FUNDAMENTO: A prevalência da fibrilação atrial, os gastos com o sistema de saúde e a elevada morbidade e mortalidade associadas a ela, têm justificado a procura por novas abordagens terapêuticas. OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade da técnica cirúrgica, a segurança e os resultados inicias da cirurgia vídeo-assistida para a ablação da fibrilação atrial isolada com radiofrequência bipolar. MÉTODOS: Dez pacientes (90% homens) com fibrilação atrial (50% paroxística) sintomática e refratária à terapia medicamentosa, sem doença cardíaca que requeresse cirurgia concomitante, foram submetidos à ablação da arritmia guiada por toracoscopia, no período de maio de 2007 a maio de 2008. Variáveis clínicas, laboratoriais e de imagem foram prospectivamente coletadas antes, durante e no seguimento pós-operatório. RESULTADOS: A cirurgia foi realizada conforme o planejado em todos os pacientes. Não houve lesão iatrogênica de estruturas intratorácicas ou óbitos. No seguimento médio de seis meses, 80% dos pacientes estão livres de fibrilação atrial. Houve melhora significativa dos sintomas de insuficiência cardíaca classe funcional New York Heart Association (2,4 ± 0,5 para 1,6 ± 0,7; p = 0,011). Não houve evidência de estenose de veias pulmonares à angiotomografia, nesta série. CONCLUSÃO: A cirurgia vídeo-assistida para o tratamento da fibrilação atrial é reprodutível e segura. Há melhora evolutiva dos sintomas de insuficiência cardíaca após a cirurgia.
ARTIGO ORIGINAL
CARDIOGERIATRIA
IInstituto Nacional de Cardiologia, Rio de Janeiro, RJ
IIHospital Pró-Cardíaco, Rio de Janeiro, RJ
IIIInstituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil
A fibrilação atrial (FA) é a arritmia cardíaca sustentada mais comum na prática clínica. Sua prevalência estimada está entre 0,4% e 1% da população em geral1 e em 6% daqueles com idade superior a 65 anos2.
A FA é fator de risco independente para mortalidade, com um risco relativo para todas as idades de 1,5 para homens e 1,9 para mulheres3.
Nos últimos 20 anos, as internações hospitalares devido à fibrilação atrial aumentaram 66%4. No Brasil, a FA é a quinta maior causa de internação do Sistema Único de Saúde (SUS) e acomete quase 10% da população atendida por serviço especializado em cardiologia, de hospitais com nível de complexidade de atendimento quaternário5.
A alta prevalência desta arritmia, os gastos com o sistema de saúde e a elevada morbidade e mortalidade associadas a ela, têm justificado a procura por um melhor entendimento de suas bases fisiopatológicas e por novas abordagens terapêuticas. Procedimentos curativos, minimamente invasivos, seguros e mais eficazes que o tratamento farmacológico a longo prazo, podem se tornar tratamentos de primeira escolha da FA6.
Ao analisar suas bases eletrofisiológicas, constata-se que a fibrilação atrial que ocorre repetidamente associa-se a existência de gatilhos que se localizam ao redor dos orifícios das veias pulmonares em 90% dos pacientes7. A zona de transição entre o endotélio das veias pulmonares e o endocárdio atrial esquerdo constitui um substrato anatômico formado por dois tipos de tecidos justapostos. O fato desses tecidos apresentarem propriedades elétricas distintas pode propiciar o desenvolvimento de focos de disparo dos episódios de FA. O isolamento elétrico das veias pulmonares pode, portanto, terminar com essa arritmia.
Alguns autores acreditam ainda que a ablação dos plexos ganglionares parassimpáticos pericardíacos pode aumentar a sobrevivência livre de fibrilação atrial de pacientes submetidos ao isolamento elétrico das veias pulmonares8.
Com o desenvolvimento tecnológico e o surgimento de novos dispositivos, capazes de gerar dano celular localizado e por toda a espessura tecidual - como a radiofrequência bipolar - e, com isso, substituir as lesões criadas pela cirurgia tradicional de corte e costura, o procedimento cirúrgico se torna mais rápido, menos cruento e igualmente eficaz à técnica tradicional. Desta forma, são ampliadas as possibilidades de atuação do cirurgião cardiovascular criando-se um cenário propício para a minimização do acesso cirúrgico e exclusão da necessidade de utilização da circulação extracorpórea na abordagem cirúrgica de pacientes com fibrilação atrial.
Wolf e cols.9 descreveram a técnica cirúrgica vídeo-assistida para a ablação da FA e relataram sua experiência em pouco mais de 20 pacientes. Entretanto, a reprodutibilidade desta técnica minimamente invasiva e os possíveis riscos associados a ela e ao fato de se manter os pulmões colabados por um período de tempo ainda estão por ser definidos.
Os objetivos dessa análise prospectiva incluem:
• Avaliar a reprodutibilidade do tratamento cirúrgico, vídeo-assistido, minimamente invasivo da fibrilação atrial refratária à terapia medicamentosa.
• Avaliar a segurança do mesmo.
• Avaliar o impacto da cirurgia no seguimento pós-operatório.
Esse protocolo foi aprovado pela Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP) em 2004 e foi registrado sob o número: 11141, parecer número 2554/2004, processo 25000.164698/2004-53. A Comissão de Ética em Pesquisa do Instituto Nacional de Cardiologia, Rio de Janeiro corroborou a aprovação da CONEP.
De maio de 2007 até maio de 2008, dez (10) pacientes foram submetidos ao procedimento cirúrgico no Instituto Nacional de Cardiologia, no Rio de Janeiro/RJ, Brasil.
Todos os pacientes apresentavam insuficiência cardíaca classificada de acordo com a classe funcional da
Os critérios de inclusão e exclusão estão definidos a seguir:
• Homens ou mulheres com idade entre 18 e 80 anos;
• Mínimo de três meses de história de fibrilação atrial (intermitente ou contínua) sintomática e refratária ao tratamento clínico;
• Fração de ejeção >35%;
• Capazes de entender e assinar o consentimento informado;
• Comprometidos a retornar nas visitas de seguimento clínico;
• Seguimento pós-operatório mínimo de três meses.
• Classe funcional IV (NYHA);
• Cirurgia cardíaca ou torácica prévia;
• Indicação de cirurgia cardíaca ou torácica concomitante;
• Acidente vascular encefálico ou ataque isquêmico transitório (AIT) nos últimos seis meses;
• Presença de trombo atrial e/ou ventricular;
• Co-morbidades que aumentam o risco cirúrgico na dependência da avaliação do investigador principal.
A
O tempo médio de fibrilação atrial nesta população foi de 5,2 ± 3,2 anos (3 meses a 12 anos). O histórico relacionado à fibrilação atrial está demonstrado na
Os componentes do sistema de ablação de tecidos por radiofrequência (RF) bipolar (
A aplicação da RF é feita somente no tecido atrial, evitando-se estruturas como as artérias coronárias e as veias pulmonares.
Todos os pacientes foram avaliados no pré-operatório com história clínica e exame físico. Os riscos, benefícios e alternativas ao procedimento proposto foram discutidos nesta avaliação inicial e os pacientes assinaram o termo de consentimento informado.
Aos pacientes que aceitaram participar do estudo foram solicitados os seguintes exames pré-operatórios:
• Sangue (hemograma completo com contagem de plaquetas, coagulograma e bioquímica básica do sangue)
• Eletrocardiograma de doze derivações;
• Telerradiografia de tórax;
• Holter de 24 horas.
O Holter de 24 horas de três canais foi utilizado para analisar a presença ou ausência de fibrilação atrial. Considerou-se fibrilação atrial qualquer ritmo com intervalos irregulares entre as ondas R e ausência de ondas P (atividade elétrica atrial) por pelo menos trinta segundos.
• Outros exames
Homens acima de 45 anos e mulheres acima de 50 anos ou indivíduos com fatores de risco para doença arterial coronariana realizaram pelo menos um teste de estratificação não invasiva (cintilografia miocárdica, teste de esforço ou ecocardiograma de esforço) para afastar doença coronariana obstrutiva assintomática concomitantemente.
O procedimento cirúrgico envolve instrumentação de ambos os lados do tórax e foi realizado conforme descrito detalhadamente anteriormente9. Em resumo, o lado direito é realizado inicialmente: O paciente é inicialmente posicionado em decúbito lateral esquerdo com o braço direito abduzido sobre a cabeça (
A dissecção do tecido entre a veia cava superior e a veia pulmonar superior direita é feita de forma romba, afastando-se os tecidos com a ponteira do aspirador. A mesma manobra é realizada para se acessar o seio oblíquo entre a veia cava inferior e a veia pulmonar inferior direita.
Uma segunda incisão é feita para o posicionamento de um dissector de tecidos especialmente desenvolvido para este fim. Este dissector é direcionado ao seio oblíquo, logo acima da veia cava inferior, por trás das veias pulmonares direitas, e avançado superiormente, até a reflexão pericárdica na margem superior da veia pulmonar superior. Um cateter de borracha é adaptado na ponta do dissector e passa por trás das veias pulmonares com a retirada do dissector. A mesma manobra é realizada trocando-se o cateter de borracha pela pá inferior da pinça bipolar.
A energia de radiofrequência é administrada e a ocorrência de lesão celular em toda a espessura do tecido é, teoricamente, atingida após 10 a 15 segundos, quando um sinal sonoro é deflagrado pelo sistema.
Utiliza-se então um teste de condução elétrica das veias pulmonares ao átrio esquerdo. Esse teste só pode ser realizado nos pacientes que se apresentam em ritmo não fibrilatório no momento do procedimento.
Utilizando-se um gerador de marcapasso convencional, estimulam-se as veias pulmonares com frequência cardíaca 20% acima da frequência de base e se verifica a captura atrial, confirmando ou não a passagem do estímulo destas para o átrio esquerdo. Após o isolamento elétrico das veias pulmonares a não captura do estímulo de marcapasso pelo átrio esquerdo confirma a desconexão elétrica das veias pulmonares. Caso ocorra captura atrial esquerda, nova aplicação de radiofrequência bipolar deve ser administrada.
Ao fim do procedimento, um dreno tubular de tórax número 20 ou um dreno de silicone tipo Blake é posicionado através de uma das incisões (
O paciente deve ser reposicionado na mesa operatória em decúbito lateral direito e o lado esquerdo do procedimento é realizado de forma semelhante ao que fora à direita. A quantidade de tecido a ser dissecado, entretanto, é menor à esquerda quando se realiza apenas a dissecção do ligamento de Marshall para permitir o acesso ao longo da borda superior da veia pulmonar superior esquerda. O acesso ao seio oblíquo inferiormente não requer dissecção adicional.
Não se administra heparina venosa aos pacientes. A pinça é mantida ocluindo as veias pulmonares por, no máximo, 20 segundos.
Os pacientes têm o tubo endotraqueal retirado ainda no centro cirúrgico sempre que possível.
As variáveis do período peri-operatório computadas incluem o tempo de colabamento pulmonar direito e esquerdo para a realização do procedimento, a necessidade de cadioversão elétrica após o isolamento das veias pulmonares e a confirmação do isolamento elétrico com o teste de condução elétrica das veias pulmonares ao átrio esquerdo. Avaliou-se ainda a necessidade de conversão para toracotomia e a ocorrência de lesão de estruturas intratorácicas como: nervo frênico, coração e pulmão.
• Manejo de fármacos e do ritmo cardíaco:
os pacientes têm suas medicações de pré-operatório re-introduzidas na manhã seguinte ao procedimento cirúrgico e mantidas durante o seguimento pós-operatório. Todos os pacientes foram aconselhados a utilizar anticoagulante oral por pelo menos 6 meses.
A estratégia perseguida foi de que a alta hospitalar ocorresse em ritmo sinusal. Para tanto, drogas antiarrítmicas intravenosas ou de reversão elétrica foram utilizadas conforme necessário durante o período de pós-operatório intra-hospitalar.
• Avaliação anatômica das veias pulmonares:
para avaliar as veias pulmonares adicionou-se a realização de uma angiotomografia computadorizada de tórax no terceiro mês de seguimento pós-operatório. O estudo tomográfico foi realizado através da aquisição volumétrica dos dados com 1 mm de colimação, durante a administração de contraste venoso não iônico. As imagens obtidas foram processadas obtendo-se imagens axiais e reconstruções multiplanares e tridimensionais. Considerou-se estenose de veia pulmonar qualquer redução de 50% em seu diâmetro.
• Outras variáveis analisadas no pós-operatório:
computou-se o tempo de internação hospitalar, o tempo de permanência em unidade de terapia intensiva, o tempo de permanência do dreno torácico e as complicações ocorridas no período intra-hospitalar.
Utilizou-se o teste de McNemar para a comparação entre proporções de grupos pareados e o teste do qui-quadrado para a comparação entre duas proporções não pareadas.
Utilizou-se o teste
Para a avaliação de ocorrência de associações entre as variáveis numéricas de distribuição normal utilizou-se o coeficiente de correlação de Pearson. O coeficiente de Spearman foi utilizado no caso de correlação entre variáveis ordinais.
Considerou-se significativo valor de p<0,05.
O procedimento cirúrgico foi realizado em ambos os lados do tórax dos dez pacientes, conforme previamente planejado. Não houve necessidade de conversão ou ampliação da toracotomia em nenhum caso bem como não houve mortalidade operatória nesta série.
Não houve lesão cirúrgica de câmaras cardíacas, de vasos da base ou de nervo frênico. Nenhum paciente precisou de transfusão de hemocomponentes durante a internação hospitalar. Os dados relacionados à intervenção cirúrgica foram agrupados na
O seguimento médio de pós-operatório dos pacientes foi de 6 meses (3 a 12 meses).
Não houve diferença significativa dos fármacos utilizados nos períodos de pré e pós-operatório (
Cinco pacientes foram operados em 2007 e outros cinco em 2008. Todas as complicações descritas na
O tempo médio de internação em 2007 foi de 12,4 dias enquanto em 2008 foi de 3,6 dias (p = 0,098). O tempo de colabamento pulmonar direito e esquerdo foi reduzido de forma significativa com o acúmulo de experiência. (
Houve decréscimo da classe funcional da NYHA de pré-operatório: 2,4 ± 0,5 quando comparada à avaliada no seguimento de pós-operatório: 1,6 ± 0,7 (p = 0,011).
Oito dos dez pacientes (80%) apresentam-se em ritmo sinusal na avaliação final do seguimento pós-operatório.
A análise da angiotomografia de veias pulmonares não identificou estenose de veias pulmonares em nenhum dos dez pacientes.
Definir o melhor tratamento para a fibrilação atrial tem sido um desafio. A manutenção do ritmo sinusal pode resultar em menos sintomas, menor risco de acidente vascular encefálico, descontinuação do uso de antiarrítmicos e anticoagulantes orais, melhora na capacidade para o exercício, na qualidade de vida e menor mortalidade10.
Mais difícil ainda, tem sido definir e selecionar pacientes com fibrilação atrial candidatos a tratamentos invasivos.
O tratamento cirúrgico do labirinto (também conhecido como "
Esforços para simplificar a cirurgia têm utilizado uma variedade de fontes alternativas de energia para se criarem lesões que causem bloqueio de condução elétrica bidirecionais no tecido atrial, incluindo a radiofrequência unipolar13. A aplicação endocárdica de radiofrequência unipolar (ao contrário da radiofrequência bipolar) não permite a fácil determinação da ocorrência da lesão em toda a espessura do tecido (transmural) produzindo, possivelmente, lesões incompletas e ineficazes14. Além disso, lesões que não são confinadas ao tecido alvo podem resultar em dano tecidual de estruturas vizinhas, particularmente do esôfago e das veias pulmonares15.
Gaynor e cols.16 inicialmente relataram o uso do sistema de ablação de tecidos por radiofrequência bipolar para criação de lesões lineares e transmurais durante a cirurgia cardíaca. A pinça bipolar libera energia entre dois eletrodos, através dos tecidos fixados entre suas mandíbulas o que, essencialmente elimina o risco de lesão em tecidos adjacentes.
O desenvolvimento de procedimentos menos invasivos para o tratamento da fibrilação atrial tiveram grande crescimento após a identificação da importância das veias pulmonares na patogênese desta arritmia14. A partir de então, as técnicas de ablação por cateter passaram a ser amplamente utilizadas para o tratamento da fibrilação atrial. Com o uso disseminado, diversas e graves complicações ocorreram e acabaram por impulsionar o aprendizado e a indústria para que a evolução da técnica e da tecnologia utilizada pudesse resultar em procedimentos mais eficazes e seguros. Entretanto, a ablação por cateter da fibrilação atrial por aplicação de radiofrequência unipolar ao tecido endocárdico ainda apresenta taxas de sucesso variáveis, necessidades de re-intervenções frequentes e, ocasionalmente, sérias complicações, tais como a formação de fístulas entre o átrio esquerdo e o esôfago, potencialmente fatais15. Além disso, a utilização de cateteres de radiofrequência irrigados, em um esforço de se atingir maior profundidade das lesões, aumenta o risco de erupções cardíacas e perfuração tecidual16.
A técnica descrita de cirurgia torácica vídeo-assistida para o tratamento cirúrgico, minimamente invasivo, da fibrilação atrial, utiliza a radiofrequência bipolar para a ablação tecidual afim de se atingir o isolamento elétrico das veias pulmonares. Tal dispositivo é capaz, ainda, de perceber a condutância elétrica tissular e definir a ocorrência de lesão ao longo de toda a espessura do tecido17.
Um benefício adicional da radiofrequência bipolar é que a energia liberada está confinada ao tecido entre os eletrodos. Isto limita o espalhamento lateral de calor, reduzindo a possibilidade de lesão em tecidos adjacentes. A utilização da pinça bipolar permite, potencialmente, maior uniformidade de resultados independente do operador, fato que não ocorre com a ablação por cateter por radiofrequência unipolar18.
A cirurgia vídeo-assistida tenta minimizar as preocupações relacionadas à agressividade da intervenção cirúrgica clássica do "
Existe uma preocupação de que o isolamento das veias pulmonares sem a realização de lesões conectantes não seja tão eficaz19 e que, potencialmente, permita a manifestação de taquicardia supraventricular tipo flutter atrial. Dois dos dez pacientes desta série apresentaram flutter atrial após a cirurgia, um dos quais já apresentava esta arritmia no pré-operatório. As taquiarritmias atriais (incluindo o flutter atrial) após a ablação da fibrilação atrial estão primariamente relacionadas a linhas de ablação incompletas e que não atingiram toda a espessura do tecido20,21. A utilização da tecnologia de radiofrequência bipolar reduz esse risco por conceitualmente garantir a "transmuralidade" das lesões. Além da condutância elétrica calculada pelo dispositivo durante a aplicação da energia bipolar, o isolamento elétrico das veias pulmonares pôde ser testado em todos os pacientes em ritmo não fibrilatório. Em um paciente, entretanto, não se conseguiu demonstrar o isolamento elétrico das veias pulmonares esquerdas, a despeito de quatro aplicações de radiofrequência bipolar. Este apresenta à angiotomografia as quatro veias pulmonares conectadas ao átrio esquerdo de forma anatômica. Talvez a metodologia do teste de condutância tenha favorecido a condução elétrica do estímulo de marcapasso da veia pulmonar ao átrio esquerdo através dos eletrodos da pinça bipolar que, até então, eram mantidas abertas no interior da cavidade até o teste de condutância ser conclusivo. A partir deste caso, a pinça bipolar passou a ser retirada da cavidade para a realização do teste de condutância das veias pulmonares. Este paciente permanece em ritmo sinusal.
A cirurgia vídeo-assistida, contudo, não contempla a ablação do circuito do flutter atrial direito que pode coexistir com a fibrilação atrial22.
Existe ainda questionamento sobre a eficácia do isolamento das veias pulmonares nos cenários de fibrilação atrial contínua (persistente ou permanente), que compreende 50% dessa amostra19. Essa abordagem cirúrgica prevê um amplo isolamento das veias pulmonares e antro atrial esquerdo, resultando em isolamento de grande volume atrial esquerdo. Apesar de ser discutível a extensão de tecido atrial esquerdo que deva ser isolada para o sucesso do procedimento existe evidência que, quanto mais extensa a ablação atrial esquerda, maiores as taxas de sucesso do procedimento23. Relatos de Wolf e cols.9, que utilizou técnica semelhante a esta aqui descrita, demonstram que 100% dos pacientes com fibrilação atrial contínua (persistente ou permanente) estão livres desta arritmia após seis meses. Entretanto, esta abordagem não contempla a patogênese da fibrilação atrial permanente quando já existe remodelamento elétrico e mecânico do tecido atrial. Em nossa série, o único paciente que não saiu do centro cirúrgico em ritmo sinusal foi um paciente refratário a tentativas de reversão do ritmo cardíaco (FA permanente) e desde então, esse modelo de paciente tem sido desencorajado para a realização do procedimento. Um segundo paciente, com fibrilação atrial persistente e alta resposta ventricular, foi submetido ao procedimento com sucesso, mas teve recorrência precoce da FA. Este apresenta miocardiopatia hipertrófica não obstrutiva e diversas restrições (efeitos colaterais graves) ao uso de antiarrítmicos. Manteve-se em ritmo sinusal por duas semanas após o procedimento. Não foi possível submetê-lo a cardioversão elétrica devido à presença de trombo atrial. Considerando-se o conhecimento atual, é frequente a ocorrência de episódios de taquiarritmias por até quatro semanas, e a recorrência precoce da FA não significa falência do tratamento24.
Apesar de minimamente invasiva (reduzido trauma tecidual direto) esse procedimento requer anestesia geral, intubação orotraqueal e ventilação pulmonar independente com colabamento pulmonar. Todos esses aspectos apresentam potenciais efeitos deletérios. Ambos os hemitóraces são abordados e todos os pacientes recebem drenagem torácica bilateral. As complicações ocorridas no período de pós-operatório, apesar de não fatais, ocasionaram uma necessidade de tempo prolongado de permanência em unidade de terapia intensiva e de internação hospitalar. As complicações operatórias, o tempo de permanência intra-hospitalar no pós-operatório e os tempos de colabamento pulmonar para a realização da cirurgia foram dependentes da data de realização da mesma.
Não foi possível correlacionar o tempo de colabamento pulmonar com as complicações respiratórias no pós-operatório devido ao pequeno número de pacientes. Nossa observação, entretanto, aponta para o fato de a extubação precoce no centro cirúrgico, ocasionando hipoexpansão pulmonar associada ao efeito residual de sedação e agentes paralisantes neuromusculares, poder estar relacionada à ocorrência das complicações respiratórias descritas, que ocorreram no início da experiência, e resultaram em um maior tempo de internação hospitalar. Uma mudança na condução anestésica e na verificação objetiva do estado de bloqueio neuromuscular ao final do procedimento (com a utilização de aparelhos que testam o nível residual de bloqueador neuromuscular) permitiu maior segurança na extubação e reduziu a zero as complicações respiratórias após o procedimento.
Todos os pacientes receberam analgésicos comuns (dipirona e acetaminofen) ou antiinflamatórios não-hormonais durante a internação hospitalar. Nenhum paciente necessitou de analgesia com derivados de opióides no pós-operatório. A dor torácica, entretanto, não foi uma variável objetivamente coletada.
Fica evidente a importância da curva de aprendizado na incorporação de novos procedimentos e tecnologia à prática clínica.
O pequeno número de pacientes e o curto seguimento pós-operatório neste estudo longitudinal, não randomizado e sem grupo controle têm limitações próprias a este desenho, sobretudo na inferência dos resultados clínicos.
Vieses de seleção de pacientes não foram controlados.
A utilização apenas do Holter 24h no seguimento pós-operatório como ferramenta definidora da ocorrência ou não de fibrilação atrial no pós-operatório pode subestimar a recorrência da fibrilação atrial.
A técnica cirúrgica vídeo-assistida para o tratamento da fibrilação atrial é reprodutível.
A cirurgia é segura, porém requer um aprendizado dos profissionais envolvidos nesta nova modalidade de abordagem terapêutica.
Os resultados clínicos iniciais da melhora dos sintomas de insuficiência cardíaca e de sobrevivência livre de fibrilação atrial são encorajadores no sentido da disponibilização de uma alternativa técnica para o tratamento invasivo da fibrilação atrial.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de tese de doutorado de Alexandre Siciliano Colafranceschi pela Universidade de São Paulo.
Correspondência: Alexandre Siciliano Colafranceschi Rua Dona Mariana, 143, sala A 12 - Botafogo 22.280-020 - Rio de Janeiro, RJ, Brasil E-mail:
Artigo recebido em 16/06/08; revisado recebido em 26/08/08; aceito em 11/09/08
BACKGROUND: The prevalence of atrial fibrillation, expenses with the healthcare system and the associated high morbidity and mortality have justified the search for new therapeutic approaches. OBJECTIVE: To evaluate the reproducibility of the surgical technique, its safety and the initial outcome of the video-assisted surgery for the isolated atrial fibrillation ablation with bipolar radiofrequency. METHODS: Ten patients (90% men) with symptomatic atrial fibrillation (50% paroxystic type) that was refractory to drug therapy, with no heart disease that required concomitant surgical treatment, were submitted to arrhythmia ablation guided by thoracoscopy from May 2007 to May 2008. Clinical, laboratory and image variables were prospectively collected before, during surgery and at the postoperative follow-up. RESULTS: The surgery was carried out as planned in all patients. There was no intra-thoracic structure iatrogenic lesion or deaths. At the mean 6-month follow-up, 80% of the patients were free of atrial fibrillation. There was a significant improvement in the symptoms of New York Heart Association Functional Class heart failure (2.4 ± 0.5 to 1.6 ± 0.7; p=0.011). There was no evidence of pulmonary vein stenosis at the angiotomography in this series. CONCLUSION: The video-assisted surgery for the treatment of atrial fibrillation is reproducible and safe. There is a heart failure symptom evolution improvement after the surgery.
IInstituto Nacional de CardiologiaI, Rio de Janeiro, RJ
IIHospital Pró-Cardíaco, Rio de Janeiro, RJ
IIIInstituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil
The atrial fibrillation (AF) is the most common sustained cardiac arrhythmia in clinical practice and its prevalence is estimated between 0.4% and 1% of the general population1 and in 6% of those older than 65 years2.
The AF is an independent risk factor for mortality with a relative risk for all ages of 1.5 for men and 1.9 for women3.
In the last 20 years, hospital admissions due to AF increased 66%4. In Brazil, AF is the fifth major cause of hospital admission at the Sistema Unico de Saude (SUS - Brazilian Public Healthcare System) and affects almost 10% of the population treated by specialized cardiology services with a quaternary treatment level of complexity5.
The high prevalence of this arrhythmia, the AF-related public healthcare costs and the elevated morbidity and mortality associated to it, have justified the search for a better understanding of its physiopathological bases and new therapeutic approaches.
Minimally-invasive, curative, safer and more effective procedures than the long-term drug therapy can become first-choice treatments of AF6.
When analyzing its electrophysiological bases, it can be observed that the AF that occurs repeatedly is associated to triggers located around the orifices of the pulmonary veins in 90% of the patients7.
The transition zone between the endothelium of the pulmonary veins and the left atrial endocardium constitutes an anatomical substrate formed by two kinds of juxtaposed tissues. The fact that these tissues present distinct electrical properties can promote the development of triggering foci of AF episodes. The electrical isolation of the pulmonary veins can, therefore, terminate the arrhythmia.
Some authors still believe that the ablation of the peri-cardiac parasympathetic ganglia can increase the atrial fibrillation-free survival of patients submitted to electrical isolation of the pulmonary veins8.
With the technological development and the emergence of new devices, capable of generating localized cell damage and throughout the entire tissue thickness, as the bipolar radiofrequency, thus substituting the lesions created by the traditional surgery of cutting and suturing, the surgical procedure becomes faster and less bloody and equally effective as the traditional technique. Therefore, the cardiovascular surgeon has increased possibilities of action and a favorable scenario is created for the minimization of the surgical access and exclusion of the need for extracorporeal circulation in the clinical approach of patients with AF.
Wolf et al9 described a video-assisted surgical technique for the ablation of AF and reported their experience in little more than 20 patients. On the other hand, however, the reproducibility of this minimally-invasive technique and the possible risks associated to it and the fact that the lungs are kept in collapse for a period of time are still to be defined.
The objectives of this prospective analysis include:
• To evaluate the reproducibility of the video-assisted, minimally-invasive surgical treatment of AF refractory to drug therapy.
• To evaluate its safety.
• To evaluate the impact of the surgery on the postoperative follow-up.
This protocol was approved by the National Ethical Committee in Research (CONEP) in 2004 and registered under #11141, decision # 2554/2004, process 25000.164698/2004-53. The Ethical Committee in Research of Instituto Nacional de Cardiologia (National Institute of Cardiology), Rio de Janeiro, corroborated the approval by CONEP.
From May 2007 to May 2008, ten (10) patients were submitted to the surgical procedure at the Instituto Nacional de Cardiologia, in Rio de Janeiro/RJ, Brazil.
All patients presented heart failure classified according to the New York Heart Association (NYHA) functional class between II and III (
The inclusion and exclusion criteria were defined as following:
• Men or women aged 18 to 80 years;
• Minimum of three months of history of AF (intermittent or continuous) symptomatic and refractory to clinical treatment;
• Ejection fraction >35%;
• Patients able to understand and sign the free and informed consent form;
• Patients committed to clinical follow-up at return visits;
• Minimum postoperative follow-up of three months.
• Functional class IV (NYHA);
• Previous cardiac or thoracic surgery;
• Indication for concomitant cardiac or thoracic surgery;
• Cerebrovascular accident (CVA) or transient ischemic attack (TIA) in the last six months;
• Presence of atrial and/or ventricular thrombus;
• Comorbidities that increase the surgical risk, depending on the evaluation of the main investigator;
The mean time of the AF in this population was 5.2 ± 3.2 years (3 months to 12 years). The history related to the AF is shown in
The components of the tissue ablation system by bipolar radiofrequency (RF) (Atricure Inc, Cincinnati - OH) used in this clinical study, include the disposable RF bipolar tweezers, the ablation and sensing unit (ASU) and a dissector specifically developed for this purpose.
The use of the RF is performed only in the atrial tissue, avoiding structures such as the coronary arteries and the pulmonary veins.
All patients were evaluated at the preoperative period, with a clinical history and physical examination. The risks, benefits and alternatives to the proposed procedure were discussed at this initial assessment and all patients signed the Free and Informed Consent Form.
The patients that accepted to participate in the study were asked to undergo the following preoperative examinations:
• Blood (Complete blood count, with platelet count, Coagulogram blood biochemistry);
• 12-derivation Electrocardiogram;
• Chest teleradiography;
• 24-hour Holter.
Three-channel 24-hour Holter monitoring was used to assess the presence or absence of atrial fibrillation. AF was considered when any rhythm with intervals between the irregular R waves and the absence and absence of P waves (atrial electrical activity) was present for at least 30 seconds.
• Other examinations
Men older than 45 years and women older than 50 or individuals that presented risk factors for coronary artery disease underwent, at least once, a non-invasive risk stratification (myocardial scintigraphy, ergometric stress test or stress echocardiogram) to rule out concomitant asymptomatic obstructive coronary disease.
The surgical procedure involves instrumentation on both sides of the thorax and it was carried out as previously detailed9. Briefly, the right side is initially performed: the patient is initially positioned on left lateral decubitus with the right arm abducted over the head (
With the help of the optical instrument, the ribs are counted. A 4-6 cm incision is performed under the third rib, from lateral border of the nipple toward to mid-axillary line (
The dissection of the tissue between the superior vena cava and the right upper pulmonary vein is carried out by blunt dissection, separating the tissues with the tip of the aspirator. The same maneuver is used to access the oblique sinus between the inferior vena cava and the right lower pulmonary vein.
A second incision is made for the positioning of a tissue dissector especially developed for this purpose. This dissector is directed to the oblique sinus, just above the inferior vena cava, behind the right pulmonary veins and is advanced superiorly to the pericardial reflection in the upper margin of the superior pulmonary vein. A rubber catheter is adapted at the tip of the dissector and goes behind the pulmonary veins with the removal of the dissector. The same maneuver is performed by exchanging the rubber catheter by the lower paddle of the bipolar tweezers.
The RF energy is administered and the occurrence of cell damage throughout the entire tissue thickness is, in theory, achieved after 10-15 seconds, when a beeper sound is emitted by the system.
A test of electrical conduction from the pulmonary veins to the left atrium is then used. This test is only possible to be performed in patients that are presenting a non-fibrillatory rhythm at the moment of the procedure.
Using a conventional pacemaker generator, the pulmonary veins are stimulated with a heart rate 20% > the basal rate and the atrial capture is verified, confirming or not the passage of the stimulus from the pulmonary veins to the left atrium. After the electrical isolation of the pulmonary vein, the non-capture of the pacemaker stimulus by the left atrium confirms the electrical disconnection of the pulmonary veins. In case of left atrial capture, the bipolar RF must be administered again. At the end of the procedure, a tubular chest drain number 20 or a Blake-type silicone drain is positioned through one of the incisions (
The patients must be repositioned on the operating table in right lateral decubitus and the left side of the procedure is carried out similarly to what was performed on the right. The amount of tissue to be dissected, however, is smaller on the left when only the Marshall's ligament dissection is performed, to allow the access along the upper border of the left upper pulmonary vein. The access to the oblique sinus inferiorly does not require additional dissection.
Intravenous heparin is not administered to the patients. The tweezers are kept occluding the pulmonary veins for a maximum of 20 seconds.
The endotracheal tube is removed while the patient is still in the operating room, whenever possible. The computed variables of the perioperative period include the time of right and left pulmonary collapse to perform the procedure, the need for electrical cardioversion after the isolation of the pulmonary veins and the confirmation of the electrical isolation through the electrical conduction test from the pulmonary veins to the left atrium. We also evaluated the need for conversion to thoracotomy and the occurrence of lesions in the intra-thoracic structures, such as the phrenic nerve, heart and lungs.
• Drug prescriptions and cardiac rhythm management:
The patients have their preoperative medications re-introduced in the morning after the surgical procedure and these are maintained during the postoperative follow-up. All patients were advised to use an oral anticoagulant for at least 6 months.
The desired strategy was for patients to attain hospital discharge in sinus rhythm. In order to achieve that, the use of intravenous antiarrhythmic drugs or electrical reversion was used as necessary, during the intrahospital postoperative period.
• Anatomic evaluation of the pulmonary veins:
To evaluate the pulmonary veins, a computed angiotomography of the thorax was performed on the third month of postoperative follow-up. The tomographic study was carried out through the volumetric acquisition of data with 1 mm of collimation during the administration of nonionic contrast. The acquired images were processed by obtaining axial images and multiplane and three-dimensional reconstructions. Pulmonary vein stenosis was considered when there was any 50% decrease in its diameter.
• Other variables analyzed in the postoperative period.
The duration of hospital stay was computed, as well as the duration at the Intensive Care Unit (ICU) stay, the time of permanence of the chest drain and the complications that occurred during the intra-hospital period.
The McNemar test was used to compare proportions of paired groups and the Chi-square test to compare two non-paired proportions.
The Student's
To evaluate the occurrence of associations between the numerical variables, Pearson's coefficient of correlation was used. Spearman's coefficient was used for the correlation between ordinal variables.
Statistical significance was set at p <0.05.
The surgical procedure was carried out in both sides of the thorax of the 10 patients, as previously planned. There was no need for conversion or enlargement of the thoracotomy in any of the cases as well as no operative mortality in this series.
There was no surgical injury of the cardiac chambers, of basal vessels or the phrenic nerve. None of the patients needed a transfusion of blood components during the hospital stay. The data related to the surgical intervention were grouped in
The mean postoperative follow-up of the patients was 6 months (3 to 12 months). There was no significant difference regarding the drugs used in the pre- and postoperative periods (
Five patients underwent surgery in 2007 and the other five in 2008. All the complications described in
The mean hospital stay duration in 2007 was 12.4 days, whereas in 2008 it was 3.6 days (p=0.098). The time of right and left pulmonary collapse was significantly reduced with the accumulation of experience (
There was a decrease in the NYHA functional class in the preoperative period when compared to that assessed in the postoperative period: 2.4 ± 0.5 to 1.6 ± 0.7 (p=0.011).
Eight of the 10 patients (80%) presented sinus rhythm at the final assessment of the postoperative follow-up. The analysis of the angiotomography of the pulmonary veins did not identify pulmonary vein stenosis in any of the 10 patients.
To define the best treatment for atrial fibrillation has been a challenge. The maintenance of the sinus rhythm can result in fewer symptoms, lower risk of cerebrovascular accident, discontinuation of anti-arrhythmic and oral anticoagulant drugs, improved exercise capacity, better quality of life and lower mortality10.
It has been even more difficult to define and select patients with atrial fibrillation that are candidate to invasive treatments. The surgical treatment of the Maze (also known as "Maze III"), in addition to being a well-established surgical technique, is also extremely effective for the treatment of atrial fibrillation.
Dr. James Cox reports success rates > 95% for patients submitted to this procedure11. In our country, Kalil et al12 have reported more than 80% of AF-free patients after 14 months of mean postoperative follow-up. However, the complexity and morbidity associated to the long time needed to carry out the surgical procedure, limit its use by the surgical community in general.
Efforts to simplify the surgery have used several alternative sources of energy to create lesions that block the bidirectional electrical conduction in the atrial tissue, including the unipolar radiofrequency13. The endocardial use of the unipolar RF (in contrast to the bipolar RF) does not allow the easy identification of lesion occurrence throughout the tissue thickness (transmural), possibly producing incomplete and ineffective lesions14. Additionally, lesions that are not limited to the target-tissue can result in tissue damage of neighboring structures, particularly the esophagus and the pulmonary veins15. Gaynor et al16 initially reported the use of the tissue ablation system by bipolar radiofrequency to create linear and transmural lesions during heart surgery. The bipolar tweezers liberates energy between two electrodes, through tissues fixed between the arms, which essentially eliminates the risk of lesion in adjacent tissues.
The development of less invasive procedures for the treatment of atrial fibrillation significantly increased after the identification of the importance of the pulmonary veins in the pathogenesis of this arrhythmia14. After that, the techniques of catheter ablation started to be broadly used for the treatment of AF. With the disseminated use, varied and severe complications occurred and ended up promoting the learning and encouraging the industry so that the evolution of technique and the technology used could result in more effective and safer procedures.
However, the catheter ablation of the atrial fibrillation by applying unipolar RF to the endocardial tissue still presents variable rates of success, frequently needing re-interventions and occasionally, resulting in severe complications such as fistula formation between the left atrium and the esophagus, which are potentially fatal15. Furthermore, the use of irrigated RF catheters, in an effort to reach deeper lesions, increases the risk of cardiac eruption and tissue perforation16.
The described technique of video-assisted chest surgery for the surgical treatment of AF, which is minimally invasive, uses bipolar RF for tissue ablation without reaching the electrical isolation of the pulmonary veins. This device is also capable of perceiving the tissue electrical conductance and defining the occurrence of lesions along the entire tissue thickness17.
An additional benefit of the bipolar RF is that the energy released is confined to the tissue between the electrodes. This limits the lateral spread of heat, reducing the possibility of lesion in adjacent tissues. The use of the bipolar tweezers allows, potentially, a higher uniformity of results independently of the surgeon, a fact that does not occur with the catheter ablation by unipolar RF18.
The video-assisted surgery tries to minimize the concerns related to the aggressiveness of the classic "Maze II" surgical intervention. This procedure prevents the sternotomy. The epicardial approach also allows the procedure to be carried out without extracorporeal circulation (ECC), with the heart beating and without the need for heparin use7. It is important to emphasize, however, that the surgical procedure proposed here aims at promoting only the electrical isolation of the pulmonary veins and connecting lesions are not contemplated.
There is a concern that the isolation of the pulmonary veins without performing the connecting lesions is not so effective19 and that, potentially, it will allow the manifestation of atrial flutter-type supra-ventricular tachycardia.
Two of the 10 patients in this series presented atrial flutter after the surgery, one of whom already presented this arrhythmia in the preoperative period. The atrial tachyarrhythmias (including atrial flutter), after the AF ablation, are primarily related to incomplete ablation lines and that did not reach the entire tissue thickness20,21. The use of bipolar RF technology reduces this risk by conceptually guaranteeing the "transmurality" of the lesions. In addition to the electrical conductance calculated by the device during the use of the bipolar energy, the electrical isolation of the pulmonary veins could be tested in all patients in non-fibrillatory rhythm. In one patient, however, the electrical isolation of the left pulmonary veins could not be demonstrated, although the bipolar RF was applied four times. This patient presents the four pulmonary veins connected to the left atrium in anatomical form at the angiotomography. Perhaps the methodology of the conductance test favored the electrical conduction of the pacemaker stimulus from the pulmonary vein to left atrium through the electrodes of the bipolar tweezers, which were, until then, maintained open inside the cavity until the conductance test was conclusive.
From this case on, the bipolar tweezers started to be removed from the cavity to perform the conductance test of the pulmonary veins. This patient remains in sinus rhythm.
The video-assisted surgery, however, does not contemplate the ablation of right atrial flutter circuit which can co-exist with the atrial fibrillation22.
There is a debate on the efficacy of the isolation of the pulmonary veins in situations of continuous (persistent or permanent) atrial fibrillation, which comprehends 50% of this sample19. This surgical approach previews a broad isolation of the pulmonary veins and left atrial antrum, resulting in the isolation of a large left atrial volume. Although the extension of left atrial tissue that must be isolated for the procedure to be successful is debatable, there is evidence that the longer the extension of the left trial ablation, the higher the success rates of the procedure23.
Reports by Wolf et al9, who used a technique that was similar to the one described here, demonstrated that 100% of the patients with continuous (persistent or permanent) atrial fibrillation are arrhythmia-free after six months. However, this approach does not contemplate the pathogenesis of the permanent atrial fibrillation, when there is an electrical and mechanical remodeling of the atrial tissue.
In our series, the only patient that did not leave the operating room in sinus rhythm was a patient refractory to attempts of cardiac rhythm reversion (permanent AF) and since then, this model of patient has been discouraged from undergoing the procedure. A second patient, with persistent AF and high ventricular response was submitted to the procedure successfully, but had early AF recurrence. This patient presents non-obstructive hypertrophic myocardiopathy and several restrictions (severe adverse events) to the use of antiarrhythmic drugs. He kept the sinus rhythm for two weeks after the procedure, but it was not possible to submit him to electrical cardioversion due to the presence of atrial thrombus.
Considering the current knowledge, the occurrence of episodes of tachyarrhythmias for up to four weeks is frequent, and the early recurrence of AF does not mean treatment failure24.
Although minimally invasive (reduced direct tissue trauma), this procedure requires general anesthesia, orotracheal intubation and independent pulmonary ventilation with pulmonary collapse. All these aspects present potential deleterious effects. Both thorax sides are manipulated and all patients receive bilateral chest drainage. The complications that occur in the postoperative period, despite not being fatal, result in a long ICU and hospital stay duration. The operative complications, time of hospital stay during the postoperative period and time of pulmonary collapse for carrying out the surgery were dependent on the date when it was performed.
It was not possible to correlate the time of pulmonary collapse with the respiratory complications in the postoperative period due to the small number of patients. Our observation, however, points out to the fact that the early extubation in the operating room causing lung hypoexpansion associated to the residual effect of sedation and neuromuscular paralysis agents, might have been related to the occurrence of the described respiratory complications, which occurred in the beginning of the experience and resulted in a longer hospital stay duration.
A change in the anesthetic conduct and in the objective assessment of the neuromuscular block status at the end of the procedure (with the use of equipment that test the residual level of neuromuscular blockers) allowed more safety in the extubation procedure and decreased to zero the respiratory complications after the procedure.
All patients received common analgesic medication (dipyrone and acetaminophen) or non-steroidal anti-inflammatory drugs during hospital stay. None of the patients needed opioids in the postoperative period. The chest pain, however, was not an objectively collected variable.
It becomes evident the importance of the learning curve when incorporating new procedures and technologies to the clinical practice.
The small number of patients and the short postoperative follow-up period in this longitudinal, non-randomized study with no control group has limitations that are inherent to this design, especially regarding the inference of clinical outcomes. Patient selection biases were not controlled. The use of 24-hour Holter monitoring alone in the postoperative period as the tool that defined the occurrence or not of atrial fibrillation in the postoperative period might have underestimated the recurrence of AF.
The video-assisted surgical technique for the treatment of atrial fibrillation is reproducible. The surgical procedure is safe; however, it requires the learning from the professionals involved in this new therapeutic approach modality.
The initial clinical results of heart failure symptom improvement and atrial-fibrillation-free survival are encouraging, as they provide a technical alternative to the invasive treatment of atrial fibrillation.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Alexandre Siciliano Colafranceschi, from Universidade de São Paulo.
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Mailing address Alexandre Siciliano Colafranceschi Rua Dona Mariana,143, sala A 12 - Botafogo 22.280-020, Rio de Janeiro, RJ - Brazil E-mail:
Manuscript received June 16, 2008; revised manuscript received August 26, 2008; accepted September 11, 2008.
FUNDAMENTO: La prevalencia de la fibrilación atrial, los gastos con el sistema de salud y la elevada morbilidad y mortalidad asociados a ésta, justifican la búsqueda de nuevos abordajes terapéuticos. OBJETIVO: Evaluar la reproducibilidad de la técnica quirúrgica, la seguridad y los resultados iniciales de la cirugía videoasistida para la ablación de la fibrilación atrial aislada con radiofrecuencia bipolar. MÉTODOS: Diez pacientes (90% hombres) con fibrilación atrial (50% paroxística) sintomática y refractaria a la terapia medicamentosa, sin enfermedad cardíaca que requiriera cirugía concomitante, fueron sometidos a la ablación de la arritmia guiada por toracoscopía en el período de mayor de 2007 a mayo de 2008. Variables clínicas, de laboratorio y de imagina se recolectaron prospectivamente antes, durante y en el seguimiento postoperatorio. RESULTADOS: La cirugía se realizó conforme lo planeado en todos los pacientes. No hubo lesión iatrogénica de estructuras intratorácicas u óbitos. En el seguimiento medio de seis meses, el 80% de los pacientes están libres de fibrilación atrial. Hubo mejora significativa de los síntomas de insuficiencia cardíaca clase funcional New York Heart Association (2,4 ± 0,5 para 1,6 ± 0,7; p = 0,011). No hubo evidencia de estenosis de venas pulmonares a la angiotomografía en esta serie. CONCLUSIÓN: La cirugía videoasistida para el tratamiento de la fibrilación atrial es reproducible y segura. Hay mejora evolutiva de los síntomas de insuficiencia cardíaca después de la cirugía.
IInstituto Nacional de Cardiologia, Rio de Janeiro, RJ
IIHospital Pró-Cardíaco, Rio de Janeiro, RJ
IIIInstituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo; São Paulo, SP - Brasil
Correspondencia
La fibrilación atrial (FA) es la arritmia cardíaca sostenida más común en la práctica clínica. Su prevalencia estimada está entre el 0,4% y el 1% de la población en general1 y en el 6% de aquellos con edad superior a los 65 años2.
La FA es factor de riesgo independiente para mortalidad, con un riesgo relativo para todas las edades de 1,5 para hombres y 1,9 para mujeres3.
En los últimos 20 años, las internaciones hospitalarias debido a la fibrilación atrial aumentaron un 66%4. En Brasil, la FA es la quinta mayor causa de internación del Sistema Único de Salud (SUS) y afecta a casi el 10% de la población atendida por servicio especializado en cardiología de hospitales con nivel de complejidad de atención cuaternario5.
La alta prevalencia de esta arritmia, los gastos con el sistema de salud y la elevada morbilidad y mortalidad asociados a ésta, justifican la búsqueda de una mejor comprensión de sus bases fisiopatológicas y de nuevos abordajes terapéuticos. Procedimientos curativos, mínimamente invasivos, seguros y más eficaces que el tratamiento farmacológico a largo plazo, pueden transformarse en tratamientos de primera elección de la FA6.
Al analizar sus bases electrofisiológicas, se constata que la fibrilación atrial que ocurre repetidamente se asocia a la existencia de gatillos que se localizan alrededor de los orificios de las venas pulmonares en el 90% de los pacientes7. La zona de transición entre el endotelio de las venas pulmonares y el endocardio atrial izquierdo constituye un sustrato anatómico formado por dos tipos de tejidos sobrepuestos. El hecho de que estos tejidos presenten propiedades eléctricas distintas puede propiciar el desarrollo de focos de disparo de los episodios de FA. El aislamiento eléctrico de las venas pulmonares puede, por lo tanto, terminar con esa arritmia.
Algunos autores creen incluso que la ablación de los plexos ganglionares parasimpáticos pericárdicos puede aumentar la supervivencia libre de fibrilación atrial de pacientes sometidos al aislamiento eléctrico de las venas pulmonares8.
Con el desarrollo tecnológico y el surgimiento de nuevos dispositivos, capaces de generar daño celular localizado y por todo el grosor tisular - como la radiofrecuencia bipolar -, y con ello sustituir las lesiones creadas por la cirugía tradicional de corte y costura, el procedimiento quirúrgico se vuelve más rápido, menos cruento e igualmente eficaz a la técnica tradicional. De esta forma, se amplían las posibilidades de actuación del cirujano cardiovascular creándose un escenario propicio para la minimización del acceso quirúrgico y exclusión de la necesidad de utilización de la circulación extracorpórea en el abordaje quirúrgico de pacientes con fibrilación atrial.
Wolf et al.9 describieron la técnica quirúrgica videoasistida para la ablación de la FA y relataron su experiencia en poco más de 20 pacientes. No obstante, la reproducibilidad de esta técnica mínimamente invasiva y los posibles riesgos asociados a ésta y al hecho de mantener los pulmones colapsados por un período de tiempo todavía están por definirse.
Los objetivos de este análisis prospectivo incluyen:
• Evaluar la reproducibilidad del tratamiento quirúrgico, videoasistido, mínimamente invasivo de la fibrilación atrial refractaria a la terapia medicamentosa.
• Evaluar la seguridad del mismo.
• Evaluar el impacto de la cirugía en el seguimiento postoperatorio.
Este protocolo fue aprobado por la Comisión Nacional de Ética en Investigación (CONEP, por su sigla en portugués) en el 2004 y fue registrado con el número: 11141, dictamen número 2554/2004, proceso 25000.164698/2004-53. La Comisión de Ética en Investigación del Instituto Nacional de Cardiología, Rio de Janeiro corroboró la aprobación de la CONEP.
De mayo de 2007 hasta mayo de 2008, diez (10) pacientes fueron sometidos al procedimiento quirúrgico en el Instituto Nacional de Cardiología, en Rio de Janeiro/RJ, Brasil.
Todos los pacientes presentaban insuficiencia cardíaca clasificada de acuerdo con la clase funcional de la
Los criterios de inclusión y exclusión se definen a seguir:
• Hombres o mujeres con edad entre 18 y 80 años;
• Mínimo de tres meses de historia de fibrilación atrial (intermitente o continua) sintomática y refractaria al tratamiento clínico;
• Fracción de eyección >35%;
• Capaces de entender y firmar el consentimiento informado;
• Comprometidos a regresar en las visitas de seguimiento clínico;
•Seguimiento postoperatorio mínimo de tres meses.
• Clase funcional IV (NYHA);
• Cirugía cardíaca o torácica previa;
• Indicación de cirugía cardíaca o torácica concomitante;
• Accidente vascular encefálico o ataque isquémico transitorio (AIT) en los últimos seis meses;
• Presencia de trombo atrial y/o ventricular;
• Factores comórbidos que aumentan el riesgo quirúrgico en la dependencia de la evaluación de la investigación principal.
La
El tiempo promedio de fibrilación atrial en esta población fue de 5,2 ± 3,2 años (3 meses a 12 años). La historia relacionada a la fibrilación atrial se muestra en la
Los componentes del sistema de ablación de tejidos por radiofrecuencia (RF) bipolar (
La aplicación de la RF se realiza sólo en el tejido atrial, evitando estructuras como las arterias coronarias y las venas pulmonares.
Todos los pacientes se evaluaron en el preoperatorio con historia clínica y examen físico. En esta evaluación inicial se discutieron los riesgos, beneficios y alternativas al procedimiento propuesto y los pacientes firmaron el término de consentimiento informado.
A los pacientes que aceptaron participar en el estudio se les solicitaron los siguientes exámenes preoperatorios:
• Sangre (Hemograma completo con conteo de plaquetas, coagulograma y bioquímica básica de la sangre)
• Electrocardiograma de doce derivaciones;
• Telerradiografía de tórax;
• Holter de 24 horas.
El Holter de 24 horas de tres canales se utilizó para analizar la presencia o ausencia de fibrilación atrial. Se consideró fibrilación atrial cualquier ritmo con intervalos irregulares entre las ondas R y ausencia de ondas P (actividad eléctrica atrial) durante por lo menos treinta segundos.
• Otros exámenes
Hombres con más de 45 años y mujeres con más de 50 años o individuos con factores de riesgo para enfermedad arterial coronaria realizaron por lo menos un test de estratificación no invasiva (Centellograma miocárdico, prueba de esfuerzo o ecocardiograma de esfuerzo) para alejar enfermedad coronaria obstructiva asintomática concomitante.
El procedimiento quirúrgico involucra instrumentación de ambos lados del tórax y se realizó conforme lo descrito en detalle anteriormente9. En resumen, el lado derecho se realiza inicialmente: El paciente se posiciona inicialmente en decúbito lateral izquierdo con el brazo derecho abducido sobre la cabeza. (
La disección del tejido entre la vena cava superior y la vena pulmonar superior derecha se realiza de forma romboidal, alejando los tejidos con el puntero del aspirador. La misma maniobra se realiza para acceder al seno oblicuo entre la vena cava inferior y la vena pulmonar inferior derecha.
Se realiza una segunda incisión para posicionar un disector de tejidos especialmente desarrollado para este fin. Este disector se direcciona al seno oblicuo, justo arriba de la vena cava inferior, por detrás de las venas pulmonares derechas, y avanzando superiormente, hasta la reflexión pericárdica en el margen superior de la vena pulmonar superior. Un catéter de goma se adapta en la punta del disector y se pasa por detrás de las venas pulmonares con la retirada del disector. La misma maniobra se realiza cambiando el catéter de goma por la pala inferior de la pinza bipolar.
Se administra la energía de radiofrecuencia y la ocurrencia de lesión celular en todo el grosor del tejido se alcanza, teóricamente, después de 10-15 segundo, cuando el sistema emite una señal sonora.
Se utiliza entonces un test de conducción eléctrica de las venas pulmonares al atrio izquierdo. Este test sólo puede ser realizado en los pacientes que se presentan en ritmo no fibrilatorio al momento del procedimiento.
Utilizando un generador de marcapaso convencional, se estimulan las venas pulmonares con frecuencia cardíaca un 20% por encima de la frecuencia de base y se verifica la captura atrial, confirmando o no el pasaje del estímulo de las venas pulmonares para el atrio izquierdo. Después del aislamiento eléctrico de las venas pulmonares, la no captura del estímulo de marcapaso por el atrio izquierdo confirma la desconexión eléctrica de las venas pulmonares. En caso de que ocurra captura atrial izquierda, debe administrarse una nueva aplicación de radiofrecuencia bipolar.
Al final del procedimiento, se posiciona a través de una de las incisiones un drenaje tubular de tórax número 20 o un drenaje de silicona tipo Blake. (
El paciente debe ser reposicionado en la mesa de cirugía en decúbito lateral derecho y el lado izquierdo del procedimiento se realiza de forma semejante al derecho. La cantidad de tejido a ser disecado, con todo, es menor a la izquierda cuando se realiza sólo la disección del ligamento de Marshall para permitir el acceso a lo largo del borde superior de la vena pulmonar superior izquierda. El acceso inferior al seno oblicuo no requiere disección adicional.
No se administra heparina venosa a los pacientes. La pinza se mantiene ocluyendo las venas pulmonares por, como máximo, 20 segundos.
Siempre que sea posible, se retira el tubo endotraqueal de los pacientes cuando todavía están en el centro quirúrgico.
Las variables del período perioperatorio computadas incluyen el tiempo de colapso pulmonar derecho e izquierdo para la realización del procedimiento, la necesidad de cardioversión eléctrica después del aislamiento de las venas pulmonares y la confirmación del aislamiento eléctrico con el test de conducción eléctrica de las venas pulmonares al atrio izquierdo. Se evaluó también la necesidad de conversión para toracotomía y la ocurrencia de lesión de estructuras intratorácicas como: nervio frénico, corazón y pulmón.
• Manejo de fármacos y del ritmo cardíaco:
En la mañana siguiente al procedimiento quirúrgico se vuelven a administrar a los pacientes sus medicaciones de preoperatorio, y se mantienen durante el seguimiento postoperatorio. Se aconsejó a todos los pacientes a utilizar anticoagulante oral durante por lo menos 6 meses.
La estrategia buscada fue que el alta hospitalaria ocurriera en ritmo sinusal. Con esa finalidad, se utilizaron drogas antiarrítmicas intravenosas o de reversión eléctrica, conforme necesario durante el período de postoperatorio intrahospitalario.
• Evaluación anatómica de las venas pulmonares:
Para evaluar las venas pulmonares se agregó la realización de una angiotomografía computada de tórax al tercer mes de seguimiento postoperatorio. El estudio tomográfico se realizó mediante adquisición volumétrica de los datos con 1 mm de colimación, durante la administración de contraste venoso no iónico. Las imágenes obtenidas se procesaron obteniéndose imágenes axiales y reconstrucciones multiplanares y tridimensionales. Se consideró estenosis de vena pulmonar cualquier reducción del 50% en su diámetro.
• Otras variables analizadas en el postoperatorio:
Se computó el tiempo de internación hospitalaria, el tiempo de permanencia en unidad de terapia intensiva, el tiempo de permanencia del drenaje torácico y las complicaciones ocurridas en el período intrahospitalario.
Se utilizó el test de McNemar para la comparación entre proporciones de grupos pareados y el test chi-cuadrado para la comparación entre dos proporciones no pareadas.
Se utilizó el test
Para la evaluación de ocurrencia de asociaciones entre las variables numéricas de distribución normal se utilizó el coeficiente de correlación de Pearson. El coeficiente de Spearman se utilizó en el caso de correlación entre variables ordinales.
Se consideró significativo valor de p<0,05.
El procedimiento quirúrgico se realizó en ambos lados del tórax de los diez pacientes, conforme lo previamente planeado. No hubo necesidad de conversión o ampliación de la toracotomía en ningún caso, ni hubo mortalidad operatoria en esta serie.
No hubo lesión quirúrgica de cámaras cardíacas, de vasos de la base o del nervio frénico. Ningún paciente precisó transfusión de hemocomponentes durante la internación hospitalaria. Los datos relacionados a la intervención quirúrgica se agruparon en la
El seguimiento promedio de postoperatorio de los pacientes fue de 6 meses (3 a 12 meses).
No hubo diferencia significativa de los fármacos utilizados en los períodos pre y postoperatorio (
Cinco pacientes fueron operados en 2007 y otros cinco en 2008. Todas las complicaciones descritas en la
El tiempo promedio de internación en 2007 fue de 12,4 días mientras que en 2008 fue de 3,6 días (p = 0,098). El tiempo de colapso pulmonar derecho e izquierdo se redujo de forma significativa con el acúmulo de experiencia. (
Hubo disminución de la clase funcional de NYHA de preoperatorio: 2,4 ± 0,5 cuando se la compara con la evaluada en el seguimiento de postoperatorio: 1,6 ± 0,7 (p = 0,011).
Ocho de los diez pacientes (80%) se presentan en ritmo sinusal en la evaluación final del seguimiento postoperatorio.
El análisis de la angiotomografía de venas pulmonares no identificó estenosis de venas pulmonares en ninguno de los diez pacientes.
Definir el mejor tratamiento para fibrilación atrial ha sido un desafío. El mantenimiento del ritmo sinusal puede resultar en menos síntomas, menor riesgo de accidente vascular encefálico, discontinuación del uso de antiarrítmicos y anticoagulantes orales, mejora en la capacidad para el ejercicio, en la calidad de vida y menor mortalidad10.
Más difícil todavía ha sido definir y seleccionar pacientes con fibrilación atrial candidatos a tratamientos invasivos.
El tratamiento quirúrgico del laberinto (también conocido como "
Esfuerzos para simplificar la cirugía han utilizado una variedad de fuentes alternativas de energía para crear lesiones que causen bloque de conducción eléctrica bidireccionales en el tejido atrial, incluyendo la radiofrecuencia unipolar13. La aplicación endocárdica de radiofrecuencia unipolar (al contrario de la radiofrecuencia bipolar) no permite la fácil determinación de la ocurrencia de la lesión en todo el grosor del tejido (transmural) produciendo, posiblemente, lesiones incompletas e ineficaces14. Además de ello, lesiones no confinadas al tejido objetivo pueden resultar en daño tisular de estructuras vecinas, particularmente del esófago y de las venas pulmonares15.
Gaynor et al.16 inicialmente relataron el uso del sistema de ablación de tejidos por radiofrecuencia bipolar para creación de lesiones lineales y transmurales durante la cirugía cardíaca. La pinza bipolar libera energía entre dos electrodos, a través de los tejidos fijados entre sus mandíbulas, lo que esencialmente elimina el riesgo de lesión de tejidos adyacentes.
El desarrollo de procedimientos menos invasivos para el tratamiento de la fibrilación atrial tuvo gran crecimiento después de la identificación de la importancia de las venas pulmonares en la patogénesis de esta arritmia14. A partir de entonces, las técnicas de ablación por catéter pasaron a ser ampliamente utilizadas para el tratamiento de la fibrilación atrial. Con la diseminación del uso, ocurrieron diversas y graves complicaciones y terminaron fomentando el aprendizaje y la industria para que la evolución de la técnica y de la tecnología utilizada pudiera resultar en procedimientos más eficaces y seguros. Sin embargo, la ablación por catéter de la fibrilación atrial por aplicación de radiofrecuencia unipolar al tejido endocárdico todavía presenta índices de éxito variables, necesidades de reintervenciones frecuentes y, ocasionalmente, serias complicaciones, tales como la formación de fístulas entre el atrio izquierdo y el esófago, potencialmente fatales15. Además de ello, la utilización de catéteres de radiofrecuencia irrigados, en un esfuerzo por alcanzar mayor profundidad de las lesiones, aumenta el riesgo de erupciones cardíacas y perforación tisular16.
La técnica descrita de cirugía torácica videoasistida para el tratamiento quirúrgico, mínimamente invasivo, de la fibrilación atrial, utiliza la radiofrecuencia bipolar para la ablación tisular a fin de alcanzar el aislamiento eléctrico de las venas pulmonares. Tal dispositivo es capaz, además, de percibir la conductancia eléctrica tisular y definir la ocurrencia de lesión a lo largo de todo el grosor del tejido17.
Un beneficio adicional de la radiofrecuencia bipolar es que la energía liberada está confinada al tejido entre los electrodos. Esto limita la distribución lateral de calor, reduciendo la posibilidad de lesión en tejidos adyacentes. La utilización de pinza bipolar permite, potencialmente, mayor uniformidad de resultados independiente del operador, hecho que no ocurre con la ablación por catéter por radiofrecuencia unipolar18.
La cirugía videoasistida intenta minimizar las preocupaciones relacionadas con la agresividad de la intervención quirúrgica clásica del "
Existe una preocupación de que el aislamiento de las venas pulmonares sin la realización de lesiones vinculadas no sea tan eficaz19 y que, potencialmente, permita la manifestación de taquicardia supraventricular tipo flutter atrial. Dos de los diez pacientes de esta serie presentaron flutter atrial después de la cirugía, un de los cuales ya presentaba arritmia en el preoperatoria. Las taquiarritmias atriales (incluyendo el flutter atrial) después de la ablación de la fibrilación atrial están primariamente relacionadas a líneas de ablación incompletas y que no alcanzaron todo el grosor del tejido20,21. La utilización de la tecnología de radiofrecuencia bipolar reduce ese riesgo por garantizar conceptualmente la "transmuralidad" de las lesiones. Además de la conductancia eléctrica calculada por el dispositivo durante la aplicación de la energía bipolar, el aislamiento eléctrico de las venas pulmonares puede ser probado en todos los pacientes en ritmo no fibrilatorio. En un paciente, no obstante, no se consiguió demostrar el aislamiento eléctrico de las venas pulmonares izquierdas, a pesar de las cuatro aplicaciones de radiofrecuencia bipolar. Este presenta a la angiotomografía las cuatro venas pulmonares conectadas al atrio izquierdo de forma anatómica. Tal vez la metodología del test de conductancia haya favorecido la conducción eléctrica del estímulo de marcapaso de la vena pulmonar al atrio izquierdo a través de los electrodos de la pinza bipolar que, hasta entonces, se mantenían abiertas en el interior de la cavidad hasta que el test de conductancia fuera conclusivo. A partir de este caso, la pinza bipolar pasó a ser retirada de la cavidad para la realización del test de conductancia de las venas pulmonares. Este paciente permanece en ritmo sinusal.
La cirugía videoasistida, con todo, no contempla la ablación del circuito del flutter atrial derecho que puede coexistir con la fibrilación atrial22.
Existe también cuestionamiento sobre la eficacia del aislamiento de las venas pulmonares en los escenarios de fibrilación atrial continua (persistente o permanente), que comprende el 50% de esta muestra19. Este abordaje quirúrgico prevé un amplio aislamiento de las venas pulmonares y antro atrial izquierdo, resultando en aislamiento de gran volumen atrial izquierdo. A pesar de ser discutible la extensión de tejido atrial izquierdo que deba ser aislado para el éxito del procedimiento hay evidencia de que, cuanto más extensa la ablación atrial izquierda, mayores los índices de éxito del procedimiento23. Relatos de Wolf et al. 9, que utilizó técnica similar a la descrita aquí, demuestran que el 100% de los pacientes con fibrilación atrial continua (persistente o permanente) están libres de esta arritmia después de seis meses. No obstante, este abordaje no contempla la patogénesis de la fibrilación atrial permanente cuando ya existe remodelamiento eléctrico y mecánico del tejido atrial. En nuestra serie, el único paciente que no salió del centro quirúrgico en ritmo sinusal fue un paciente refractario a intentos de reversión del ritmo cardíaco (FA permanente) y desde entonces, este modelo de paciente se desestimula para la realización del procedimiento. Un segundo paciente, con fibrilación atrial persistente y alta respuesta ventricular, se sometió al procedimiento con éxito, pero presentó recurrencia precoz de la FA. Éste presenta miocardiopatía hipertrófica no obstructiva y diversas restricciones (efectos colaterales graves) al uso de antiarrítmicos. Se mantuvo en ritmo sinusal por dos semanas después del procedimiento. No fue posible someterlo a cardioversión eléctrica debido a la presencia de trombo atrial. Considerando el conocimiento actual, es frecuente la ocurrencia de episodios de taquiarritmias por hasta cuatro semanas, y la recurrencia precoz de FA no significa falla del tratamiento24.
A pesar de ser mínimamente invasiva (reducido trauma tisular directo) este procedimiento requiere anestesia general, intubación orotraqueal y ventilación pulmonar independiente con colapso pulmonar. Todos estos aspectos presentan potenciales efectos nocivos. Se abordan ambos hemitóraces y todos los pacientes reciben drenaje torácico bilateral. Las complicaciones ocurridas en el período postoperatorio, a pesar de no ser fatales, generación una necesidad de tiempo prolongado de permanencia en unidad de terapia intensiva y de internación hospitalaria. Las complicaciones operatorias, el tiempo de permanencia intrahospitalario en el postoperatorio y los tiempos de colapso pulmonar para la realización de la cirugía fueron dependientes de la fecha de realización de la misma.
No fue posible correlacionar el tiempo de colapso pulmonar con las complicaciones respiratorias en el postoperatorio debido al pequeño número de pacientes. En nuestra observación, con todo, se señala el hecho de que la extubación precoz en el centro quirúrgico, ocasionando hipoexpansión pulmonar asociada al efecto residual de la sedación y agentes paralizantes neuromusculares, puede estar relacionada con la ocurrencia de las complicaciones respiratorias descritas, que ocurrieron al inicio de la experiencia, y resultaron en un mayor tiempo de internación hospitalaria. Un cambio en la conducción anestésica y en la verificación objetiva del estado de bloqueo neuromuscular al final del procedimiento (con la utilización de aparatos que mide el nivel residual de bloqueador neuromuscular) permitió mayor seguridad en la extubación y redujo a cero las complicaciones respiratorias después del procedimiento.
Todos los pacientes recibieron analgésicos comunes (dipirona y acetaminofen) o antiinflamatorios no hormonales durante la internación hospitalaria. Ningún paciente necesitó analgesia con derivados opiáceos en el postoperatorio. El dolor torácico, con todo, no fue una variable objetivamente recolectada.
Resulta evidente la importancia de la curva de aprendizaje en la incorporación de nuevos procedimientos y tecnología en la práctica clínica.
El pequeño número de pacientes y el corto seguimiento postoperatorio en este estudio longitudinal, no aleatorio y sin grupo de control tienen limitaciones propias a este diseño, sobre todo en la inferencia de los resultados clínicos.
Sesgos de selección de pacientes no fueron controlados.
La sola utilización de Holter 24h en el seguimiento postoperatorio como herramienta definidora de la ocurrencia o no de fibrilación atrial en el postoperatorio puede subestimar la recurrencia de la fibrilación atrial.
La técnica quirúrgica videoasistida para el tratamiento de la fibrilación atrial es reproducible.
La cirugía es segura, sin embargo exige un aprendizaje de los profesionales involucrados en esta nueva modalidad de abordaje terapéutico.
Los resultados clínicos iniciales de la mejora de los síntomas de insuficiencia cardíaca y de supervivencia libre de fibrilación atrial son estimulantes en el sentido de la disponibilidad de una alternativa técnica para el tratamiento invasivo de la fibrilación atrial.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiación externas.
Este artículo forma parte de la tesis de doctorado de Alexandre Siciliano Colafranceschi de la Universidad de São Paulo.