Antegrade Versus Retrograde Crystalloid Cardioplegia: Perioperative Assessment of Cardiac Energy Metabolism by Means of Myocardial Lactate Measurement

Summary

The effects of retrograde and antegrade delivery of cold St. Thomas' Hospital cardioplegia were evaluated and compared in 21 patients who underwent elective myocardial revascularization. The patients were randomly separated into two groups: the antegrade group (n = 10), and the retrograde group (n = 11). Cardiac energy metabolism was monitored by evaluation of arterial and coronary sinus (CS) lactate concentration. There was an increase of the CS lactate concentration during aortic cross-clamp period in both groups. After release of the aortic cross-clamp, there was an increase of the CS lactate concentration in the antegrade group, and a decrease of CS lactate in the retrograde group. Analysis of the patients operated with antegrade delivery of cardioplegia showed an increase of the CS lactate concentration in 9/10 patients after aortic cross-clamp release. In the retrograde group, in 8/11 patients the CS lactate concentration decreased immediately after aortic cross-clamp release. Whereas the differences in the CS lactate concentration were not significantly different, the lactate extaction immediately after aortic cross-clamp release was significantly higher for the retrograde group (p = 0.034). This can be related to a faster reconsolidation of mitochondrial oxidative phosphorylation in the retrograde group. For the other registered Parameters, hemodynamic recovery of cardiac function, release of creatine kinase MB isoenzyme, and clinical outcome, there was no significant difference between the groups.

Based on this study we conclude that retrograde delivery of a cold non-oxygenated cardioplegic Solution results in a better preservation of myocardial energy reserve than antegrade delivery.

Zusammenfassung

Im Rahmen einer prospektiven Studie wurde bei 21 Patienten, die zu einer elektiven aortokoronaren Bypassoperation anstanden, der Einfluß von antegrad (n=10) und retrograd (n=11) verabreichter St. Thomas Hospital Kardioplegie untersucht. Der kardiale Energiemetabolismus wurde durch Messung der Laktatkonzentration im Koronarsinus und arteriell bestimmt. In beiden Gruppen konnte ein Anstieg des Laktats im Koronarsinus während der Ischämiezeit festgestellt worden. Nach Aufhebung der Aortenquerklemmung konnte in der antegraden Gruppe ein weiterer Anstieg des Laktats im Koronarsinusblut nachgewiesen werden, während die Konzentration in der retrograden Gruppe abfiel. Die Analyse der mit antegrader Kardioplegie operierten Patienten zeigte bei 9 von 10 Patienten einen Anstieg der Laktatkonzentration im Koronarsinusblut nach Aufhebung Aortenquerklemmung. In der retrograden Gruppe fiel bei 8 von 11 Patienten zu diesem Zeitpunkt die Laktatkonzentration ab. Diese Ergebnisse waren jedoch nicht statistisch signifikant. Die Laktatextraktion war unmittelbar nach Aufhebung der Aortenquerklemmung in der retrograden Gruppe signifikant höher (p = 0,034). Dies kann als Hinweis für eine schnellere Rekonsolidierung der mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung in der retrograden Gruppe angesehen werden. Alle anderen untersuchten Parameter, wie die Wiederherstellung der hämodynamischen kardialen Funktionen, die Freisetzung der Kreatinkinase und ihrer Isoenzyme und der klinische Verlauf, zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Gruppen. Anhand der vorliegenden Studie folgern wir, daß die retrograde Verabreichung einer kalten, nicht oxygenierten kristalloiden Kardioplegie zu einem besseren Schutz der myokardialen Energiereserven führt als die antegrade Verabreichung.

Key words

Myocardial protection - Lactate - Antegrade - Retrograde - Cardioplegia