Comparison of Porcine Biological Valves with Pericardial Valves - a 12-Year Clinical Experience with 1123 Bio-Prostheses

Summary

In order to evaluate selective differences of biological porcine valves versus pericardial valves and to analyze various valve models, 8 different bioprostheses (4 porcine valves, 4 pericardial valves) were studied in a 12-year follow-up.

From 1978 to 1990, 476 porcine bioprostheses (Carpentier-Edwards: n = 104, Carpentier Edwards Supraanular: n = 59, Hancock I: n = 41, Hancock II: n = 272) and 647 pericardial valves (Hancock-Extracorporeal: n = 479, Ionescu-Shiley: n = 76, Carpentier-Edwards: n = 57, Mitroflow: n = 35) were implanted. At time of implantation, the patient age ranged from 21-85 years, mean 57.1 ± 12.4 years. 831 patients were analyzed in the long-term follow-up (62.3 ± 18.6 months, cumulative follow-up of 6632 patient-years). The incidences of thromboembolic complications (TE), endocarditis (E), primary tissue failure (PTF), rate of reoperation (ReOp), and late mortality due to prosthesis dysfunction were analyzed, calculated, and compared within the different valve models (actuarial data, χ² test, log rank analysis). The incidences of TE and E were lower for pericardial valves when compared with porcine bioprostheses (TE: 0.88 vs. 1.8%/patient year; E: 0.24 vs. 0.5%/patient year); within the 2 groups, the different valve models did not show any major differences. However, the incidence of PTF was significantly higher in the pericardial valve group, being 36 ± 6.5 %, 68 ± 10 % and 86 ± 19.5 % after 6, 8, and 10 years; the respective figures for the porcine valves were 6 ± 3.5 %, 18 ± 7.1 %, and 60 ± 13.1 % (p< 0.001).

Consequently, ReOp rate was 3.6 %/patient-year in patients with pericardial valves and thus significantly higher than in those having porcine valves (1.5 %/patient year, p < 0.01). The late mortality due to PTF was significantly higher in the pericardial valve group than in the porcine group (0.74% vs. 0.33 %/patient-year, p < 0.01).

Obviously due to primarily better hemodynamic results, pericardial valves showed a lower incidence of thromboembolic complications and endocarditis. With regard to long-term durability and primary tissue failure (PTF), the results were significantly better in the porcine valve group; consequently the reoperation rate and PTF-related late mortality was lower in the recipients of porcine bioprostheses. Inter-model differences could only be elaborated among the pericardial valves: significant differences were only found for PTF.

Das langjährige Verhalten acht verschiedener Bioprothesen (4 Schweineklappen, 4 Rinderperikardklappen) wurde analysiert, um biologische Schweineklappen mit Perikardklappen und verschiedene Klappenmodelle miteinander zu vergleichen.

Im Zeitraum von 1978 bis 1990 wurden 476 Schweineklappen-Bioprothesen (Carpentier-Edwards [CEBP] n = 104, Carpentier-Edwards Supraanularklappen [SAV] n = 59, Hancock I-Klappen [H1] n = 41, Hancock II [H2] n = 272) und 647 Perikardklappen (Hancock Extracorporeal [HE] n = 479, Ionescu-Shiley [IS] n = 76, Carpentier-Edwards [CE] n = 57, Mitroflow [MF] n = 35) implantiert. Zum Zeitpunkt der Operation lag das Patientenalter zwischen 21 und 85 Jahren mit einem Mittel von 57,1 ± 12,4 Jahren. 831 Patienten wurden im Langzeitverlauf nachuntersucht (mittleres Follow-up 62,3 ± 18,6 Monate, kumulativer Follow-up 6632 Patientenjahre). Die Inzidenz von thromboembolischen Komplikationen (TE), Klappen-Endokarditis (E), primärer Klappendysfunktion (PTF), die Inzidenz der Re-Operationen (ReOp) und der Spätmortalität aufgrund Prothesendysfunktion wurden analysiert, berechnet und innerhalb der verschiedenen Klappenmodelle verglichen (aktuarische Darstellung der Ergebnisse, statistischer Vergleich mit χ²-Test oder log rank analysis). Die Inzidenzen sowohl von TE als auch E waren niedriger für Perikardklappen wenn verglichen mit Schweineklappen (TE: 0,88 vs. 1,8 %/Patientenjahr; E: 0,24 vs. 0,5 %/Patientenjahr); innerhalb der beiden Gruppen zeigten die einzelnen Klappenmodelle keine signifikanten Unterschiede. Jedoch die Inzidenz der primären Klappendysfunktion war deutlich höher in der Gruppe der Perikardklappen mit 36 ± 6,5%, 68 ± 10% und 86 ± 19,5% nach 6, 8 und 10 Jahren; die Vergleichszahlen für die Schweineklappen lagen bei 6 ±3,5%, 18 ±7,1% und 60 ±13,1% (p < 0,001). Als Konsequenz lag die Reoperationsrate bei 3,6 % pro Patientenjahr für Perikardklappen, signifikant höher als die der Schweineklappenprothesen (1,5% pro Patientenjahr, p < 0.01). Die Spätmortalität aufgrund einer Prothesendysfunktion war auch signifikant höher in der Perikardklappengruppe (0,75 % vs. 0,33 % pro Patientenjahr, p < 0,01).

Offensichtlich aufgrund der primär besseren hämodynamischen Ergebnisse, sind thromboembolische Komplikationen und Klappenendokarditis bei Perikardklappen seltener. Langzeithaltbarkeit und primäre Prothesendysfunktion sind dagegen bei Schweineklappen-Prothesen signifikant besser.

Unterschiede der einzelnen Klappenmodelle konnten nur in der Perikardklappengruppe erarbeitet werden.

Key words

Biological valve replacement - Pericardial valves - Porcine bioprostheses - Long-term follow-up