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Chirurgia dell'aorta toracica oggi

Roberto Di Bartolomeo Sofia Martin-Suarez
 

Abstract
La chirurgia dell'aorta toracica, include la chirurgia dell'aorta ascendente, dell'arco aortico e dell'aorta toracica discendente. L'eziologie della patologia aneurismatica dell'aorta sono molteplici, e includono, malattie degenerative e arteriosclerotiche, disordini congeniti, e malattie del tessuto connettivo (connettivopatie). Nonostante, la patologia dell'aorta solitamente viene riscontrata casualmente in assenza di sintomi, in certi eventi acuti come la dissezione aortica, la presentazione clinica è molto evidente. Gli aneurismi aortici possono essere accompagnati da disfunzione d'organo, a seconda del tratto di aorta coinvolto, come ad esempio la dilatazione dell'aorta ascendente che può essere accompagnata da insufficienza valvolare aortica, sia come conseguenza sia come causa dell'aneurisma. Inoltre, aneurismi in differenti tratti dell'aorta possono essere associati, come aneurismi dell'aorta ascendente, dell'arco aortico e della aorta toracica discendente, chiamata "Mega-Aorta" o malattia aneurismatica diffusa. La diversità nella presentazione clinica, le patologie associate, e la variabilità nelle estensione della patologia aneurismatica, rendono molto complesso l'approccio e l'indicazioni chirurgiche. Tutti gli aspetti chirurgici riguardo la patologia dell'aorta toracica in tutta la sua totalità verranno sviluppati nella revisione che ne segue. Parole chiave: Aorta ascendente, Aneurisma, Perfusione Cerebrale Anterograda Selettiva, Protezione cerebrale, Ipotermia, Aorta toracica discendente, Protezione midollare.

Introduzione
La chirurgia dell'aorta toracica è un argomento estremamente ampio, difficile da riassumere in poche pagine. In questo manoscritto abbiamo cercato di descrivere lo stato attuale dell'arte in diversi sezioni: chirurgia dell'aorta ascendente, dell'arco aortico e dell'aorta toracica discendente (Fig. 1).

Chirurgia elettiva dell’aorta ascendente
Indicazioni
L'indicazioni alla resezione degli aneurismi dell'aorta ascendente solitamente cadono in una delle seguenti quattro categorie [1,2,3,4,5]:
1. Aneurisma associata a disfunzione valvolare aortica: Il malfunzionamento della valvola aortica, in particolare l'insufficienza valvolare aortica, può essere conseguenza della dilatazione dell'aorta ascendente, presentandosi con dei lembi valvolare aortici intatti. La valvola aortica, patologica di per sé, come nei casi di stenosi e/o insufficienza possono essere a sua volta causa di aneurisma dell'aorta ascendente, come risultato del flusso turbolento attraverso la valvola. La presenza di stenosi e/o insufficienza valvolare aortica severa, associata all'aneurisma, rappresenta un'indicazione chirurgica.
2. Dimensioni dell'aorta ascendente: Quando l'aorta ascendente raggiunge i 5 cm di diametro, il rischio di complicanze comincia a risultare significante e in esponenziale crescita. Nei casi in cui sono presenti dei fattori di rischio addizionali, (come l'ipertensione severa, le connettivopatie, la valvola aortica bicuspide e/o storia famigliare di rottura o patologia aneurismatica dell'aorta) la presenza di una aorta ascendente con diametro di 4,5 cm suppone un'indicazione chirurgica.
3. Presenza di sintomi: la chirurgia è indicata anche per ragioni prognostici.
4. Presenza di un falso aneurisma in espansione con diametro anche inferiore a 5 cm.
Frequentemente, gli aneurismi dell'aorta ascendente, in assenza di connettivopatie, colpisce pazienti di età avanzata con comorbidità associata. Per questo motivo, un'accurata valutazione preoperatoria e una programmazione dettagliata dell'intervento chirurgico, sono imperativi. Lo screening preoperatorio deve includere, l'angiografia, l'ecocardiogramma e la Tomografia Assiale Computerizzata o la Risonanza Magnetica.

Considerazioni chirurgiche generali
In generale, gli aneurismi dell'aorta ascendente vengono approcciati attraverso la sternotomia mediana. Il sito di incanulazione arteriosa può essere l'arco aortico quando è normale. Quando l'intervento chirurgico prevede anche la sostituzione dell'arco aortico, un'incannulazione periferica è indicata. L'incanulazione dell'arteria femorale è quella più comunemente utilizzata. L'incanulazione dell'arteria ascellare destra è divenuta, recentemente, la prima scelta, in quanto raramente è coinvolta nella malattia arteriosclerotica e permette una per fusione sistemica anterograda, così come una per fusione cerebrale anterograda, riducendo il rischio di stroke embolico [6,7,8]. Quando la perfusione cerebrale retrograda viene usata, viene eseguita un'incanulazione bicavale. Una protezione miocardica adeguata è un elemento cruciale in questi interventi. Quando è presente un'insufficienza valvolare aortica, l'infusione selettiva di cardioplegia negli osti coronarici è necessaria. L'infusione di cardioplegia retrograda attraverso il seno coronarico può essere associata. Nel mercato sono a disposizione molteplici soluzioni, ma questo aspetto richiederebbe un altro capitolo. Le tecniche di ricostruzione della radice aortica devono essere adattate ad ogni singolo paziente e basate sullo stato della valvola aortica, I seni di Valsalva e gli orifici coronarici. Se i lembi valvolari aortici e i seni di Valsala sono normali, la sostituzione sopracoronarica dell'aorta ascendente è sufficiente e risolve anche l'insufficienza valvolare aortica coesistente. Quando i lembi si presentano alterati, con seni non dilatati, il migliore approccio, solitamente, è la sostituzione valvolare aortica (sia con protesi meccanica sia con biologica, a seconda del paziente) associato a sostituzione supracoronarica dell'aorta ascendente. (Fig 2).


Il vantaggio di questa strategia è che gli osti coronarici non vengono manipolati. Quando i lembi e i seni sono alterati, la sostituzione completa della radice aortica è indicata. E' altrettanto indicato questo trattamento nei casi di valvola aortica bicuspide o in presenza di connettivopatie, anche nei casi in cui comunque i seni di Valsala sono normali o soltanto lievemente dilatati, per evitare l'ulteriore dilatazione di queste strutture e quindi il reintervento [9,10]. Nei casi in cui I lembi siano perfettamente normali, ma ci sia indicazione alla sostituzione completa della radice aortica, gli interventi di "sparing" sono indicati. La procedura di Bentall originale, con la tecnica d'inclusione degli osti coronarici, aveva alcuni svantaggi, come l'alta incidenza di formazione di pseudoaneurismi a livello delle anastomosi coronariche al graft di Dacron. Oggi, è più comunemente usata la "button technique", anche chiamata operazione di Bentall-De Bono o Bentall modificata. Questa tecnica si caratterizza per la completa scheletrizzazione della radice aortica. Oggi, il rischio di sanguinamento è basso, grazie all'evoluzione dei nuovi materiali e colle biologica. L'incidenza di pseudoaneurismi è molto bassa [11,12,13]. Nel nostro dipartimento, l'intervento di Bentall modificato si esegue in maniera routinaria; nei pazienti maggiori di 65 anni, il tubo valvolato viene costruito in situ con una protesi biologica, e così evitare la terapia anticoagulante. Come già detto precedentemente, un'altra opzione chirurgica in questi casi, sono gli interventi riparativi. Questo tipo di tecniche, sono rappresentate dalla tecnica di Reimpianto della valvola aortica descritta da Tirone David e della tecnica di Rimodellamento della radice aortica, intervento descritto da Sir Magdy Yacoub. Queste sono sempre più utilizzate nei pazienti giovani, evitando in questo modo la necessità di terapia anticoagulante e mantenendo la valvola nativa. La condizione "sine qua non" per l'esecuzione di questi interventi, è la presenza di lembi aortici intatti. Frequentemente questa condizione è presente nei pazienti affetti da sindrome di Marfan e altri tipi di connettivopatie [14]. Questi pazienti, sono solitamente giovani con dilatazione dell'aorta ascendente e dell'aorta ascendente con dei lembi intatti. Le tecniche riparative possono essere applicate anche nei casi di valvola bicuspide con lembi intatti. I risultati ottenuti in questi casi sono molto promettenti [15,16].
L'intervento di "remodelling" descritto da Yacoub, (fig 3 A-3B) consiste nella sostituzione di tutti i tre seni, usando una protesi tubulare di Dacron tripartita [17,18]. In questo modo, vengono preservati i seni di Valsala e anche la normale dinamica dei lembi valvolare, riducendo lo stress e prolungando la durabilità.


I principali svantaggi riportati sono [19,20]:
-Mancanza di stabilità dell'annulus aortico
-Maggior rischio di sanguinamento postoperatorio immediato
-Maggior rischio di formazione di pseudoaneurismi
La tecnica di "reimplantation" descritta da Tirone David, consiste basicamente nell'ancoraggio della valvola aortica all'interno del tubo di dacron [21]. Entrambi due le tecniche prevedono il re-impianto delle arterie coronariche secondo la tecnica di Bentall modificata. Tirone David ha disegnato la tecnica di reimplantation allo scopo di evitare i problemi segnalati con la tecnica di Yacoub, soprattutto per quello che riguarda la stabilizzazione dell'annulus e quindi la successiva dilatazione e comparsa di rigurgito valvolare [22,23]. Comunque, anche questa tecnica è soggetta a critiche. Uno di principali problemi ipotizzati con la tecnica di "reimplantation", è che essa non prevede la creazione di neo-seni di Valsalva come in vece sono riprodotti con la tecnica di Yacoub. La presenza dei seni assicura una adeguata apertura e chiusura dei lembi valvolari aortici riducendo lo stress meccanico subito da essi. Per questo motivo, T.David stesso a proposto molteplici modifiche della tecnica originale, per evitare il costante impatto dei lembi contro il tubo di Dacron. Un chirurgo italiano, il Dr. R. Di Paulis, ha ideato una protesi tubulare (Gelweave Valsalva, Sulzer Vascutek, Renfrewshire, Scotland) (Fig4) con un disegno tale che permette la ricostruzione pressoché anatomica della radice aortica [24]. Sono stati riportati in letteratura molteplici vantaggi, in termini di preservazione dei seni di Valsala e di profilo emodinamico, con l'utilizzo di questo condotto, sia negli interventi di Yacoub e David, sia nell'intervento di Bentall [25,26,27,28,29]. Nel nostro centro, da quando abbiamo cominciato ad eseguire le tecniche di "sparing", abbiamo sopratutto effettuato delle "reimplantation" usando la protesi di Valsala (fig 5A-5B). I risultati a breve termine sono eccellenti, e la radice aortica è perfettamente ricostruita. Comunque il tempo dimostrerà o meno, la superiorità di questa protesi in termini di durabilità e preservazione dei lembi valvolare aortici.


Chirurgia emergente/urgente dell’orta ascendente
L'indicazione più comune per chirurgia emergente sull'aorta ascendente è la Dissezione di Tipo A. Richiede l'intervento in emergenza per prevenire le complicanze correlate alla dissezione, che si tradurrebbero nel decesso del paziente: rottura completa dell'aorta con tamponamento cardiaco; insufficienza valvolare aortica acuta e massiva dovuta alla perdita di sospensione delle commissure; infarto miocardio dovuto al coinvolgimento dell'arterie coronariche e/o malaperfusione ed ischemia degli organi distali. La dissezione di Tipo A è definita come qualunque scollamento intimale che coinvolge l'aorta ascendente e l'arco aortico indipendentemente della localizzazione della rottura intimale iniziale e dell'estensione. Le dissezioni che coinvolgono soltanto l'aorta toracica discendente, sono nominate di tipo B. Questa classificazione, chiamata classificazione di Stanford, è la più comunemente usata, anche se ci sono altre come le classificazione di DeBakey e Lansman [30-31]. La mortalità di questi pazienti, senza un pronto intervento raggiunge il del 50% nelle prime 48 ore è del 90% entro i tre mesi. Una delle pietre miliari nella storia della chirurgia della dissezione aortica acuta, è sempre stata la protezione cerebrale, che ha aperto nuovi scenari nella riparazione dell'arco aortico. Le tre principali tecniche utilizzate come protezione cerebrale verranno descritte nel prossimo capitolo. Nonostante il miglioramento delle tecniche chirurgiche e della gestione del pazienti perioperatoria, la mortalità chirurgica rimane alta, fra il 15 ed il 30%. Le migliori conoscenze della fisiopatologia della dissezione e delle sue varianti, insieme al proliferare di sempre più innovative procedure diagnostiche e terapeutiche, fanno prevedere un continuo miglioramento dei risultati. [32]. La chirurgia della dissezione segue le stesse regole della chirurgia convenzionale dell'aorta ascendente e dell'arco.

Chirurgia dell’arto aortico
La protezione cerebrale è il fulcro della chirurgia dell'arco aortico in quanto si è richiesta l'esclusione della circolazione cerebrale. Il danno cerebrale è più frequentemente dovuto ad eventi tromboembolici e/o ischemia prolungata. Ci sono due quadri clinici differenti di danno neurologico: disfunzione neurologica permanente e transitoria. Questo tipo di chirurgia può anche presentare delle disfunzioni neurocognitive, le quali possono persistere e compromettere la qualità di vita del paziente. I tre metodi attualmente impiegati per la protezione cerebrale sono: Arresto Circolatorio con Ipotermia Profonda associato o meno a Perfusione Retrograda Cerebrale, e Perfusione Cerebrale Selettiva Anterograda. L'arresto circolatorio con ipotermia profonda è uno dei metodi più consolidato di protezione cerebrale [33], anche se il danno neurologico rimane una complicazione abbastanza frequente. Sono ancora dibattuti alcuni aspetti tecnici di questo tipo di protezione, come la temperatura ottimale dell'arresto di circolo, i tempi di raffreddamento e riscaldamento, gestione del pH, emodiluzione e durata "sicura" dell'arresto. I principali vantaggi sono:
-campo chirurgico esangue e statico
-si evita il clampaggio e la manipolazione dell'aorta e dei vasi cerebrali, con, di conseguenza, un minor rischio embolico.
-facile da eseguire e non richiede attrezzature addizionali.

I principali svantaggi sono [34,35,36]:
- Tempo "sicuro" di arresto circolatorio limitato. Diversi Autori hanno riportato che un periodo di arresto circolatorio con ipotermia profonda di più di 25 minuti è associato a deficit neurologici fini, mentre periodi di 45-60 minuti sono altamente predittivi di stroke e mortalità precoce. Alla temperatura di 18°C l'attività metabolica cerebrale è circa del 19%, quindi, nonostante una notevole riduzione del metabolismo cerebrale c'è ancora bisogno di sostrati metabolici, che si traducono in glicolisi anaerobia.
-Danno da riperfusione mediato de componenti ematici attivati
-Lunghi tempi di circolazione extracorporea, necessaria per i tempi di raffreddamento e riscaldamento
-Disturbi della coagulazione
Perfusione cerebrale retrograda è attualmente utilizzata in associazione all'arresto di circolo in ipotermia profonda.
Quando si raggiunge il grado d'ipotermia desiderato, si esegue l'arresto di circolo e viene perfuso il cervello col sangue ossigenato attraverso la vena cava superiore.
Il flusso di perfusione retrograda è generalmente controllato attraverso un catetere venoso centrale o giugulare, mentre il flusso in arteria cerebrale media può essere monitorato col doppler transcranico e la "near-infrared spectroscopy" (NIRS)
I principali vantaggi teorici della perfusione cerebrale retrograde sono:
-Manteimento dell'ipotermia cerebrale
-Lavaggio di aria e materiale tromboembolico
-Perfusione cerebrale e supporto metabolico
Comunque la sua efficacia può essere inadeguata a causa di variazione anatomiche e fisiologiche . Anche i risultati clinici sono contraddittori. [37,38,39,40]. Perfusione cerbrale anterograda selettiva è stata reintrodotta come metodo di protezione cerebrale alla fine degli anni ottanta [41,42], anche se i primi tentativi di riparazione dell'arco aortico attraverso una perfusione cerebrale sono stati eseguiti alla fine degli anni 50. Questa tecnica è stata abbandonata quando l'arresto di circolo ipotermico ha cominciato a suscitare maggiore interesse. La per fusione cerebrale selettiva anterograda, era stata considerata inaffidabile in molti centri. Grazie a importanti studi clinici e sperimentali [43,44], ampiamente riportati in letteratura, la perfusione anterograda ha riguadagnato popolarità. Il principale vantaggio della perfusione anterograda, è che la durata di per fusione cerebrale non è associata ad un'aumentata mortalità chirurgica ne ad eventi neurologici avversi. Grazie a questa tecnica, il chirurgo ha " un tempo illimitato", per l'esecuzione dell'intervento.
Altri principali vantaggi sono:
- Un migliore raffreddamento cerebrale
- La possibilità di utilizzare un grado d'ipotermia moderato, che migliora il recupero della funzioni polmonari e renali, reduce i problemi coagulatori e il tempo di circolazione extracorporea, etc…
L'uso della perfusione cerebrale selettiva anterograda è ancora comunque, molto osteggiato, a causa della necessità di manipolare ed incannulare i vasi epiaortici. L'utilizzo routinario della perfusione anterograda, ci permette di eseguire degli interventi complessi ed estesi dell'aorta toracica con un'incidenza inferiore di complicanze neurologiche [45,46,47,48].

Chirurgia dell’orta toracica discendente
Quando si parla di chirurgia dell'aorta toracica, spesso vengono inclusi aneurismi che coinvolgono tutta l'aorta toracica discendente e dell'aorta addominale. Comunque i rischi chirurgici così come I risultati, variano molto a seconda dell'estensione della patologia. Le principali cause di aneurismi sono, la malattia arteriosclerotica, le malattie degenerative e le connettivopatie. Queste ultime, principalmente rappresentate dalla sindrome di Marfan, si presentano più frequentemente come dissezione acuta (Dissezione di tipo B). La dissezione di tipo B acuta deve essere tratta in emergenza solo quando si presenta con complicanze, quali malperfusione d'organo o segni di rottura imminente. Il trattamento chirurgico degli aneurismi dell'aorta toracoaddominale restano tuttora una sfida chirurgica, che richiede un'approccio multi disciplinare per prevenire le complicanze ischemiche. L'insufficienza renale, l'insufficienza respiratoria, aneurismi estesi e deficit neurologico sono i principali determinante della mortalità operatoria e della degenza ospedaliera prolungata.
Il danno ischemico del midollo spinale è la complicanza più temibile. Il clampaggio dell'aorta discendente prossimale produce diversi meccanismi interdipendenti che in definitiva inducono l'ischemia midollare, come ad esempio, l'ipoperfusione distale è l'aumentata pressione del fluido cerebro spinale (CSF) [50,51].
Nonostante adeguate misure di protezione, la paraplegia si verifica con un incidenza che va dal 5 al 15% in centri specializzati.
E', pertanto, indispensabile un approccio multi disciplinare per ottimizzare la protezione midollare durante la correzione chirurgica dei aneurismi dell'aorta toraco addominale [52,53,54].
Diversi centri hanno documentato la possibilità di trattare gli aneurismi dell'aorta toracica discendente è le dissezioni acuta/croniche di tipo B attraverso del posizionamento di protesi endovascolari (Fig 6): ciò rappresenta una gran vantaggio terapeutico in questo tipo di pazienti. [55,56,57].



Conclusioni
La chirurgica dell'aorta toracica è un campo che è in continuo sviluppo è miglioramento. Grazie agli straordinari sforzi di esperti di diverse dottrine, la chirurgia e anche le nuove opzioni terapeutiche, stanno raggiungendo un livello di eccellenza, ottenendo ottimi risultati con un minor rischio per il paziente.

 

Prof. Roberto Di Bartolomeo, M.D.
Director of the Cardiac Surgery Unit
Dott.ssa Sofia Martìn-Suarez
Staff member of the Department of Cardiac Surgery
Dept. of Cardiac Surgery & Heart Transplantation of the Policlinico S. Orsola-Malpighi - University of Bologna, Italy

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