Analyse van risicofactoren van
recoarctatio na herstel van
aangeboren aortaboogafwijkingen
Evelien Cansse
Studentennummer: 01313633
Promotor: Prof. dr. Thierry Bové
Masterproef voorgelegd in kader tot het behalen van de graad Master of Medicine in de Geneeskunde Academiejaar: 2019 – 2020
Deze pagina is niet beschikbaar omdat ze persoonsgegevens bevat.
Universiteitsbibliotheek Gent, 2021.
This page is not available because it contains personal information.
Ghent University, Library, 2021.
Voorwoord
Graag zou ik enkele mensen bedanken die een belangrijke bijdrage hebben geleverd bij het vervaardigen van deze masterproef. Ik wil prof. dr. Thierry Bové bedanken voor het aanleveren van de database die wij mochten vervolledigen, voor het feit dat hij steeds bereikbaar was om vragen te stellen en feedback te geven en ons bovendien heel wat bij te brengen over de statistiek die we nodig hadden voor het uitvoeren van de analyses. Daarnaast wil ik ook mijn medestudent Samuel bedanken voor de samenwerking om de dataset te vervolledigen en samen de statistiek uit te voeren. Uiteraard droeg ook de steun van familie en vrienden bij tot het eindresultaat van deze masterproef.
Inhoudsopgave
Abstract 1
1 Inleiding 3
1.1 Coarctatio en geassocieerde aandoeningen 3
1.2 Prevalentie CoA 4
1.3 Diagnostiek en symptomatologie van CoA 4
1.4 Gevolgen van CoA 6
1.5 Behandelingsopties natieve CoA 6
1.6 Complicaties 12
1.7 Effecten op lange termijn 12
1.8 Wat is recoarctatio? 14
1.9 Diagnostiek en symptomatologie van reCoA 14
1.10 Gekende en reeds onderzochte risicofactoren reCoA 15
1.11 Gevolgen van onbehandelde reCoA 18
1.12 Behandelingsopties reCoA 18 2 Vraagstelling 20 3 Methodologie 21 3.1 Literatuurstudie 21 3.2 Gegevensverzameling en studiepopulatie 21 3.3 Statistiek 22 4 Resultaten 24
4.1 Demografie van de populatie 24
4.2 Operatieve data 26
4.3 Re-interventie 28
4.4 Mortaliteit en overleving 33
5 Discussie 39
5.1 Onderzochte risicofactoren voor reCoA 40
5.2 Hypertensie in de studiepopulatie 43
5.3 Beperkingen van deze studie 43
6 Conclusie 45
1
Abstract
Doelstelling: Recoarctatio (reCoA) van de aorta blijft een gekend probleem na herstel van een natieve coarctatio (CoA). Om beleidsmatig te kunnen anticiperen op recoarctatio door eventuele technische aanpassingen, is het nuttig om risicofactoren te identificeren. In deze studie worden factoren die mogelijks een invloed hebben op het optreden van recoarctatio na herstel van aangeboren aortaboogafwijkingen onderzocht. Daarnaast wordt ook de invloed van verschillende variabelen op de mortaliteit bestudeerd.
Methodologie: De gegevens van 361 kinderen die chirurgie voor een natieve aortaboogmalformatie ondergingen in het UZ Gent van 1995 tot en met 2018 werden verzameld. De patiënten werden opgedeeld in 2 grote groepen: benadering via thoracotomie of simpele CoA en benadering via sternotomie of complexe CoA. Vervolgens werden statistische analyses uitgevoerd met behulp van ‘SPSS statistics 26’. Een significantieniveau van p<0.05 werd gehanteerd. Voor het definiëren van risicofactoren werden univariate analyses zoals Kaplan Meier en Cox regressie gebruikt. Nadien werden deze risicofactoren in een multivariaat model samengebracht om zo de onafhankelijke risicofactoren te kunnen definiëren. De analyses werden uitgevoerd op de subgroepen met simpele en complexe CoA. Resultaten: Een simpele CoA bij 248 patiënten (68,7%) leidde in 19,4% tot reCoA na chirurgisch herstel. Bij een complexe CoA, goed voor 113 patiënten (31,3%), werd reCoA in 27,4% gezien. De mediane duur in follow-up was 8,2 jaar. De globale mediane leeftijd bij herstel was 13 dagen (IQR 6-50 dagen) met een mediaan gewicht van 3,5kg (IQR 2,9-4,2kg). 263 patiënten kregen herstel via uitgebreide end-to-end anastomose (72,9%), 17 patiënten kregen herstel door middel van een subclavian flap techniek (4,8%), 35 patiënten ondergingen patchherstel (9,7%) en 46 patiënten zijn geopereerd door middel van een Norwood operatie (12,7%). In totaal had 55,1% van de kinderen geassocieerde cardiale afwijkingen en 10,5% een onderbroken aortaboog. Voor simpele CoA draagt de echogradiënt bij ontslag onafhankelijk bij tot het risico op reCoA (HR=1,08; BI 1,02-1,14; p=0.006). Bij complexe CoA zijn zowel echogradiënt bij ontslag (HR=1.06; BI 1,01-1,12; p=0.030) als een hypoplastische boog (HR=3.11; BI 1,13-8,56; p=0.028) significante risicofactoren voor reCoA. De algemene mortaliteit bedroeg 12,1% op een mediane leeftijd van 18 dagen (IQR 1-153 dagen). Zowel bij simpele als complexe CoA speelt de aanwezigheid van geassocieerde cardiale afwijkingen hierbij een belangrijke rol.
Conclusie: Recoarctatio werd vastgesteld bij respectievelijk 19% en 27% in geval van simpele coarctatio, hersteld via thoracotomie, en meer complexe aortaboogpathologie, welke herstel vereiste via sternotomie en met behulp van cardiopulmonale bypass. Onafhankelijk van de
2
aard van benadering kwam tot uiting dat de echocardiografische gradiënt bij ontslag een sterk voorspellende waarde voor reCoA had. Dit suggereert dat een strenger toezicht op een eventuele restgradiënt op het ogenblik van de originele aortaboogreconstructie dient nagestreefd te worden om zo de kans op reCoA te reduceren.
3
1 Inleiding
1.1
Coarctatio en geassocieerde aandoeningen
Coarctatio van de aorta (CoA) is een complexe vasculaire anomalie (1-3). CoA wordt gedefinieerd als een gelokaliseerde vernauwing van het lumen van de aorta. Meestal bevindt de vernauwing zich juxtaductaal, ter hoogte van de insertie van het ligamentum of de ductus arteriosus, aangrenzend aan de linker A. subclavia (2, 4-10). De vernauwing kan zich ook proximaal of distaal van de insertie van de ductus arteriosus bevinden (5, 7, 11). De aantasting van het aortasegment kan zeer uiteenlopend zijn. Het is een beeld van een discrete vernauwing tot stenose van een langer segment al dan niet met betrokkenheid van de boog of de isthmus van de aorta. Ook vorming van collaterale bloedvaten kan waargenomen worden (4, 6, 9, 11). Wanneer de aortaboog niet meer doorgankelijk is spreken we van een onderbroken aortaboog (9).
Het exacte mechanisme van CoA is nog niet opgehelderd (9, 11). De aortawand bevat vaak afwijkende gladde spiercellen die een invloed kunnen hebben op de lokale compliantie en rekbaarheid van de aorta (3). Er is een vermoeden dat abnormale uitbreiding van het ductaal weefsel tot in de aorta aan de oorzaak ligt. Bij het fysiologisch sluiten van de ductus arteriosus postnataal, zou door de aanwezigheid van het ductaal weefsel in de aortaboog, een obstructie in de aorta worden veroorzaakt (5, 9, 11). Een andere theorie die vooropgesteld wordt, verklaart het ontwikkelen van een CoA door een abnormale preductale flow. Door een afwijkende hoek tussen de aorta en de ductus zou meer bloed via de ductus van rechts naar links geshunt worden, waardoor de flow door de aortaboog afneemt (9). Die verminderde flow zou bijgevolg bijdragen tot gereduceerde ontwikkeling van de aortaboog met CoA als gevolg (5, 9).
CoA wordt geclassificeerd als een congenitale hartaandoening (5-7, 9, 11, 12). Deze congenitale stenose presenteert zich frequent met andere hart- en vaatafwijkingen maar kan ook geïsoleerd voorkomen (5, 8, 12, 13). Gekende geassocieerde cardiale afwijkingen omvatten patiënten met een bicuspide aortaklep (tot >50% van de gevallen) (1-3, 5-9, 11, 14), subaortische stenose (5), afwijkingen aan de mitraalklep (5, 11), atriale en ventriculaire septumdefecten (2, 3, 5, 8, 9, 14-16), een patente ductus arteriosus (2, 5, 8), aortabooghypoplasie (5, 7, 9), transpositie van de grote vaten en hypoplastisch linkerhartsyndroom (HLHS) (8). Complexe intracardiale afwijkingen en ventrikelseptumdefecten (VSD) zien we het meest bij neonaten (2). Ook de aanwezigheid van booghypoplasie komt meer frequent voor bij de neonaat met geassocieerde intracardiale defecten (17). Het cerebraal aneurysma is als belangrijkste niet-cardiaal geassocieerde afwijking aanwezig bij 2.5-10% van de patiënten met CoA (5, 7, 11). Vaak wordt bij CoA gesproken van een diffuse arteriopathie omwille van de besproken geassocieerde
4
cardiovasculaire problematiek (10). Bovendien is CoA gerelateerd met syndromale fenotypes zoals Turner (5, 7, 10, 11, 14, 16), Down (16), PHACE, DiGeorge, Noonan en Velocardiofaciaal syndroom (5).
1.2
Prevalentie CoA
Met een prevalentie van 4-8% van de congenitale hartziekten (1-3, 5-9, 11, 12, 14, 18, 19) staat CoA in de top 5 van meest frequente congenitale cardiovasculaire anomalieën (15, 18). Dit komt overeen met een geschatte gemiddelde incidentie van 4 per 10 000 levendgeborenen (4, 9, 14, 15) met een 2:1 predominantie voor het mannelijk geslacht (4).
1.3
Diagnostiek en symptomatologie van CoA
De aard van de symptomen is afhankelijk van de lokalisatie en de graad van vernauwing. Ook de uitgebreidheid van de collaterale circulatie en de aanwezigheid van andere congenitale hartziekten zorgt voor een uiteenlopend spectrum aan symptomen (5).
De klinische manifestaties van CoA zijn leeftijdsgebonden. Bij neonaten uit de vernauwing zich met symptomen van lage cardiale output en shock (7). Vaak zorgt het sluiten van de ductus arteriosus na de geboorte voor de eerste symptomen. Obstructie van de aortaboog met hypoperfusie van de onderste ledematen, renale dysfunctie en metabole acidose kunnen hier het gevolg van zijn. Bovendien zorgt de CoA voor verhoogde afterload voor het linkerventrikel (LV) wat kan leiden tot LV falen. Zolang de ductus geopend is, zijn meestal weinig afwijkingen merkbaar (5). Wanneer de ductus volledig sluit, kan dit lethaal zijn voor de baby (14). Bij de aanwezigheid van een onderbroken boog is de patente ductus arteriosus meestal de enige toevoer van bloed naar de aorta descendens. Deze kinderen presenteren zich dan ook vaak met het beeld van ernstig hartfalen en shock in de eerste twee levensweken (9).
De meeste patiënten met CoA presenteren zich gedurende de jonge kindertijd (5). Bij jonge kinderen uit een CoA zich vaker in achterblijvende groei en vertraagde ontwikkeling. Bij oudere kinderen, adolescenten en volwassenen zijn er eerder symptomen van hoofdpijn, hypertensie en claudicatio (7).
Een CoA kan gedetecteerd worden op een routine onderzoek door het waarnemen van hypertensie (5, 7, 11), geruis of zwakke tot afwezige femorale hartslag (11). De CoA kan resulteren in hypertensie ter hoogte van de bovenste ledematen (6). Hierdoor is er een waarneembare bloeddrukgradiënt tussen de armen en benen met een verschil groter dan 20 mmHg (5, 7, 11). Een geruis kan geobserveerd worden door de snelle bloedflow ter hoogte van de vernauwing of door verwante afwijkingen zoals een bicuspide aortaklep (5). De femorale polsen kunnen afwezig, vertraagd of verzwakt zijn (5-7, 11). Wanneer de coarctatio
5
op iets latere leeftijd wordt ontdekt, kunnen bovenop de voorgaande afwijkingen, claudicatio van de onderste ledematen, koude voeten (5, 7), LV hypertrofie (5, 11) en zelfs aortadissectie (5) en intracraniële bloeding tot de diagnose van coarctatio leiden (5, 11).
De diagnose van CoA kan ook gesteld worden door middel van beeldvorming (5). Hieronder worden de verschillende beeldvormingstechnieken toegelicht.
1.3.1
Echografie
Prenatale diagnose van CoA blijft een uitdaging ondanks de echografische screening. Slechts een op drie patiënten wordt prenataal gediagnosticeerd. Wanneer prenataal een CoA ontdekt wordt, kan men de bevalling plannen in een gespecialiseerd centrum wat ten goede komt aan de morbiditeit en mortaliteit van de pasgeborene (5, 14).
De transthoracale echografie wordt preferentieel gebruikt voor postnatale diagnostiek (5, 7, 9). Het is zowel veilig als snel beschikbaar. Men kan door middel van doppler de gradiënt over de CoA nagaan (5, 11). Indien er een turbulente flow of een retrograde flow doorheen de aorta wordt gezien, is dit suggestief voor een CoA (14). In geval van CoA kan typisch een zaagtandpatroon waargenomen worden (3, 5, 6). Ook de cardiale functie kan geëvalueerd worden evenals geassocieerde cardiale afwijkingen of klepafwijkingen. Transoesofagale echografie wordt ondanks het feit dat die een beter beeld geeft van de aorta, minder frequent gebruikt door het meer invasieve karakter. Daarenboven geeft het weinig bijkomende informatie ten opzichte van de transthoracale echografie (5).
1.3.2
Röntgenstralen
Op RX thorax kan men een gedilateerde linker A. subclavia en een afwijkende aorta descendens waarnemen (5). Cardiomegalie kan een teken zijn, maar is niet obligaat (11). Op oudere leeftijd kan rib notching door de aanwezige collateralen suggestief zijn voor CoA (5, 11). CT geeft een mooier beeld van de aanwezige problematiek maar het grote nadeel is de stralingsdosis bij pediatrische patiënten (5).
1.3.3
Magnetische resonantie
MRI wordt geprefereerd als meer geavanceerde beeldvorming voor non-invasieve diagnose en opvolging (5). Indien er onduidelijkheid is op andere beeldvorming, geeft MRI meer gedetailleerde beelden (7, 11). Het grote voordeel is de afwezigheid van straling die deze beeldvorming geschikt maakt voor herhaald gebruik. Anderzijds is een MRI minder geschikt voor kleine kinderen vanwege de lange duur en de vereiste om de ademhaling een aantal keer op te houden tijdens het scannen. Wanneer een metalen stent geïmplanteerd werd, kan die zorgen voor artefacten wat tot minder nauwkeurige beeldvorming leidt (5).
6
1.3.4
Angiografie
Katheterangiografie wordt gebruikt als gouden standaard voor het visualiseren van de morfologie van de aortaboog, directe meting van de drukgradiënt over de CoA en geeft een accuraat beeld van de collateralen (5). De graad en het type van de vernauwing kan met deze techniek bepaald worden (11). Echter moet men opnieuw rekening houden met de invasieve aard van het onderzoek en de bijkomende stralingsbelasting voor de patiënt (5). Wanneer ballonangioplastie of stenten van de CoA wordt overwogen, geniet angiografie meestal de voorkeur (5, 11).
1.4
Gevolgen van CoA
Het is van belang om zowel ernstige als minder uitgesproken vormen van CoA te diagnosticeren (5). Een ernstige CoA is acuut levensbedreigend waardoor dringend ingrijpen vereist is (2). Bij minder ernstige CoA zijn het vooral de effecten op lange termijn die zorgen voor hoger risico op vroege mortaliteit (8). Indien de CoA onbehandeld blijft, is tegen de leeftijd van 50 jaar 80-90% van de patiënten overleden (4). Deze vroege doodsoorzaak is te wijten aan de gevolgen van langdurige CoA waaronder hartfalen (4, 5, 8, 11), aortaruptuur (4, 5, 15), cerebrovasculaire bloedingen (1, 4, 5, 15) en endocarditis (5, 6, 11). De levensverwachting van onbehandelde patiënten is sterk individueel verschillend en afhankelijk van de graad van de stenose en de geassocieerde anomalieën (5). Zo is de bicuspide aortaklep, die bij het merendeel van de CoA patiënten aanwezig is, gerelateerd met progressieve ontwikkeling van aortastenose, regurgitatie, dilatatie en dissectie van de aorta wat een belangrijk effect heeft op de mortaliteit (1, 6). In het algemeen ziet men op lange termijn vooral hypertensie, LV hypertrofie (5, 8) en aorta-aneurysmata (8).
Bepaalde indicaties worden vooropgesteld om over te gaan tot behandeling. Deze gelden zowel voor natieve CoA als recoarctatio (reCoA) (5, 8, 19). Behandeling blijkt noodzakelijk wanneer er een systolische bloeddrukgradiënt van meer dan 20 mmHg heerst tussen bovenste en onderste ledematen (5, 15, 19); wanneer de drukgradiënt over de CoA groter of gelijk is aan 20mmHg; wanneer er radiologische evidentie is van significante CoA met belangrijke collaterale bloedflow (5, 8); bij pathologische bloeddrukken tijdens inspanning; bij significante LV hypertrofie; hypertensie van de bovenste ledematen (5, 11); persisterende hypertensie (8) en hypertensie met een vernauwing van de aorta van meer dan 50% ten opzichte van de diameter ter hoogte van het diafragma (5).
1.5
Behandelingsopties natieve CoA
Er zijn verschillende behandelingsopties voor coarctatio met als doel de obstructie of vernauwing op te heffen (2). Er wordt geopteerd voor cardiochirurgie of interventionele katheterisatie om de normale bloedflow te herstellen (2, 11, 15, 19). Pasgeborenen met
7
symptomatische CoA worden vaak tijdelijk gestabiliseerd door toediening van prostaglandines (2, 5, 14, 15, 17) om de ductus arteriosus open te houden voor behoud van distale lichaamsperfusie (5, 15). Patiënten met minder uitgesproken symptomen moeten nauwgezet opgevolgd worden om na te gaan of het sluiten van de ductus niet leidt tot een belangrijke CoA die verdere behandeling vereist (5, 14).
De leeftijd van de patiënt op het moment van herstel is een belangrijke predictor voor overleving (4). Vroege interventie geniet de voorkeur (1, 4, 5). Hoe ouder de patiënt op het moment van behandeling, hoe hoger het risico op hypertensie (1, 5, 11), mortaliteit (1, 4, 5) en aneurysmavorming (5). Er wordt gesteld dat de optimale leeftijd voor herstel zich tussen 5 en 9 jaar bevindt. Dit vanwege het hoger risico op postoperatieve hypertensie bij kinderen ouder dan 9 jaar en het hoger risico op re-operatie bij kinderen jonger dan 5 jaar (4). Een andere studie beweert dat het niet aangeraden is om langer te wachten dan de leeftijd van 5 jaar omdat de kans op residuele hypertensie vanaf dan enorm toeneemt (11). Wanneer een interventie pas plaatsvindt na het 20ste levensjaar, is er een duidelijke stijging in mortaliteit op
lange termijn (1). Toch is herstel van de CoA op oudere leeftijd nog steeds aangewezen omdat het de bloeddruk en het cardiovasculair risico doet dalen (6).
De timing van een vroege interventie dient dus afgewogen te worden tegenover het hoger risico op restenose en re-interventie op jonge leeftijd (5, 6). De optimale timing is nog steeds voor discussie vatbaar. Er moet dan ook een afweging gemaakt worden tussen de risico’s op vroege en late mortaliteit, re-operatie en de langetermijneffecten van hypertensie (4). Globaal neemt men aan dat een significante coarctatio best behandeld wordt van zodra de diagnose is gesteld (1, 4, 5).
CoA herstel gebeurt niet altijd via een linker thoracotomie (2, 16). Wanneer het gaat om een patiëntje met een hypoplastische boog (2) of een proximale vernauwing (16, 20) wordt geopteerd voor mediane sternotomie en herstel met behulp van cardiopulmonale bypass (2, 16, 20). Ook bij patiënten met bijkomende cardiale defecten waarvoor chirurgie met sternotomie noodzakelijk is, wordt de coarctatio langs diezelfde weg geopereerd (2).
1.5.1
Chirurgisch herstel
De algemene mortaliteit bij chirurgische interventies voor simpele CoA is ongeveer 3% (1, 2). Deze lage mortaliteit maakt dat geïsoleerde CoA op een veilige manier chirurgisch kan gecorrigeerd worden (4, 12, 13). Perioperatieve mortaliteit is vaak geassocieerd met de aanwezigheid van andere cardiale anomalieën (2, 21). Onder het chirurgisch herstel, zijn verschillende technieken beschreven (2, 5, 11, 16). Vaak wordt de techniek gekozen op basis van de leeftijd en de anatomie van de aortaboog (2, 5, 11, 18). Hieronder worden enkele chirurgische technieken, gebruikt voor herstel van een CoA, verduidelijkt.
8
(Extended) End-to-end anastomose
Bij een simpele end-to-end anastomose wordt de aorta proximaal en distaal van het gestenoseerde fragment afgeklemd. Vervolgens wordt het vernauwde stuk gereseceerd en worden de gezonde delen van de aortaboog opnieuw aan elkaar gezet (8). Bij extended of uitgebreide end-to-end anastomose wordt de proximale klem zowel over de boog als over de linker A. carotis en A. subclavia geplaatst. De distale klem bevindt zich net zoals bij de simpele end-to-end distaal van de CoA (8, 22). Na resectie van het aangetaste fragment van de aorta, maakt men een incisie in de inferieure boog en in het resterende deel van de aorta descendens waarna deze nauwkeurig aan elkaar worden gezet (8). De technieken zijn geïllustreerd in figuur 1. Deze (extended) end-to-end anastomose wordt uitgevoerd via een linker thoracotomie (2, 5, 22) of via sternotomie indien geassocieerde chirurgie nodig is (22).
Figuur 1: De figuur aan de linkerkant toont de extended end-to-end anastomose. Na ligatie van de ductus wordt het gecoarcteerde deel van de aorta weggenomen. Daarna wordt de boog gereconstrueerd door een lange oblique anastomose tussen aorta transversus en aorta descendens. De figuur aan de rechterkant geeft een simpele end-to-end anastomose weer. Hierbij wordt de ductus arteriosus geligeerd waarna het vernauwde stuk wordt gereseceerd en de proximale en distale aorta terug aan elkaar gehecht worden (21).
Uitgebreide CoA resectie met end-to-end anastomose geniet de voorkeur bij neonaten en kinderen met een beperkte CoA (2, 4, 5, 7, 8, 16). Zowel de lage perioperatieve mortaliteit als het relatief lage reCoA percentage pleiten hiervoor (8). Simpele end-to-end anastomose wordt nog zelden gebruikt vanwege het hoge risico op reCoA (8, 22).
Het grote voordeel van de (extended) end-to-end is dat men al het ductale weefsel probeert te reseceren (21, 22). Bovendien kan men tegelijkertijd een hypoplastische boog herstellen en kan de A. subclavia gespaard blijven. Het gebruik van autoloog weefsel geeft daarbovenop een extra voordeel, aangezien het potentieel kan groeien (21). Echter kunnen niet alle vormen van CoA met deze techniek worden geopereerd (4).
9
(Reversed) Subclavian flap aortoplastie Bij kinderen met een langer CoA segment (4, 5, 16) of waarbij de aortaboog betrokken is (4), wordt eerder gekozen voor subclavian flap aortoplastie (SFA) (2, 4, 5). Deze techniek, die wordt geïllustreerd in figuur 2, kan zowel uitgevoerd worden via een mediane sternotomie als via thoracotomie (2, 5, 22). De linker A. subclavia wordt ter hoogte van de A. vertebralis afgebonden waarna de A. subclavia ingesneden wordt en naar beneden geplooid wordt om het vernauwde segment van de aorta te verbreden (8, 22). De linker A. subclavia zal hierbij opgeofferd worden (5). Er is een hogere kans op reCoA
bij jongere kinderen (5, 8) door het achterblijven van ductaal weefsel (21). SFA won vooral aan populariteit na de beginjaren van CoA herstel. Deze techniek bleek beter ten opzichte van de toenmalige standaardprocedure namelijk de simpele end-to-end anastomose. Er was een reductie van het aantal reCoA dat verklaard werd door het groeipotentieel van de aortaboog bij patiënten die herstel kregen met SFA (23). Iets later werd de techniek van de reversed SFA beschreven. De techniek werd vooral toegepast voor het herstel van CoA tussen de linker A. carotis en de linker A. subclavia (24). In andere gevallen kon men naast herstel van de CoA ook distale booghypoplasie verbreden zonder gebruik van patchmateriaal (22, 24). Vanaf het introduceren van extended end-to-end anastomose, dat beschouwd werd als nieuwe gouden standaard door de betere resultaten, werd de SFA minder frequent toegepast (21).
Patchherstel
Patchherstel wordt gebruikt bij langere vernauwde segmenten of booghypoplasie (2) en bij complexere gevallen, waarbij boogreconstructie aangewezen is (8). Het wordt uitgevoerd door het insnijden van het aangetaste aortasegment waar vervolgens patchmateriaal wordt ingenaaid om de aorta te verbreden (8). De procedure wordt geïllustreerd in figuur 3. Patch aortoplastie leidt tot hoge risico’s op aorta aneurysmata en ruptuur van de aorta (5, 8, 21). Er moet hierbij rekening gehouden worden met de verschillen tussen divers patchmateriaal (21). Initieel werd gebruik gemaakt van een Dacron patch, maar door het hoge risico op aneurysmata werd steeds meer gekozen voor een polytetrafluoroethyleen (PTFE) patch (22). Er werd vastgesteld dat er minder complicaties optreden bij een PTFE patch dan bij een Dacron patch (21). Anderzijds zou bij het gebruik van een Dacron patch minder frequent reCoA optreden dan wanneer men kiest voor een PTFE patch (8).
Figuur 2: Subclavian flap aortoplastie. De aorta wordt ingesneden en de linker A. subclavia wordt doorgehaald volgens de stippellijn weergegeven op de figuur. Vervolgens wordt de A. subclavia omgeklapt en ingenaaid ter hoogte van de CoA (21).
10
Figuur 3: Patchherstel van een CoA. De incisie wordt gemaakt zoals aangeduid met de stippellijn op de figuur. Nadien wordt patchmateriaal ingenaaid proximaal langs de linker A. subclavia en distaal voorbij de vernauwing om te aorta te verbreden (21).
De Norwood procedure wordt toegepast bij kinderen die geboren worden met een HLHS waarbij vaak een diffuse aortabooghypoplasie met coarctatio bestaat (15, 25). Ondertussen zijn er verscheidene varianten van de Norwood procedure ontwikkeld. Een belangrijk gekend gevolg van de Norwood procedure is reCoA van de neoaorta met verhoogde afterload van het unieke ventrikel en disfunctie tot gevolg (25).
Bij volwassenen kan het CoA segment weggenomen worden met interpositie van een vaatent (5). Deze techniek is voorbehouden voor patiënten waarbij het gaat om een lang aangetast segment (22) en waarbij het uitgroeien van de ent geen probleem vorm (8, 22). Het vernauwde segment zal worden weggenomen en vervangen worden door een interpositionele ent waaronder een homograft of een Dacron ent, die niet meegroeit met de patiënt (8, 22). Extra-anatomisch herstel
Er kan geopteerd worden om de CoA te overbruggen door middel van een ascending-to-descending bypass (4, 5). De initiële CoA persisteert bij deze techniek in de aorta (8). Deze bypass wordt overwogen bij complexe coarcatio’s, andere belangrijke hartafwijkingen die herstel vereisen of extensieve collateralen (5). Dit is meer frequent het geval bij volwassen patiënten (4).
1.5.2
Interventionele therapie
Naast de conventionele chirurgische behandeling kan gekozen worden voor een behandeling met behulp van katheterisatie (8). De globale mortaliteit bij deze procedure is <1% (3). Katheterisatie wordt in tegenstelling tot chirurgie eerder geprefereerd bij oudere kinderen (>25kg) en volwassenen omwille van de minder invasieve aard en biedt resultaten die gelijkwaardig zijn aan deze van chirurgie (2, 5, 8). Vanaf de leeftijd van 1 jaar hebben chirurgie en interventionele therapie een vergelijkbare doeltreffendheid (3). Deze optie wordt
11
overwogen als er slechts een subtiele CoA aanwezig is bij een adolescente patiënt (8). Er kan hierbij geopteerd worden voor ballonangioplastie (BA) of voor BA met het plaatsen van een endovasculaire stent (5-7, 19). Wanneer de anatomie van de aortaboog het uitvoeren van BA niet toelaat, is de enige andere optie chirurgie (20).
Bij jongere patiënten wordt BA minder frequent gebruikt door het hoge risico op reCoA (5, 7, 8). Soms wordt BA toch met succes uitgevoerd bij patiënten tussen 1 en 6 maand oud, die slechts een discrete vernauwing hebben zonder booghypoplasie (7). In de neonatale periode is BA een optie als palliatieve strategie om hoog risicopatiënten te stabiliseren (5, 8, 19, 22), maar wordt deze techniek niet als curatief beschouwd (8). Later volgt dan de definitieve correctie van de coarctatio (5, 8, 19). Ook bij oudere kinderen kan BA als palliatieve handeling uitgevoerd worden bij te slechte hartfunctie (7).
Bij BA gaat men door middel van een katheter een ballon positioneren ter hoogte van de CoA (5). De ballongrootte bedraagt maximaal 300% van de minimale aortadiameter (5, 15). Vervolgens wordt de ballon opgeblazen tot een therapeutische scheur ter hoogte van de media van de bloedvatwand gerealiseerd kan worden. De herstelde bloedflow zal remodelering van de aortawand veroorzaken, wat zou leiden tot een langdurig resultaat (5). Het plaatsen van een endovasculaire stent kan oplossing bieden voor de elastische recoil die men vaak ziet na BA (5, 11, 22). Ook langere segmenten kunnen met een stent beter gedilateerd worden dan met een BA (6). Een stent voorziet een meer duurzame doorgankelijkheid van de het gestenoseerde deel. Het inplanten van een stent bij jonge kinderen blijft echter controversieel omdat de stent zich niet kan aanpassen aan de nog groeiende aorta (5, 8). Kinderen met een lichaamsgewicht lager dan 25 kg lopen daarboven het risico op vasculaire beschadiging van het toegangsbloedvat door de omvang van de katheter met stent (8). Bovendien wordt bij jonge kinderen een hoge incidentie van intima-proliferatie, restenose en risico op post-stent aneurysmata gerapporteerd (5). Tegenwoordig zijn er biodegradeerbare stents en groeistents ter beschikking maar hieromtrent zijn nog geen langetermijneffecten bekend (5, 7, 15, 22). De gecoverde stents, die als alternatief voor de metalen stents worden gebruikt, reduceren het risico op aneurysmata (5). Bij oudere patiënten kan BA een suboptimaal resultaat geven, vermoedelijk door een meer rigide aorta met meer littekenvorming. Daarom wordt bij die patiënten een stent geprefereerd boven het uitvoeren van een solitaire BA (6). Bij endovasculaire stenting zal de stent samen met een ballon door middel van een katheter opgeschoven worden tot de plaats van coarctatio. Daar zal de ballon opgeblazen worden waardoor de stent tegen de wand van de aorta wordt gepositioneerd (5).
12
1.6
Complicaties
Vroege postoperatieve morbiditeiten zijn onder andere paradoxale hypertensie (5), nervus laryngeus schade (2, 5, 8) en subclavian steal syndroom (bij SFA) (5). In zeldzame gevallen ziet men ruggenmergischemie met paraplegie door langdurige afklemming van de aorta (5, 8, 21). Ook andere complicaties zoals pneumonie, pneumo- of chylothorax, embolieën, trombosen en wondinfecties kunnen voorkomen na chirurgie (2, 16, 19). Postoperatieve sterfte na chirurgisch herstel van geïsoleerde coarctatio is eerder zeldzaam (12).
Bij katheterisatie kunnen zich problemen voordoen ter hoogte van de insteekplaats van de katheter (5, 7). Trombose of occlusie van de A. femoralis met groeivertraging van het ipsilaterale been zijn andere gekende complicaties (15). Daarenboven kunnen door het gecontroleerd inscheuren van de bloedvatwand hoger risico op dissectie en ruptuur (5-7), recurrente stenoses (5, 6) en vorming van aneurysmata op lange termijn worden geconstateerd (5-8). Stenten reduceert het risico op aneurysmavorming en restenose (5, 7). Een stent kan in zeldzame gevallen verplaatsen (3, 5, 7, 19), emboliseren of breken (5, 19). Bovendien kan een obstructie van belangrijke zijtakken van de aorta veroorzaakt worden, die in uitzonderlijke gevallen kan resulteren in een cerebrovasculair accident (CVA) (3, 5, 6, 20).
1.7
Effecten op lange termijn
Follow-up van patiënten is noodzakelijk (2, 4-6, 10, 15). Ondanks de uitstekende langetermijnoverleving na CoA herstel, is er toch een gereduceerde levensverwachting met verhoogd risico op verschillende morbiditeiten op langere termijn (4-6, 10). Zowel na chirurgie als na katheterisatie kunnen reCoA, aneurysmata, aorta dissectie, endocarditis, primaire coronaire atherosclerose, CVA (6) en systemische hypertensie optreden (6, 16). Postoperatieve hypertensie en recoarctatio komen het meest frequent voor na herstel (2, 15). Arteriële hypertensie en de sequelen ervan blijven een belangrijk probleem zelfs wanneer geen restenose kan geobjectiveerd worden (1). Minder gunstige overleving kan ook het gevolg zijn van preoperatieve hypertensie (4). Succesvolle chirurgie mag dus niet gelijkgesteld worden aan genezing (4, 6, 10). Postoperatief wordt de systolische bloeddrukgradiënt tussen onderste en bovenste lidmaat gebruikt om de operatie te evalueren (12). Nadien is een jaarlijkse evaluatie van de bloeddruk ter hoogte van onderste en bovenste ledematen en regelmatige beeldvorming van het hart en de aorta aanbevolen (1, 4-6). Naast echografie is MRI hierbij de gouden standaard geworden voor follow-up (6, 19).
Cardiovasculaire re-interventies zijn in ongeveer 25% van de gevallen noodzakelijk (5). De meerderheid van de heroperaties zijn te wijten aan recoarctatio of aortaklepafwijkingen. Ook andere cardiale malformaties worden gezien als indicatie voor re-interventie (4, 5).
13
Patiënten met CoA hebben vaker gegeneraliseerde vasculopathie en vorming van aneurysmata (1, 2, 5, 8, 10). Er is evidentie dat CoA patiënten een abnormale vasculaire compliantie hebben ten gevolge van minder glad spierweefsel en meer collageen in de bloedvatwand (5, 8). Een aneurysma dat optreedt na een interventie, zou verklaard kunnen worden door het resterende pathologische weefsel ter hoogte van de vernauwing (5, 8). Over het algemeen hebben deze patiënten ook een hogere atherosclerotische voorbeschikking (5). Vaak is de doodsoorzaak op lange termijn niet bepaald maar wordt een vasculaire oorzaak gesuggereerd (4).
Chronische hypertensie is aanwezig in 35-68% van de patiënten (5), zelfs na succesvol herstel van de coarctatio (1, 5, 10, 15). Het mechanisme hiervoor is nog niet opgehelderd (10, 15, 16). Er is een vermoeden dat een gedaalde vasculaire reactiviteit en de veranderde mechanische eigenschappen van de grote bloedvaten hiertoe bijdragen ondanks succesvol herstel in de eerste levensmaanden (2, 10). Ook aortastijfheid (2, 6, 15) door meer collageen en minder gladde spiercellen in de aortawand (6, 15) en de aanwezigheid van endotheliale dysfunctie zouden lijden tot hypertensie (2). Het is echter nog onduidelijk of er sprake is van vroege genetische programmering of van gewijzigde vasculaire reactiviteit in utero met risico op hypertensie als gevolg (10). Preoperatieve hypertensie wordt niet geassocieerd met hypertensie na herstel (4). Het ontwikkelen van perioperatieve hypertensie induceert wel een hoger risico op chronische hypertensie (16). De prevalentie van systemische hypertensie is lager bij patiënten die reeds neonataal of op jonge kinderleeftijd (<1j) een CoA herstel ondergingen (2, 5, 6). Herstel boven de leeftijd van 9 jaar wordt als predictor weerhouden voor postoperatieve hypertensie (4). Persisterende hypertensie is een risicofactor voor vroegtijdig overlijden en vereist een adequate behandeling (5, 15). Vele patiënten nemen hiervoor reeds op jonge leeftijd antihypertensiva (20). Tijdens de follow-up is het daarom wenselijk dat men een 24uurs-bloeddrukregistratie afneemt bij de patiënt (5).
LV functie is een andere parameter die wordt opgevolgd na herstel van CoA. Ten gevolge van een verhoogde afterload kan compensatoire LV hypertrofie optreden (1, 5). Ook bij normotensieve patiënten na een gecorrigeerde CoA vindt men verhoogde LV massa terug (4). Wanneer de hypertrofie uitgesproken is, kan het leiden tot verminderde ejectiefractie, myocardiale fibrose en onvoldoende coronaire flow (5). Dit heeft als klinisch gevolg subendocardiale ischemie, diastolisch hartfalen en aritmie (4).
Tijdens de zwangerschap dient men rekening te houden met een verhoogd risico op cardiovasculaire complicaties (5). Zwangere vrouwen met CoA in de voorgeschiedenis hebben onder meer een hogere kans op aortadissectie en ruptuur (6). Hypertensie, vroegtijdige bevalling en laag geboortegewicht komen regelmatig voor (5).
14
1.8
Wat is recoarctatio?
Recoarctatio (reCoA) wordt gedefinieerd als een restenose na initieel (succesvol) herstel van een aangeboren CoA (8). ReCoA treft in een enkele studie 2%, tot soms meer dan 30% van de patiënten in andere studies (2, 3, 5, 8, 16, 18, 19, 26). Het is een van de meest frequente ongewenste uitkomsten op lange termijn na herstel van coarctatio (12). De variatie in aantal re-interventies heeft te maken met de complexiteit van de onderliggende hartafwijking, de gebruikte chirurgische techniek, de anatomie van de aortaboog en de definitie die men voor reCoA hanteert (6, 18). Sommigen definiëren reCoA wanneer er een systolische bloeddrukgradiënt > 20 mmHg gemeten wordt (3, 6, 11, 18, 21), andere studies spreken pas van reCoA indien er opnieuw nood is aan BA of chirurgie (25) of wanneer de pieksnelheid van de aortaflow over de aortaboog > 3.5 m/s is (18). Residueel ductaal weefsel, littekenvorming, resterende booghypoplasie en intima hyperplasie na stenten worden oorzakelijk geacht voor het ontwikkelen van reCoA (5). Ook de inadequate groei van de aortawand indien het chirurgisch herstel plaatsvond op kinderleeftijd, wordt als oorzaak van reCoA vooropgesteld (3). Recoarctatio komt zowel voor na chirurgisch herstel (16, 21) als na BA met of zonder plaatsen van een stent (5).
Algemeen kan opgemaakt worden dat de meeste gevallen van reCoA optreden in het eerste jaar volgend op de initiële operatie (2, 12, 13). Na herstel van een eerste reCoA is de kans dat de aorta opnieuw evolueert naar een reCoA veel kleiner dan na initieel CoA herstel (8).
1.9
Diagnostiek en symptomatologie van reCoA
Follow-up na herstel van coarctatio, toont hogere cijfers van reCoA dan eerder verondersteld (21). Onder andere door gebruik van niet-invasieve technieken zoals MRI, echo met doppler en inspanningscapaciteit kunnen patiënten met reCoA gediagnosticeerd worden (6, 21). Een bloeddrukgradiënt met systolisch gemeten verschil meer dan 20 mmHg tussen arm en been wordt gebruikt als diagnostisch middel (13). Met doppler kan men ook de antegrade flow meten in de aorta descendens. Deze wordt beschouwd als de meest betrouwbare echografische meting om een hemodynamisch significante reCoA te diagnosticeren. Verder is MRI, die gebruikt wordt als gouden standaard voor de follow-up na CoA herstel, een diagnostisch middel voor reCoA (6).
Recurrente coarctatio kan eveneens klinisch gediagnosticeerd worden. Hoofdpijn (8) en hypertensie kunnen als eerste symptomen optreden (8, 15, 19, 20). Een arm-been systolische bloeddrukgradiënt >20mmHg is tevens suggestief voor een reCoA (13, 21). De aanwezigheid van hartfalen of verminderde LV functie op echografie kunnen ook tekenen zijn van herval (15, 19, 20).
15
1.10 Gekende en reeds onderzochte risicofactoren reCoA
Door tegenstrijdige resultaten in de literatuur blijft het onduidelijk welke potentiële risicofactoren voor reCoA nu effectief kunnen weerhouden worden. De studies zijn het er over eens dat er geen verschillen in re-interventie zijn wat betreft geslacht (12, 13, 18, 25), ras (13), geassocieerde cardiale diagnoses (12, 13, 25), persisterende ductus arteriosus (12) en klemtijd (12, 18). De aanwezigheid van genetische syndromen, preoperatieve shock en perioperatieve hypertensie blijken ook niet gerelateerd te zijn met een hoger risico op reCoA (16). Echter zijn er nog steeds veel twijfelachtige risicofactoren en uiteenlopende resultaten die hieronder worden samengevat.
1.10.1
Leeftijd
De risico’s voor reCoA variëren naargelang de leeftijd: bij volwassenen zijn de risico’s eerder laag, terwijl bij jongere patiënten een significante risicostijging op reCoA waarneembaar is (3, 5, 6, 11). Oudere leeftijd bij herstel is onafhankelijk geassocieerd met lagere re-interventie ter hoogte van de aorta descendens (4, 6). De meeste re-interventies ter hoogte van de aorta descendens werden waargenomen in de leeftijdsgroep <5 jaar die een operatief herstel ondergingen (4). Herstel voor de leeftijd van 1 jaar resulteerde in een hoog percentage reCoA (4, 5, 11, 19) . Het hoogste percentage aan reCoA werd in verschillende studies waargenomen bij neonaten (2, 8, 16, 20, 21). Bijgevolg wordt jongere leeftijd bij operatief herstel gerapporteerd als risicofactor voor re-interventie (3, 4, 20, 21). Dit kan verklaard worden door het kleine gestalte en anatomische structuren waardoor herstel soms technisch moeilijker wordt. Anderzijds is het zo dat kinderen waarbij coarctatio op zeer jonge leeftijd wordt gediagnosticeerd, er vaak een ernstigere vernauwing aanwezig is al dan niet in associatie met aortabooghypoplasie (4). Naast bovenstaande bevindingen concluderen andere studies echter geen associatie tussen leeftijd en reCoA (12, 13, 25).
1.10.2
Gewicht
Vele studies zijn het er over eens dat het preoperatieve gewicht van de patiënt het risico op reCoA niet beïnvloedt (12, 13, 18, 25). Wanneer men echter de Norwood-type boogreconstructie analyseert bij patiënten met een biventriculair hart, kan men een gewicht lager dan 2.5kg toch als risicofactor voor reCoA weerhouden (26).
1.10.3
Hersteltechniek
Er wordt gesteld dat het optreden van reCoA afhankelijk is van de techniek gebruikt bij initieel herstel (8). ReCoA kwam het meest frequent voor bij herstel door middel van simpele end-to-end anastomose (6, 8, 13, 20, 21). Dit kan te wijten zijn aan residueel ductaal weefsel dat de kans verhoogt op reCoA (15, 18, 25). Bij extended end-to-end anastomose is het probleem
16
van reCoA veel minder frequent, vermoedelijk omdat hier het ductale weefsel ruim gereseceerd wordt (4, 17) en omdat deze techniek toelaat om distale aortabooghypoplasie op te vangen (21).
Het geïsoleerd patchherstel en de extended end-to-end anastomose werden bevonden als technieken met de laagste incidentie op reCoA.Bij neonaten resulteert het patchherstel in een hoger risico op reCoA dan bij oudere patiënten (21), vandaar dat bij neonaten extended end-to-end anastomose de voorkeur geniet (4, 8, 21). Deze bevindingen werden bevestigd door een studie waarin gerapporteerd werd dat alle chirurgische technieken naast de extended end-to-end anastomose in de leeftijdscategorie tot 12 maanden onafhankelijk geassocieerd waren met een hogere nood aan re-interventie (4). Zowel patch aortoplastie als subclavian flap herstel geeft bij die jonge kinderen een hoger risico op reCoA (17). Bij neonaten kan geopteerd worden voor een subclavian flap herstel (21), alhoewel hiervoor wel een hogere incidentie van reCoA werd gevonden (5, 8, 20). Dit kan verklaard worden door het achterblijven van ductaal weefsel (21). Verder is geweten dat het type patch wel degelijk invloed heeft op het reCoA risico (18, 25).
De voorgaande bevindingen staan in contrast met de resultaten van enkele andere studies. Er werd geen belangrijk verschil in percentage reCoA gerapporteerd wanneer extended end-to-end anastomose vergeleken werd met SFA en gebruik van patchmateriaal bij initieel herstel (13). Een andere studie sluit zich hierbij aan en kon geen significante verschillen tussen de chirurgische technieken onderling aantonen betreffende het aantal re-interventies (16). Re-interventies zijn frequenter bij initiële BA en stenting (8). De hoogste percentages werden gerapporteerd bij jonge kinderen (5-7). Dit is enigszins voorspelbaar omdat de structuren nog in volle groei zijn. Men verklaart deze resultaten ook door de aanwezigheid van reactief ductus arteriosus weefsel in deze jonge populatie. Bij meer onvoorspelbare re-interventies is er geen verschil in frequentie van reCoA tussen chirurgische en interventionele behandelingen waarneembaar (5).
1.10.4
Hypoplastische boog
Een van de studies beschreef de aanwezigheid van een hypoplastische aortaboog preoperatief bij de helft van de patiënten die nood had aan re-interventie (21). Hypoplasie ter hoogte van de isthmus is erkend als risicofactor voor reCoA (3, 8). Ook andere studies concludeerden dat de anatomie van de aortaboog (20) of de aanwezigheid van hypoplasie een invloed heeft op het aantal reCoA (3). Dit is in tegenstrijd met een publicatie waarin beschreven wordt dat aortabooghypoplasie niet als risicofactor kon worden aangetoond (13). Ook een proximale booghypoplasie kon niet in verband gebracht worden met frequentere nood aan re-interventie (16).
17
1.10.5
Piekgradiënt aortaboog
De aanwezigheid van een initiële pieksnelheid ≥2.5m/s postoperatief na CoA herstel via thoracotomie, leidt tot een hoger risico op re-interventie (16). Bij herstel met Norwood procedure voor univentriculaire hartaandoeningen wordt een piekgradiënt >10mmHg bij ontslag, geassocieerd aan een verhoogd risico op reCoA (14).
1.10.6
Aortopulmonale index
Onder aortopulmonale index (API) verstaat men de preoperatieve verhouding tussen de diameter van de aortaklep ten opzichte van de diameter van de pulmonaalklep. Lage aortopulmonaire index is geassocieerd met vroege re-interventie voor reCoA. Er werd een omgekeerd evenredig verband aangetoond waarbij een API<0.6 de beste correlatie gaf met reCoA. Verder werden geen verschillen in API aangetoond wanneer geïsoleerde CoA vergeleken werd met geassocieerde cardiale anomalieën (13).
1.10.7
Pre-operatieve z-score aorta anulus en z-score sinotubulaire junctie
Ook deze twee scores werden als significante factoren bevonden voor vroege re-interventie1.
Er werd een omgekeerd evenredig verband gevonden tussen deze z-scores en de risico’s op vroege re-interventie. Waarden <-2 voor deze parameters wezen op hoger risico op vroege re-interventie, maar hebben een te lage sensitiviteit om klinisch bruikbaar te zijn. Z-scores die aortaboog beschreven werden niet significant bevonden als risicofactor voor vroege re-interventie (13).
1.10.8
Diameter aorta
De diameter van het vernauwde aortasegment zou predictief zijn voor reCoA op lange termijn. Hierbij weerhield men een diameter kleiner dan 3.5 mm voor de angioplastie en een diameter kleiner of gelijk aan 6mm na de angioplastie als hoger risico voor re-interventie (8).
Terwijl de ene studie de diameter van de aorta ascendens en de ventriculaire morfologie niet weerhoudt als risicofactor (25), concludeerde een andere studie dat een smallere diameter van de aorta ascendens wel als predictieve factor voor reCoA kan worden gebruikt (12).
1.10.9
Bloeddrukgradiënt arm-been
De bloeddrukgradiënt aan het einde van de operatie werd niet als predictor bevonden. Wanneer echter de bloeddrukgradiënt bij ontslag uit het ziekenhuis als risicofactor worden beschouwd, is er wel een relatie met het aantal reCoA’s zichtbaar. De bloedgradiënt bij de
1
18
groep patiënten met een reCoA was bijna dubbel zo hoog als de groep die geen reCoA ontwikkelde (12). Deze bevindingen stroken niet met een andere studie die geen voorspellende waarde kon toekennen aan de bloeddrukgradiënt bij ontslag (18).
1.10.10 Coarctatie index
De coarctatie index (CoA-I) beschrijft de verhouding van de diameter ter hoogte van het nauwste segment van de aortaboog ten opzichte van de aorta descendens ter hoogte van het diafragma. Door middel van transthoracale echografie kan men de CoA-I bepalen. Analyse van deze risicofactor zowel bij Norwood procedure voor neonaten met een HLHS als bij minder gecompliceerde cardiale afwijkingen met aanpak langs laterale thoracotomie, toonde aan dat CoA-I<0,7 een betrouwbare predictor is (18).
1.11 Gevolgen van onbehandelde reCoA
ReCoA blijft een probleem na behandeling van een CoA (4, 5, 21), ongeacht de verschillende toegepaste technieken (21). Een reCoA kan verschillende keren bij dezelfde patiënt voorkomen (11). Het kan naast eventuele geassocieerde cardiale anomalieën de oorzaak zijn van mortaliteit (21). CoA of reCoA zorgt voor een verhoogde afterload waardoor het ventrikel overbelast wordt en later klepregurgitatie in het systeemventrikel zal optreden. Uiteindelijk zal dit dan ook weerslag hebben op de pulmonale circulatie en de systeemcirculatie in het gedrang brengen (25).
1.12 Behandelingsopties reCoA
Bij reCoA kunnen klinische tekenen de doorslag geven om over te gaan tot herstel (15, 19). De aanwezigheid van arteriële hypertensie, hartfalen of verminderde LV functie op echografie, kunnen suggestief zijn voor herval en zijn een goede indicatie voor behandeling (15, 19, 20). De indicaties voor behandeling zijn in principe dezelfde als bij de natieve coarctatio (5, 8, 15, 19, 20).
Herstel kan zowel chirurgisch als met ballonangioplastie (1, 2, 8, 13, 15, 16, 20, 21). Het huidig beleid stelt herstel van reCoA met BA voorop (2, 6, 8, 11, 21), met of zonder stent (3, 6, 8, 11), aangezien het een zeer effectieve behandeling is met een hoge slaagkans voor de meerderheid van de patiënten (6, 8, 25). Bovendien is er minder kans op complicaties in vergelijking met chirurgisch herstel (8). BA wordt aanbevolen bij patiëntjes jonger dan 4 jaar zonder booghypoplasie. Als er hypoplasie is, zijn de resultaten vaak beter na een chirurgisch herstel (20).
Indien na ballondilatatie opnieuw reCoA optreedt, is dit in de meerderheid van de patiënten bijna onmiddellijk na de angioplastie waar te nemen. Na chirurgie duurt het meestal veel
19
langer vooraleer de CoA terugkomt (20). Onder andere hypoplasie van de aortaboog verlaagt het slaagpercentage van BA bij reCoA maar ook de anatomische morfologie en de timing van de reCoA dragen hiertoe bij (6, 15, 19, 20). Het plaatsen van een stent kan hier een oplossing bieden (6-8, 19). Wanneer op langere termijn het stuk gaat restenoseren, kan men ook opteren voor een simpele herdilatatie (8).
Het chirurgisch herstel wordt voorbehouden voor meer complexe gevallen of patiënten waarbij BA niet mogelijk of onsuccesvol was (8). Wanneer de BA onsuccesvol blijkt, wordt in tweede instantie geopteerd voor patchherstel (2, 21). De meest frequent toegepaste techniek is het wegnemen van het vernauwde deel en er een rechte buisprothese in de plaats zetten. Dit gebeurt via linker laterale thoracotomie. Er kan ook gekozen worden voor resectie van het segment en plaatsen van een vaatprothese terwijl de patiënt aangesloten is op extracorporele circulatie. Bij patiënten met meer ingewikkelde anatomie kan de patiënt in diepe hypothermie gebracht worden. Bij oudere kinderen en volwassenen wordt er soms gekozen voor een extra-anatomische bypass. Deze techniek heeft als voordeel dat het vrij prepareren van de dense formaties rond de vorige operatieplaats niet nodig is. Bovendien hoeft men de patiënt niet op extracorporele circulatie te zetten (8).
20
2 Vraagstelling
Het doel van deze studie is om de incidentie van reCoA na te gaan in functie van de onderliggende pathologie. De vraag wordt gesteld of reCoA meer frequent voorkomt bij geïsoleerde of bij complexe coarctatio. Er worden ook een aantal potentiële risicofactoren met betrekking tot reCoA onderzocht. Het definiëren van risicofactoren laat toe om patiënten te identificeren die eventueel in aanmerking komen voor aangepast management (18). Bovendien kunnen dankzij deze studie de resultaten van het UZ Gent vergeleken worden met de resultaten uit andere studies.
21
3 Methodologie
3.1
Literatuurstudie
Aanvankelijk werd een literatuurstudie verricht waarbij een aantal artikels met de huidige kennis over het onderwerp werden geïntegreerd in de inleiding. Artikels werden gevonden via Pubmed, Embase en Google Scholar. Zoektermen zoals ‘aortic coarctation’, ‘recurrent aortic coarctation’, ‘predictors of recoarctation’ en ‘causes of recoarctation’ werden gebruikt. Ook de sneeuwbalmethode resulteerde in een aantal bruikbare artikels.
3.2
Gegevensverzameling en studiepopulatie
Voor het onderzoek werd retrospectief data verzameld van 361 patiëntjes die in het UZ Gent geopereerd werden voor zowel geïsoleerde als complexe coarctatio. Alle patiënten ondergingen een operatief herstel van een CoA of een onderbroken aortaboog van 1995 tot 2018. Vooraleer van start kon gegaan worden met de gegevensverzameling, moest goedkeuring verkregen worden van de Commissie voor Medische Ethiek aan het Universitair Ziekenhuis van Gent. Projectnummer EC/2018/0962 werd toegekend en geklasseerd onder het Belgisch registratienummer BE670201837065. De data werd vervolgens geëxtraheerd uit het elektronisch patiëntendossier dat geraadpleegd werd in het UZ Gent. De patiënten werden gevolgd gedurende een mediane follow-up duur van 8,2 jaar per patiënt. Over 43 patiënten (11,9%) werd geen informatie meer gevonden vanaf 2013. Deze werden geclassificeerd als lost-to-follow-up.
In de database werd volgende informatie verzameld: geboortedatum, geslacht, prematuriteit, aortaklepanatomie (bicuspied of tricuspied), onderbroken of doorlopende aortaboog, geassocieerde cardiale en niet cardiale afwijkingen, genetische afwijkingen, interval tot herstel, datum van herstel, preoperatieve lengte en gewicht, preoperatieve shock, diameters van de verschillende aortaboogsegmenten, benadering voor chirurgie, type chirurgie, type patch, geassocieerde chirurgie, aortaklemtijd, ECC1, DHCA2, ACP3, mortaliteit, echogradiënt
bij ontslag, nood aan re-interventie, soort re-interventie en interval tot re-interventie, follow-up data, bloeddruk bij follow-up en echogradiënt over de boog bij follow-up.
Op basis van bovenstaande variabelen konden een paar berekende waarden worden afgeleid. De body surface area (BSA) werd berekend met behulp van de lengte en het gewicht van het kind. Volgende formule werd gebruikt:√𝑔𝑒 𝑖𝑐ℎ𝑡 𝑔 𝑒 𝑔𝑡𝑒 𝑐
3600 (27).
1 Extracorporele circulatie 2
Diep hypothermisch circulatoir arrest 3 Antegrade cerebrale perfusie
22
Een hypoplastische boog werd op twee manieren gedefinieerd. Enerzijds werd de hypoplastische boog bekeken op basis van de definitie van Moulaert, waarbij initieel rekening gehouden wordt met de relatie tussen de absolute diameter van de delen van de aortaboog en de diameter van de aorta ascendens (28). De diameter van de aorta descendens is goed gecorreleerd met het gewicht (17), waardoor volgende formule gehanteerd kan worden om de hypoplasie volgens Moulaert te definiëren: a a a a
k (29). Een
hypoplastische boog werd geconcludeerd indien via voorgaande formule een waarde <1 werd bekomen (29). Anderzijds werd de hypoplastische boog bepaald volgens de z-waarden. De z-waarde komt overeen met het aantal standaarddeviaties dat de diameter van de boog afwijkt ten opzichte van de gemiddelde gezonde patiënt (17). Het berekenen van z-waarden voor een gegeven diameter van de aorta is gebaseerd op beeldvormend onderzoek bij kinderen met normale aortadiameters (9, 30). Voor de berekening werd gebruik gemaakt van de Boston calculator (18, 30). Deze calculator baseert zich op data die gedurende 12 jaar verzameld werd van gezonde kinderen en wordt regelmatig geüpdatet (30). Per definitie werd gesteld dat een z-waarde <-2 geclassificeerd wordt als hypoplastische boog (17, 21).
De bloeddrukgradiënt werd bekomen door het verschil te nemen tussen bloeddruk aan de rechterarm en het been. Indien geen data beschikbaar over de bloeddruk aan de rechterarm of de meting uitgevoerd werd aan beide benen, werd het kleinste verschil in systolische bloeddruk tussen arm en been bij de laatste follow-up genoteerd. De gradiënt werd als 0 beschouwd als de bloeddruk ter hoogte van de arm lager was dan ter hoogte van het been omdat dit de normale fysiologische situatie van bloeddrukverschil bij een gezond persoon weerspiegelt (31).
Zowel de echogradiënt bij ontslag als de bloeddrukgradiënt bij follow-up werden gecategoriseerd in twee groepen op basis van een al dan niet significante gradiënt. Hierbij werd de ondergrens voor een significante gradiënt op 20 mmHg gesteld, aangezien dit vaak de ondergrens is om te spreken van een reCoA (13, 21). Gradiënten <20 mmHg werden dus als niet-significant beschouwd.
3.3
Statistiek
Analyse van de database gebeurde via ‘SPSS statistics 26’. Door middel van descriptieve statistiek werd de patiëntenpopulatie beschreven. De kwantitatieve variabelen worden uitgedrukt aan de hand van mediaan en interkwartielafstand in geval van niet-normale verdeling van de data en door gemiddelde en standaarddeviatie bij normaal verdeelde data. De kwalitatieve variabelen worden beschreven door middel van aantal en percentage. Om een idee te krijgen over de variabelen die mogelijks een invloed hebben op de uitkomst na
23
CoA herstel, werd eerst gebruik gemaakt van chi-kwadraattest of Fisher exact test voor categorische variabelen en Mann-Whitney-U test voor continue variabelen.
Vervolgens werden met behulp van overlevingsanalyses op basis van de Kaplan-Meier methode de potentiële risicofactoren voor reCoA en overleving onderzocht. Univariate analyse werd verricht door Cox-regressie analyse. Daarna werd een multivariaat model opgesteld met de eerder weerhouden potentiële risicofactoren door middel van een backward stepwise model via de Cox-regressie. Op die manier konden de variabelen geïdentificeerd worden die onafhankelijk geassocieerd zijn met reCoA. Een significantieniveau van p<0.05 werd bij alle testen gehanteerd en het grootte-effect van de weerhouden factoren werd weergegeven door hazard ratio met 95% betrouwbaarheidsinterval.
Voor de statistische analyse werd de database opgesplitst in twee grote groepen: een groep geopereerd via sternotomie en een groep geopereerd via thoracotomie. Via deze onderverdeling werd gepoogd om de complexe van de simpele coarctatio te onderscheiden. Wanneer voor chirurgische aanpak door middel van sternotomie werd gekozen, werden de patiënten geclassificeerd onder complexe CoA. Wanneer voor thoracotomie werd gekozen, waren er over het algemeen geen geassocieerde cardiale aandoeningen en werd de patiënt beschouwd als iemand met een simpele CoA. Aangezien er vaker voor een sternotomie wordt gekozen wanneer er geassocieerde cardiale afwijkingen zijn of wanneer het om een zeer diffuse aortapathologie betreft (2, 16, 20), leek dit ons de meest representatieve onderverdeling.
Sommige types chirurgie werden maar zelden toegepast in de studiepopulatie. Hierdoor is het moeilijk representatieve resultaten te genereren voor de analyses op overleving en re-interventie betreffende de toegepaste chirurgische techniek. Bijgevolg werden de chirurgische technieken opgedeeld in 3 grote groepen zodat in iedere groep voldoende patiënten konden geïncludeerd worden om meer betrouwbare analyses uit te kunnen voeren. Een eerste grote groep was de end-to-end anastomose, een tweede groep beschreef alle patiënten die herstel kregen met behulp van een subclavian flap en de derde groep omvat alle patiënten die herstel kregen met behulp van een patch. De patiënten die een Norwood procedure ondergingen werden geclassificeerd onder de groep die patchherstel onderging.
24
4 Resultaten
4.1
Demografie van de populatie
De totale populatie bestaat uit 361 patiënten die op een mediane leeftijd van 13 dagen chirurgisch werden behandeld in het UZ Gent. Patiënten van het mannelijk geslacht vertegenwoordigden 64,3% van de totale populatie. Een bicuspide aortaklep werd bij 60,9% van de patiënten vastgesteld. Bij meer dan de helft van de patiënten werd een geassocieerde cardiale afwijking vastgesteld. Een overzicht van de aanwezige hartafwijkingen is terug te vinden in grafiek 1, waarbij duidelijk blijkt dat geïsoleerde CoA veelal via thoracotomie wordt hersteld. Meer complexe correctie van de aortaboog gaat gepaard met herstel van geassocieerde intracardiale defecten via sternotomie, tenzij het een geïsoleerd VSD betreft. In dit geval is de keuze tussen sternotomie en thoracotomie evenwichtiger. Bij de geassocieerde linkerventrikeluitstroomobstructie (LVOTO) werd 57,6% van de patiënten gediagnosticeerd met een Shone complex. De rest van de patiënten presenteerde met een aortaklepstenose, enkelingen met een sub- of supravalvulaire stenose. Onder de andere biventriculaire hartafwijkingen werden voornamelijk patiënten met een compleet atrioventriculair septumdefect (CAVSD) en patiënten met een transpositie van de grote vaten (TGA) geregistreerd. CAVSD werd vastgesteld bij 15,9% van de biventriculaire hartafwijkingen, terwijl 36,4% een TGA met VSD had en 11,4% een TGA met VSD en dubbele uitstroom van het rechterventrikel (DORV). Bij de univentriculaire harten ging het hoofdzakelijk om HLHS (57,8%). Ook TGA met een dubbele instroom van het linkerventrikel (DILV) en een TGA met een tricuspiedklepatresie werden respectievelijk bij 17,7% en 13,3% van de patiënten genoteerd.
Grafiek 1: Overzicht van geassocieerde cardiale afwijkingen binnen de groep van sternotomie (complexe CoA) en binnen de groep van thoracotomie (simpele CoA).
25
Genetische afwijkingen werden teruggevonden bij 10,2% van de totale populatie. Er werd bij 7 kinderen het velocardiofaciaalsyndroom of microdeletie 22q11 vastgesteld, 6 kinderen hadden het syndroom van Down en 4 kinderen werden gediagnosticeerd met Turner syndroom. Bij de rest van de kinderen werden andere deleties, translocaties of meer zeldzame genetische syndromen vastgesteld. Van de 277 patiënten (76,7%) die nog in follow-up zijn, hebben 24 patiënten (8,1%) last van arteriële hypertensie waarvoor zij actief medicamenteus behandeld worden.
Slechts 12 patiënten ondergingen een interventie voorafgaand aan het chirurgisch CoA herstel. Het betreft 7 patiënten die een dilatatie van de aortaklep ondergingen, meestal omwille van een aortaklepstenose. Twee oudere patiënten ondergingen initieel een ballondilatatie van de CoA. Deze kinderen waren ongeveer 9,5 jaar en 12 jaar oud wanneer ze uiteindelijk een chirurgisch herstel ondergingen. Een ander kind had nood aan een septostomie op de 1ste dag postnataal omwille van een transpositie van de grote vaten met
aanwezigheid van een ventrikelseptumdefect. Twee kinderen ondergingen een niet-cardiale ingreep vooraf, namelijk een tonsillectomie en een pylorusstenose.
Het voorkomen van een hypoplastische boog, is sterk afhankelijk van de definitie die gebruikt wordt. Volgens de definitie van Moulaert, wordt de aortaboog bij 27,9% van de studiepopulatie als hypoplastisch beschouwd terwijl bij het definiëren volgens de z-waarden, de prevalentie van een hypoplastische boog oploopt tot 67,5% van de populatie. Ook wanneer binnen de groep van simpele en complexe CoA de prevalentie volgens Moulaert en volgens de z-waarde wordt geverifieerd, is er een merkbaar verschil. Binnen de groep van simpele CoA is er een hypoplastische boog volgens Moulaert in 16,3% van de patiënten, terwijl volgens de z-waarde bij 51,7% een hypoplastische boog werd vastgesteld. Bij een complexe CoA werd respectievelijk een hypoplastische boog geconstateerd bij 46,2% en 92,2%. Er kan geconcludeerd worden dat de definitie van aortabooghypoplasie op basis van z-waarden een merkelijke overschatting geeft van de incidentie dan wanneer de Moulaert formule gehanteerd wordt.
Er zijn een aantal significante verschillen tussen de groep met een simpele CoA en complexe CoA wanneer de beschrijvende parameters worden bekeken. De patiënten met een complexe CoA zijn over het algemeen jonger bij chirurgisch herstel, hebben een lager preoperatief gewicht, zijn kleiner, hebben vaker een onderbroken aortaboog of andere geassocieerde cardiale afwijkingen en minder frequent een bicuspide aortaklep in vergelijking met de groep met simpele CoA. In tabel 1 zijn de beschrijvende parameters van de populatie terug te vinden.
26 Totale populatie (n=361) Simpele CoA (n=248) Complexe CoA (n=113) p-waarde Leeftijd (dagen) 13 (6,0-49,5) 21 (8,0-69,5) 7 (5,0-12,0) <0.001 Geslacht man vrouw 232 (64,3%) 129 (35,7%) 162 (65,3%) 86 (34,7%) 70 (61,9%) 43 (38,1%) 0.535 Gewicht (kg) 3,490 (2,900-4,160) 3,600 (3,000-5,300) 3,200 (2,738-3,600) <0.001 Lengte (cm) 51 (49,0-55) 52 (49,0-58,0) 50 (48,0-51,8) <0.001 Prematuur 39 (10,8%) 29 (11,7%) 10 (8,8%) 0.420 Geassocieerde cardiale afwijking 199 (55,1%) 91 (36,7%) 108 (95,6%) <0.001 IAA1 38 (10,5%) 3 (1,2%) 35 (31,0%) <0.001 Bicuspide AoV2 220 (60,9%) 165 (66,5%) 55 (48,7%) 0.001 Geassocieerde niet-cardiale afwijking 24 (6,6%) 19 (7,7%) 5 (4,4%) 0.252 Genetische afwijking 37 (10,2%) 23 (9,3%) 14 (12,4%) 0.365 Voorgaande interventie 12 (3,3%) 8 (3,2%) 4 (3,5%) 1.000 Preoperatieve shock 61 (16,9%) 36 (14,5%) 25 (22,1%) 0.074
Tabel 1: Beschrijvende parameters van de populatie met het verschil tussen de groep met simpele en complexe CoA gekwantificeerd door de p-waarde.
4.2
Operatieve data
Het merendeel van CoA patiënten werden via thoracotomie geopereerd. In 31,3% van de patiënten werd de aortaboog via sternotomie hersteld. De verdeling van de verschillende toegepaste technieken is terug te vinden in grafiek 2. Het is duidelijk dat bij een simpele CoA in de meeste gevallen wordt gekozen voor extended end-to-end anastomose. Subclavian flap herstel of reversed subclavian flap herstel werd enkel toegepast bij de simpele CoA. Binnen de groep met complexe CoA ondergaat een aanzienlijk deel een Norwood procedure, gevolgd door operatief herstel met extended end-to-end anastomose en patchherstel.
1
Interrupted aortic arch 2
27
Grafiek 2: Chirurgische technieken weergegeven naargelang de benadering via sternotomie (complexe CoA) of thoracotomie (simpele CoA).
Bij 35,2% van de totale populatie werd er naast herstel van CoA, geassocieerde chirurgie uitgevoerd. De meerderheid van de patiënten die geassocieerde chirurgie nodig had, werd geopereerd via sternotomie en dus beschouwd als complexe CoA. Zowel de gebruikte chirurgische technieken als de nood voor geassocieerde chirurgie en de aanwezigheid van majeure complicaties zijn significant verschillend tussen de groep met een complexe en simpele CoA. De verschillen tussen beide groepen worden weergegeven in tabel 2.
Totale populatie (n=361) Simpele CoA (n=248) Complexe CoA (n=113) p-waarde Thoracotomie 248 (68,7%) / / / Sternotomie 113 (31,3%) / / / Chirurgische techniek ETE1 Subclavian flap Patchherstel Norwood
ETE+ reversed SFA ETE + patch 263 (72,9%) 2 (0,6%) 29 (8,0%) 46 (12,7%) 15 (4,2%) 6 (1,7%) 229 (92,3%) 2 (0,8%) 1 (0,4%) 0 (0,0%) 15 (6,0%) 1 (0,4%) 34 (30,1%) 0 (0,0%) 28 (24,8%) 46 (40,7%) 0 (0,0%) 5 (4,4%) <0.001 Geassocieerde chirurgie 127 (35,2%) 22 (8,9%) 105 (92,9%) <0.001 Majeure complicaties 86 (23,8%) 41 (16,5%) 45 (39,8%) <0.001
Tabel 2: Beschrijvende perioperatieve parameters voor de populatie met het verschil tussen simpele en complexe CoA gekwantificeerd door de p-waarde.
28
4.3
Re-interventie
Na chirurgisch herstel, werd reCoA vastgesteld in 21,9% van de totale populatie. Het aantal patiënten dat reCoA ontwikkelde bij een simpele CoA bedroeg 19,4%, terwijl dit 27,4% was bij een complexe CoA. Het voorkomen van reCoA is niet significant verschillend tussen de beide groepen. De mediane duur tot re-interventie was globaal ongeveer 4 maanden na initieel herstel bij de patiënten met reCoA. Bij de grote meerderheid werd ballondilatatie van de reCoA uitgevoerd. Slechts bij 4 patiënten werd gekozen voor chirurgische re-interventie, gewoonlijk omwille van onbehandelde residuele aortabooghypoplasie. In tabel 3 zijn descriptieve variabelen terug te vinden in verband met re-interventie zowel voor de totale populatie als voor de subgroepen. Bij complexe CoA is het interval tot re-interventie significant korter en de echogradiënt bij ontslag significant lager in vergelijking met de simpele CoA. Er kan geen significant verschil in echogradiënt bij follow-up aangetoond worden tussen beide groepen. Binnen de groep van simpele CoA is het aantal significante echogradiënten bij follow-up niet-significant verschillend wanneer BA en chirurgie bij herstel van reCoA werden vergeleken, idem voor de groep met complexe CoA.
Totale populatie (n=361) Simpele CoA (n=248) Complexe CoA (n=113) p-waarde Re-interventie BA Chirurgie 79 (21,9%) 75 (20,8%) 4 (1,1%) 48 (19,4%) 45 (18,1%) 3 (1,2%) 31 (27,4%) 30 (26,5%) 1 (0,9%) 0.085
Interval tot
re-interventie (jaar) 5,5 (0,4-12,4) 6,8 (0,7-14,1) 2,1 (0,3-9,8) <0.001 Echogradiënt bij ontslag 15 (10,5-20,0) 15 (11,0-20,0) 14 (9,5-18,0) 0.023 Significante1 echogradiënt bij ontslag 92 (28,7%) 73 (31,5%) 19 (21,3%) 0.073 Echogradiënt bij follow-up 20 (15,0-27,0) 20 (15,0-20,0) 20 (12,0-30,0) 0.982 Significante echogradiënt bij follow-up 132 (51,4%) 91 (50,6%) 41 (53,2%) 0.693
Tabel 3: Beschrijvende parameters betreffende de re-interventie zowel voor de totale populatie als voor de complexe en de simpele CoA afzonderlijk. Het verschil tussen simpele en complexe CoA gekwantificeerd door de p-waarde.
Omdat de totale populatie buiten de gemeenschappelijke aanwezigheid van een CoA zeer divers is, wordt ervoor gekozen om de groep met complexe en de groep met simpele CoA afzonderlijk te analyseren. De meeste beschrijvende parameters verschillen significant tussen beide groepen waardoor ze aan de basis niet echt vergelijkbaar zijn.
