Perioperativer Verlauf von BNP (brain natriuretic peptide) nach aortokoronarer Bypassoperation bei Patienten mit präoperativ reduzierter LV-Funktion

Abstract

Einleitung: Das vom Herzen gebildete BNP (brain natriuretic peptide) ist durch seiner natriuretische, diuretische und vasodilatative Wirkung maßgeblich an der kardio-pulmonalen und hämodynamischen Homöostase beteiligt. Die BNP-Plasma-konzentrationen stellen außerdem einen Marker zur Beurteilung einer linksventrikuläre Dysfunktion dar. In der Vergangenheit gab es nur wenige Studien, die sich mit dem perioperativen Verlauf von BNP nach aortokoronarer Bypassoperation beschäftigt haben. Methoden: Wir haben in unserer Studie 11 Patienten (9 Männer, 2 Frauen; mittleres Alter 63,7 +/- 8,5 Jahre) mit präoperativ schwer eingeschränkter LV-Funktion (mittlere LVEF: 33,8 +/- 6,0 %, zwischen 25 und 45 %) ausgewählt, um den Verlauf der BNP-Werte nach erfolgreicher Bypassoperation und deren Zusammenhang mit hämo-dynamischen Parametern (HZV, CI, SV, SVR, PCWP und PAP) zu untersuchen. Darüber hinaus wurden perioperativ verabreichte inotrope Substanzen, die Dauer der Aortenabklemmung (AKZ) sowie die OP-Dauer dokumentiert. Ergebnisse: Die präoperativen BNP-Werte waren mit 98,06 +/- 59,43 pg/ml auf ca. ein 20-faches der Norm erhöht. Wir fanden einen signifikant negativen Zusammenhang mit der präoperativen LVEF (r = - 0,78, p = 0,013). Postoperativ kam es zu einem kontinuierlichen Anstieg der BNP-Werte mit einem Maximum nach 24 Stunden auf ca. ein 40-faches der Norm. Zum Zeitpunkt des BNP-Maximums fanden wir signifikant negative Korrelationen der BNP-Werte mit dem HZV, dem CI und dem SV, sowie positive Korrelationen mit dem ZVD (HZV: r = -0,6176, p = 0,0429; CI: r = -0,74, p = 0,042; SV: r = -0,61, p = 0,0426; ZVD: r = 0,6322, p = 0,0369). Jedoch hatten sich HZV, CI , SV und SVR, verglichen mit den Ausgangswerten, 24 Stunden postoperativ signifikant verbessert. (Delta-HZV. p < 0,0001; Delta-CI: p < 0,009; Delta-SV: p = 0,0237; Delta-SVR: p < 0,001). Der BNP-Anstieg (Delta-BNP) war sowohl mit der AKZ, als auch mit der OP-Dauer positiv korreliert. (AKZ vs Delta-BNP: r = 0,689, p = 0,0274; OP-Dauer vs Delta-BNP: r = 0,743, p = 0,0217). Wir fanden zu keinem Zeitpunkt Korrelationen der BNP-Werte mit den verabreichten Katecholaminen. Schlußfolgerung: Der kontinuierliche Anstieg des Plasma-BNP postoperativ mit einem BNP-Maximum nach 24 Stunden ist, trotz negativer Korrelation der BNP-Werte mit dem HZV, dem CI und dem SV, nicht allein durch eine linksventrikuläre Dysfunktion zu erklären. Die verbesserte kardiale und hämodynamische Situation postoperativ, die sich durch signifikant verbesserte hämodynamische Parameter äußert, spricht eindeutig gegen das Vorliegen einer Herzinsuffizienz zum Zeitpunkt des BNP-Maximums. Vielmehr könnten intraoperative Faktoren, wie z.B. die globale Ischämie während der EKZ und daraus resultierende Veränderungen im Regelkreis des Hormons ursächlich verantwortlich sein. Zur abschließenden Klärung der Ursachen des BNP-Anstiegs nach kardiochirurgischen Eingriffen mit Hilfe der Herz-Lungen-Maschine sind weiterführende Studien notwendig.

Introduction: Brain natriuretic peptide (BNP) plays an important role for the maintenance of the cardiocirculatory homeostasis. BNP can be used as a noninvasive, highly sensitive and specific marker for the detection of left ventricular dysfunction and it increases in proportion of the myocardial impairment. This study was designed to examine perioperative plasma concentrations of BNP after successful coronary artery bypass grafting in patients with preoperative reduced left ventricular function. Methods: 11 patients (9 male, 2 female; median age 63,7 +/- 8,5 years) with preoperative severe reduced left ventricular function (median LVEF: 33,8 +/- 6,0 %, between 25 and 45 %) were examined. Pre-, intra- and postoperative BNP and hemodynamic parameters (cardiac output (CO), cardiac index (CI), stroke volume (SV), systemic vascular resistance (SVR), pulmonary capillary wedge pressure (PCWP) und pulmonal artery pressure (PAP) were measured.The perioperative administration of inotropic drugs, duration of aortic crossclamping and duration of the operation were documented. Results: The preoperative levels of BNP were markedly elevated (98,06 +/- 59,43 pg/ml) and they correlated strongly negative with the preoperative ejection fraction (LVEF) (r = - 0,78, p = 0,013). Postoperative BNP increased continuously to a peak after 24 hours. The peak was fourtyfold higher than the normal BNP level. The BNP peak correlated negatively with CO, CI, SV and positively with CVP (central venous pressure) (CO: r = -0,6176, p = 0,0429; CI: r = -0,74, p = 0,042; SV: r = -0,61, p = 0,0426; CVP: r = 0,6322, p = 0,0369). Therefore the hemodynamic parameters improved significantly 24 hours postop. (Delta-CO. p < 0,0001; Delta-CI: p < 0,009; Delta-SV: p = 0,0237; Delta-SVR: p < 0,001). The BNP peak (Delta-BNP) was positively correlated with the duration of aortic crossclamping (AXCL) and the duration of the operation (DOO) (AXCL vs Delta-BNP: r = 0,689, p = 0,0274; DOO vs Delta-BNP: r = 0,743, p = 0,0217). There was no correlation of BNP levels with the perioperative administration of inotropic drugs. Conclusion: The postoperative increase of BNP with a peak after 24 hours does not reflect a state of acute heart failure, because the hemodynamic parameters have significantly improved without significant inotropic medication. These results suggest that intraoperative factors like the global ischemia during the extracorporal circulation and its influence of the feedback control system of BNP may be accountable for the excessive BNP increase postoperative. Ongoing studies are required to answer the questions which are raised by the results of this study.