Die Coil-Embolisation des großen Persistierenden Ductus Arteriosus beim Hund mit einem Doppel-Helix Coil : Vergleich zweier thrombogener Materialien

Abstract

In die prospektive Studie wurden 20 Hunde mit einem großen Persistierenden Ductus arteriosus (> 4,0 mm) aufgenommen. Aus einem 0,052 Inch Spiraldraht wurde ein Doppel-Helix Coil mit etwa quadratischer Dimension (10, 11, 12, 14, 16 mm) geschaffen und mit einem Ablösesystem versehen. Als thrombogene Materialien wurden SIS (Small Intestine Submucosa) oder Polyester-Fasern an dem Coil fixiert. Die ersten 10 Hunde erhielten je einen SIS- und die zweiten 10 Tiere je einen Polyester-Coil. Die Implantation erfolgte transvenös von der Vena femoralis ausgehend. Die Kurzzeitkontrollen und Langzeitkontrollen bis zu einem Jahr umfassten den angiographischen Shunt-Grad, verschiedene hämodynamische Parameter (Shunt-Quotient, Blutdruck, Herzfrequenz) sowie den Doppler-Echokardiographischen Shunt-Grad und echokardiographische Parameter der Volumenbelastung bzw. der systolischen Funktion. Die 20 Hunde hatten ein medianes Alter von 11,65 Monaten (Bereich 3,2 99,2) und ein medianes Gewicht von 24,0 kg (Bereich 6,0 36,0). 15/20 Tieren (75%) litten vor dem Eingriff an einer kongestiven Herzinsuffizienz und 15% zusätzlich an Vorhofflimmern. Die Mehrzahl der Hunde (n=16) hatte eine PDA Typ E (lang konisch). Ein Hund zeigte einen konischen PDA Typ A und 3 Hunde einen PDA mit mehr als einer Engstelle (Typ D). Die pulmonale Engstelle hatte einen Mittelwert von 5,68 ± 0,55 mm. Ein Hund verstarb während der Implantation aufgrund von Rhythmusstörungen induziert durch die gerade Schleuse. Bei den restlichen Hunden war die Implantation des Doppel-Helix- Coils erfolgreich. Schwerwiegende Komplikationen wie Coil-Dislokation oder Protrusion sowie schwere Hämolyse wurden nicht beobachtet. Zum Vergleich der beiden thrombogenen Materialien wurden die Typ D Hunde aufgrund ihres signifikant unterschiedlichen Shunt-Quotienten ausgeschlossen. Die Ausgangswerte des minimalen Durchmessers und des Shunt-Quotienten waren danach zwischen der SIS- (n=10) und der Polyester-Gruppe (n=7) nicht signifikant unterschiedlich. Im Rahmen der Kurzzeituntersuchungen zeigte sich ein besserer Verschluß durch den Polyester-Coil (Angiographischer Shunt, Shunt-Quotient, Echokardiographischer Shunt), allerdings ohne signifikanten Einfluß auf die linksventrikuläre Volumenreduktion gemessen an echokardiographischen Parametern (Maximale Flussgeschwindigkeit in der Aorta, Index des diastolischen linksventrikulären Durchmessers). In den Langzeituntersuchungen verstarb ein Hund aus der SIS-Gruppe aufgrund fortschreitender Herzinsuffizienz, ein weiterer aufgrund einer anderen Erkrankung und ein Hund wurde nicht weiter untersucht. Die angiographische Rest-Shunt-Rate unmittelbar nach Implantation bzw. die Doppler- echokardiographische Restshuntrate nach 3 bzw. 12 Monaten betrug bei den konischen Ductus mit langer oder kurzer Ampulle für die SIS-Coils 100%, 67%, 83% und für die Polyester-Coils 86%, 57%, 29%. Dies zeigt Vorteile für das Polyester. Beim Vergleich der SIS-Gruppe (n=6) mit der Polyester-Gruppe (n=7) zeigte sich eine signifikante Abnahme der diastolischen linksventrikulären Größe über die Zeit, aber kein signifikanter Einfluß des thrombogenen Materials auf den Verlauf. Nach 12 Monaten zeigte die Mehrzahl (67% bzw. 71%) der Hunde keine oder nur noch eine geringe Vergrößerung des diastolischen Ventrikeldurchmessers und alle Hunde mit Ausnahme eines Hundes mit persistierendem Vorhofflimmern waren frei von klinischen Symptomen der Herzinsuffizienz. Bei den drei Hunden mit einem Ductus mit mehreren Engstellen wurde erfolgreich ein Polyester-Coil eingesetzt. Trotz des im Vergleich zu anderen Hunden relativ geringen Shunt-Quotienten zeigt keiner der Hunde nach 12 Monaten einen vollständigen Verschluß. Die hohe Stabilität des Doppel-Helix Coils sowie der Ablösemechanismus führen zu einer sicheren Implantation dieses Systems und zu einer Volumenentlastung des Herzens. Die Verschlussraten müssen durch weitere Modifikation der Form und / oder der Thrombogenität des Coils noch verbessert werden. In this prospective study 20 dogs with a large PDA (>4.0 mm) were included. A Double-Helix Coil with a nearly square dimension (10,11,12,14,16 mm) was formed from a 0,052 inch wire gauge and provided with a separating system. The thrombogenic material which was fixated on the coil consisted of SIS (small intestine submucosa) or polyester fiber. The first 10 dogs were treated with a SIS coil while the next 10 animals received a polyester fiber coil. The implantation was carried out transvenously via the vena femoralis. The short term and long term follow up examinations up to one year covered the angiographic shunt degree, several hemodynamic parameters (shunt ratio, blood pressure, heart rate) as well as Doppler echocardiographic shunt degree and echocardiographic parameters of volume load or, respectively, the systolic function. The 20 dogs had a median age of 11.65 months (range 3.2 99.2) and a median body weight of 24.0 kg (range 6.0 36.0). 15 of 20 animals (75%) were suffering from a congestive heart insufficiency and 15% had in addition been diagnosed with an atrial fibrillation prior to treatment. The majority of the dogs (n=16) had a PDA type E (long cone-shaped). One dog showed a cone-shaped PDA type A and 3 dogs had a PDA with more than one constriction (type D). The pulmonal constriction had an average diameter of 5.68 ± 0.55 mm. One dog died during implantation due to heart rhythm disturbances caused by the straight sheath. The implantation of the double helix coils was successful for the remaining dogs. Serious complications such as coil dislocation or protrusion as well as severe hemolysis were not observed. To enable comparison of both thrombogenic materials, the type D dogs were excluded from the study because of their significantly different shunt ratio. After this exclusion the preoperative values for the minimal diameter and the shunt ratio were not significantly different between the SIS (n=10) and the polyester fiber (n=7) group. Short term follow up results showed a better closure in the polyester fiber coil group (angiographic shunt, shunt ratio, echocardiographic shunt). This closure had, however, no significant influence on the left ventricular volume reduction measured by echocardiographic parameters (maximal blood velocity in the aorta, index of the diastolic left ventricular diameter). During the long term follow up period one dog of the SIS group died due to progressive heart insufficiency, another of a different disease and yet another was not examined anymore. The remaining shunt ratio of the conic duct with long or short ampulla measured by angiography immediately after implantation and by Doppler echocardiography after 3 and 12 months was 100%, 67% and 83% for the SIS coils and 86%, 57% and 29% for the Polyester coils, respectively. This is showing a mild advantage of polyester. Over time, both the SIS Group (n=6) and the polyester group (n=7) showed a significant reduction of the left ventricular diastolic size, but there was no significant influence of the thrombogenic materials on the healing process. After 12 month a majority of dogs (67% and 71%, resp.) showed no or only minimal enlargement of the diastolic ventricular diameter and all dogs except for one with persistent atrial fibrillation were without clinic symptoms of heart insufficiency. In three dogs with multiple constrictions a polyester coil was implanted successfully. In spite of the relatively low Shunt ratio in comparison to other dogs, none of the three exhibited a complete closure after 12 months. The good stability of the Double-Helix Coils as well as the separation mechanism resulted in a safe implantation of the device and a volume reduction of the heart. However, the closure rates still need to be improved by further modification of the shape and/or the thrombogenity of the coils.