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Abdallah al Daraghmeh

• Seit Einführung der Operationen mit HLM vor etwa 50 Jahren haben zahlreiche Veränderungen von Komponenten zu Fortschritten bezüglich einer verbesserten Biokompatibilität der EKZ geführt (Daniel S 1996; Gu Y 1993). Die EKZ ist nach wie vor eine Voraussetzung für die Mehrzahl der Herzoperationen und ist mit einer systemischen inflammatorischen Reaktion verbunden (SIRS), welche für eine postoperative Organdysfunktion verantwortlich sein kann. Herz-, Lungen- und Nierenfunktion als auch Gerinnungssystem sind in verschiedenem Ausmaß betroffen (Kirklin JK (1983); Westaby S 1987). Dieser Ganzkörperschaden ist ein multifaktorieller Prozess, der hauptsächlich durch den Kontakt von Blut mit fremden Oberflächen verursacht wird und sowohl zu einer Aktivierung der Leukozyten als auch der Komplementkaskade führt (Gourlay T 2001; Levy JH 2003). In Zeiten der minimal-invasiven Herzchirurgie besteht nun nicht nur die Absicht, das chirurgische Trauma zu reduzieren, sondern auch die pathologischen Auswirkungen der EKZ zu minimieren. Deshalb führten neuartige Konzepte und Strategien zur Entwicklung minimierter extrakorporaler Zirkulationssysteme, die vor allem durch reduzierte Fremdoberflächen und geringeres Primingvolumen charakterisiert sind (von Segesser LK 2003). Das CorX™ System folgt diesem Konzept und besteht aus einem geschlossenen System mit sehr geringere Oberfläche, einer integrierten Pumpe mit Oxygenator und einem Luftelimierungssystem. Außerdem wird weder ein Kardiotomie-Reservoir noch eine perikardiale Saugung verwendet, um den zusätzlichen Blutluftkontakt zu vermeiden. Das Ziel dieser Untersuchung war, dass CorX™ System in einer prospektiv randomisierten Studie mit einer konventionellen HLM in Bezug auf perioperative klinische und biochemische Parameter bei koronararteriellen Bypassoperationen in einem Niederigrisiko Patientenkollektiv zu vergleichen. 200 Patienten wurden entweder der CorX™ System-Gruppe (n = 100, Gruppe A) oder der Standard-HLM-Gruppe (n = 100, Gruppe B) zugeteilt. Neben der Auswertung von perioperativen Daten und routinemäßigen Blutproben waren vor allem die Lungenfunktion und der Myokardschaden Gegenstand dieser Untersuchung. Die PMNElastase und TCC dienten dazu, die inflammatorische Reaktion zu beurteilen. Demographische und operative Patientendaten unterschieden sich zwischen beiden Gruppen nicht, sie waren daher vergleichbar. Die postoperative Lungenfunktion zeigte postoperativ keinen signifikanten Unterschied in beiden Gruppen. Zwar war der Oxygenierungsindex in der ersten postoperativen Messung in der CorX-Gruppe signifikant niedriger, dies hatte aber keine Auswirkungen auf die Ergebnisse der Lungenfunktionstests am 5. postoperativen Tag. In der CorX™-Gruppe beobachteten wir verminderte CK-MB Werte postoperativ, was auf einen signifikant niedrigeren Herzmuskelzelluntergang hinweist. Auch dieses Ergebnis hatte aber keine klinische Relevanz. Eine Stunde nach HLM waren sowohl PMN-Elastase als auch TCC signifikant niedriger in Gruppe A im Vergleich zu Gruppe B (PMNE:76±44ng/ml vs 438±230ng/ml, p<0,0001; TCC: 16±8IU/ml vs 29±19IU/ml, p<0,0001). Dies zeigt eine deutlich verminderte inflammatorische Reaktion in der CorX-Gruppe auf, welche sich aber klinisch in diesem Niedrigrisikopatientengut nicht ausgewirkt hat. Die klinischen Ergebnisse hinsichtlich Morbidität und Mortalität, Intensiv- und Krankenhausaufenthalt waren nicht signifikant unterschiedlich im Gruppenvergleich. Das CorX™ System ist sicher und erfordert nur eine kurze Trainingsperiode für das chirurgische Team. Es wurde von den Kardiotechnikern gut angenommen und sogar gegenüber der konventionellen HLM favorisiert. Die inflammatorische Reaktion nach EKZ war signifikant reduziert, jedoch gab es bei Niedrigrisikopatienten keinen messbaren Unterschied bei Betrachtung der klinischen Ergebnisse. Die Reduktion der inflammatorischen Reaktion durch den Einsatz einer minimierten HLM könnte bei Hochrisikopatienten aber von großer Bedeutung sein.
• Since its introduction about 50 years ago, cardiopulmonary bypass (CPB) has seen tremendous progress regarding biocompatibility and circuit components (Daniel S 1996; Gu Y 1993). CPB is still a prerequisite for the majority of cardiac procedures and is associated with inflammatory response, which may be responsible for postoperative organ failure. Cardiac, lung and kidney function, as well as coagulation are affected to various extents (Kirklin JK 1983; Westaby S 1987). This whole body inflammatory reaction is a multifactorial process, which is mainly initiated by blood contact with foreign surfaces and due to activation of leukocytes as well as the complement system (Gourlay T 2001; Levy JH 2003). In times of minimally invasive cardiac surgery, the intention is to reduce not only surgical trauma but also to attenuate the pathological effects of CPB. Therefore, novel concepts and strategies lead to the evolution of minimized extracorporeal circuits, which are characterized by a markedly reduced foreign surface area and reduced priming volume (von Segesser LK 2003). The CorX™ system (CardioVention Inc., Santa Clara, CA, USA) follows this concept and consists of a closed circuit with reduced tubing lines, an integrated pump and oxygenator with air removal system. In addition, neither a cardiotomy reservoir nor pericardial suction are used to avoid blood-air contact. The aim of the present study was to evaluate the CorX™ system in a prospective randomized study in comparison to our standard extracorporeal circuit with regard to perioperative clinical and biochemical data as well as inflammatory reaction in low-risk coronary bypass grafting procedures. 200 patients were randomly assigned either to a CorX™ system (n= 100, group A) or a standard CPB with cardiotomy reservoir (n= 100, group B). Besides evaluation of perioperative data and routine blood samples, we focused on lung function and myocardial protection. Polymorphonuclear elastase (PMN-elastase) and terminal complement complex (TCC) served to assess inflammatory response. Patient demographics and operative data did not differ between groups. Postoperative lung function was not significantly impaired comparing group A and B. The oxygenation index was significantly reduced in the CorX™ group without any clinical relevance on postoperative day 5 though. In the CorX™ group lower CK-MB values were measured representing less myocardial damage. This finding again was not clinically relevant. One hour after CPB, PMNE as well as TCC were significantly lower in group A compared to group B (PMN-elastase: 76±44ng/ml vs 438±230ng/ml, p<0.0001; TCC: 16±8IU/ml vs 29±19IU/ml, p<0.0001). This shows a substantially reduced inflammatory reaction in the CorX™ group, which had no clinical relevance in this low risk patient group though. The clinical results regarding morbidity and mortality, as well as ICU and hospital stay were not different between groups. The CorX™ system is safe and only needs a short training period for the surgical team. Perfusionists adapted very fast and favoured it after some time even over the conventional system. The inflammatory reaction after CPB was markedly reduced. However, there was no measurable difference in clinical outcome in low-risk patients. The reduction of the inflammatory response by using minimized CPB systems might be of great importance in a high risk patient group though.