Effect of minimally invasive extracorporeal circulation on endothelial dysfunction in cardiac ­surgery patients

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To assess the changes in endothelial dysfunction in patients undergoing cardiac surgery with minimally invasive extracorporeal circulation (MiECC).

Methods. The study included 50 patients who were undergoing coronary artery bypass grafting (CABG) surgery with cardiopulmonary bypass (CPB). The patients were divided assigned to either a minimally invasive cardiopulmonary bypass system (group 1, n=15) or standard extracorporeal circuit (group 2, n=35). Changes in the laboratory parameters were assessed 5 times: before the operation, 5 minutes after protamine sulfate administration, 12 hours after the operation, 7 days after the patient's discharged from the hospital and one month after the operation. The activity of von Willebrand factor, factor VIII, and the number of activated platelets were examined in all patients in venous blood.

Results. After protamine sulfate administration, the activity of von Willebrand factor was increased to 164% in the group 1, and up to 193% in the group 2, with a tendency to increase the indicator after 12 hours. The peak of endothelial dysfunction, with the growth of von Willebrand factor and factor VIII, occurs on the 7th day after the operation. In patients of the group with MiECC, von Willebrand factor activity was decreased at the hospital discharge and returned to normal in 1 month. The number of activated platelets increases mainly in group 2 (6% versus 4% in group 1, p=0.29). The expression of P-selectin was significantly higher in group 2 at the hospital discharge (5.5% versus 3.1% in group 1, p <0.001), and in 1 month (4.5% versus 2.3% in group 1, p <0.001).

Conclusion. In patients with minimally invasive cardiopulmonary bypass, platelet activation decreases, endothelial dysfunction, accompanied by an increase in the von Willebrand factor and factor VIII activity, is less pronounced; the seventh day after surgery is a period of the high risk of thrombogenic complications.

About the authors

V I Kornev

The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia

Author for correspondence.
Email: v.i.kornev@mail.ru
SPIN-code: 1095-5510
Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

N M Kalinina

The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia

Email: v.i.kornev@mail.ru
SPIN-code: 3399-4781
Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

O N Startseva

The Nikiforov Russian Center of Emergency and Radiation Medicine, EMERCOM of Russia

Email: v.i.kornev@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

References

  1. Hoffman M., Monroe D.M. A cell-based model of hemostasis. Thromb. Haemost. 2001; 85 (6): 958–965. PMID: 11434702.
  2. Pizov N.A., Pizov A.V., Skachkova O.A., Pizova N.V. Endothelial function in normal and pathological conditions. Meditsinsky Sovet. 2019; (6): 154–159. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2019-6-154-159.
  3. Elci M.E., Kahraman A., Mutlu E., Ispir C.S. Еffects of minimal extracorporeal circulation on the systemic inflammatory response and the need for transfusion after co­ronary bypass grafting surgery. Cardiol. Res. Pract. 2019; 2019: 1726150. doi: 10.1155/2019/1726150.
  4. Ranucci M., Baryshnikova E. Inflammation and coagulation following minimally invasive extracorporeal circulation technologies. J. Thorac. Dis. 2019; 11 (suppl. 10): S1480–S1488. doi: 10.21037/jtd.2019.01.27.
  5. Wippermann J., Albes J.M., Hartrumpf M. et al. Comparison of minimally invasive closed circuit extracorporeal circulation with conventional cardiopulmonary bypass and with off-pump technique in CABG patients: selected parameters of coagulation and inflammatory system. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2005; 28 (1): 127–132. DOI: 10,1016/j.ejcts.2005.03.032.
  6. Linden M.D. The hemostatic defect of cardiopulmonary bypass. J. Thromb. Thrombolysis. 2003; 16 (3): 129–147. doi: 10.1023/b:thro.0000024051.12177.e9.
  7. Perthel M., El-Ayoubi L., Bendisch A. et al. Clinical advantages of using mini-bypass systems in terms of blood product use, postoperative bleeding and air entrainment: an in vivo clinical perspective. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2007; 31 (6): 1070–1075. doi: 10.1016/j.ejcts.2007.01.065.
  8. Johnell M., Elgue G., Larsson R. et al. Coagulation, fibrinolysis, and cell activation in patients and shed mediastinal blood during coronary artery bypass grafting with a new heparin-coated surface. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2002; 124 (2): 321–332. doi: 10.1067/mtc.2002.122551.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2020 Kornev V.I., Kalinina N.M., Startseva O.N.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».