeção e a do diâmetro sistólico final do ventrículo esquerdo encontravam-se dentro da faixa de normalidade. Havia sinais de remodelamento excêntrico do ventrículo esquerdo e aumento dos níveis médios de pressão sistólica da artéria pulmonar. Esses pacientes foram acompanhados por 12 meses após a cirurgia valvar mitral, com avaliações clínicas e ecocardiográficas a cada três meses. Foram verificadas reduções significativas no número e intensidade dos sintomas no período de seguimento pós-operatório. Houve também alteração das características ecocardiográficas indicativas de redução da intensidade do remodelamento no período de seguimento pós-operatório. Foi detectada correlação negativa entre a pressão da artéria pulmonar e o diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo no período pré-operatório. Constatou-se redução significativa da pressão da artéria pulmonar no seguimento pós-operatório. A análise histo-morfométrica das amostras de biópsias subendocárdicas dos pacientes com insuficiência mitral revelou intensa degeneração do miocárdio, com sinais de degeneração e fibrose intersticial. Houve correlação negativa entre a intensidade da fibrose e a fração de ejeção do ventrículo esquerdo no pré-operatório. Detectou-se aumento na expressão da quinase de adesão focal (FAK) em amostras de biópsias de ventrículo esquerdo de pacientes com insuficiência mitral, em comparação com a expressão no miocárdio de pacientes com estenose mitral (grupo de seis pacientes submetidos a biópsia intra-operatória). Além de aumento na expressão, também verificamos aumento na fosforilação em tirosina da FAK com anticorpo fosfo-específico para a tirosina 397, indicativo de aumento da atividade da enzima. Na análise quantitativa de amostras preparadas através de imuno-histoquímica com os anticorpos anti-FAK e anti-vimentina (marcador de fibroblasto) verificamos aumento da marcação com anticorpo anti-FAK nas células intersticiais e também nos cardiomiócitos de amostras de pacientes com insuficiência mitral. Os novos achados do presente estudo são: 1) correlação negativa entre o nível da pressão da artéria pulmonar e do diâmetro do ventrículo esquerdo; 2) correlação entre a intensidade da fibrose e a disfunção ventricular esquerda e 3) aumento da atividade da quinase de adesão focal, correlacionado à intensidade da fibrose intersticial em pacientes com insuficiência mitral com indicação cirúrgica. Estes achados permitem-nos concluir que a elevação precoce da pressão na artéria pulmonar pode constituir-se em marcador clínico de valor para indicação precoce de cirurgia em portadores de insuficiência mitral na ausência de intenso remodelamento excêntrico do ventrículo esquerdo. Por outro lado, a correlação estreita entre a área do interstício subendocárdico e a disfunção ventricular sugere que a avaliação da intensidade da fibrose no ato operatório pode ser um bom marcador de prognóstico. Finalmente, o aumento da atividade da FAK, principalmente no interstício, sugere que esta enzima e suas vias de sinalização intracelular podem contribuir para a gênese da fibrose intersticial. Este resultado aponta para a possibilidade de que modalidades terapêuticas específicas para FAK possam ter papel no tratamento pós-operatório de pacientes com insuficiência mitral e cardíaca / Abstract: Heart failure is one of the biggest problems faced by public health. Efforts have been made in order to achieve full understanding of the mechanisms that result in the myocardium structural and functional deterioration, which is responsible for advanced symptoms. Valvular diseases are important causes of myocardium dysfunction, which result in heart failure. Typically, valvular diseases result in mechanic overload of the ventricular chambers, which play a central role in the setting up and evolution of the structural alterations that follow myocardium functional deterioration and, consequently, the global dysfunction of the cardiac chambers. The close relation between the ventricular dysfunction and the clinical or surgical prognosis of the patient is well documented in clinical practice. Therefore, the understanding of the cellular and molecular mechanisms that result in the irreversible structural alterations, as well as the setting up of clinical-laboratorial indicators of early alterations is an area of great practical interest. In the present study patients presenting mitral valve disease with clinic indication for surgical treatment, aiming at evaluating structural alterations of the myocardium and their relations to the ventricular function, and the expression and activity of focal adhesion kinase, a tyrosine-kinase involved in mechanisms of mechanic stimulus signalization. Patients suffering from mitral regurgitation (21) were evaluated by clinical exams and echocardiography in the pre-operative period and underwent clinical and echocardiograph exams for a period of one year after surgery. Intra-operative biopsies of the left ventricle were performed in order to carry out histomorphometric and biochemical analyses of the expression and activity of focal adhesion kinase and quantification of the area occupied by the myocardium interstice. The majority of the patients presented advanced symptoms of heart failure (CF III-IV) in the pre-operative for the for mitral failure correction. The average ejection fraction and the left ventricle end systolic volume were found within normality range. There were signs of eccentric remodeling of the left ventricle and increase in the mean levels of systolic pressure of the pulmonary artery. There was a follow up of these patients during three months after mitral valve surgery with clinical and echocardiograph assessments every three months. Significant reductions of symptoms in number and intensity in the post-operative outcome were verified. There was negative correlation between the pressure of the pulmonary artery and the left ventricle final diastolic diameter the pre-operative period. There was significant decrease in the pressure of the pulmonary artery in the post-operative period. The histomorphometric analysis of subendocardial biopsy samples originated from patients with mitral disease showed intense myocardium degeneration, with signs of degeneration and interstitial scar tissue. There was negative correlation between the intensity of the scar tissue and the ejection fraction of the left ventricle in pre-operative. There was increase in the expression of focal adhesion kinase (FAK) in samples of left ventricle biopsies coming from patients with mitral regurgitation in comparison to myocardium expression of patients presenting mitral stenosis (group of six patients submitted to intra-operative biopsy). Besides the increase in expression, there was also increase in tyrosine phosphorylation from FAK with phosphor-specific antibody for tyrosine 397, which indicates increase in the enzymatic activity. The quantitative analysis of samples through imunohistochemistry with anti-FAK antibodies and anti-vimentine (fibroblast marker) showed increase in the marking of interstitial cells with anti-FAK antibody and also in the samples of cardiomyocytes from patients with mitral regurgitation. The new findings of this study are: 1) negative correlation between the level of the pulmonary artery and the left ventricle diameter; 2) correlation between the scar tissue intensity and the left ventricle dysfunction and 3) increase of the focal adhesion kinase (FAK) activity correlated to the interstitial scar tissue intensity in patients with mitral regurgitation having surgical indication. These findings lead to the conclusion that the early increase of pressure in the pulmonary artery may be a valuable clinical marker to indicate precocious surgery in carriers of mitral disease when there is lack of intense eccentric remodeling of the left ventricle. On the other hand, the close correlation between the subendocardial interstitial area and the ventricular dysfunction suggest that the assessment of the scar tissue intensity during the open heart surgery act may be a good prognostic marker. Finally, the increase in the FAK activity, mainly interstitial, suggests that this enzyme and its intracellular signalizing pathway may contribute to interstitial scar tissue genesis. This result points at the possibility that specific therapeutics conditions for FAK can play a role in the post-operative treatment of patients presenting mitral disease and heart failure / Doutorado / Medicina Experimental / Doutor em Fisiopatologia Medica

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Rolle der intraoperativen transösophagealen Echokardiografie während herzchirurgischer Eingriffe mit Schwerpunkt Mitralklappenrekonstruktion. Ziel ist die Beschreibung der Aufgaben und Möglichkeiten dieses Verfahrens im klinischen Alltag und das Aufzeigen möglicher neuer Einsatzgebiete, wie die bildgestützte Größenbestimmung der Annuloplastieringe. Die intraoperative Echokardiografie hat sich seit den Anfängen in den achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts zu einem Standardverfahren während herzchirurgischer Eingriffe entwickelt. Sie dient zum einen zur kardialen Diagnostik und zum anderen als Monitorverfahren. Trotz in der Regel gut vordiagnostizierter Patienten führt die intraoperativ durchgeführte transösophageale Echokardiografie während herzchirurgischer Eingriffe nicht selten zur Diagnose vorher nicht bekannter Pathologien und somit zu einer Änderung im chirurgischen Vorgehen. Speziell während der Mitralklappenrekonstruktion ermöglicht diese Methode die Diagnostik und Lokalisation der pathologischen Segmente, die Bestätigung des Schweregrades und dem Erkennen möglicher Risikofaktoren. Hierfür ist jedoch eine umfassende, standardisierte Untersuchung notwendig. Der Einsatz moderner Operationstechniken, wie z.B. der kathetergestützten Implantation der Aortenklappe ohne Einsatz der Herz-Lungen-Maschine, ohne Eröffnung des Sternums, macht eine direkte visuelle Einschätzung der Herzfunktion unmöglich. Sowohl zur Evaluierung der Herzfunktion als auch zur Größenbestimmung der zu implantierenden Klappenprothesen ist ein bildgebendes Verfahren unabdingbar. Die dreidimensionale transösophageale Echokardiografie ermöglicht nun in Echtzeit die komplette Darstellung z.B. der Mitralklappe. Dies erleichtert nicht nur die Verständigung zwischen Echokardiographeur und Chirurgen bei der Darstellung der Befunde, sondern ermöglicht nun erstmals auch die bildgestützte Planung des operativen Vorgehens, wie, z.B. die Visualisierung und Größenbestimmung der zu implantierenden Annuloplastieringe, die als Computermodelle auf die dreidimensionale Darstellung der Mitralklappe projiziert werden können. In der postoperativen TEE-Untersuchung ist die Evaluierung des rekonstruierten Mitralklappenapparates, die Quantifizierung einer eventuell bestehenden residualen Mitralinsuffizienz, sowie deren genaue Lokalisation primäres Ziel. Weiterhin sollten iatrogen aufgetretene Komplikationen in einer umfassenden postoperativen TEE-Untersuchung diagnostiziert werden wie z.B. der Verschluss des Ramus circumflexus, Aortendissektion, etc. Zusammenfassend wird in dieser Habilitationsarbeit die Rolle der intraoperativen Echokardiografie bei herzchirurgischen Eingriffen dargestellt. Ein besonderer Schwerpunkt in dieser Arbeit ist die transösophageale Echokardiographie bei Mitralklappenoperationen im Hinblick auf die Darstellung der bestehenden Pathologie, der Quantifizierung der Mitralinsuffizienz und dem Erkennen bestehender Risikofaktoren präoperativ bzw das Erkennen der Komplikation postoperativ.:1. Einführung in die Thematik 5 1.1. Einführung 5 1.2. Grundlage der vorliegenden Habilitationsarbeit 5 1.3. Intraoperative Echokardiografie in der Kardioanästhesie 5 1.4. Intraoperative Echokardiografie bei chirurgischer Mitralklappenrekonstruktion 8 1.5 .Die dreidimensionale transösophageale Echokardiographie zur bildgestützten Größenbestimmung des Annuloplastieringes während Mitralklappenrekonstruktion 9 2. Habilitationsschrift 11 2.1. Geschichte der Echokardiographie 11 2.2. Geschichte der Entwicklung der transösophagealen Echokardiographie 11 2.3. Einsatz der intraoperativen transösophagealen Echokardographie 12 2.3.1 Eigene Arbeit im Original: 13 2.3.2. Eigene Arbeit im Original 13 2.3.4. Echokardiographische Kontrolle von mechanischen Unterstützungssystemen 14 2.3.5. Transösophageale Echokardiografie bei kathetergestützter Aortenklappen- Implantation 15 2.3.5.1. Eigene Arbeit im Original: 16 2.3.5.2. Eigene Arbeit im Original: 16 2.3.6. Einfluss der intraoperativen Echokardiografie bei herzchirurgischen Eingriffen. 17 2.3.6.1. Eigene Arbeit im Original: 17 2.3.6.2. Eigene Arbeit im Original: 18 2.4. Intraoperative Echokardiographie bei Mitralklappenrekonstruktion 20 2.4.1. Einführung 20 2.4.2. Aufgabe der intraoperativen Echokardiographie bei Mitralklappenrekonstruktion 20 2.4.2.1. Beurteilung der Morphologie und Funktion des Mitralklappenapparates 21 2.4.2.1. Eigene Arbeit im Original: 30 2.4.2.2. Erkennen der Ursachen der Mitralinsuffizienz 31 2.4.2.2.1. Eigene Arbeit im Original: 34 2.4.2.2.2 Eigene Arbeit im Original: 35 2.4.2.3. Bestimmung des Schweregrades der Mitralinsuffizienz mittels intraoperativer Echokardiografie 36 2.4.2.4. Beurteilung der systolischen Funktion bei vorhandener Mitralinsuffizienz 38 2.4.2.4.1. Hilfestellung bei der chirurgischen Planung 39 2.4.2.4.2. Eigene Arbeit im Original: 39 2.4.2.4.3. Eigene Arbeit im Original: 40 2.4.2.4.4 Eigene Arbeit im Original: 41 2.4.3. Die dreidimensionale transösophageale Echokardiographie zur bildgestützten Größenbestimmung des Annuloplastieringes während Mitralklappenrekonstruktion 42 2.4.3.1. Eigene Arbeit im Original: 43 2.4.3.2. Eigene Arbeit im Original: 44 2.4.4. Postoperative TEE- Untersuchung 45 2.4.4.1. Darstellung des Ramus circumflexus 45 2.4.4.2. Kontrolle der Entlüftung des Herzens 45 2.4.4.3. Detektion einer residualen Mitralinsuffizienz 45 2.4.4.4 Ausschluss einer Mitralstenose 46 3. Erklärung über die eigenständige Anfertigung der Habilitationsschrift 62 Lebenslauf 63 Danksagung 65