A novel adjustable pulmonary artery banding system for hypoplastic left heart syndrome

OBJECTIVE: Hypoplastic left heart syndrome remains a challenge for worldwide surgeons. Initial palliation employing bilateral pulmonary artery banding along with ductal stent implantation and atrial septostomy has been proposed as an alternative approach. However, the surgically placed bands are fixed and may become inadequate after sternum closure or with somatic growth of the patient. We describe the first case in which a neonate with hypoplastic left heart syndrome was initially managed using a mini banding system that allows for fine percutaneous adjustments of pulmonary blood flow. METHOD: Through a mid sternotomy, a 5 day-old neonate underwent bilateral pulmonary artery banding using this new system combined with placement of a main pulmonary artery to innominate artery shunt. RESULTS: The patient had an uneventful postoperative course. Three percutaneous adjustments of the banding system were necessary to keep the arterial oxygen saturation in the 75%-85% range. On the 48th day of life, she was submitted to stent placement (6 mm) within the atrial septum to treat a restrictive atrial septal defect. The Norwood operation and the bidirectional Glenn shunt were carried out on the 106th day of life. The bands were removed with no distortion of the pulmonary arteries. CONCLUSIONS: The clinical use of this innovative pulmonary artery banding system was feasible, safe and effective. It allowed for customization of the pulmonary blood flow according to the underlying clinical needs, resulting in a more precise balance between the pulmonary and systemic circulations.OBJETIVO: A Síndrome de Hipoplasia de Câmaras Esquerdas representa um grande desafio para cirurgiões do mundo inteiro. Atualmente, tem sido proposto procedimento paliativo alternativo, por meio da bandagem bilateral das artérias pulmonares associada à colocação de stent no canal arterial e atrioseptostomia. No entanto, as bandagens utilizadas são fixas, podendo tornar-se inadequadas após o fechamento do esterno ou com o rápido crescimento somático do paciente. Descrevemos a primeira aplicação clínica do novo dispositivo miniaturizado de bandagem ajustável das artérias pulmonares em neonato portador da síndrome de hipoplasia de câmaras esquerdas, o qual permitiu ajustes percutâneos precisos do fluxo sangüíneo pulmonar. MÉTODO: Através de esternotomia mediana, neonato de 5 dias de vida foi submetido à bandagem pulmonar bilateral, usando este novo dispositivo, combinada com interposição de tubo de PTFE entre o tronco pulmonar e o tronco braquiocefálico. RESULTADOS: O paciente apresentou boa evolução pós-operatória. Três ajustes percutâneos das bandagens foram necessários para manter a saturação arterial de oxigênio entre 75-85%. No 48º dia de vida, o paciente foi submetido a atrioseptostomia com colocação de stent (6 mm) para tratamento de comunicação interatrial restritiva. No 106º dia de vida, realizou-se operação de Norwood associada à anastomose cavopulmonar bilateral. As bandagens foram removidas, sem distorção das artérias pulmonares. CONCLUSÕES: O uso clínico deste sistema inovador de bandagem ajustável das artérias pulmonares mostrou-se factível, seguro e eficaz. Permitiu o ajuste fino do fluxo pulmonar de acordo com as necessidades clínicas, proporcionando um equilíbrio preciso entre as circulações pulmonar e sistêmica.Universidade de São Paulo Faculdade de MedicinaChildren's HospitalHospital Samaritano de São PauloUSP FM HCUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)UNIFES Curso de Rastreamento Pré-Natal das Malformações CardíacasUniversidade de São Paulo Faculdade de Medicina Instituto do CoraçãoInstituto do Coração de IpatingaInstituto do Coração de Juiz de ForaHospital for Sick ChildrenInstituto Dante Pazzanese de CardiologiaInstituto Dante Pazzanese de Cardiologia Seção Médica de Intervenção em Cardiopatias CongênitasHospital Samaritano de São Paulo Laboratório de CateterismoAssociação Sanatório Sírio Hospital do CoraçãoUNIFESP, EPMSciEL

Evaluation of experimental model of isolated chronic right ventricle failure

Os modelos experimentais de falência do ventrículo direito (VD) descritos são de difícil execução, por envolverem procedimentos cirúrgicos complexos e dispendiosos, com alta mortalidade e baixa reprodutividade. Também são raros aqueles que promovem falência ventricular exclusiva do ventrículo direito. Com o objetivo de simular a situação clínica de falência ventricular exclusiva do VD, desenvolvemos um modelo experimental de falência crônica isolada do VD, feito através da injeção de etanol intramiocárdico. A disfunção do VD foi induzida em treze cães adultos, através de múltiplas injeções de etanol a 96% (dose total 1ml/kg), na via de entrada e na porção trabecular do VD. Foram analisados parâmetros hemodinâmicos, metabólicos e ecocardiográficos, em condições basais e após indução da falência. Os animais foram mantidos vivos por um período de 14 dias, após o qual foram reoperados e mortos para análise morfológica dos corações. As pressões foram aferidas na artéria femoral, átrio esquerdo (AE), átrio direito (AD), tronco pulmonar (TP) e VD. O fluxo sanguíneo foi medido na aorta e no tronco pulmonar. Na primeira operação, os dados hemodinâmicos foram registrados antes e imediatamente após a indução da falência do VD. Estes parâmetros também foram coletados na reoperação (14 dias pós-indução da falência). Amostras de sangue arterial e venoso foram colhidas simultaneamente ao registro dos parâmetros hemodinâmicos para avaliação dos gases sanguíneos e dosagem de lactato. Foram feitas avaliações ecocardiográficas no pré-operatório, no sexto e no 130 dia pós-operatório (PO). Houve uma mortalidade de 15,4% (2/13). Observou-se uma queda significativa no débito cardíaco pulmonar após a indução da falência e na reoperação (14º PO), quando comparado aos valores medidos no momento basal (p=0,002). Esta queda do desempenho ventricular direito ocasionou um aumento nos valores do lactato venoso, quando comparados os valores basais contra aqueles do pós infusão de etanol (p=0,0001) e com os da reoperação (p=0,0003). Os dados ecocardiográficos revelaram um aumento no volume diastólico do VD, quando comparados os dados basais com aqueles da primeira semana de seguimento (p=0,0001) e com aqueles medidos duas semanas após a indução da falência (p=0,0084). Houve uma queda significativa da fração de ejeção do VD na primeira e segunda semanas em comparação aos valores basais (p=0,0001). A avaliação microscópica feita a partir de amostras retiradas do VD revelou infartos transmurais, com características histológicas compatíveis com infarto de duas semanas de evolução. A injeção de etanol intramiocárdio permitiu a criação de um modelo simples, econômico e reprodutível de falência crônica isolada do VD. A avaliação dos dados hemodinâmicos, ecocardiográficos e bioquímicos medidos nos diferentes momentos do experimento é compatível com a indução de falência grave do VD. Este modelo pode ser útil no estudo da fisiopatologia da falência isolada do VD, bem como na avaliação de assistência ventricular.Isolated chronic right ventricle (RV) dysfunction is difficult to achieve in experimental models, and sometimes very expensive. Some models require complex surgical procedures, with a high mortality rate and low reproducibility. In order to simulate the clinical status of RV failure, we have developed an experimental model of chronic RV failure by injecting local intramyocardial ethanol 96%. A severe RV dysfunction was induced in 13 mongrel dogs by means of multiple intramyocardial injections of ethanol 96% (total dose of 1ml/kg), in the inlet and trabecular portions of the RV. The hemodynamics, metabolic and ecocardiografic parameters were evaluated at baseline condition and after RV failure. The animals were followed for a 14-day period. After that, they were reoperated for pressure measurements, taken from femoral artery, left atrium (LA), right atrium (RA), RV and main pulmonary artery (PA). Blood flow was measured in the aorta (AO) and PA. Metabolic parameters were assessed simultaneously to pressure measurements, with arterial and venous blood samples withdrawn for gas and lactate analysis, and then, they were killed for morphological evaluation of the heart. All the animals were submitted to echocardiographic evaluation before the first operation, on sixth and on de 13th postoperative day. The mortality rate was 15,4% (2/13). There was a significant decrease in the pulmonary blood flow after RV failure induction (p=0,0018), as well as in the reoperation (p=0,002), as compared to baseline. This decrease in RV performance caused an increase in the venous lactate level, when baseline values are compared with pos infarction values (p=0,001) and reoperation (p=0003). The echocardiografic findings revealed an increased RV diastolic volume on the 6th (p=0,0001) and 13th postoperative day (p=0,0084), as compared to baseline values. Conversely, there was a significant decrease in the RV ejection fraction on the 6th and 13th postoperative day, when compared with baseline values (p=0,0001). Microscopic evaluation of RV samples showed transmural infarctions with histological characteristics aged of two weeks. Intra myocardial ethanol injection has allowed the creation of a simple, inexpensive and reproducible model of chronic RV failure. The hemodynamic, metabolic and echocardiographic parameters assessed in different moments of the protocol are compatible with severe RV failure. It may be useful for RV physiology studies of isolated right sided heart failure, as well as in the assessment of ventricular assist devices