Adjuvant Arteriovenous Fistula for Infrapopliteal Bypass Patency

Abstract

A lack of suitable venous graft material or poor outflow is an increasingly encountered situation in peripheral vascular surgery. Prosthetic grafts have clearly worse patency than vein grafts in femorodistal bypass surgery. The use of an adjuvant arteriovenous fistula (av-fistula) at the distal anastomosis has been postulated to improve the flow and thus increase prosthetic graft patency. In theory the adjuvant fistula might have the same effect in a compromised outflow venous bypass. A free flap transfer also augments graft flow and may have a positive effect on an ischaemic limb.

The aim of this study was to evaluate the possible benefit of an adjuvant av-fistula and an internal av-fistula within a free flap transfer on the patency and outcome of an infrapopliteal bypass. The effect of the av-fistula on bypass haemodynamics was also assessed along with possible adverse effects.

Patients and methods: 1. A prospective randomised multicentre trial comprised 59 patients with critical leg ischaemia and no suitable veins for grafting. Femorocrural polytetrafluoroethylene (PTFE) bypasses with a distal vein cuff, with or without an adjuvant av-fistula, were performed. The outcome was assessed according to graft patency and leg salvage. 2. Haemodynamic measurements were performed to a total of 50 patients from Study I with a prolonged follow-up. 3. Nine critically ischaemic limbs were treated with a modified radial forearm flap transfer in combination with a femorodistal bypass operation. An internal av-fistula was created within the free flap transfer to increase flap artery and bypass graft flow. 4. The effect of a previous free flap transfer on bypass haemodynamics was studied in a case report. 5. In a retrospective multicentre case-control study, 77 infrapopliteal vein bypasses with an adjuvant av-fistula were compared with matched controls without a fistula. The outcome and haemodynamics of the bypasses were recorded.

Main results: 1. The groups with and without the av-fistula did not differ as regards prosthetic graft patency or leg salvage. 2. The intra- and postoperative prosthetic graft flow was significantly increased in the patients with the av-fistula. However, this increase did not improve patency. There was no difference in patency between the groups, even in the extended follow-up. 3. The vein graft flow increased significantly after the anastomosis of the radial forearm flap with an internal av-fistula. 4. A previously performed free flap transfer significantly augmented the flow of a poor outflow femoropedal bypass graft. 5. The adjuvant av-fistula increased the venous infrapopliteal bypass flow significantly. The increased flow did not, however, lead to improved graft patency or leg salvage.

Conclusion: An adjuvant av-fistula does not improve the patency of a femorocrural PTFE bypass with a distal vein cuff despite the fact that the flow values increased both in the intraoperative measurements and during the immediate postoperative surveillance. The adjuvant av-fistula increased graft flow significantly also in a poor outflow venous bypass, but regardless of this the outcome was no improved. The adjuvant av-fistula rarely caused adverse effects. In a group of diabetic patients, the flow in a vascular bypass graft was augmented by an internal av-fistula within a radial forearm flap and similarly in a patient with a previous free flap transfer, a high intraoperative graft flow was achieved due to the free flap shunt effect.

Alaraajan verenkiertohäiriöt ovat yksi valtimonkovettumataudin ilmenemismuodoista. Väestön vanhetessa ja diabeteksen yleistyessä alaraajan verenkiertohäiriöt ovat yhä tavallisempia. Ns.kriittisessä iskemiassa potilaan huono verenkiertotilanne johtaa raajan menetykseen ilman verenkiertoa korjaavia toimenpiteitä. Alaraajan ohitusleikkausten tavoitteena on raajan säästäminen ja potilaan liikuntakyvyn ja elämänlaadun säilyttäminen.

Iäkkäällä, mahdollisesti monisairaalla potilaalla lähtötilanne leikkaukseen on yleensä huono. Leikkaukseen liittyvät riskit korostuvat perussairauksista johtuen, potilaalla ei välttämättä ole sopivia omia laskimoja verisuonisiirteiksi, raajassa saattaa olla kookas kudospuutos tai ääreisverenkierron tilanne on niin huono, että ohitussiirteellä on suuri riski tukkeutua.

Ohitussiirteen tukkeutumisen suurimpia riskitekijöitä ovat ohitussiirteen laatu ja vastaanottavan verenkierron tilanne. Jos joudutaan käyttämään verisuoniproteeseja, raajassa on kookas kudospuutos tai vastaanottavan raajan verisuonipuusto on hyvin huono, on riski ohitussiirteen tukokselle ja siten raajan menetykselle suuri. Kokeellisissa tutkimuksissa valtimo-laskimofistelin on havaittu parantavan tuloksia käytettäessä verisuoniproteeseja. Valtimo-laskimofisteli pienentää ohitussiirteen virtausvastusta ohjaamalla osan verenkierrosta laskimokiertoon ja siten samalla ohitussiirteen virtaus paranee. Verisuoniproteesit vaativat korkeamman virtauksen pysyäkseen auki kuin laskimosiirteet. Teoriassa voidaan siis ajatella, että verisuoniproteesiohitusten yhteydessä tehty valtimo-laskimofisteli parantaa virtausta riittävästi estäen tukkeutumisen ohitusmateriaalista johtuvista syistä. Toisaalta potilailla, joilla verisuonipuusto on erittäin huono ja raaja ei pysty vastaanottamaan verivirtausta, osa tästä johdetaan laskimokiertoon ja siten parannetaan kapasiteettia ja mahdollisesti siirteen aukipysyvyyttä. Potilaat, joilla on kookas raajan kudospuutos, saattavat ohitusleikkauksen lisäksi tarvita vapaan verisuonitetun kudossiirteen paljastuneiden kudosten peitoksi. Näiden vapaiden kudossiirteiden on myös osoitettu lisäävän ohitussiirteen virtausta kierrättämällä osan virtauksesta.

Väitöskirjatutkimuksen tarkoituksena oli selvittää päästäänkö valtimo-laskimofistelin avulla saavutetulla paremmalla ohitussiirteen virtauksella myös parempaan lopputulokseen siirteen aukipysyvyyden ja raajan säästymisen kannalta. Tutkimuksessa tarkasteltiin valtimo-laskimofistelin vaikutusta säären alueen verisuoniproteesiohituksiin sekä laskimo-siirteitä, jotka oli tehty potilaille, joilla oli erittäin huono vastaanottava verisuonipuusto. Kokeellisessa sarjassa vapaan kudossiirteen sisään rakennettiin valtimo-laskimofisteli parantamaan virtausta ja yhdessä osatutkimuksessa tarkasteltiin potilasta, jolle oli aiemmin tehty kudospuutoksen peitoksi vapaa verisuonitettu lihaskieleke.

Alaraajan verisuoniproteesiohitusten yhteydessä tehty valtimo-laskimofisteli lisäsi merkittävästi virtausta ohitussiirteessä. Virtauksen paraneminen ei kuitenkaan johtanut parempaan aukipysyvyyteen, mutta toisaalta liitännäistoimenpide aiheutti vain harvoin vakavia haittavaikutuksia. Valtimo-laskimofisteli ei johtanut parempaan aukipysyvyyteen tai lopputulokseen myöskään alaraajan laskimosiirteiden yhteydessä ja siten kliinistä hyötyä ei saavutettu huolimatta parantuneesta virtauksesta. Aiempi vapaa verisuonitettu kudossiirre sekä kudossiirteen sisään rakennettu valtimo-laskimofisteli lisäsi myös merkitsevästi ohitussiirteen virtausta. Vapaa kudossiirre toimi siis valtimo-laskimofistelin tavoin pienentäen virtausvastusta ja parantaen virtausta.