Resumos
O método de perfusão encefálica para a adequada proteção cerebral evoluiu desde o início da circulação extracorpórea. As limitações de tempo de atuação na parada circulatória total em hipotermia profunda, a ineficiente manutenção do metabolismo encefálico na retroperfusão cerebral e os cuidados relacionados à prevenção de eventos embólicos na perfusão cerebral seletiva resultaram em diferentes métodos de proteção cerebral durante sua evolução, principalmente nas operações que envolvem o arco aórtico. O fluxo arterial anterógrado, em oposição ao fluxo arterial retrógrado, e os sítios de canulação que permitem esse fluxo anterógrado são hoje, em associação à hipotermia moderada sistêmica, considerados o método mais efetivo de proteção cerebral.
Circulação extracorpórea; Encéfalo; Perfusão; Hipotermia induzida
Brain perfusion for adequate cerebral protection has changed over the years. The limitations of the time during total circulatory arrest with deep hypotermia, the inefficient cerebral metabolism during retrograde perfusion and special care to prevent cerebral embolism during antegrade perfusion have resulted in the development of different methods of cerebral protection during the evolution of aortic arch operations. Antegrade cerebral perfusion associated with moderate hypothermia is today, considered the best option for cerebral protection.
Extracorporeal circulation; Brain; Perfusion; Hypothermia; induced
ARTIGO DE REVISÃO
Proteção cerebral: sítios de canulação arterial e vias de perfusão do cérebro
Ricardo Ribeiro DiasI; Isaac Azevedo SilvaII; Alfredo Inácio FiorelliIII; Noedir Antonio Groppo StolfIV
IMédico Assistente da Unidade Cirúrgica de Cardiopatias Gerais do InCor HCFMUSP
IIResidente do InCor HCFMUSP
IIIDiretor da Unidade Cirúrgica de Cardiopatias Gerais do InCor HCFMUSP
IVProfessor Titular da Disciplina de Cirurgia Cardiovascular da Faculdade de Medicina da USP; Diretor da Divisão de Cirurgia do InCor HCFMUSP
Endereço para correspondência Endereço para correspondência: Ricardo R Dias Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44 - 2ºandar sala 13 São Paulo, SP -CEP: 05403-000 E-mail: diasrr@hotmail.com
RESUMO
O método de perfusão encefálica para a adequada proteção cerebral evoluiu desde o início da circulação extracorpórea. As limitações de tempo de atuação na parada circulatória total em hipotermia profunda, a ineficiente manutenção do metabolismo encefálico na retroperfusão cerebral e os cuidados relacionados à prevenção de eventos embólicos na perfusão cerebral seletiva resultaram em diferentes métodos de proteção cerebral durante sua evolução, principalmente nas operações que envolvem o arco aórtico. O fluxo arterial anterógrado, em oposição ao fluxo arterial retrógrado, e os sítios de canulação que permitem esse fluxo anterógrado são hoje, em associação à hipotermia moderada sistêmica, considerados o método mais efetivo de proteção cerebral.
Descritores: Circulação extracorpórea. Encéfalo. Perfusão. Hipotermia induzida.
INTRODUÇÃO
A circulação extracorpórea (CEC), idealizada por John Gibbon, em 1953, mudou a história da cirurgia cardiovascular. Graças à engenhosa máquina de coração-pulmão artificial, tornou-se possível a realização de procedimentos intra e extracardíacos com segurança, em campo operatório exangue.
Contudo, especialmente nas operações envolvendo o arco aórtico, o dano cerebral secundário aos fenômenos embólicos, ao período da parada circulatória total (PCT) ou aos métodos de perfusão parcial ou total do encéfalo de forma imperfeita, ainda é causa de morte, de seqüelas motoras e/ou cognitivas permanentes ou transitórias.
Com o objetivo de se reduzir a morbidade neurológica nessas situações, vários métodos têm sido propostos para uma melhor proteção cerebral durante as operações no arco aórtico.
Sem dúvida, a PCT sob hipotermia profunda é método simples, prático e reprodutível. Proporciona um campo operatório exangue e livre de cânulas, permite clara inspeção das estruturas, bem como segurança na confecção das anastomoses. Apesar destes atrativos, a PCT sob hipotermia profunda não é isenta de complicações. Estudos clínicos controlados demonstram complicações neurológicas freqüentes em adultos submetidos a operações com o uso da PCT [1]. Além dos acidentes vasculares cerebrais, secundários aos fenômenos embólicos, a disfunção neurológica temporária ocorreu em até 20% dos pacientes [1,2]. Outro importante fator limitante é o tempo da PCT. Estudos sugerem que o déficit cognitivo será mais freqüente quando o tempo de parada circulatória for superior a 25 minutos [3-5]. Além disso, recentes estudos em animais, bem como em seres humanos, sugerem que a supressão metabólica cerebral durante a hipotermia é menos completa do que se postulava inicialmente [4,6].
Diante deste quadro de proteção cerebral inadequada com hipotermia profunda associada à PCT, formas alternativas de se manter a perfusão cerebral durante a parada circulatória sistêmica foram experimentadas. Em 1988, Ueda et al. [7,8] relataram perfusão cerebral por meio da infusão de sangue oxigenado, pela veia cava superior, o que ficou conhecido como perfusão cerebral retrógrada. Essa infusão contínua de sangue arterial pelo sistema venoso com pressão de fluxo não maior que 25mmHg objetiva a oferta contínua de nutrientes e oxigênio ao sistema nervoso central, bem como possibilita a remoção de debris ou êmbolos arteriais. Entretanto, estudos subseqüentes em animais falharam em demonstrar benefício metabólico significativo através da perfusão cerebral retrógrada. Estes estudos observaram apenas vantagens relacionadas à remoção de êmbolos do sistema arterial.
Antes mesmo da concepção da perfusão retrógrada, Frist et al. [9] e Cooley et al. [10], trabalhando separadamente, buscaram manter a perfusão cerebral pela via anterógrada por meio da canulação das artérias do arco aórtico. Todavia, os resultados não foram os esperados, principalmente devido à utilização de perfusão cerebral normotérmica ou discretamente hipotérmica, comuns àquela época.
Coube a Crittenden et al. [11] apresentarem a superioridade da perfusão cerebral anterógrada sobre os demais métodos de proteção cerebral. A partir de estudo experimental, onde por meio do rigoroso controle da temperatura e da perfusão cerebral anterógrada a baixo fluxo, demonstraram melhor preservação do pH intracelular e dos estoques energéticos no cérebro destes animais.
Atualmente, a perfusão cerebral anterógrada com parada circulatória sistêmica em hipotermia parece ser a técnica que confere proteção cerebral mais eficiente nas operações do arco aórtico.
Demonstrada a eficácia da perfusão anterógrada, surgem questionamentos quanto ao melhor sítio de canulação arterial para o estabelecimento da perfusão anterógrada.
O presente trabalho de revisão objetiva estudar os sítios já descritos de canulação arterial e as vias de perfusão cerebral, ressaltando suas vantagens e desvantagens.
É importante notar que, apesar da questão se voltar especificamente às doenças da aorta torácica, ela torna-se relevante a outras afecções cardiovasculares, uma vez que, quando houver acometimento da aorta ascendente que impeça sua canulação direta, faz-se necessário o conhecimento e o domínio de sítios alternativos de canulação arterial para o estabelecimento da CEC.
DISCUSSÃO
Em revisão da literatura existente sobre o assunto, encontramos citações de vários locais de canulação arterial, desde a própria aorta ascendente, com ou sem dissecção local, passando pelos vasos do arco, dos membros superiores, da região cervical e dos membros inferiores.
Em sua maioria são estudos retrospectivos ou relatos de série de casos. Quando prospectivos, não são randomizados. Porém, são importantes pelas informações obtidas relacionadas aos benefícios e complicações nas diversas localizações de canulação.
Em relação às vias alternativas à aorta ascendente, a artéria axilar direita (ou subclávia direita) foi o acesso mais citado. Esta via de acesso permite perfusão anterógrada contínua e freqüentemente está livre de dissecção, bem como de doença aterosclerótica. Os afeitos a utilização da artéria femoral defendem ser esta uma via segura, de fácil acesso e ser técnica já consagrada. Há ainda quem advogue vias menos usuais, como a artéria braquial, a artéria carótida na porção cervical, a canulação da aorta por via transventricular e, ainda, a própria aorta ascendente na vigência de dissecção aguda proximal [12].
ARTÉRIA FEMORAL
A artéria femoral tem sido utilizada como local para o estabelecimento da linha arterial da CEC desde os anos 50 e, apesar de atualmente ter sido suplantada pela canulação da aorta ascendente, continua como importante via de acesso quando a CEC é necessária antes da esternotomia ou quando a aorta ascendente não é viável.
É de fácil acesso, por ser vaso superficial e facilmente identificável. Caso ocorra lesão iatrogênica do vaso, pela presença de placas ateroscleróticas, sua correção por meio de plastias, interposição de tubo, ou mesmo pela realização de enxerto cruzado, não é difícil de ser realizada.
Uma vez que a linha arterial é estabelecida pela via femoral, o fluxo até os ramos do arco aórtico é retrógrado e, na vigência de doença aterosclerótica da aorta, ou na presença de trombos, há relatos de maior incidência de acidente vascular cerebral (AVC) e de dano visceral, por efeito embólico, quando comparados à perfusão anterógrada [13-15].
Fusco et al. [16], em 2004, revisaram 79 pacientes operados por dissecção aguda da aorta tipo A de Stanford, onde a CEC foi estabelecida pela via femoral. Neste estudo, apenas dois (2,5%) pacientes apresentaram fluxo retrógrado insatisfatório com necessidade de mudança do sítio de canulação arterial. Nenhum paciente apresentou isquemia visceral. Foram reportados sete (8,8%) casos de AVC, quatro em pacientes com grave instabilidade hemodinâmica préoperatória (tamponamentos cardíacos e pacientes submetidos a manobras de ressuscitação cardiopulmonar). Concluíram defendendo a utilização da artéria femoral nas dissecções tipo A de Stanford, uma vez que nesta afecção é pouco freqüente a associação de grave doença aterosclerótica aórtica, como corrobora Kojima et al. [17]. Contudo, reconhecem que o risco de embolização desencoraja seu uso na vigência de extensa doença aterosclerótica. Defendem, portanto, a flexibilidade da indicação desse acesso para a CEC. Kokotsakit
Kokotsakit et al. [18] advogam a não utilização da artéria femoral devido à associação elevada de AVC e isquemia visceral, citando para tal, o trabalho de Price e Harris [19]. A mesma observação é compartilhada por Sabik et al. [13]. Porém Lakew et al. [20], em estudo retrospectivo com 327 pacientes operados para a correção do aneurisma da aorta ascendente, onde 166 (50,8%) doentes foram submetidos à canulação no arco aórtico e 161 (49,2%) à canulação da artéria femoral, não observaram diferença de resultados relacionados a complicações neurológicas. E citam que as artérias, axilar e carótida, são vias alternativas importantes, quando se objetiva perfusão e proteção cerebral, principalmente nas operações sobre o arco aórtico.
ARTÉRIA AXILAR DIREITA/SUBCLÁVIADIREITA
A canulação da artéria axilar/subclávia direita foi descrita pela primeira vez por Villard et al. [21], em 1976, mas raramente descrita desde então, até que o grupo da Cleveland Clinic publicou sua experiência com 35 pacientes, em 1995 [22].
Atualmente, existe preferência pela canulação da artéria axilar/subclávia para o estabelecimento da linha arterial, pela possibilidade de perfusão cerebral seletiva nas cirurgias do arco aórtico e nas dissecções agudas da aorta. Discute-se, hoje, a melhor via de acesso, o uso de enxertos ou a canulação direta da artéria e as complicações desses diferentes métodos [13,14,18,22-25].
É interessante notar que, mesmo quando a doença degenerativa aterosclerótica acomete extensamente a aorta até a artéria inominada, a artéria axilar/subclávia raramente estão afetadas [26,27].
Na vigência de dissecção da aorta, a canulação femoral pode propiciar a perfusão pela falsa luz, com subseqüente má perfusão cerebral e visceral, com conseqüências nefastas para o paciente, o que raramente ocorre com a utilização da artéria axilar/subclávia direita [28].
Sabik et al. [13] revisaram 35 pacientes submetidos a operações diversas, onde a canulação da aorta ascendente, bem como a da artéria femoral, eram impraticáveis devido à grave doença vascular. Nestes pacientes, a artéria axilar foi o sítio de eleição para canulação através de incisão infraclavicular. A canulação procedeu-se diretamente na artéria, com utilização de cânula específica, sem interposição de enxertos protéticos. Como complicação observou-se apenas um paciente com importante redução do pulso radial ipsilateral após a operação, sendo necessária a interposição de enxerto venoso e, em outro paciente, paresia e parestesia de baixa intensidade no membro superior do lado da canulação. Nenhum evento neurológico central adverso foi registrado.
Moizumi et al. [29] analisaram, retrospectivamente, 106 casos de dissecção aguda da aorta tipo A de Stanford, com o objetivo de identificar preditores de mortalidade hospitalar. Na análise multivariada, observaram que a não realização da perfusão pela artéria axilar direita foi fator independente de risco, com odds ratio de 8,2.
Strauch et al. [22] relataram o uso de canulação direta da artéria axilar em 284 pacientes, por via infraclavicular. Em 12 (4,2%) pacientes, não se obteve fluxo arterial adequado à CEC, tendo sido necessário novo sítio de canulação. Dois (0,7%) pacientes apresentaram paresia na mão ipsilateral, irreversível em um deles. A linfocele foi a complicação encontrada em cinco (1,8%) pacientes. Nenhum caso de infecção de ferida operatória foi diagnosticado, bem como sangramentos ou comprometimento vascular local. Estes autores defendem a não utilização do enxerto sintético interposto à artéria axilar, afirmando que tal procedimento consome tempo, apresenta maior risco de sangramento e pode causar lesão por hiperfluxo no membro homolateral.
Kokotsakit et al. [18] realizaram 27 operações com CEC pela artéria axilar direita. Destes, 4 pacientes foram submetidos à canulação direta e 23, à colocação de enxerto interposto. Ocorreram dois óbitos, não relacionados ao acesso arterial. Um paciente apresentou parestesia no membro superior, com remissão espontânea. Não foram observados casos de trombose arterial ou venosa no sistema axilar, bem como AVC. Em todos os casos o fluxo em CEC foi satisfatório.
Schachner et al. [23] relataram a experiência adquirida com 65 operações utilizando a CEC por via arterial axilar. Vinte pacientes foram submetidos a canulação arterial com enxerto de politetrafluoroetileno (PTFE), enquanto nos demais, procedeu-se à canulação direta. As complicações observadas foram analisadas em três categorias:
1. Lesão arterial direta: 0/20 dos pacientes com enxerto de PTFE e 4/45 (9%) do grupo de canulação direta;
2. Fluxo insuficiente: 0/20 nos pacientes com enxerto e 2/45 (4%) do grupo de canulação direta;
3. Má perfusão do membro superior direito: ocorreu em 3 (15%) pacientes, todos do grupo com interposição do enxerto.
Não houve infecção da ferida operatória, síndrome compartimental ou lesão do plexo braquial.
Já Yilik et al. [30], em estudo com 68 pacientes operados, dos quais 22 (32,4%) foram submetidos à canulação direta da artéria axilar direita (grupo 1) e 46 (67,6%) à canulação com enxerto (grupo 2), observaram que três (13,6%) pacientes do grupo 1 apresentaram complicações vasculares no membro superior ipsilateral, sendo que dois deles necessitaram de bypass aortobraquial. No grupo 2, não foram observadas complicações. Não foram observadas disfunções neurológicas permanentes, porém a disfunção neurológica transitória foi diagnosticada em 4 (18,1%) pacientes do grupo 1 e em 1(2,1%) do grupo 2.
Bichell et al. [14] acrescentaram, à canulação da artéria axilar, o uso da veia axilar, ou o bypass cardiopulmonar axiloaxilar, em sete pacientes cuja canulação da aorta ascendente e da artéria femoral não foram possíveis. A canulação foi direta e, em todos os casos, obteve-se bom fluxo, sem complicações isquêmicas dos membros superiores, síndrome compartimental ou trombose arterial. Dois pacientes apresentaram paresia transitória da mão direita.
Aoyagi et al. [24] relataram outra variante da canulação da artéria axilar. Realizaram, em 11 pacientes, intervenções cirúrgicas sobre o arco aórtico, utilizando a canulação biarterial: uma cânula foi inserida na artéria femoral e outra na artéria axilar. Não foram diagnosticados problemas neurológicos permanentes ou transitórios.
Embora o acesso mais comumente descrito da artéria subclávia/axilar seja o infraclavicular, Fabri et al. [25] publicaram experiência com quatro casos de abordagem supraclavicular com canulação direta. Esses autores sugerem que a incisão supraclavicular é superior à infraclavicular, sobretudo em pacientes obesos.
ARTÉRIA BRAQUIAL
Küçüker et al. [31] relataram experiência com 181 pacientes, nos quais a artéria braquial direita foi utilizada para a canulação arterial na CEC, através de incisão longitudinal ao longo do sulco bicipital na fossa axilar. Complicações relacionadas à canulação da artéria braquial foram registradas em seis (3,3%) pacientes. Um deles evoluiu com desaparecimento dos pulsos radial e ulnar, sendo necessária a reabordagem da artéria braquial, sob anestesia local. Realizou-se embolectomia com cateter de Fogart e ressecção de segmento arterial com anastomose términoterminal. Os outros cinco queixaram-se de paresia em mão direita, de remissão espontânea até o 10º dia pós-operatório. A incidência de déficit neurológico central permanente foi de 1,6% e não relacionados ao local de canulação arterial.
ARTÉRIA CARÓTIDA
Para operações sobre a aorta torácica por toracotomia póstero-lateral esquerda, Veron et al. [32] procederam à canulação da artéria carótida comum esquerda por incisão cervical, com interposição de enxerto de PTFE, em 42 pacientes. Cinqüenta por sete por cento desses pacientes foram canulados também pela artéria femoral, com o objetivo de evitar a isquemia visceral durante a perfusão cerebral seletiva. Todos os pacientes acordaram após a operação sem AVC, ataque isquêmico transitório (AIT) ou paraplegia.
Em nosso meio, Souza et al. [33] relataram experiência com nove pacientes utilizando a artéria carótida comum direita anastomosada a um tubo de PTFE para linha arterial da CEC, nas operações do arco aórtico com perfusão cerebral seletiva. Nenhum paciente apresentou seqüela neurológica. Cuidados na utilização da artéria carótida em relação à lesão cerebral por hiperfluxo ou por deslocamento de microplacas de aterosclerose não foram citadas na referência acima.
AORTA ASCENDENTE VIATRANSVENTRICULAR
O ápice do ventrículo esquerdo (VE) foi descrito como sítio de canulação nas operações para a correção da dissecção aórtica proximal. Flege e Aberg [12] introduziram a cânula pela ponta do VE e a conduziram até a aorta ascendente. Alguns dos inconvenientes relacionados a esta abordagem de exceção são o prejuízo na função ventricular e o risco de lesões valvares.
Artigo recebido em 19 de janeiro de 2007
Artigo aprovado em 29 de março de 2007
Trabalho realizado no Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, SP.
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Endereço para correspondência:
Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
20 Set 2007 -
Data do Fascículo
Jun 2007
Histórico
-
Aceito
29 Mar 2007 -
Recebido
19 Jan 2007