Bimammary coronary artery bypass grafting in women: a retrospective study

• Schneider Yu.A.
• Tsoi V.G.
• Fomenko M.S.
• Pavlov A.A.
• Shilenko P.A.
• Dimitrova I.I.

Abstract

Background. The gold standard for revascularization of the anterior descending artery is the use of the left internal mammary artery. The majority of retrospective studies documented better long-term results of using 2 internal mammary arteries for myocardial revascularization as compared with only 1 internal mammary artery. Despite these findings, the number of works devoted to using 2 internal mammary arteries in women for aortocoronary bypass grafting (CABG) is scarce.

Objective: The study was aimed at evaluating the results of using 2 internal mammary arteries for surgical treatment of coronary artery disease in women.

Patients and methods: Between October 2012 and April 2022, we retrospectively analyzed the outcomes in 4905 patients who underwent CABG. Of these, the study enrolled a total of 1085 (39.5%) cases.

The inclusion criterion was the use of 2 internal mammary arteries for CABG. The primary endpoint was mortality, with secondary endpoints being myocardial infarction, stroke and wound infections. The mean age was 64.9±14.2 years (from 46 to 80 years), with an average EuroSCORE II of 2.3±1.4.

Results. Overall mortality amounted to 0.5% (5 patients). Operations were performed on-pump with cardioplegia in 55.1% of cases, off-pump in 36.4% of cases, and parallel on-pump in 8.5%. The frequency of procedure-related complications was as follows: postoperative bleeding – 2% (22 patients), wound infection – 1% (11 patients) and stroke – 0.1% (1 patient). The mean intensive care unit length of stay was 1.2±0.7 days. The average hospital stay was 9.8±1.2 days. The median duration of follow-up period amounted to 68.4 months (95% CI 65.1–66.7). The Kaplan–Meier method showed a 36-month survival rate of 94.8% (95% CI 93.1–97.4) and 60-month survival of 85.3% (95% CI 83.2–88.5).

Conclusion. Using 2 internal mammary arteries in women for myocardial revascularization is an effective and safe procedure, demonstrating satisfactory results of surgical treatment of coronary artery disease.

Keywords: internal mammary artery; ischemic heart disease; coronary artery bypass grafting; myocardial revascularization; heart failure

References

1. Brand I.B., Mazanov M.K., Timerbayev A.V., et al. Long-term results of coronary artery bypass grafting in patients with acute coronary syndrome. Sklifosovsky Journal of Emergency Medical Care. 2017; 6 (3): 251–256. DOI: https://doi.org/10.23934/2223-9022-2017-6-3-251–256 (in Russian)

2. Shaya G.E., Leucker T.M., Jones S.R., et al. Coronary heart disease risk: Low-density lipoprotein and beyond. Trends in Cardiovascular Medicine. 2022; 32 (4): 181–194. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcm.2021.04.002

3. Sellers S.L., Holmes K.R., Leipsic J.A. Sex differences in cardiovascular medicine: Bilateral internal mammary artery CABG. International Journal of Cardiology. 2019; 288: 53–54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2019.03.011

4. Robinson B.N., Naik A., Rahouma M., et al. Sex differences in outcomes following coronary artery bypass grafting: a meta-analysis. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 2021; 33 (6): 841–847. DOI: https://doi.org/10.1093/icvts/ivab191

5. Gupta S., Lui B., Ma X., et al. Sex Differences in Outcomes After Coronary Artery Bypass Grafting. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2020; 34 (12): 3259–3266. DOI: https://doi.org/10.1053/j.jvca.2020.04.030

6. Sellers S.L., Holmes K.R., Leipsic J.A. Sex differences in cardiovascular medicine: Bilateral internal mammary artery CABG. International Journal of Cardiology. 2019; 288: 53–54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2019.03.011

7. Schmidt A.F., Haitjema S., Sartipy U., et al. Unravelling the Difference Between Men and Women in Post-CABG Survival. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2022; 9: 768972. DOI: https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.768972

8. Aldea G.S., Gaudiani J.M., Oz M.S., et al. Effect of gender on postoperative outcomes and hospital stays after coronary artery bypass grafting. Annals of Thoracic Surgery. 1999; 67 (4): 1097–1103. DOI: https://doi.org/10.1016/s0003-4975(99)00055-7

9. Cosgrove D.M., Loop F.D., Lytle B.W., et al. Primary myocardial revascularization: trends in surgical mortality. Journal of Chronic Diseases. 1984; 88: 673–684.

10. Fisher L.L., Kennedy J.W., Davis K.B., et al. Association of sex, physical size and operative mortality after coronary artery bypass in the Coronary Artery Surgery Study (CASS). Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 1982; 84: 334–341.

11. Khan S.S., Nessim S., Gray R., et al. Increased mortality of women in coronary artery bypass surgery: evidence for referral bias. Annals of Internal Medicine. 1990; 112: 561–567. DOI: https://doi.org/10.7326/0003-4819-112-8-561

12. Otsuka F., Yahagi K., Sakakura K., Virmani R. Why is the mammary artery so special and what protects it from atherosclerosis? Annals of Cardiothoracic Surgery. 2013; 2 (4): 519–526. DOI: https://doi.org/10.3978/j.issn.2225-319X.2013.07.06

13. Cameron A., Davis K.B., Green G., Schaff H.V. Coronary bypass surgery with internalthoracic-artery grafts-effects on survival over a 15-year period. New England Journal of Medicine. 1996; 334 (4): 216–219. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJM199601253340402

14. Kurlansky P.A., Traad E.A., Galbut D.L., et al. Efficacy of single versus bilateral internal mammary artery grafting in women: a long-term study. Annals of Thoracic Surgery. 2001; 71 (6): 1949–1957. DOI: https://doi.org/10.1016/s0003-4975(01)02592-9.

15. Saraiva F.A., Girerd N., Cerqueira R.J., et al. Survival after bilateral internal mammary artery in coronary artery bypass grafting: Are women at risk? International Journal of Cardiology. 2018; 270: 89–95. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2018.05.028

16.  Melikulov A.A., Merzlyakov V.Yu., Klyuchnikov I.V., et al. Bilateral off-pump mammarocoronary bypass grafting in a patientof advanced age with high surgical risk. Clinical Physiology of Circulation. 2017; 14 (4): 233–237. (in Russian)

17. Zhelikhazheva M.V., Merzlyakov V.Yu., Baychurin R.K. Sequential coronary artery bypass grafting with both internal thoracic arteries on a beating heart. Creative Cardiology. 2018; 12 (2): 183–190. DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187-2018-12-2-183-190 (in Russian)

18. Sidorov R.V., Eroshenko O.L., Pospelov D.Y. Experience in coronary artery bypass grafting using both internal thoracic arteries in patients with coronary heart disease. Bulletin of Pirogov National Medical & Surgical Center. 2011; 6 (2): 33–36. (in Russian)

19. Vechersky Yu.Yu., Andreev S.L., Zatolokin V.V. Policy of using the right internal thoracic artery “in situ” for coronary artery bypass grafting. Angiology and Vascular Surgery. 2015; 21 (1): 148–154. (in Russian)

20. Weiss A.J., Zhao S., Tian D.H., et al. A meta-analysis comparing bilateral internal mammary artery with left internal mammary artery for coronary artery bypass grafting. Annals of Cardiothoracic Surgery. 2013; 2 (4): 390–400. DOI: https://doi.org/10.3978/j.issn.2225-319X.2013.07.16.

21. Shneyder Yu.A., Tsoy V.G., Pavlov A.A., et al. Bilateral internal mammary artery in coronary arterybypass grafting. Bulletin of Bakoulev Center Cardiovascular Diseases. 2019; 20 (2): 119–126. DOI: https://doi.org/10.24022/1810-0694-2019-20-2-119-126 (in Russian)

22. Schneider Yu.A., Tsoi M.D., Fomenko M.S., et al. Single-center experience using of two internal mammary artery in coronary artery bypass grafting. Russian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2021; 63 (6): 520–526. DOI: https://doi.org/10.24022/0236-2791-2021-63-6-520-526 (in Russian)

23. Kurlansky P.A., Dorman M.J., Galbut D.L., et al. Bilateral internal mammary artery grafting in women: a 21-year experience. Annals of Thoracic Surgery. 1996; 62: 63–69. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-4975(96)00275-5

24. Benedetto U., Altman D.G., Gerry S., et al. Pedicled and skeletonized single and bilateral internal thoracic artery grafts and the incidence of sternal wound complications: insights from the Arterial Revascularization Trial. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2016; 152 (1): 270–276. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2016.03.056

25. Boodhwani M., Lam B.K., Nathan H.J., et al. Skeletonized internal thoracic artery harvest reduces pain and dysesthesia and improves sternal perfusion after coronary artery bypass surgery: a randomized, double blind, within-patient comparison. Circulation. 2006; 114 (8): 766–773. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.106.615427

26. Taggart D.P., Benedetto U., Gerry S., et al. Arterial Revascularization Trial Investigators. Bilateral versus single internal-thoracic-artery grafts at 10 years. New England Journal of Medicine. 2019; 380 (5): 437–46. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1808783

В настоящее время исходы АКШ на всю популяцию свидетельствуют об отличных результатах, позволяющих улучшить отдаленную выживаемость и уменьшить частоту развития неблагоприятных событий в отдаленном периоде [1, 3]. Результаты многочисленных исследований применения 2 ВГА при АКШ также показали преимущество по сравнению только с 1 ВГА [16, 18, 20]. Несмотря на это, в современной практике выполнения АКШ использование 2 ВГА составляет, по разным данным, 4 - 12% и описывается только в ретроспективных анализах [20].

В большинстве ретроспективных исследований показано, что выполнение АКШ у женщин по-прежнему сопровождается более высокой летальностью и менее благоприятным прогнозом в отдаленном периоде по сравнению с мужчинами [3-6]. В последних метаанализах женский пол представлен как независимый предиктор неблагоприятных исходов [4]. Также четко не определена эффективность применения двух ВГА по сравнению с одной [15].

Как и в многочисленных ретроспективных исследованиях, в нашей работе есть ряд неотъемлемых ограничений, влияющих на правомерность и значимость выводов, сделанных на основе полученных результатов. В настоящей работе обработано оптимальное количество данных для получения статистической достоверности и определения эффективности применяемой методики.

Послеоперационный период и период госпитализации в анализируемых группах достоверно не различались по большинству осложнений и общей летальности. Наименьшая длительность госпитализации была в группе применения 2 ВГА у мужчин, а наибольшая - в контрольной группе.

Применение методики "скелетирования" для выделения ВГА позволила нам достичь отсутствие статистической разницы между группами по частоте развития внутригрудной и раневой инфекции - 11 (1%), 23 (1,3%) и 5 (1,3%), что коррелирует с результатами, представленными в работах M. Boodhwani и U. Benedetto et al. [23-25]. В то же время это "контрастирует" с другими работами, в которых показана более высокая частота развития раневой инфекции [14]. Рутинное выделение 2 ВГА более чем в 50% случаев всех АКШ в нашей клинике также позволило добиваться наилучших результатов. Выполняя хирургическое лечение с использованием дифференцированного подхода в выборе обеспечения операции, мы добились низкой летальности, несмотря на исходную тяжесть пациентов и выделение 2 ВГА. Также данный подход позволил снизить процент неврологических осложнений.

Анализ выживаемости в исследуемой группе применения 2 ВГА у женщин продемонстрировал сопоставимые результаты с такими же группами того же возраста, представленные в ряде других научных работ [4, 14]. Более того, распределение выживаемости в сравнении с группой 2 ВГА у мужчин и контрольной группой не выявил существенной разницы (Log-rank test, p=0,056 и Log-rank test, p=0,903 соответственно). Полученные результаты существенно отличаются от данных P.A. Kurlansky и F.A. Saraiva et al. [14, 15].

Полагаем, что полученные в проведенном исследовании результаты могут быть связаны с более обширной выборкой и рутинным использованием 2 ВГА при выполнении АКШ в нашем центре. Отсутствие разницы при сравнении с контрольной группой также может быть связано с малым сроком наблюдения. Однако выводы наиболее крупного исследования ART (Arterial Revascularization Trial), посвященного применению 2 ВГА при КШ, продемонстрировали аналогичный результат: 94,8 против 93,6% (p>0,05) [26]. Полученные результаты можно трактовать как существенные доказательства, что использование 2 ВГА у женщин может выполняться с низким операционным риском и госпитальной летальностью, делая вторую ВГА графтом выбора.

Заключение

Коронарное шунтирование у женщин с использованием 2 ВГА демонстрирует сопоставимые как непосредственные, так и отдаленные результаты при сравнении с хирургическим лечением ИБС у мужчин. Выделение 2 ВГА у женщин не повышает риск развития внутригрудной инфекции и не увеличивает длительность операции. Применение дифференцированных подходов к проведению операции (использование методик АКШ как на работающем сердце, так и в условиях ИК и КП), основанных на учете исходной тяжести пациента и его коронарной патологии, позволяет значительно снизить неблагоприятные исходы в послеоперационном периоде.

Ограничение. Данное исследование является ретроспективным и одноцентровым. Результаты, согласно полученным данным использования 2 скелетированных ВГА, могут рассматриваться для идентичной группы с периодом наблюдения не больше 3-5 лет. Для полноты исследования требуется оценка отдаленных результатов с периодом наблюдения 10 и 15 лет.

Литература

1. Бранд Я.Б., Мазанов М.Х., Тимербаев А.В. и др. Отдаленные результаты коронарного шунтирования у пациентов с острым коронарным синдромом. Неотложная медицинская помощь. Журнал им. Н.В. Склифосовского. 2017; 6 (3): 251-256. DOI: https://doi.org/10.23934/2223-9022-2017-6-3-251-256

2. Shaya G.E., Leucker T.M., Jones S.R., et al. Coronary heart disease risk: Low-density lipoprotein and beyond. Trends in Cardiovascular Medicine. 2022; 32 (4): 181-194. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcm.2021.04.002

3. Sellers S.L., Holmes K.R., Leipsic J.A. Sex differences in cardiovascular medicine: Bilateral internal mammary artery CABG. International Journal of Cardiology. 2019; 288: 53-54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2019.03.011

4. Robinson B.N., Naik A., Rahouma M., et al. Sex differences in outcomes following coronary artery bypass grafting: a meta-analysis. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery. 2021; 33 (6): 841-847. DOI: https://doi.org/10.1093/icvts/ivab191

5. Gupta S., Lui B., Ma X., et al. Sex Differences in Outcomes After Coronary Artery Bypass Grafting. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2020; 34 (12): 3259-3266. DOI: https://doi.org/10.1053/j.jvca.2020.04.030

6. Sellers S.L., Holmes K.R., Leipsic J.A. Sex differences in cardiovascular medicine: Bilateral internal mammary artery CABG. International Journal of Cardiology. 2019; 288: 53-54. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2019.03.011

7. Schmidt A.F., Haitjema S., Sartipy U., et al. Unravelling the Difference Between Men and Women in Post-CABG Survival. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2022; 9: 768972. DOI: https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.768972

8. Aldea G.S., Gaudiani J.M., Oz M.S., et al. Effect of gender on postoperative outcomes and hospital stays after coronary artery bypass grafting. Annals of Thoracic Surgery. 1999; 67 (4): 1097-1103. DOI: https://doi.org/10.1016/s0003-4975(99)00055-7

9. Cosgrove D.M., Loop F.D., Lytle B.W., et al. Primary myocardial revascularization: trends in surgical mortality. Journal of Chronic Diseases. 1984; 88: 673-684.

10. Fisher L.L., Kennedy J.W., Davis K.B., et al. Association of sex, physical size and operative mortality after coronary artery bypass in the Coronary Artery Surgery Study (CASS). Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 1982; 84: 334-341.

11. Khan S.S., Nessim S., Gray R., et al. Increased mortality of women in coronary artery bypass surgery: evidence for referral bias. Annals of Internal Medicine. 1990; 112: 561-567. DOI: https://doi.org/10.7326/0003-4819-112-8-561

12. Otsuka F., Yahagi K., Sakakura K., Virmani R. Why is the mammary artery so special and what protects it from atherosclerosis? Annals of Cardiothoracic Surgery. 2013; 2 (4): 519-526. DOI: https://doi.org/10.3978/j.issn.2225-319X.2013.07.06

13. Cameron A., Davis K.B., Green G., Schaff H.V. Coronary bypass surgery with internalthoracic-artery grafts-effects on survival over a 15-year period. New England Journal of Medicine. 1996; 334 (4): 216-219. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJM199601253340402

14. Kurlansky P.A., Traad E.A., Galbut D.L., et al. Efficacy of single versus bilateral internal mammary artery grafting in women: a long-term study. Annals of Thoracic Surgery. 2001; 71 (6): 1949-1957. DOI: https://doi.org/10.1016/s0003-4975(01)02592-9.

15. Saraiva F.A., Girerd N., Cerqueira R.J., et al. Survival after bilateral internal mammary artery in coronary artery bypass grafting: Are women at risk? International Journal of Cardiology. 2018; 270: 89-95. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2018.05.028

16. Меликулов А.А., Мерзляков В.Ю., Ключников И.В. и др. Бимаммарное шунтирование на работающем сердце у пациента пожилого возраста с высоким хирургическим риском. Клиническая физиология кровообращения. 2017; 14 (4): 233-237.

17. Желихажева М.В., Мерзляков В.Ю., Байчурин Р.К. Секвенциальное коронарное шунтирование с использованием обеих внутренних грудных артерий на работающем сердце. Креативная кардиология. 2018; 12 (2): 183-190. DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187-2018-12-2-183-190

18. Сидоров Р.В., Ерошенко О.Л., Поспелов Д.Ю. Опыт бимаммарного коронарного шунтирования у больных с ишемической болезнью сердца. Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2011; 6 (2): 33-36.

19. Вечерский Ю.Ю., Андреев С.Л., Затолокин В.В. Тактика использования правой внутренней грудной артерии “in situ" при коронарном шунтировании. Ангиология и сосудистая хирургия. 2015; 21 (1): 148-154.

20. Weiss A.J., Zhao S., Tian D.H., et al. A meta-analysis comparing bilateral internal mammary artery with left internal mammary artery for coronary artery bypass grafting. Annals of Cardiothoracic Surgery. 2013; 2 (4): 390-400. DOI: https://doi.org/10.3978/j.issn.2225-319X.2013.07.16.

21. Шнейдер Ю.А., Цой В.Г., Павлов А.А. и др. Использование двух внутренних грудных артерий в хирургическом лечении ишемической болезни сердца. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. Сердечно-сосудистые заболевания. 2019; 20 (2): 119-126. DOI: https://doi.org/10.24022/1810-0694-2019-20-2-119-126

22. Шнейдер Ю.А., Цой В.Г., Фоменко М.С. и др. Одноцентровый опыт использования двух внутригрудных артерий в коронарном шунтировании. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2021; 63 (6): 520-526. DOI: https://doi.org/10.24022/0236-2791-2021-63-6-520-526

23. Kurlansky P.A., Dorman M.J., Galbut D.L., et al. Bilateral internal mammary artery grafting in women: a 21-year experience. Annals of Thoracic Surgery. 1996; 62: 63-69. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-4975(96)00275-5

24. Benedetto U., Altman D.G., Gerry S., et al. Pedicled and skeletonized single and bilateral internal thoracic artery grafts and the incidence of sternal wound complications: insights from the Arterial Revascularization Trial. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2016; 152 (1): 270-276. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2016.03.056

25. Boodhwani M., Lam B.K., Nathan H.J., et al. Skeletonized internal thoracic artery harvest reduces pain and dysesthesia and improves sternal perfusion after coronary artery bypass surgery: a randomized, double blind, within-patient comparison. Circulation. 2006; 114 (8): 766-773. DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.106.615427

26. Taggart D.P., Benedetto U., Gerry S., et al. Arterial Revascularization Trial Investigators. Bilateral versus single internal-thoracic-artery grafts at 10 years. New England Journal of Medicine. 2019; 380 (5): 437-46. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1808783

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

п?? GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems п?? including machine learning models and neural networks п?? is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.