Summary
In 29 patients with coronary artery disease the functional significance of coronary collaterals was studied during surgery for aortocoronary bypass grafting.
Poststenotic coronary pressure and postocclusion graft flow hyperemia were measured in 34 vessels receiving a coronary bypass graft. The vessels were divided into groups according to the angiographically determined degree of coronary stenosis: group I: stenosis up to 80%, group II: stenosis between 80 and 90%, group III: stenosis between 90 and 100%, Group IV: acute occlusion without visible collaterals and Group V: complete occlusions with collaterals. When a coronary stenosis surpasses 80% luminal narrowing it becomes hemodynamically significant: pressure gradient over the stenosis becomes significant and there appears a hyperemic response after graft occlusion. From group I to IV poststenotic coronary pressure decreases and graft flow hyperemia increases significantly (p<0.05).
In all cases general coronary vasodilation was produced by intracoronary injection of dipyridamole. After vasodilation poststenotic coronary pressure decreased significantly (p<0.05) in groups I and II but not in III and IV. This indicates that there is still some increase in flow over the stenosis i.e. coronary reserve is not completely expended until 90% stenosis. Hyperemic graft flow response correlates well with poststenotic coronary pressure: the relation can be described by an asymptotic regression. This suggests that graft flow hyperemia is a reflection of compensatory peripheral vasodilation rather than a response to ischemia.
In group V, i.e. complete chronic occlusions with collaterals, peripheral coronary pressure was 40.7±3.3% of systemic pressure and this value decreased significantly (p=0.002) to 34.0±2.6% after vasodilation. Hyperemic response was 1.57±0.07. These values are significantly different from groups I and IV, but not from II and III.
These findings suggest that coronary collaterals restore coronary reserve partially. Nevertheless, a chronic coronary occlusion compensated by collaterals corresponds functionally to a 90% pure stenosis.
Zusammenfassung
Die Bedeutung des koronaren Kreislaufes wurde an 29 Patienten mit koronarer Herzerkrankung während der aortokoronaren Bypassoperation untersucht. Poststenotischer Koronararteriendruck und Graftfluß vor und 30 sec nach Graftverschluß wurden an 34 Gefäßen, die mit einem aortokoronaren Bypass versorgt wurden, gemessen. Nach dem angiografisch bestimmten Grad der Koronararterienstenose (% Lumeneinengung) wurden folgende Gruppen gebildet: Gruppe I = Stenose bis 80%, Gruppe II = Stenose zwischen 80 und 90%. Gruppe III = Stenose zwischen 90 und 100%, Gruppe IV = akuter Verschluß ohne angiographisch sichtbare Kollateralen und Gruppe V = kompletter Verschluß mit Kollateralen. Wenn eine Koronarstenose 80% Lumeneinengung erreicht, wird sie hämodynamisch bedeutsam, es entsteht ein signifikanter Druckgradient über die Stenose und eine signifikante Hyperämie nach Öffnen des Grafts. Von Gruppe I bis IV fand sich ein signifikanter Abfall des poststenotischen Druckes und ein signifikanter Anstieg des hyperämischen Graftflusses. Maximale koronare Vasodilatation wurde durch Injektion von Dipyridamol in den Graft induziert. Der poststenotische Druck fiel nach Vasodilatation signifikant ab in Gruppe I und II, nicht in III und IV. Dies bedeutet, daß unter 90% Stenose immer noch der Fluß über die Stenose gesteigert werden kann, die Koronar-reserve ist nicht völlig aufgebraucht. Eine signifikante asymptotische Relation besteht zwischen hyperämischem Graftfluß und poststenotischem Druck. Dies weist darauf hin, daß die hyperämische Reaktion nach Graftverschluß ein Maß der poststenotischen Vasodilatation ist und nicht ein Zeichen von Ischämie. In Gruppe V (kompletter Verschluß mit Kollateralen) war der poststenotische Druck 40,7±3,3% des systemischen Druckes, und dieser Wert fiel signifikant auf 34,0±2,6% nach Vasodilation ab. Die Hyperämie nach Öffnen des Grafts betrug 1,57±0,07 des Kontrollflusses. Diese Werte sind signifikant unterschiedlich von Gruppe I und IV, nicht von II und III.
Wir schließen daraus, daß koronare Kollateralen die Koronarreserve teilweise wiederherstellen. Ein chronischer Koronarverschluß mit Kollateralen entspricht funktionell einer 90%igen Koronarstenose ohne Kollateralen.
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Flameng, W., Schwarz, F., Hehrlein, F. et al. Functional significance of coronary collaterals in man. Basic Res Cardiol 73, 188–199 (1978). https://doi.org/10.1007/BF01906753
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