OBJETIVO: Analisar os resultados imediatos, clínicos e ecocardiográficos, com o uso do homoenxerto aórtico criopreservado no tratamento cirúrgico da valva aórtica. MATERIAL: Dezoito pacientes com lesão na valva aórtica receberam homoenxerto aórtico criopreservado, sendo 15 homens, 10 com insuficiência aórtica e oito, estenose aórtica. A idade variou de 18 a 65 (média de 44,5 ± 18,14) anos. Quatro pacientes apresentavam endocardite bacteriana em atividade, 12 estavam em classe funcional II, seis em classe funcional III (NYHA). A função ventricular esquerda era normal em 15 pacientes. RESULTADOS: A mortalidade hospitalar foi de 5,5% (um paciente), por insuficiência respiratória, os demais receberam alta hospitalar entre o 5° e 8° dia de pós-operatório em classe funcional I. O gradiente transvalvar aórtico máximo, ao ecocardiograma, variou de zero a 30 mmhg, com média de 10,9 ± 9,2 mmhg. Cinco pacientes não apresentavam nenhum grau de refluxo pelo homoenxerto, 11 (61,1%) tinham refluxo mínimo e dois apresentavam refluxo leve. O tempo de circulação extracorpórea variou de 130 a 220 (média de 183,9 ± 36,7) minutos. O tempo de pinçamento da aorta variou de 102 a 168 (média de 139,14 ± 25,10) minutos. O sangramento no pós-operatório variou 210 a 1220 ml, com média de 511,4 ± 335,1 ml e não houve reoperações. O tempo de intubação orotraqueal variou de 2h e 50min a 17 h com média de 9,14 ± 3,6 h. CONCLUSÃO: O homoenxerto aórtico criopreservado pode ser utilizado rotineiramente com baixa morbi-mortalidade hospitalar.
Homoenxerto aórtico criopreservado no tratamento cirúrgico das lesões da valva aórtica. Resultados imediatos
Disciplina de Cirurgia Cardiovascular da Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina (Unifesp/ EPM)
A idéia da utilização de homoenxerto aórtico (válvula aórtica de cadáver) para o tratamento das lesões da valva aórtica não é nova, e se confunde com a própria história da cirurgia da valva aórtica. Na realidade, os homoenxertos foram as primeiras próteses biológicas utilizadas, com sucesso, em posição ortotópica por Ross1 e Barrat-Boyes2 em 1962. Esses autores, trabalhando independentemente, utilizaram a técnica subcoronariana proposta por Duram e Gunning3, e usavam homoenxertos frescos, esterilizados em soluções de antibióticos e mantidos em soluções nutrientes, que permitiam armazenamento por até um mês.
As dificuldades de obtenção, técnicas pouco eficazes de esterilização e maior risco de regurgitação valvar, devido a distorções ou desalinhamento das comissuras, observadas na técnica subcoronariana, utilizada nas primeiras séries, representavam limitações no uso dos homoenxertos4-10. Por outro lado, o desenvolvimento de próteses mecânicas e próteses biológicas heterólogas, que apresentam grande facilidade de obtenção e técnica operatória mais simples, fizeram com que os homoenxertos fossem progressivamente substituídos.
Posteriormente, com o desenvolvimento da criopreservação11, que permite a estocagem por longos períodos (até 10 anos) e a obtenção de valvas de doadores, com o coração ainda batendo, com maior viabilidade celular, fez com que ressurgisse o interesse no uso dos homoenxertos, pois estes apresentam excelente perfil hemodinâmico, baixos gradientes transvalvares, mínima incidência de tromboembolismo e endocardite6,12-14. Além disto, são consideradas as próteses ideais para tratamento cirúrgico na vigência de endocardite ativa15.
O objetivo deste estudo é apresentar os resultados imediatos, até 30 dias de pós-operatório, com uso de homoenxertos aórtico criopreservado, em posição aórtica, no tratamento das lesões da valva aórtica.
Foram selecionados para receber o homoenxerto aórtico criopreservado 18 pacientes com lesão na valva aórtica, e indicação para tratamento cirúrgico. O uso de homoenxerto aórtico criopreservado foi aprovado pelas normas do Comitê de Ética Médica.
Quinze pacientes eram homens, 10 tinham insuficiência aórtica e oito estenose aórtica. A idade variou de 18 a 65, (média 44,5 ± 18,14) anos. Quatro pacientes apresentavam endocardite bacteriana em atividade, sendo um deles complicada com dois abscessos de anel. Doze pacientes estavam em classe funcional II, seis em classe funcional III (NYHA).
A função ventricular esquerda era normal em 15 pacientes, dois apresentavam disfunção leve e um com grave disfunção ventricular esquerda.
Foram critérios de exclusão: reoperações valvares, associação com lesões coronarianas, doença renal crônica, doença pulmonar obstrutiva crônica, arteriopatias periféricas com grave comprometimento clínico, associação com lesões carotídeas, associação de múltiplas lesões valvares graves.
Os pacientes foram operados através de esternotomia mediana longitudinal. Instalado circuito de circulação extracorpórea, com canulação da aorta e átrio direito. A operação foi realizada com hipotermia moderada a 28°C.
A proteção do miocárdio foi feita através de cardioplegia retrógrada contínua pelo seio coronariano em 10 pacientes e, em oito foi anterógrada, pelos óstios coronários, intermitente, a cada 20min. A composição da cardioplegia era sangüínea hipotérmica com acréscimo de potássio (15mEq/L), somente na indução, nas doses subseqüentes foi administrado o próprio sangue do perfusato, sem qualquer adição de potássio ou outras substâncias.
Utilizamos, em todos os pacientes, ácido tranexânico, albumina, corticoesteróides e realizamos ultrafiltração do perfusato, durante todo o período de circulação extracorpórea.
A técnica operatória utilizada foi a troca da raiz da aorta com reimplante das artérias coronárias. (
Iniciamos pela secção total da aorta, aproximadamente 2cm acima da junção sinotubular, ressecção das válvulas da valva aórtica, descalcificação do anel valvar, quando necessário, e mensuração do anel aórtico.
Com a mensuração do anel aórtico, escolhemos o homoenxerto aórtico criopreservado, habitualmente de 1 a 2mm menor que o anel aórtico. Em seguida, realizávamos o descongelamento na sala de operação, em 15min (descongelamento rápido).
Enquanto o descongelamento era realizado, isolamos os óstios coronarianos direito e esquerdo. Pontos simples de poliéster 3-0 foram passados em todo o anel valvar aórtico e no anel valvar do homoenxerto aórtico. Abaixamos o homoenxerto até o anel e amarramos todos os pontos deixando uma fita de teflon fixada dentro de cada ponto amarrado, com isto, procuramos reforçar a hemostasia e evitar dilatações futuras do anel aórtico. Depois de abaixado o homoenxerto é realizado o re-implante das artérias coronárias, com sutura contínua, com prolene 6-0. Após isto, realizamos a anastomose termino-termimal entre a aorta do paciente e a aorta do homoenxerto com prolene 4-0 sutura contínua.
Durante toda a operação as câmaras esquerdas foram descomprimidas através de um aspirador posicionado no ventrículo esquerdo através da veia pulmonar superior direita ou através da ponta do ventrículo esquerdo. Esta aspiração é utilizada, também, para a retirada de ar e auxiliar na recuperação da função ventricular esquerda, após a abertura da pinça da aorta.
No período intraoperatório foram avaliados os tempos de circulação extracorpórea e de anóxia miocárdica (tempo de pinçamento aórtico), que eram obtidos diretamente da ficha de perfusão, além da necessidade de se realizar procedimentos associados.
No pós-operatório foram avaliadas as principais morbidades clínicas, como a presença de infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral, insuficiência renal aguda, sangramento, necessidade de reoperação, tempo de intubação orotraqueal, complicações respiratórias. Além disto, todos os pacientes realizaram ecocardiograma transtorácico antes da alta hospitalar entre o 5° e 8° dia de pós-operatório.
Em seis pacientes foi utilizado homoenxerto aórtico número 20, em 10 o número 22 e em dois o número 24.
Em cinco pacientes foram realizados procedimentos associados, como: ampliação posterior do anel aórtico (Manuguian) em dois pacientes com estenose aórtica congênita, em dois pacientes foi realizado plastia da valva mitral. Um paciente foi operado na fase ativa da endocardite infecciosa com abscessos de anel, sendo feito a exclusão desses abscessos com remendos de pericárdio bovino e posterior colocação do homoenxerto aórtico.
O tempo de circulação extracorpórea variou de 130 a 220 (média de 183,9 ± 36,7) min. O tempo de pinçamento da aorta variou de 102 a (média de 139,14 ± 25,10) min.
A mortalidade hospitalar foi de 5,5% (um paciente). Este paciente apresentou sangramento ao nível do anel aórtico, no final da operação, de difícil resolução sendo necessário entrar novamente em circulação extracorpórea. Por esta razão, o tempo total de circulação extracorpórea foi prolongado, desenvolvendo, no pós-operatório, insuficiência respiratória por edema pulmonar não cardiogênico que foi a causa do óbito no 7°dia de pós-operatório.
Nenhum paciente apresentou alterações eletrocardiográficas sugestivas de isquemia ou infarto do miocárdio pela mobilização dos óstios coronarianos, assim como, nenhum paciente apresentou síndrome de baixo débito cardíaco.
O sangramento no pós-operatório variou de 210 a 1220 (média de 511,4 ± 335,1) ml e não houve reoperações por sangramento ou coagulopatia.
Nenhum paciente apresentou complicações neurológicas.
O tempo de intubação orotraqueal variou de 2hs e 50min a 17h (média de 9,14 ± 3,6 h). Não houve complicações respiratórias que necessitassem reintubação orotraqueal.
Todos os pacientes receberam alta hospitalar entre o 5° e 8° dia de pós-operatório em classe funcional I (NHYA).
Todos os pacientes realizaram ecocardiograma bidimensional antes da alta hospitalar no 5° dia de pós-operatório.
O gradiente transvalvar aórtico máximo variou de zero a 30 mmhg, com média de 10,9 ± 9,2mmhg. Em dois pacientes o laudo do ecocardiograma veio como valva aórtica normal.
Cinco pacientes não apresentavam nenhum grau de refluxo pelo homoenxerto, 11 (61,1%) tinham refluxo mínimo e dois pacientes apresentavam refluxo leve.
Nenhum paciente apresentou disfunção do homoenxerto que necessitasse reoperação para troca do homoenxerto.
Neste estudo, a utilização de homoenxerto aórtico criopreservado com a técnica
No desenvolvimento dos homoenxertos houve duas variáveis que influenciaram os resultados clínicos: o modo de preservação e a técnica operatória. Por estas razões, resultados heterogêneos são observados na literatura4,5.
A eficiência numa técnica de preservação é avaliada pela capacidade de preservação da viabilidade celular e isto é medido pelo percentual de fibroblastos vivos por ocasião do implante valvar16,17.
Os homoenxertos são classificados segundo o grau de viabilidade celular em: homovitais, viáveis e não viáveis17. A diferença está no grau de viabilidade celular, que varia conforme técnica de preservação utilizada.
Os
Vale ressaltar que a preservação em meios nutrientes a 4°C permite uma estocagem por curto período e esse homoenxerto deverá ser utilizado num prazo máximo de 4 a 6 semanas, enquanto que a criopreservação permite grandes períodos de armazenamento (até 10 anos).
Pela viabilidade celular e pelo maior tempo de estocagem disponível, a criopreservação tornou-se o método mais utilizado atualmente. Além disto, vários estudos vêm demonstrando melhores resultados clínicos, menor incidência de refluxo valvar e menor necessidade de reoperações, com os homoenxertos criopreservados (viáveis) quando comparados com os homoenxertos preservados em soluções nutrientes (não viáveis)19-22.
Do mesmo modo que os métodos de preservação valvar influenciam nos resultados clínicos, a técnica operatória é outro fator de igual importância nos resultados clínicos imediatos e tardios.
Existem, basicamente, três tipos de técnica operatória para o implante do homoenxerto valvar aórtico. A primeira técnica a ser utilizada foi a técnica subcoronariana ou
A segunda técnica é a troca da raiz da aorta (root replacement), mais elaborada, em que toda a raiz da aorta é trocada e necessita o reimplante das artérias coronárias. A terceira é a técnica da inclusão (mini-root) em que a aorta do paciente é mantida e reveste o homoenxerto colocado em seu interior, também necessitando o reimplante das artérias coronárias.
Embora vários estudos relataram bons resultados aplicando a técnica subcoronariana19,21, esta técnica apresenta maior risco de insuficiência aórtica. Recentemente, têm sido descrito elevada incidência de refluxo valvar aórtico, variando de 46 a 80%8,23,24. Rotação e inversão da valva, uso de sutura contínua, mas principalmente, dilatações da junção sinotubular, dificultando o adequado alinhamento das comissuras, são considerados os principais motivos de insuficiência valvar no pós-operatório25,26.
Por outro lado, análises comparativas vêm demonstrando melhores resultados clínicos com homoenxertos utilizados com a técnica de troca da raiz da aorta, com menor incidência de refluxo valvar, menores gradientes e menor necessidade de reoperações23,27.
No presente estudo, todos os homoenxertos foram criopreservados e utilizamos a técnica
Estes baixos gradientes e praticamente ausência de refluxo, confirmam o excelente desempenho hemodinâmico dos homoenxertos aórticos criopreservado utilizados com a técnica de troca da raiz da aorta (
A ausência de suporte valvar e a preservação da integridade da junção sinotubular determinam adequado fluxo sangüíneo através da raiz da aorta, nos seios de Valsalva e óstios coronários. Com isto, teremos menor incidência de refluxo valvar e menor gradiente transvalvar quando comparados com as próteses convencionais (mecânicas ou biológicas) montadas com suporte28,29.
A repercussão destes baixos gradientes transvalvares será na completa regressão da hipertrofia ventricular28, com melhor desempenho da função ventricular esquerda30; o que pode determinar um aumento na sobrevida tardia31.
Assim, podemos inferir que o uso dos homoenxertos aórticos, além de melhorar as condições clínicas dos pacientes, promove um remodelamento ventricular com possível impacto positivo na sobrevida tardia.
Outra questão sempre debatida é fato das operações com homoenxertos serem mais prolongadas, devido à técnica operatória mais elaborada, e com isto necessitar maior tempo de circulação extracorpórea e maior tempo de pinçamento aórtico (anóxia miocárdica). Este argumento muitas vezes é utilizado considerando a operação de maior risco e um fator de complicação no pós-operatório.
Embora o tempo de circulação extracorpórea e o tempo de anóxia sejam, realmente, fatores de complicação, a literatura vem demonstrando que este maior tempo de circulação extracorpórea é bem tolerado e não é o principal fator de morbidade no pós-operatório.
Em nosso material, tivemos uma complicação técnica no intra-operatório que causou um tempo de circulação extracorpórea prolongado e com isto houve mortalidade. Nos 17 pacientes em que não houve problemas na técnica operatória, o tempo médio de circulação extracorpórea de 183,9 minutos foi bem tolerado e não tivemos sangramento, baixo débito, infarto do miocárdio ou outras morbidades atribuídas a circulação extracorpórea ou à anóxia miocárdica.
A mortalidade hospitalar com o uso de homoenxertos varia de 1,7 a 17%27,32,33. Esta grande variabilidade é atribuída a heterogeneidade da população em que foram utilizados os homoenxertos. Por apresentarem grande resistência ao desenvolvimento de endocardite, os homoenxertos aórticos têm sido utilizados nos pacientes com endocardite ativa, com abscesso de anel, além de doenças com dilatações na raiz da aorta.
Dossche e cols.32, utilizando a técnica
Da mesma forma, Prager e cols. 27 apresentam mortalidade de 17% atribuída a morbidades associadas como dissecção da aorta e extensas infecções na raiz da aorta.
Por outro lado, O'Brien e cols. 33, relataram mortalidade de 1,7% utilizando a técnica de troca da raiz da aorta (
Em nosso estudo, tivemos um paciente com endocardite complicada com abscesso de anel; procedimentos associados, como ampliação de anel aórtico posterior, em dois pacientes, e um paciente com grave disfunção ventricular pré-operatória. Apesar destas morbidades, nosso único óbito (5,5%) foi no 3° paciente operado, sem morbidades, que apresentou sangramento ao nível do anel aórtico, por uma falha técnica, que pode ser atribuída à curva de aprendizado do procedimento. Os 15 pacientes operados subseqüentes foram sem mortalidade e sem nenhuma morbidade hospitalar. Portanto, para pacientes com lesões isoladas da valva aórtica o uso de homoenxerto criopreservado não irá aumentar a morbi-mortalidade hospitalar, estando as possíveis complicações relacionadas mais às condições clínicas pré-operatórias como função ventricular, infecção ativa e outras co-morbidades do que relacionadas diretamente com a técnica operatória.
A partir dos resultados obtidos, considerando o excelente desempenho hemodinâmico dos homoenxertos, com baixos gradientes transvalvares e mínimo refluxo, acreditamos que os homoenxertos aórticos criopreservados podem ser utilizados rotineiramente nos pacientes com lesão cirúrgica da valva aórtica e função ventricular esquerda preservada.
Ao Banco de Homoenxertos da Santa Casa de Curitiba e Drs. Francisco Costa e Marise Costa, pelo apoio e orientação recebidos.
Rua Napoleão de Barros, 1315 Apto 102 - Vila Clementino Cep 04024-003 São Paulo, SP E-mail:
Recebido para publicação em 07/12/2003
Aceito em 24/03/2004
OBJECTIVE: To assess immediate clinical and echocardiographic results of the use of cryopreserved aortic homografts for aortic valve replacement. METHODS: Eighteen patients with aortic valve disease underwent aortic valve replacement, receiving a cryopreserved aortic homograft, 15 were male, 10 had aortic regurgitation, and 8 had aortic stenosis. Age ranged from 18 to 65 years (mean, 44.5 ± 18.14 years). Four patients had infective endocarditis, 12 patients were in functional class II, and 6 patients were in functional class III (NYHA). Left ventricular function was normal in 15 patients. RESULTS: Hospital mortality was 5.5% (1 patient) due to respiratory distress; the other patients were discharged from the hospital between the fifth and eighth postoperative days in functional class I. Maximal aortic transvalvular gradient, on echocardiography, ranged from 0 to 30 mmHg, with a mean of 10.9 ± 9.2 mmHg. Five patients did not have any degree of regurgitation through the aortic homograft, 11 patients (61.1%) had minimal regurgitation, and 2 had mild regurgitation. Duration of extracorporeal circulation ranged from 130 to 220 minutes (mean, 183.9 ± 36.7 minutes). Duration of aortic clamping ranged from 102 to 168 minutes (mean, 139.14 ± 25.10 minutes). Bleeding in the postoperative period ranged from 210 to 1220 mL, with a mean of 511.4 ± 335.1 mL. Reoperations were not necessary. Duration of orotracheal intubation ranged from 2 hours 50 minutes to 17 hours with a mean of 9.14 ± 3.6 hours. CONCLUSION: Cryopreserved aortic homografts may be routinely used with low hospital morbidity and mortality.
Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina (Unifesp/EPM)
The idea of using an aortic homograft (grafts derived from humans) for the treatment of aortic valve disease is not new and is often mixed with the history of aortic valve replacement. Actually, homografts were the first biological prostheses successfully used in the orthostatic position by Ross 1 and Barrat-Boyes 2 in 1962. These authors, working independently, used the subcoronary technique proposed by Duram and Gunning 3 and used "fresh" homografts, sterilized in antibiotic solutions and maintained in a nutritional solution, enabling storage for up to a month.
The limitations on the use of homografts included the difficulties in obtaining them, inefficient sterilization techniques, and the greater risk of valve regurgitation due to distorted or unaligned commissures, observed in the subcoronary technique, used in the first series 4-10. On the other hand, the development of mechanical prostheses and biological prostheses, which were easier to obtain and maneuver, led to the replacement of the homograft.
Subsequently, the development of cryopreservation 11 enabling storage for long periods (up to 10 years) and obtaining valves from donors, with the heart still beating, and greater cell viability, aroused interest in homografts again, because of their excellent hemodynamic profile, low transvalvular gradients, and minimal incidence of thromboembolism and endocarditis 6,12-14. Additionally, they are considered the ideal replacement prostheses in patients with active endocarditis 15
The objective of this study was to present immediate results, up to 30 days after replacement, with the use of cryopreserved aortic homografts, in the aortic position, for the treatment of aortic valve disease.
Eighteen patients with aortic valve disease and an indication for replacement were selected to receive cryopreserved aortic homografts. The use of cryopreserved aortic homografts was approved in accordance with the guidelines of the Medical Ethics Committee.
Fifteen patients were male, 10 had aortic regurgitation, and 8 had aortic stenosis. Age ranged from 18 to 65, (mean, 44.5±18.14 years). Four patients had infective endocarditis, and in 1 patient endocarditis was complicated by 2 valve ring abscesses. Twelve patients were in functional class II, and 6 patients were in functional class III (NYHA).
Left ventricular function was normal in 15 patients, 2 had mild dysfunction, and 1 had severe left ventricular dysfunction.
Exclusion criteria were: valvular reoperations, associated coronary disease, chronic renal disease, chronic obstructive pulmonary disease, peripheral artery diseases with severe clinical involvement, associated carotid lesions, associated multiple severe valvular diseases.
Patients underwent a midline sternotomy. Extracorporeal circulation was installed, with aortic and right atrial cannulation. Surgery was performed with mild hypothermia at 28°C.
Myocardial protection was performed through continuous retrograde cardioplegia through the coronary sinus in 10 patients and, in 8 patients, it was anterograde, through the coronary ostia, intermittent, every 20 minutes. Cold blood cardioplegia was used with potassium added (15mEq/L), only during induction, in the dosages. Perfusate blood was used without adding any potassium or other substances.
We used in all patients, tranexamic acid, albumin, corticosteroids, and we performed perfusate ultrafiltration, during the entire period of extracorporeal circulation.
The replacement technique used was the aortic root replacement with reimplantation of coronary arteries (
We started with total aortic section, approximately 2cm above the sinus tubular junction. We performed aortic valve leaflet resection, valvular annulus decalcification when necessary, and measured the aortic annulus.
With the measurement of the aortic annulus, the cryopreserved aortic homograft was chosen, usually being 1- to 2-mm smaller than the aortic annulus. Next, thawing was performed in the operating room in 15 minutes (fast defrost).
While thawing was taking place, left and right coronary ostia were isolated. Simple 3-0 polyester stitches were passed over the aortic valvular annulus and in the valvular annulus of the aortic homograft. The homograft was lowered until the annulus and all the stitches were tied, leaving a Teflon tape fixed within each tied stitch, aiming at reinforcing hemostasia, and avoiding future dilations of the aortic annulus. Next, reimplantation of the coronary arteries was performed, with continuous sutures, using a 6/0 polypropylene. End-to-end anastomosis was performed of the distal end of the homograft and of the patient's aorta with a continuous suture 4/0 polypropylene.
During the procedure, left chambers were decompressed through a vacuum positioned in the left ventricle through the right superior pulmonary vein or through the tip of the left ventricle. This suction is also used to withdraw air and help in the restoration of left ventricular function, after aortic declamping.
In the intraoperative period, duration of extracorporeal circulation and myocardial anoxia (duration of aortic clamping) were assessed, obtained right from the perfusion chart. The need for performing associated procedures was also assessed.
In the postoperative period, the main clinical morbidities, such as the presence of myocardial infarction, stroke, acute renal failure, bleeding, need for reoperation, duration of orotracheal intubation, and respiratory complications, were assessed. Additionally, all patients underwent transthoracic echocardiography before hospital discharge, between the fifth and eighth postoperative days.
Aortic homograft number 20 was used in 6 patients, number 22 in 10 patients, and number 24 in 2 patients.
Five patients underwent associated procedures, such as posterior enlargement of aortic annulus (Managuan) in 2 patients with congenital aortic stenosis, mitral valve plastia in 2 patients, and replacement in 1 patient who had infective endocarditis with ring abscess. Those abscesses were resected using bovine pericardium, and later placement of the aortic homograft.
Duration of extracorporeal circulation ranged from 130 to 220 minutes (mean, 183.9 ± 36.7). Duration of aortic clamping ranged from 102 (mean, 139.14 ± 25.10) minutes.
Hospital mortality was 5.5% (1 patient). This patient experienced bleeding in the aortic annulus at the end of the procedure, and it was necessary to resort to extracorporeal circulation. Because of that, total duration of extracorporeal circulation was prolonged, and the patient developed, in the postoperative period, respiratory failure from noncardiogenic pulmonary edema, leading to death on the seventh postoperative day.
None of the patients had electrocardiographic alterations that suggested ischemia or myocardial infarction due to coronary ostia mobilization; likewise, neither of the patients had low cardiac output syndrome.
Bleeding in the postoperative period ranged from 210 to 1220 mL (mean, 511.4 ± 335.1). No reoperations were necessary because of bleeding or coagulopathy.
None of the patients experienced neurological complications.
The orotracheal intubation period ranged from 2 hours and 50 minutes to 17 hours (mean, 9.14 ± 3.6). No respiratory complications occurred that required orotracheal reintubation.
All patients were discharged from the hospital between the fifth and eighth postoperative days in functional class I (NHYA).
All patients underwent bidimensional echocardiography before hospital discharge on the fifth postoperative day.
The maximal aortic transvalvular gradient ranged from zero to 30 mm Hg, with a mean of 10.9 ± 9.2 mmHg. In 2 patients, the echocardiogram revealed a normal aortic valve.
Five patients did not have any level of regurgitation by the homograft, 11 patients (61.1%) had minimal regurgitation, and 2 patients had mild regurgitation.
None of the patients experienced homograft dysfunction that required reoperation to exchange the homograft.
In this study, it was found that implantation of cryopreserved aortic homografts by using the root replacement technique may be performed with low morbidity and mortality. Additionally, cryopreserved aortic homografts have excellent hemodynamic performance with a low transvalvular gradient, minimal regurgitation, and none of the patients experienced homograft dysfunction requiring intervention in the immediate postoperative period.
The following 2 variables influenced the clinical outcome in the development of the homografts: the preservation and the replacement technique. For these reasons, heterogeneous results are observed in the literature 4,5.
Efficiency of the preservation technique is assessed by the ability to preserve cellular viability, and this is assessed by the percentage of viable fibroblasts after valve implantation 16,17.
Homografts are classified according to the level of cell viability into homovital, viable, and nonviable 17. The difference is in the level of cellular viability, which varies depending on the preservation technique used.
"
It is important to point out that this kind of preservation allows for a short period of storage, and this homograft must be used within 4 to 6 weeks at the most, whereas cryopreservation allows for long storage periods (up to 10 years).
Because of the cellular viability and the longer storage period available, cryopreservation has become the most common method currently used. In addition, several studies have demonstrated more favorable clinical results, reduced valvular regurgitation index, and need for reoperation, with cryopreserved homografts (viable) when compared with homografts preserved in nutrient solution (nonviable) 19-22.
Just as the valvular preservation methods influence the clinical results, the replacement technique is another extremely important factor in the immediate and late clinical outcomes.
Three types of replacement techniques are available for implantation of the aortic valve homograft. The first technique used was the subcoronary technique also known as
The second technique is the root replacement technique, more elaborated, where all of the aortic root is replaced and requires reimplantation of coronary arteries.
The third is the mini-root technique where the patient's aorta is maintained and covers the homograft, which is placed within it. Coronary artery reimplantation is also necessary.
Although several studies have reported satisfactory results using the subcoronary technique19,21, this technique has a greater risk of aortic regurgitation. Recently, a high incidence of aortic valvular regurgitation has been described, ranging from 46 to 80% 8,23,24. Rotating and turning the valve upside down, using continuous sutures, and especially dilating the sinus tubular junction, hindering proper alignment of the commissures, are considered the main reasons for valvular regurgitation in the postoperative period 25,26.
On the other hand, comparative analyses have demonstrated more satisfactory clinical results with homografts using the root replacement technique, with a lower occurrence of valvular regurgitation, lower gradients, and a decreased need for reoperations 23,27.
In the present study, all homografts were cryopreserved, and the root replacement technique was used in all patients. Only 1 patient had mild aortic regurgitation in the postoperative period in the hospital, and the remaining patients had minimal or no aortic failure. Additionally, transvalvular gradients were low (mean, 10.9 mmHg). Only 1 patient had an increased maximal gradient (30 mmHg); 1 case was congenital stenosis, requiring enlargement of the aortic annulus, which may not have been ideal.
The occurrence of these low gradients and the absence of regurgitation confirm the excellent hemodynamic performance of cryopreserved aortic homografts used with the root replacement technique.
The absence of valvular support and the preservation of sinus tubular junction integrity determine proper blood flow throughout the aortic root, in the Valsalva sinus, and coronary ostia. Then, there will be a lower incidence of valvular regurgitation and a lower transvalvular gradient when compared with conventional prostheses (mechanical or biological) placed with support 28,29.
These low transvalvular gradients will reflect in the complete remission of ventricular hypertrophy 28, with improved left ventricular function 30, which may result in an increase in late survival 31.
Thus, it is possible to infer that the use of aortic homografts leads to an improvement in the clinical condition of the patients, and a ventricular reshaping with a possible impact on their late survival.
Another issue that has always been discussed is that surgery for replacement with homografts is longer, because of the more difficult operative technique, thus requiring a longer duration of extracorporeal circulation and aortic clamping (myocardial anoxia). This fact is often used to indicate that homograft surgery is a riskier procedure and may cause complications in the postoperative period.
Although the duration of extracorporeal circulation and anoxia is a real complicating factor, the literature has demonstrated that a longer duration of extracorporeal circulation is well tolerated, and it is not the main morbidity factor in the postoperative period.
A technical complication occurred in our material in the intraoperative period, leading to a prolonged duration of extracorporeal circulation and mortality. In the 17 patients without operative technique problems, the mean 183.9-minute duration of extracorporeal circulation was well tolerated, and no bleeding, low cardiac output, myocardial infarction, or other morbidities occurred related to extracorporeal circulation or to myocardial anoxia.
Hospital mortality with the use of homografts varies from 1.7 to 17% 27,32,33. This great variability is given to the heterogenous population receiving the homografts. Because they are resistant to the development of endocarditis, aortic homografts have been used in patients with infective endocarditis, with annulus abscess, in addition to diseases with aortic root dilations.
Dossche and cols.32, using the root replacement technique, reported a hospital mortality of 9.1%, explaining that this mortality was due to the complexity of the lesions associated with the aortic valve treatment, such as aortic dilations, endocarditis, and annulus abscess. They report only 1 death in the beginning of the study from replacement technique failure.
Likewise, Prager and cols. 27 had a 17% mortality due to morbidities associated with aortic dissection and extensive infections in the aortic root.
On the other hand, O'Brien and cols. 33 reported a 1.7% mortality using the root replacement technique, and Yacoub and cols.34, reporting similar mortality rates, did not observe differences between the subcoronary technique free-hand, or the root replacement technique.
In our study, 1 patient had complicated endocarditis and annulus abscess; 2 patients underwent associated procedures, such as posterior aortic annulus enlargement, and 1 patient had severe ventricular preoperative dysfunction. Despite these morbidities, our only death (5.5%) occurred in the third patient undergoing replacement, without morbidities who had aortic bleeding at the aortic annulus, because of a technical failure that may be attributed to the learning curve of the procedure. In the next 15 patients undergoing replacement, no mortality or hospital morbidity occurred. Therefore, for patients with isolated aortic valve disease, cryopreserved homograft will not increase hospital morbidity and mortality, and the possible complications are more commonly associated with preoperative conditions, such as ventricular function, infective endocarditis, and other related morbidities, rather than with the replacement technique itself.
From the results obtained, considering the excellent hemodynamic performance of cryopreserved homografts, with low transvalvular gradients, and minimal regurgitation, we believe that cryopreserved aortic homografts may be routinely used in patients with aortic valve disease and preserved left ventricular function.
To the Bank of Homografts at Santa Casa from Curitiba and to Drs. Francisco Costa and Marise Costa, for the received support and guidance.
Luís Roberto Gerola Rua Napoleão de Barros, 1315/102 Cep 04024-003 São Paulo, SP, Brazil E-mail:
Received 12/07/2003
Accepted 3/24/2004