Current Concept of Revascularization in STEMI Patients with Multivessel Coronary Artery Disease: Evidence Base and Our Own Randomized Trial Results

The use of personalized approach for the optimal revascularization strategy in patients with ST‐segment elevation myocardial infarction (STEMI) and multivessel coronary artery disease (MVCAD) is based on complete revascularization by using latest generation drug‐eluting stents, with the choice between multivessel primary stenting and staged stenting strategy. The chapter includes theoretical rationale, original single‐center study, an original calculator for choosing optimal revascularization strategy, and a clinical case example

Extracorporeal Membrane Oxygenation Support for Complex Percutaneous Coronary Interventions in Patients without Cardiogenic Shock

It has been shown that extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) may provide cardiopulmonary support during percutaneous coronary interventions (PCI) in patients with refractory cardiogenic shock. Current guidelines consider ECMO and implantable left ventricular assist devices in selected non-ST-segment elevation acute coronary syndrome (NSTE-ACS) patients. High-risk PCI remains a viable revascularization strategy for those patients who are not suitable for surgery or those refusing it. However, such a subset of patients is considered to be at an extremely high risk of PCI complications as there is a risk of hemodynamic collapse during balloon inflations or complex procedures, particularly, if coronary dissection with vessel closure or no reflow occurs. This chapter is devoted to the use of ECMO support for high-risk complex PCI in NSTE-ACS patients without cardiogenic shock based on the theoretical rationale, observational retrospective single-center studies and clinical case examples

Long-Term Outcome of High-Risk Percutaneous Coronary Interventions with Extracorporeal Membrane Oxygenation Support for Patients Without Cardiogenic Shock

Percutaneous coronary intervention (PCI) has evolved into the high-risk category in the past 2 decades. Endovascular patients are on average sicker than in the past due to increased age, complex anatomy, reduced global left ventricular systolic function and a greater frequency of surgical refusal. Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) can be taken into account for the management of extremely high-risk PCI without any hemodynamic instability. The rationale for the use of ECMO includes a lower risk of hemodynamic collapse which leads to low perfusion episodes minimization. In the evidence based on ECMO-assisted high-risk PCI, there are no randomized clinical trials but only observational studies and case reports. In this paper, we describe one-year long-term results of ECMO support for PCI in patients without hemodynamic disturbances

ЦЕЛЕСООБРАЗНАЯ НЕПОЛНАЯ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАЛОИНВАЗИВНЫХ ТЕХНИК КОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯ

HighlightsIn multivessel coronary artery disease coronary artery bypass grafting under cardiopulmonary bypass using the internal thoracic artery is the accepted standard of revascularization, however, it is characterized by high trauma. Minimally invasive techniques offset this disadvantage but cannot always provide complete revascularization. Determination of feasibility and combined use of incomplete revascularization with minimally invasive techniques of coronary artery bypass may be a worthy alternative to traditional coronary bypass in a certain group of patients. At the same time, literature the data are ambiguous and deficient in the world. Aim. To justify the use of minimally invasive coronary artery bypass technique in incomplete myocardial revascularization in patients with stable ischemic heart disease from the standpoint of efficacy and safety.Methods. The retrospective study focuses on the analysis of minimally invasive coronary artery bypass grafting (minimally invasive direct coronary artery bypass grafting and off-pump coronary artery bypass surgery using sternotomy) and traditional CABG with cardiopulmonary bypass in patients with multivessel coronary artery disease (n = 429) performed in the period from 2013 to 2017. Depending on the CABG technique and the type of revascularization (complete/incomplete), all patients were divided into 3 groups with two comparison subgroups in each. The completeness of revascularization was assessed using the residual SYNTAX score (rSS). The SYNTAX revascularization index (SRI) was calculated using the following formula: SRI = [1 – (rSS/bSS)] × 100. Subsequently, a two-stage (short- and long-term) analysis of the adverse events frequency was carried out.Results. The minimally invasive incomplete revascularization (IR) group and the traditional complete revascularization (CR) group. The rSS in the IR group was 3.0 [2.0; 5.0] compared with the group without traditional CABG, whereas the SRI was 84.31 [75.00; 89.19] % compared with 100.00 [100.00; 100.00] %, respectively (p<0.001). The analysis of in-hospital period did not reveal significant differences in the number of primary and secondary endpoints. Taking into account the additional endpoints, the IR group had a lower level of intraoperative blood loss – 300 [200; 310] mL compared with 500 [400; 500] mL in the CR group (p<0.001). Moreover, the need for blood transfusion was significantly lower – by 4.27 times (95% CI: 0.124–0.441, p<0.001). The length of patients stay with IR in the intensive care unit was 4.12 times shorter (95% CI: 1,954–8,994, p<0.001). The 1-year follow-up visit revealed full comparability between the groups in terms of frequency of both primary and secondary endpoints. There were no differences in freedom from MACCE and mortality.The minimally invasive CR group and the traditional CR group. The in-hospital period and 1-year follow-up visits showed similar outcomes, comparable to the minimally invasive IR and traditional CR groups. The minimally invasive IR group and the minimally invasive CR group. The analysis of in-hospital period and 1-year follow-up visits did not reveal any differences in endpoints. Freedom from MACСE and death was similar as well.Conclusion. The data obtained indicate a similar safety profile and effectiveness of IR. Minimally invasive IR is appropriate with rSS ≤3 and SRI ≥84.3% and can be considered as an alternative approach to myocardial revascularization in patients for whom traditional CABG is undesirable.Основные положенияПри многососудистом поражении коронарных артерий коронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения с использованием внутренней грудной артерии служит общепринятым стандартом реваскуляризации, характеризующимся, однако, высокой травматичностью. Миниинвазивные техники нивелируют этот недостаток, однако не всегда могут обеспечить полную реваскуляризацию. Определение целесообразности и сочетанное использование неполной реваскуляризации с малоинвазивными техниками коронарного шунтирования может составить достойную альтернативу традиционному коронарному шунтированию у определенной группы пациентов. При этом пока в мировой литературе данные неоднозначны и носят дефицитный характер. Цель. С позиций эффективности и безопасности обосновать применение малоинвазивных техник коронарного шунтирования (КШ) в контексте целесообразной неполной реваскуляризации миокарда (НРМ) у пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца.Материалы и методы. Ретроспективно проанализированы результаты малоинвазивных вмешательств (процедура MIDCAB и КШ на работающем сердце через стернотомию) и традиционного КШ в условиях ИК у пациентов с многососудистым поражением коронарных артерий (n = 429), выполненных с 2013 по 2017 г. В зависимости от примененной технологии КШ и полноты реваскуляризации все пациенты были разделены на три группы с двумя подгруппами в каждой. Полнота реваскуляризации оценена в зависимости от резидуального балла по шкале SYNTAX Score (rSS). Также рассчитан индекс реваскуляризации по шкале SYNTAX по формуле: SRI = [1 – (rSS/bSS)] × 100. В последующем проведен двухэтапный (госпитальный и отдаленный периоды) анализ структуры и частоты развития неблагоприятных событий.Результаты. В группах малоинвазивной НРМ и традиционной полной реваскуляризации миокарда (ПРМ) показатель rSS составил 3,0 [2,0; 5,0] балла для НРМ против полного отсутствия в группе традиционного КШ, а показатель SRI – 84,31 [75,00; 89,19] против 100,00 [100,00; 100,00] % соответственно (p < 0,001). Анализ исходов госпитального этапа не продемонстрировал значимых различий по числу первичной и вторичных конечных точек. По дополнительным точкам малоинвазивная НРМ показала преимущества в более низком уровне интраоперационной кровопотери – 300 [200; 310] против 500 [400; 500] мл в традиционной ПРМ (p < 0,001). Также потребность в гемотрансфузии была значимо ниже в 4,27 раза (95% доверительный интервал 0,124–0,441, p < 0,001). Длительность пребывания пациентов с НРМ в отделении интенсивной терапии была в 4,12 раза ниже (95% доверительный интервал 1,954–8,994, p < 0,001). Годовой этап наблюдения показал полную сопоставимость групп сравнения по частоте развития как первичной, так и вторичных конечных точек. Не получено различий по свободе от MACCE и смертности. В группах малоинвазивной и традиционной ПРМ в госпитальном и годовом периодах получены сопоставимо схожие исходы, как и при сравнении групп малоинвазивной НРМ и традиционной ПРМ. Также при анализе групп малоинвазивной НРМ и ПРМ как в госпитальном, так и однолетнем периодах не выявлены различий по всем точкам исследования. Свобода от MACСE и смертности в течение года были одинаковыми.Заключение. Полученные данные свидетельствуют о схожем профиле безопасности и эффективности НРМ. Малоинвазивная НРМ целесообразна при расчетных показателях rSS ≤ 3 баллов и SRI ≥ 84,3% и может рассматриваться как возможный альтернативный метод реваскуляризации миокарда у пациентов, которым применение традиционного КШ нежелательно

Cognitive functions and patterns of brain activity in patients after simultaneous coronary and carotid artery revascularization

BackgroundOn-pump coronary artery bypass grafting (CABG) is associated with a high risk of neurological complications in patients with severe carotid stenosis. Moreover, early postoperative cognitive dysfunction (POCD) incidence remains high in patients undergoing simultaneous coronary and carotid surgery. Recent studies have shown that even moderate carotid stenosis (≥50%) is associated with postoperative cognitive decline after CABG. Data on brain health in the postoperative period of simultaneous coronary and carotid surgery are limited.ObjectivesThis study aimed to analyze early postoperative changes in the cognitive function and patterns of brain electrical activity in patients after simultaneous coronary and carotid artery revascularization.Materials and methodsBetween January 2017 and December 2020, consecutive patients were assigned to on-pump CABG with or without carotid endarterectomy (CEA) according to clinical indications. An extended neuropsychological and electroencephalographic (EEG) assessment was performed before surgery and at 7–10 days after CABG or CABG + CEA.ResultsA total of 100 patients were included [median age 59 (55; 65), 95% men, MMSE 27 (26; 28)], and among these, 46 underwent CEA. POCD was diagnosed in 29 (63.0%) patients with CABG + CEA and in 32 (59.0%) patients with isolated CABG. All patients presented with a postoperative theta power increase. However, patients with CABG + right-sided CEA demonstrated the most pronounced theta power increase compared to patients with isolated CABG.ConclusionThe findings of our study show that patients with CABG + CEA and isolated CABG have comparable POCD incidence; however, patients with CABG + right-sided CEA presented with lower brain activity

ГОСПИТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ БИМАММАРНОГО КОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯ

HighlightsThe present study was conducted to evaluate in-hospital outcomes of one of the most effective and simultaneously controversial surgical techniques for myocardial revascularization using two internal thoracic arteries (ITA).To this date, this is the most complete analysis that has been carried out at the Research Institute on the topic of studying bilateral internal thoracic artery grafting (BITA). The results obtained are of great importance for the subsequent evaluation of long-term results. AbstractAim. To analyze in-hospital outcomes of BITA.Methods. The study included 232 patients who were admitted to the Cardiac Surgery Department for coronary artery bypass grafting (CABG). All patients were divided into 2 groups depending on the use of either single or bilateral ITA conduits. Both groups included equal number of patients – 116. In-hospital outcomes were analyzed.Results. BITA and CABG with single ITA were proven to be comparable regarding myocardial infarction, stroke, the need for percutaneous coronary intervention, death, and composite endpoint. At the same time BITA patients significantly more often had longer hospital stay and required inotropic drugs.Conclusion. BITA is a safe procedure comparable to classic CABG in terms of in-hospital complications, but at the same time, this intervention is associated with longer hospital stay, and extended inotropic drugs use.Основные положенияНастоящее исследование проведено для оценки госпитальных результатов одной из самых эффективных и одновременно противоречивых хирургических технологий реваскуляризации миокарда с применением двух внутренних грудных артерий.Представленный анализ является наиболее крупным из когда-либо выполненных специалистами НИИ КПССЗ по изучению бимаммарного коронарного шунтирования. Также полученные данные имеют важное значение для последующей оценки отдаленных результатов. РезюмеЦель. Оценить госпитальные результаты бимаммарного коронарного шунтирования.Материалы и методы. Изучены данные 232 историй болезни пациентов, поступивших в кардиохирургическое отделение для проведения коронарного шунтирования. Все больные были разделены на две группы в зависимости от использования одной или двух внутренних грудных артерий. В первую и вторую группы вошло равное количество пациентов – по 116 (50%) в каждой. Оценены результаты госпитального послеоперационного периода.Результаты. Бимаммарное и аортокоронарное шунтирование с использованием одной внутренней грудной артерии сопоставимы по таким госпитальным осложнениям, как инфаркт миокарда, инсульт, необходимость в чрескожном коронарном вмешательстве, а также по комбинированной конечной точке. Вместе с тем пациенты, перенесшие бимаммарное шунтирование, достоверно чаще нуждались в приеме инотропных препаратов, а также дольше находились в стационаре.Заключение. Бимаммарное шунтирование – безопасная процедура, сравнимая по госпитальным осложнениям с классическим аортокоронарным шунтированием, вместе с тем такое вмешательство требует более продолжительного пребывания пациентов в стационаре, а также дополнительного использования инотропных препаратов. 

БИМАММАРНОЕ КОРОНАРНОЕ ШУНТИРОВАНИЕ: ПЯТНАДЦАТИЛЕТНИЙ ОПЫТ

HighlightsBilateral internal thoracic artery (BITA) grafting is one of the most effective methods of direct myocardial revascularization. However, its results are still contradictory, despite the worldwide trend to use more autogenous arterial conduits.This study involves more than fifteen years of data in the use of BITA in Kuzbass in coronary artery disease surgery. The findings presented in the course of the analysis confirm the need to use both internal mammary arteries more actively. Aim. To analyze long-term results of BITA grafting in terms of more than 15 years follow-up.Methods. The study included 232 patients who were admitted at the Cardiac Surgery Department for coronary artery bypass grafting (CABG). All patients were divided into 2 groups depending on usage of single or bilateral internal thoracic artery conduits. Both groups included an equal number of patients 116 (50%). Long-term results were assessed in terms of more than 15 years follow-up.Results. BITA grafting is comparable with CABG in such major adverse cardiac and cerebrovascular events as repeated myocardial revascularization, stroke, and in combined endpoint such as myocardial infarction (MI), stroke, repeated myocardial revascularization, or patient’s death within 15 years. However, the BITA group is superior to the CABG group in freedom from MI, all-cause deaths, showing a higher life expectancy after surgery (p = 0.011), and improved left ventricular ejection fraction and decreased functional class of angina. Moreover, in the present research it was confirmed that the severity of atherosclerosis in the coronary arteries is lower after bypassing with autogenous arterial conduits.Conclusion. BITA is safe procedure comparable with CABG, however, it has more advantageous long-term clinical and angiographic results.Основные положенияБимаммарное коронарное шунтирование представляет собой один из эффективных методов прямой реваскуляризации миокарда. Однако до сих пор результаты процедуры противоречивы, несмотря на мировую тенденцию применять большее количество аутоартериальных кондуитов.Настоящее исследование отражает более чем пятнадцатилетние результаты использования этого метода в хирургическом лечении ишемической болезни сердца. Выводы, полученные в ходе анализа, подтверждают необходимость активнее применять обе внутренние грудные артерии. Цель. Оценить результаты бимаммарного коронарного шунтирования (БиМКШ) по данным более чем 15-летнего наблюдения.Материалы и методы. Обследованы 232 пациента, поступившие в кардиохирургическое отделение для проведения коронарного шунтирования (КШ). Все пациенты разделены на две группы в зависимости от использования одной или двух внутренних грудных артерий. В первую и вторую группы вошло равное количество больных – по 116 (50%) в каждой. Оценены результаты отдаленного (более 15 лет) послеоперационного периода.Результаты. БиМКШ сопоставимо со стандартным КШ по таким серьезным неблагоприятным сердечно-сосудистым событиям, как повторная реваскуляризация миокарда, инсульт, а также по комбинированной конечной точке, представленной инфарктом миокарда, инсультом, повторной реваскуляризацией миокарда, смертью пациента или их сочетанием. Вместе с тем БиМКШ превосходит стандартное КШ в свободе от инфаркта миокарда, случаях смерти от любых причин, демонстрируя более высокую продолжительность жизни больных после операции (p = 0,011), а также улучшает фракцию выброса левого желудочка и снижает функциональный класс стенокардии напряжения. Кроме этого, в настоящем исследовании установлено, что выраженность атеросклероза в коронарных артериях ниже после шунтирования аутоартериальными кондуитами, что, вероятно, связано с их коронаропротективным действием.Заключение. БиМКШ является безопасной процедурой, сравнимой с классическим КШ, однако демонстрирует более благоприятные отдаленные клинические и ангиографические результаты

Algebraic Bethe ansatz method for the exact calculation of energy spectra and form factors: applications to models of Bose-Einstein condensates and metallic nanograins

In this review we demonstrate how the algebraic Bethe ansatz is used for the calculation of the energy spectra and form factors (operator matrix elements in the basis of Hamiltonian eigenstates) in exactly solvable quantum systems. As examples we apply the theory to several models of current interest in the study of Bose-Einstein condensates, which have been successfully created using ultracold dilute atomic gases. The first model we introduce describes Josephson tunneling between two coupled Bose-Einstein condensates. It can be used not only for the study of tunneling between condensates of atomic gases, but for solid state Josephson junctions and coupled Cooper pair boxes. The theory is also applicable to models of atomic-molecular Bose-Einstein condensates, with two examples given and analysed. Additionally, these same two models are relevant to studies in quantum optics. Finally, we discuss the model of Bardeen, Cooper and Schrieffer in this framework, which is appropriate for systems of ultracold fermionic atomic gases, as well as being applicable for the description of superconducting correlations in metallic grains with nanoscale dimensions. In applying all of the above models to physical situations, the need for an exact analysis of small scale systems is established due to large quantum fluctuations which render mean-field approaches inaccurate.Comment: 49 pages, 1 figure, invited review for J. Phys. A., published version available at http://stacks.iop.org/JPhysA/36/R6

Phosphazene-Containing Epoxy Resins Based on Bisphenol F with Enhanced Heat Resistance and Mechanical Properties: Synthesis and Properties

Organophosphazenes are of interest due to the combination of increased mechanical and thermal properties of polymer materials obtained with their use, however, they are characterized by a complex multi-stage synthesis. Moreover, the high viscosity of phosphazene-containing epoxy resins (PhER) makes their processing difficult. To simplify the synthesis of PhER, a one-step method was developed, and bisphenol F was chosen, which also provided a decrease in viscosity. In the current study, PhER were formed by a one-stage interaction of hexachlorocyclotriphosphazene (HCP) with bisphenol F isomers and epichlorohydrin in the presence of alkali, which was a mixture of epoxycyclophosphazenes (ECPh) with a functionality from 1 to 4 according to the results of MALDI-TOF analysis. Conventional epoxy resins based on bisphenol F, also formed during the process, showed high mechanical properties and glass transition temperature, and the reactivity of the obtained resins is similar to the base epoxy resins based on bisphenols A and F. Cured PhER had higher or the same mechanical properties compared to base epoxy resins based on bisphenol A and F, and a glass transition temperature comparable to base epoxy resins based on bisphenol F: glass transition temperature (Tg) up to 174.5 °C, tensile strength up to 74.5 MPa, tensile modulus up to 2050 MPa, tensile elongation at break up to 6.22%, flexural strength up to 146.6 MPa, flexural modulus up to 3630 MPa, flexural elongation at break up to 9.15%, and Izod impact strength up to 4.01 kJ/m2. Analysis of the composition of the obtained PhER was carried out by 1H and 31P NMR spectroscopy, MALDI-TOF mass spectrometry, X-ray fluorescence elemental analysis, and contained up to 3.9% phosphorus and from 1.3% to 4.2% chlorine. The temperature profile of the viscosity of the resulting epoxy resins was determined, and the viscosity at 25 °C ranged from 20,000 to 450,000 Pa·s, depending on the ratio of reagents. The resins studied in this work can be cured with conventional curing agents and, with a low content of the phosphazene fraction, can act as modifiers for traditional epoxy resins, being compatible with them, to increase impact strength and elasticity while maintaining the rest of the main mechanical and processing properties, and can be used as a resin component for composite materials, adhesives, and paints