Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
. 2019 Dec 31;16(4):147-154.
doi: 10.5114/kitp.2019.91383. eCollection 2019 Dec.

Warm blood versus St. Thomas cardioplegia for myocardial protection in patients undergoing coronary artery bypass grafting

Paolo Nardi  1 , Calogera Pisano  1 , Sabrina M Ferrante  1 , Fabio Bertoldo  1 , Antonio Scafuri  1 , Carlo Bassano  1 , Antonio Pellegrino  1 , Dionisio F Colella  2 , Dario Buioni  1 , Emanuele Tedone  3 , Giovanni Ruvolo  1
Affiliations

Warm blood versus St. Thomas cardioplegia for myocardial protection in patients undergoing coronary artery bypass grafting

Paolo Nardi et al. Kardiochir Torakochirurgia Pol. .

Abstract
in English, Polish

Aim: We retrospectively analyzed early results of coronary artery bypass grafting (CABG) surgery using antegrade intermittent warm blood or St. Thomas cold crystalloid cardioplegia.

Material and methods: From January 2015 to May 2018, in 556 patients undergoing isolated CABG, cardiac arrest was obtained using warm blood (WB group, n = 402) or St. Thomas cardioplegia (ST group, n = 154). Myocardial enzymes' release was calculated at the end of CABG (time 0), 24, and 48 hours postoperatively.

Results: In-hospital mortality was 1.74% in the WB group, 0.65% in the ST group. As compared with the WB group, in the ST group the number of distal coronary artery anastomoses per patient was significantly higher (2.9 ±0.9 vs. 2.6 ±0.8) (p = 0.003), despite a similar required number of cardioplegia doses per patient (2.2 ±0.9 vs. 2.3 ±0.9). The incidence of perioperative myocardial infarction, low cardiac output syndrome, myocardial enzymes release, rate of CK-MB/CK ratio > 10% was similar. As compared with the WB group, in the ST group the proportion of patients with CK-MB/CK ratio > 5% was lower at each time point of evaluation, with a significant difference at time 0 (30.5% vs. 48%) (p = 0.0005), whereas the need for blood transfusion per patient was higher (1.3 ±2.0 vs. 0.54 ±1.3) (p < 0.0001). Within the WB group, the rate of CK-MB/CK ratio > 5% was significantly reduced when dose administration was repeated within 18 minutes compared to 20-25 minutes (36% vs. 59%) (p < 0.0001). Duration of the extracorporeal circulation and of the aortic cross-clamping, and the mean number of coronary bypasses were not identified as risk factors either for the CK-MB/CK ratio greater than 10% or greater than 5%.

Conclusions: Based on a single-center experience, both types of cardioplegia are associated with equivalent clinical results. St. Thomas cardioplegia, despite the greater number of grafts per patient and therefore greater extracorporeal circulation and aortic cross-clamping times, and greater postoperative need for blood transfusion, appears to be associated with a lower rate of CK-MB ratio > 5%. Warm blood cardioplegia allows better protection when administered in an 18-minute re-dosing interval.

Cel: Przeprowadzono retrospektywną analizę wczesnych wyników operacji pomostowania tętnic wieńcowych (CABG) przy zastosowaniu podawanej do aorty (antegrade) ciepłej kardiopleginy krwistej lub zimnej kardiopleginy krystalicznej St. Thomas.

Materiał i metody: Od stycznia 2015 do maja 2018 r. łącznie u 556 pacjentów poddawanych izolowanemu CABG uzyskano czasowe zatrzymanie akcji serca poprzez podawanie ciepłej kardiopleginy krwistej (grupa WB, n = 402) lub kardiopleginy St. Thomas (grupa ST, n = 154). Uwalnianie enzymów sercowych oznaczano pod koniec CABG (punkt czasowy 0), a także po upływie 24 i 48 godzin od operacji.

Wyniki: Śmiertelność szpitalna wyniosła 1,74% w grupie WB i 0,65% w grupie ST. W porównaniu z grupą WB w grupie ST liczba zespoleń dystalnych tętnic wieńcowych przypadających na pacjenta była istotnie wyższa (2,9 ±0,9 vs 2,6 ±0,8) (p = 0,003) pomimo zbliżonej liczby niezbędnych dawek kardiopleginy przypadających na pacjenta (2,2 ±0,9 vs 2,3 ±0,9). Występowanie okołooperacyjnego zawału mięśnia sercowego i zespołu małego rzutu serca, a także uwalnianie enzymów sercowych i wartość stosunku CK-MB/CK > 10% były zbliżone. W porównaniu z grupą WB w grupie ST odsetek pacjentów z CK-MB/CK > 5% był niższy w każdym punkcie czasowym oceny, z istotną różnicą w punkcie czasowym 0 (30,5% vs 48%) (p = 0,0005), natomiast potrzeba przetoczenia krwi na pacjenta była wyższa (1,3 ±2,0 vs 0,54 ±1,3) (p < 0,0001). W grupie WB wartość stosunku CK-MB/CK > 5% stwierdzano istotnie rzadziej, gdy kolejne dawki podawano w odstępie 18 minut w porównaniu z odstępem 20–25 minut (36% vs 59%) (p < 0,0001). Nie wykazano, aby czas trwania krążenia pozaustrojowego i stosowania zacisku krzyżowego aorty oraz średnia liczba pomostów wieńcowych stanowiły czynniki ryzyka ani dla stosunku CK-MB/CK > 10%, ani > 5%.

Wnioski: Na podstawie doświadczeń jednego ośrodka należy stwierdzić, że oba rodzaje kardiopleginy umożliwiają uzyskiwanie równoważnych wyników klinicznych. Wydaje się, że kardioplegina St. Thomas – pomimo większej liczby pomostów przypadających na pacjenta, wydłużonego czasu krążenia pozaustrojowego i stosowania zacisku krzyżowego aorty, a także zwiększonego zapotrzebowania na pooperacyjne przetaczanie krwi – wiąże się z rzadszym występowaniem CK-MB o wartościach > 5%. Ciepła kardioplegina krwista zapewnia lepszą ochronę, gdy jest podawana z zachowaniem 18-minutowego odstępu pomiędzy kolejnymi dawkami.

Keywords: cardioplegia; coronary artery bypass; myocardial infarction.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

The authors report no conflict of interest.

Figures

Figure 1
Figure 1
Postoperative rate of CK-MB/CK ratio > 10% in ST group and WB group
Figure 2
Figure 2
Postoperative rate of CK-MB/CK ratio > 5% in ST group and WB group
Figure 3
Figure 3
Postoperative rate of CK-MB/CK ratio > 5% in WB group according to administration in two different interval times
See this image and copyright information in PMC

References

    1. Buckberg GD, Athanasuleas CL. Cardioplegia: solution or strategies? Eur J Cardiothorac Surg 2016; 50: 787-791. - PubMed
    1. Flack JE, Cook JR, May SJ, Lemeshow S, Engelman RM, Rousou JA, Deaton DW. Does cardioplegia type affect outcome and survival in patients with advanced left ventricular dysfunction? Results form the CABG Patch trial. Circulation 2000; 102 (Suppl): III84-9. - PubMed
    1. Barner HB. Blood cardioplegia: a review and comparison with crystalloid cardioplegia. Ann Thorac Surg 1991; 52: 1354-1367. - PubMed
    1. Ghazy T, Allham O, Ouda A, Kappert U, Matschke K. Is repeated administration of blood-cardioplegia really necessary? Interact Cardiovasc Thorac Surg 2009; 8: 517-523. - PubMed
    1. Comentale G, Giordano R, Palma G. Comparison of the different cardioplegic strategies in cardiac valves surgery: who wins the “arm-wrestling”? J Thorac Dis 2018; 10: 714-717. - PMC - PubMed