Metaanalizy sugerują, że zastosowanie mikrokardioplegii wiąże się z podobnymi wynikami jak standardowe kardioplegie, ale może być korzystne z powodu częstszego powrotu do własnej akcji serca po zdjęciu klemu poprzecznego, zmniejszenia konieczności stosowania leków inotropowych, krótszego pobytu na oddziale intensywnej terapii i mniejszego uwalniania kinazy kreatynowej po zabiegu (izoenzym CK-MB)34.

Chociaż początkowo mikroplegia była w zasadzie utożsamiana ze stosowaniem pełnej krwistej kardiopleginy, w ostatnim czasie pojawiły się roztwory krystaliczne mogące pełnić tę funkcję. Do najnowszych komercyjnych roztworów tego typu należy opisany niedawno krystaliczny Cardioplexol, który opiera się na potasie, magnezie, ksylitolu i prokainie. Podawana objętość wynosi jedynie 100 ml, co zapewnia skuteczną protekcję na 50-60 minut35.

Ponadto modyfikowane są opisane wcześniej roztwory (np. mikroplegia del Nido)11, a wstępne doniesienia na ten temat są zachęcające.

Podsumowanie

Rozwój techniki śródzabiegowej protekcji miokardium w ostatnich latach zwiększył w istotny sposób bezpieczeństwo pacjentów, a tym samym poprawił krótko- i długoterminowe wyniki leczenia operacyjnego. Wciąż nie istnieje jednak metoda idealna i w przypadku każdego protokołu możliwe jest wykazanie uszkodzenia komórek w przebiegu procesu niedokrwienia – reperfuzji. W związku z tym trwają poszukiwania optymalnych rozwiązań, a dyskusja dotycząca postępowania w czasie poszczególnych zabiegów i w różnych populacjach pacjentów pozostaje otwarta.

Być może zamiast poszukiwania idealnego roztworu właściwsze byłoby poszukiwanie roztworu odpowiedniego dla danego przypadku klinicznego. Istnieją doniesienia o zróżnicowanym wpływie parametrów morfologii lub czasu zakleszczenia aorty na skuteczność kardioprotekcji w odniesieniu do różnych roztworów kardioplegicznych36.

Niezależnie od obranego kierunku dalsze badania w zakresie kardioprotekcji są konieczne, ponieważ ta komponenta zabiegu wpływa bezpośrednio, w sposób mało zależny od umiejętności chirurga, na bezpieczeństwo i ostateczny efekt leczenia.

The recent modifications to cardioplegic solutions and their effects on cardioprotection

ABSTRACT

Cardioprotection during surgical procedures with the use of extracorporeal circulation is essential for achieving satisfactory clinical outcomes. There are multiple variations of cardioplegic solutions. They vary according to the basic vehicle (blood/crystalloid cardioplegias), primary mechanism of arresting the heart (intracellular/extracellular solutions), temperature (cold/tepid/warm solutions) and delivery protocol. Studies demonstrate that certain solutions can be beneficial depending on the clinical scenario. This paper analyzes the newest studies concerning the efficacy of the most commonly used solutions (del Nido cardioplegia, Bretschneider HTK, St. Thomas solutions, blood cardioplegias), with focus on their cardioprotective capacity as well as safety for surgical patients. Similarly, the paper discusses the experimental studies on adding various components to improve the efficacy of a solution. As a conclusion, it is highlighted that the constant development of cardioplegia protocols has improved the safety of patients undergoing surgical procedures, and consequently, both short- and long-term outcomes of surgical treatment. However, there are still many questions that need to be answered and there is room for improvement of cardioprotection in the clinical setting.

Piśmiennictwo

1. Gerbode F, Melrose D. The use of potassium arrest in open cardiac surgery. Am J Surg 1958;96(2):221-7

2. Buckberg GD, Brazier JR, Nelson RL, et al. Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. I. The adequately perfused beating, fibrillating, and arrested heart. J Thorac Cardiovasc Surg 1977;73(1):87-94

3. Matte GS, del Nido PJ. History and use of del Nido cardioplegia solution at Boston Children’s Hospital. J Extra Corpor Technol 2012;44(3):98-103

4. O’Brien JD, Howlett SE, Burton HJ, et al. Pediatric cardioplegia strategy results in enhanced calcium metabolism and lower serum troponin T. Ann Thorac Surg 2009;87(5):1517-23

5. Suaudeau J, Shaffer B, Dagget WM, et al. Role of procaine and washed red cells in the isolated dog heart perfused at 5 degrees C. J Thorac Cardiovasc Surg 1982;84(6):886-96

6. Fresilli S, Labanca R, Monaco F, et al.; Del Nido Study Group. Del Nido Cardioplegia in Adult Cardiac Surgery: Meta-Analysis of Randomized Clinical Trials. J Cardiothorac Vasc Anesth 2023;37(7):1152-9

7. Talwar S, Bhoje A, Sreenivas V, et al. Comparison of del Nido and St Thomas Cardioplegia Solutions in Pediatric Patients: A Prospective Randomized Clinical Trial. Semin Thorac Cardiovasc Surg 2017;29(3):366-74

8. Karaarslan K, Abud B. Effects of Del Nido and Terminal Warm Blood Cardioplegia on Myocardial Protection and Rhythm in Isolated CABG Patients. Heart Surg Forum 2021;24(5):E808-13

9. Talwar S, Harshavardhan N, Kapoor PM, et al. Plasmalyte-A Based del Nido Cardioplegia Versus Plain Ringer Based del Nido Cardioplegia: Double-Blind Randomized Trial. World J Pediatr Congenit Heart Surg 2022;13(2):187-95

10. Sevuk U, Dursun S, Ar ES. Tepid Modified Del Nido Cardioplegia in Adults Undergoing Cardiac Surgery: A Propensity-Matched Analysis. Braz J Cardiovasc Surg 2022;37(6):793-800

11. James TM, Stamou SC, Faber C, et al. Whole Blood del Nido versus Cold Blood Microplegia in Adult Cardiac Surgery: A Propensity-Matched Analysis. Int J Angiol 2019;33(1):29-35

12. Jynge P, Hearse DJ, Feuvray D, et al. The St. Thomas’ hospital cardioplegic solution: a characterization in two species. Scand J Thorac Cardiovasc Surg Suppl 1981;30:1-28

13. Nowicki R, Bieżuńska-Kusiak K, Kulbacka J, et al. St. Thomas Modified Cardioplegia Effects on Myoblasts’ Viability and Morphology. Medicina (Kaunas) 2022;58(2):280

14. Mork C, Koechlin L, Schaeffer T, et al. Bretschneider (Custodiol®) and St. Thomas 2 Cardioplegia Solution in Mitral Valve Repair via Anterolateral Right Thoracotomy: A Propensity-Modelled Comparison. Mediators Inflamm 2019;2019:5648051

15. Elassal AA, Al-Ebrahim K, Al-Radi O, et al. Myocardial Protection by Blood-Based Del Nido versus St. Thomas Cardioplegia in Cardiac Surgery for Adults and Children. Heart Surg Forum 2020;23(5):E689-95

16. Gorjipour F, Dehaki MG, Totonchi Z, et al. Inflammatory cytokine response and cardiac troponin I changes in cardiopulmonary bypass using two cardioplegia solutions; del Nido and modified St. Thomas’: a randomized controlled trial. Perfusion 2017;32(5):394-402

17. Mishra P, Jadhav RB, Mohapatra CK, et al. Comparison of del Nido cardioplegia and St. Thomas Hospital solution – two types of cardioplegia in adult cardiac surgery. Kardiochir Torakochirurgia Pol 2016;13(4):295-9

18. Nagashima K, Inoue T, Nakanaga H, et al. Impact of the Cardioplegia Interval on Myocardial Protection Using the Modified St. Thomas Solution in Minimally Invasive Mitral Valve Surgery: A Double-Center Study. J Extra Corpor Technol 2022;54(2):135-41

19. Schaefer M, Gebhard MM. The efficiency of heart protection with HTK or HTK-N depending on the type of ischemia. Bioelectrochemistry 2019;125:58-69

20. Tunca NU, Yesilkaya NK, Karaagac E, et al. Comparison of Bretschneider HTK cardioplegia solution and blood cardioplegia in terms of postoperative results in patients who underwent isolated supracoronary ascending aortic replacement. Perfusion 2023 (Jun 8):2676591231182587

21. Hoyer A, Noack T, Kiefer P, et al. Blood versus crystalloid cardioplegia during triple valve surgery: A single center experience. Perfusion 2023 (Apr 18):2676591231170707

22. Ak K, Dericioğlu O, Midi A, et al. Comparison of Bretschneider HTK and Blood Cardioplegia (4:1): A Prospective Randomized Study. Thorac Cardiovasc Surg 2024;72(1):11-20

23. Barbero C, Pocar M, Marchetto G, et al. Single-Dose St. Thomas Versus Custodiol® Cardioplegia for Right Mini-thoracotomy Mitral Valve Surgery. J Cardiovasc Transl Res 2023;16(1):192-8

24. Sanetra K, Domaradzki W, Białek K, et al. Del Nido versus Bretschneider cardioplegic solution in valve replacement for severe aortic stenosis – a case-control pilot study. Kardiochir Torakochirurgia Pol 2022;19(2):81-5

25. Gholampour Dehaki M, Gorjipour F, et al. The effect of Del Nido versus custodiol cardioplegia on clinical outcomes and troponin-I changes among pediatrics with tetralogy of Fallot undergoing cardiopulmonary bypass. Perfusion 2024;39(2):317-23

26. Irqsusi M, Loos D, Dielmann K, et al. Influence of cardioplegic solution on incidence of delirium after CABG surgery: Use of Calafiore blood cardioplegia versus HTK-Bretschneider-solution in a single-center retrospective analysis from 2017 to 2021. J Card Surg 2022;37(12):4670-8

27. Duan L, Hu GH, Wang E, et al. Del Nido versus HTK cardioplegia for myocardial protection during adult complex valve surgery: a retrospective study. BMC Cardiovasc Disord 2021;21(1):604

28. Almeida AS, Ceron RO, Anschau F, et al. Comparison between Custodiol, del Nido and modified del Nido in the myocardial protection – Cardioplegia Trial: a study protocol for a randomised, double-blind clinical trial. BMJ Open 2021;11(9):e047942

29. Flack JE 3rd, Cook JR, May SJ, et al. Does cardioplegia type affect outcome and survival in patients with advanced left ventricular dysfunction? Results from the CABG patch trial. Circulation 2000;102(19 Suppl 3):III84-9

30. Skeffington KL, Mohamed Ahmed E, Rapetto F, et al. The effect of cardioplegic supplementation with sildenafil on cardiac energetics in a piglet model of cardiopulmonary bypass and cardioplegic arrest with warm or cold cardioplegia. Front Cardiovasc Med 2023;10:1194645

31. Veitinger AB, Komguem A, Assling-Simon L, et al. Cardioprotection with esmolol-based cardioplegia for non-infarcted and infarcted rat hearts. Eur J Cardiothorac Surg 2021;60(4):908-17

32. Kuhn EW, Liakopoulos O, Slottosch I, et al. Buckberg versus Calafiore Cardioplegia in Patients with Acute Coronary Syndromes. Thorac Cardiovasc Surg 2018;66(6):457-63

33. James TM, Nores M, Rousou JA, et al. Warm Blood Cardioplegia for Myocardial Protection: Concepts and Controversies. Tex Heart Inst J 2020;47(2):108-16

34. Owen CM, Asopa S, Smart NA, et al. Microplegia in cardiac surgery: Systematic review and meta-analysis. J Card Surg 2020;35(10):2737-46

35. Carrel T. Reduced Invasiveness of Cardiopulmonary Bypass: The Mini-Circuit and the Micro-Cardioplegia. J Cardiovasc Dev Dis 2023;10(7):290

36. Sanetra K, Gerber W, Buszman PP, et al. Determinants of inadequate cardioprotection in adult patients with left ventricular dysfunction. Thorac Cardiovasc Surg 2023 Jul 26 (Epub ahead of print)

Do góry