Die Embolisation des kongenitalen extrahepatischen portosystemischen Shunts beim Hund mit multiplen Coils

Abstract

Die Therapie des kongenitalen extrahepatischen portosystemischen Shunts hat einen kompletten Verschluss des Shuntgefäßes bei gleichzeitiger Vermeidung einer portalen Hypertension zum Ziel. Aufgrund der Minderentwicklung der intrahepatischen Pfortadergefäße muss dies beim Großteil der Patienten progredient erfolgen. Dazu sind verschiedene chirurgische Methoden beschrieben (partielle Seidenligatur, Ameroid Constriktor, Cellophane Banding). Vor einigen Jahren wurde eine kathetergestützte Therapiemethode beim Hund vorgestellt, bei der mehrere Coils in das Shuntgefäß eingesetzt werden ( Multiple-Coil Technik ). Hauptproblem dieser Methode war neben der Coil-Dislokation eine zu schnelle Thrombose am Coil mit nachfolgender portaler Hypertension. In der vorliegenden Arbeit sollte die Hypothese geprüft werden, dass einerseits durch eine Coilauswahl anhand des geblockten Shuntdurchmessers und die konsekutive Implantation mehrerer Coils ein Langzeitverschluss des Shuntgefäßes erzielt werden kann und andererseits die Heparintherapie eine rasche Thrombose und Entstehung einer portalen Hypertension verhindert.Es wurden prospektiv Hunde mit einem singulären extrahepatischen kongenitalen Shunt in die Studie aufgenommen. Ausgeschlossen wurden Tiere aufgrund der Besitzerentscheidung zu einer anderen Therapie oder eines Shuntdurchmessers im Ultraschall vom mehr als 8 mm. Nach einer medikamentellen und diätetischen Stabilisierungsphase von mind. 4 Wochen erfolgte die Intervention. In Vollnarkose wurde ein Katheter über die rechte Vena jugularis externa retrograd durch den Shunt bis in die Pfortader eingeführt. Angiographie, Einstufung des Entwicklungsgrades der intrahepatischen Pfortadergefäße, Messung des Shuntdurchmessers, Pfortaderdruckmessung und weitere hämodynamische Messungen wurden ungeblockt und nach einer temporären kompletten Shuntblockade mittels Ballonkatheter durchgeführt. Beim Ablassen des Ballons wurde der geblockte Shuntdurchmesser ermittelt. Anhand der Druck- und hämodynamischen Messungen erfolgte eine Einstufung der Shunts in partiell oder komplett verschließbar. Vor Beginn der Coil-Embolisation erhielten die Patienten 100 I.E./kg unfraktioniertes Heparin direkt in die Pfortader, und die kontinuierliche intravenöse Heparinzufuhr von 25 I.E./kg/h startete. Es wurden verschieden kommerzielle freie Coils so modifiziert, dass sie mittels Führdraht replatzierbar waren. Abhängig vom geblockten Shuntdurchmesser wurde unterschiedlich große Coils und eine unterschiedliche Anzahl an Coils (1 - 3) primär implantiert, ggf. wurden weitere Coils eingesetzt, um eine portokavale Druckdifferenz zwischen 10 und 15 cm H2O und eine Reduktion der Shuntflusses zu erzielen.Postoperativ wurde zusätzlich zur kontinuierlichen intravenösen Heparinzufuhr (25 I.E./kg/h) subkutan Heparin injiziert (3 x täglich 200 I.E./kg). Die Activated Clotting Time wurde durch Modifikation der kontinuierlichen Heparindosis und ggfs. durch intravenöse Bolusinjektionen beim 1,5 bis 2 fachen des Ausgangswertes eingestellt. Die Dauer der Heparintherapie und der Entlassungszeitpunkt richteten sich nach der Entwicklung bzw. dem Verschwinden eines Aszites als Zeichen einer portalen Hypertension.3 Monate nach der ersten Coil-Embolisation erfolgte eine Bewertung des Shuntverschlusses mittels Portographie und des funktionellen Verschlusses mittels Ammoniakbelastungstest. Bei portographisch sichtbarem Restshunt schlossen sich weitere Coil-Embolisationen ohne begleitende Heparintherapie an. Das restliche intra- und postoperative Vorgehen entsprach dem der ersten Coil-Embolisation. 12 Monate nach der letzten Coil-Embolisation wurde eine erneute Kontrolluntersuchung mit Ammoniakbelastungstest durchgeführt.Insgesamt wurden 18 Hunde in der Studie ausgewertet. Im Vorbericht hatten 17/18 Hunden zentralnervöse Symptome. Das mediane Alter der Tiere zum Zeitpunkt der Intervention betrug 10,9 Monate (Bereich 5,0 - 80,5 Monate), sie hatten ein mittleres Körpergewicht von 4,88 ± 2,20 kg. Die Angiographie zeigte 14 portokavale Shunts, 3 Portoazygos Shunts und 1 Portophrenico Shunt. Gemäß der direkten bzw. indirekten Anzeichen einer portalen Hypertension galt der Shunt bei 16 Hunden als partiell und bei 2 Hunden als komplett verschließbar, angiographisch war bei 7/18 Tieren eine Pfortaderhypoplasie zu erkennen. Der geblockte Shuntdurchmesser betrug im Mittel 7,66 ± 0,99 mm. Es wurden zwischen 1 5 (Median 2) Coils implantiert. Bei 3 Tieren kam es durch die erneute Kathetermanipulation zur Dislokation des zuvor implantierten Coils, bei allen Patienten konnte der dislozierte Coil entfernt und die Implantation fortgesetzt werden.Die kontinuierliche intravenöse Heparintherapie wurde bei 2 Hunden frühzeitig abgebrochen und dauerte bei den anderen 16 Patienten im Median 36 Stunden (24-116 Stunden). Die Dauer der subkutanen Heparintherapie betrug im Mittel 3,7 ± 1,9 Tage(zwischen 2 und 7 Tagen).Am Tag nach der Intervention war bei allen Patienten ein Shuntfluss nachweisbar und keiner der Patienten hatte zu diesem Zeitpunkt Anzeichen einer portalen Hypertension. Bei 13/16 konnte 10 60 Stunden (31,6 ± 17,0) nach Ende der intravenösen Heparintherapie sonographisch ein Shuntverschluss dokumentiert werden. In den letzten 2 Tagen vor dem Shuntverschluss zeigte sich ein signifikanter Abfall (P < 0,0001, n = 12) der ACT-Zeiten.Drei Hunde verstarben in der postoperativen Phase, einer aufgrund schwerer Blutungen, ein weiterer aufgrund einer Pneumonie und der dritte aufgrund einer schweren gastrointestinalen Blutung, gefolgt von Gerinnungsstörungen und Pneumonie. Ein Hund entwickelte eine portale Hypertension nach Absetzen des intravenösen Heparins, konnte aber mittels Lysetherapie erfolgreich behandelt werden. Schwere Blutungen in Zusammenhang mit der Gerinnungstherapie traten bei insgesamt 6 Hunden auf, diese hatten signifikant höhere ACT-Werte (P = 0,0052) als die Hunde ohne schwere Blutungen.15 Hunde wurden aus der Klinik entlassen. Ein Hund wurde auf Besitzerwunsch trotz guten Befindens nicht zur 3 Monatsuntersuchung vorgestellt. Bei 10 der untersuchten 14 Hunde zeigte sich ein funktioneller Shuntverschluss anhand eines normalen Ammoniak-Toleranztestes und gleichzeitig ein kompletter Shuntverschluss in der Angiographie. Bei drei der vier Hunde mit angiographischem Restshunt und erhöhtem basalem Ammoniakgehalt konnte der Shunt in einer zweiten (n = 2) bzw. dritten (n = 1) Coil-Embolisation komplett verschlossen werden. Der vierte Hund verstarb aufgrund einer schweren portalen Hypertension.12 Monate nach der letzten Intervention konnten 10 der 14 überlebenden Patienten einer erneuten Untersuchung unterzogen werden. Im Ammoniakbelastungstest zeigten alle Patienten einen basalen Ammoniakgehalt im Referenzbereich, nur bei zwei Patienten, welche multiple extrahepatische Shunts entwickelten, war der Stimulationswert erhöht.Durch die Auswahl des Coils anhand des geblockten Shuntdurchmessers kann eine spontane Coildislokation verhindert werden. Die Kathetermanipulation zur Implantation des folgenden Coils bietet dennoch das Risiko zur Coildislokation. Dies kann zukünftig nur durch eine Singuläre Coil-Technik umgangen werden. Unter der intravenösen Heparintherapie ist das Risiko einer portalen Hypertension gering. ACT-Werte über 200 Sekunden sind mit einem erhöhten Blutungsrisiko verbunden und sollten zukünftig vermieden werden. Mit Absenken der Heparindosis und der damit verbundenen Abnahme der ACT in den Bereich unter 150 - 180 Sekunden kommt es oftmals zum Shuntverschluss. Die Akuterfolgsrate ist mit 83% relativ gering und sollte durch Optimierung der Gerinnungstherapie verbessert werden. Die Verschlussrate nach 3 Monaten ist mit 71% gut, in wieweit ein späterer spontaner Verschluss auftreten kann, muss zukünftig untersucht werden. The aim of the management of congenital extrahepatic shunts is the complete closure of the shunt in conjunction with preventing portal hypertension. The closure has to be in a progressive way because of the underdevelopment of the intrahepatic portal veins. There are different surgical facilities reported (silk ligation, ameroid constrictor, cellophane banding). A few years ago an interventional method of closing the shunt by implanting multiple coils into the vessel was described. The main problems of this technique were coil dislocation and portal hypertension by thrombosis at the coils. The intention of this study is to examine if complete closure of the shunt could be obtained by choosing the coils on basis of blocked shunt diameter and conscecutive implantation of multiple coils as well as preventing portal hypertension and premature thrombosis by heparin treatment.All dogs with a congenital singular extrahepatic shunt were included in the study prospectively. Exclusion criteria were dogs with sonographical measured shunt dimension > 8 mm. After stabilization with conventional therapy (drugs and diet) over a period of at least 4 weeks the intervention was started. Under general anesthesia a catheter was placed through an approach from the right jugular vein retrograde through the shunt into the portal vein. Contrast angiography, graduation of portal perfusion, measurement of shunt dimension, portal vein pressure and hemodynamic measurements were performed before and after temporary complete shunt attenuation using a balloon catheter. The blocked shunt diameter was determined by deflating the balloon catheter. Due to portal pressure and the hemodynamical parameters the shunts were classified as partially or completely closable. Before coil embolization 100 IU/kg unfractioned heparin was injected directly into the portal vein and a continuous intravenous heparin administration of 25 IU/kg/h was started. Commercial coils got modified in a way to be detachable. Depending on the blocked shunt diameter 1 - 3 different coils were implanted. More coils where implanted when indicated to obtain a difference in portocaval pressure between 10 and 15 cm H2O.Postoperatively additional heparin was administrated subcutaneously (200 IU/kg q 8 h). Activated clotting time was adjusted between a ratio of 1.5 to 2.0 by modifying the continuous intravenous heparin dosage or by additional intravenous injections. The duration of the heparin treatment depended on presence or absence of ascites as sign of portal hypertension.After 3 months a portography was performed and NH3 was determined. An ammonia tolerance test was done in cases of normal basic NH3. If there was shunting detected by angiography, further coil embolizations without heparin treatment were attached. Follow-up examinations, including ammonia tolerance testing 12 month after the last intervention, were performed.18 patients could be evaluated in this study. 17/18 dogs showed symptoms associated with the central nervous system. The mean age at the time of intervention was 10.9 month (range 5.0 80.5 months), the body weight was 4.88 ± 2.20 (mean ± sd). 14 portocaval shunts, 3 portoyzygos shunts and 1 portophrenico shunt were identified angiographically. According to hemodynamic signs of portal hypertension 16 shunts could be classified as partially closable and 2 shunts as completely closable. 7/18 dogs showed a portal hypoplasia. Based on the blocked shunt diameter of 7.66 ± 0.99 mm between 1 5 coils (mean 2) were implanted. Due to catheter manipulation three dogs showed a coil dislocation of the implanted coil. The dislocated coil could be removed in all cases und the implantation continued.The continuous intravenous heparin treatment was discontinued in two cases, in the other patients it took between 24 to 116 h (mean 36 h). Subcutaneous heparin was administered at a mean of 3.7 ± 1.9 days (range 2 7 days).On the day after the intervention shunt flow was identified sonographically in all patients and no signs of portal hypertension were found. Complete closure of the shunt was documented in 13/16 dogs 10 - 60 h (31.6 ± 17.0) upon completion of the continuous intravenous heparin treatment. There was a significant decrease of ACT (P < 0.0001, n = 12) 2 days before complete shunt closure.3 dogs died in the postoperative period, one dog because of severe hemorrhage, one dog due to pneumonia and one dog because of gastrointestinal hemorrhage in combination with bleeding disorders and pneumonia. A further patient developed signs of severe portal hypertension after completion of the intravenous heparin treatment; this was managed successfully by medications. Severe hemorrhage due to heparin treatment was seen in 6 dogs. In all of them the ACT were significant higher (P = 0.0052) than in dogs without severe hemorrhage.15 dogs were discharged from hospital and were -assessed 3 month later expect of one patient. In 10/14 angiography documented a complete shunt occlusion and the ammonia tolerance tests were within normal limits. In three of the four dogs with angiographically detected residual shunting and increased basic NH3 complete shunt closure was possible after the third (n = 2) or forth (n = 1) intervention, respectively. One dog died because of severe portal hypertension.12 month after the last intervention 10/14 patients were re-assessed again for ammonia tolerance testing. The basic NH3 was normal in all dogs. Stimulated NH3 was increased in two dogs that developed multiple extrahepatic shunts.Spontaneous coil dislocation could be avoided by choosing the coil on the basis of blocked shunt diameter. However there is a risk of coil dislocation because of the catheter manipulation after coil embolization. Probably this could be prevented by using a special single coil technique. Intravenous heparin treatment reduces the development of portal hypertension. ACT > 200 sec. should be avoided because of the increasing risk of bleeding. Complete shunt closure is identified frequently according to reduced heparin dosage and therefore subsidence of ACT < 150 - 180 sec. Immediate success rate of 83 % could be increased by optimization of the heparin treatment. Functional closure rate after 3 month of 71 % is well. Prospective spontaneous closure later on has to be tested in the future.