Jean Taillefer

Pathophysiology of rupture of the pulmonary artery by pulmonary artery balloon-tipped catheters.

High pressures have been reported in pulmonary artery catheter balloons. This study was undertaken to determine the in vitro rupturing pressures of human peripheral pulmonary arteries and to evaluate whether such pressures could be generated under clinical conditions. The in vitro model then was confirmed in vivo in the dog and the evolution of a rupture of a peripheral pulmonary artery studied. In vitro, pulmonary arteries of subjects under age 60 yr are remarkably resistant and tolerate intra-balloon pressures of 2700 mm Hg in the one mid-pulmonary artery studied and up to 4219 ± 720 mm Hg (mean ± SD) in the distal pulmonary artery. Subjects over the age of 60 yr have significantly lower rupturing pressures (1965 ± 540 mm Hg in the mid-pulmonary artery, and 2498 ± 600 mm Hg in the distal pulmonary artery), (P < 0.05). Thus overdistension by the balloon may explain most ruptures. Preexisting pulmonary hypertension did not affect in vitro rupturing pressures. Clinicians generated in traballoon mean pressures of 795 ± 130 mm Hg, with 20% of them generating higher and potentially dangerous pressures (1000 mm Hg or more). The in vitro model was confirmed by in vivo studies in dogs with pressures that cause pulmonary artery rupture. Furthermore, in normal dogs, rupture of a peripheral pulmonary artery was without complications. This suggests that rupture of the peripheral pulmonary artery may occur clinically more frequently than reported. The user of flotation pulmonary arterial catheters should be aware of the dangers associated with this diagnostic tool. In particular, liquids must never be used to inflate pulmonary arterial catheter balloons.

Propofol or midazolam for sedation and early extubation following cardiac surgery

PurposeThe purpose of this randomized, double-blind study was to evaluate the efficacy of midazolam and propofol for postoperative sedation and early extubation following cardiac surgery.MethodsASA physical status II-III patients scheduled to undergo elective first-time cardiac surgery with an ejection fraction > 45% were eligible. All patients received a standardized sufentanil/isoflurane anaesthesa. Dunng cardiopulmonary bypass 100 μg · kg−1· mm−1 propofol was substituted for isoflurane. Upon amval in the Intensive Care Unit (ICU). patients were randomized to either 10 μg · kg · min−1 propofol (n = 21) or 0.25 μg · kg · mm−1 midazolam (n = 20). Infusion rates were adjusted to maintain sedation within a predetermined range (Ramsay 2–4). The infuson was terminated after four hours. Patients were weaned from mechanical ventilation and their tracheas extubated when haemodynamic stability, haemostasis, normothermia and mental orientation were confirmed. Haemodynamic measurements, artenal blood gas tensions and pulmonary function tests were recorded at specified times.ResultsThere were no differences between the two groups for the time spent at each level of sedation, number of infusion rate adjustments, amount of analgesic and vasoactive drugs, times to awakening and extubation. The costs of propofol were higher than those of midazolam. There were no differences in haemodynamic values, artenal blood gas tensions and pulmonary function.ConclusionWe conclude that midazolam and propofol are safe and effective sedative agents permitting early extubation in this selected cardiac patient population but propofol costs were higher.RésuméButLe but de cette étude randomisée, à double insu était d’évaluer l’efficacité du midazolam et du propofol pour sédation postopératoire en vue d’une extubation précoce postchirurgie cardiaqueMéthodologieTout patient ASA II-III admis pour une première chirurgie cardiaque élective ayant une fraction d’éjection > 45% était éligible. Tous les patients ont reçu une anesthésie standard à base de sufentanil/isoflurane. Durant la circulation extracorporelle, le propofol (100μg · kg−1· min−1) a été substitué à l’isoflurane. Dès l’arnvée aux soins intensifs, les patients furent randomisés soit au propofol (n = 21)à 10 μg · kg−1· mm−1 sort au midazolam (n = 20) 0.25 μg · kg−1· mm−1. Les débits de perfusion étaient ajustés pour maintenir un niveau de sédation prédéterminée (Ramsay 2–4). La perfusion était cessée après quatre heures. Les patients étaient sevrés de la ventilation mécanique et extubés lorsque la stabilité hémodynamique, l’hémostase, la normothermie et l’orientation mentale étaient confirmées. Des bilans hémodynamiques, gaz arténels et fonction pulmonaire furent enregistrés à des intervalles spécifiques.RésultatsIl n’y avait pas de différence entre les groupes pour le temps occupé aux différents niveaux de sédation, d’ajustement de perfusion, le temps d’éveil et d’extubation. Le coût du propofol était plus élevé que celui du midazolam. La demande d’analgésique et l’utilisation d’agents vasoactifs étaient similaires. Aucune différence de fonction pulmonaire, gaz arténels et hémodynamique n’a été décelée.ConclusionNous concluons que le midazolam et le propofol sont sécuritaires et efficaces comme agents de sédation permettant une extubation précoce pour ce groupe de patients cardiaques sélectionnés mais le coût du propofol est plus élevé.

A simple classification of the risk in cardiac surgery.

A new risk classification for patients undergoing cardiac surgery has been used for the last two years by the anaesthesiologists of the Montreal Heart Institute. The following factors known to be associated with a greater operative morbidity and mortality were selected: (1) poor left ventricular function, (2) congestive heart failure, (3) unstable angina or recent (less than 6 weeks) myocardial infarction, (4) age over 65 years, (5) severe obesity (Body Mass Index > 30), (6) reoperation, (7) emergency surgery, (8) other significant or uncontrolled systemic disturbances. Patients with none of the above factors were classified as normal risks; those presenting with one of those selected factors were classified as increased risks, and those with more than one factor were said to carry a high risk.In a prospective study of 500 consecutive open-heart surgery patients classified according to this method, we found that the operated population at normal risk (50 per cent of cases) had a mortality of 0.4 per cent, the patient group with increased risk (32 per cent of cases) had a mortality of 3.1 per cent, and the high risk group (18 per cent of cases) had a 12.2 per cent mortality. Furthermore, 50 deaths following open-heart surgery were assessed retrospectively using the classification; 58 per cent of these patients were classified as high risk, 34 per cent had an increased risk, and only eight per cent were found to be in the normal risk group. Thus, this new risk classification has proven to be a reliable and useful tool for preoperative assessment of patients undergoing open-heart surgery and for teaching purposes.RésuméUne nouvelle classification du risque opératoire est en usage à l’Institut de Cardiologie de Montréal depuis deux ans. Cette classification est basée sur la présence ou l’absence pré-opératoire des facteurs suivants; mauvaise fonction ventriculaire, signes cliniques ou radiologiques d’insuffisance cardiaque, angine instable ou infarctus récent, âge supérieur à 65 ans, obésité importante (i.e. Index de Masse Corporelle supérieur à 30), réintervention, chirurgie effectuée en urgence, autre atteinte systémique importante ou non contrôlée. Les malades qui ne présentaient aucun de ces facteurs de risque avant l’intervention étaient classifiés dans le groupe du risque habituel; ceux qui présentaient un de ces facteurs étaient classifies dans celui du risque accru et ceux qui présentaient plus qu’un de ces facteurs étaient définis comme des risques élevés.La classification a été évaluée prospectivement chez cinq cent patients consécutifs soumis à une chirurgie à cœur-ouvert. Un malade sur deux appartenait à la catégorie du risque habituel; la mortalité dans ce groupe a été de 0.4 pour cent. Une mortalité de 3.1 pour cent a été enregistrée chez les malades appartenant au groupe du risque accru (34 pour cent de nos 500 patients). Chez les patients répondant aux critères du risque élevé (18 pour cent des cas) nous avons observé une mortalité de 12.2 pour cent.Cinquante malades décédés après une chirurgie à cœur-ouvert ont été classifiés de façon rétrospective avec notre classification. Huit pour cent de ces malades appartenaient à ta classe du risque habituel, 34 pour cent à celle du risque accru et 58 pour cent à celle du risque élevé.La nouvelle classification s’est donc avérée utile et fiable pour l’évaluation pré-opératoire du risque en chirurgie cardiaque et pour l’enseignement de nos résidents.

Magnesium potentiates neuromuscular blockade with cisatracurium during cardiac surgery

PurposeMagnesium potentiates the effect of nondepoiarizing neuromuscular blocking agents. It is used in cardiac anesthesia to prevent hypertension and arrhythmias. This study was performed to measure the interaction between magnesium and cisatracurium in cardiac surgery.MethodsTwenty patients scheduled for elective cardiac surgery were randomly assigned to receive magnesium sulfate (70 mg· kg−1 at induction followed by 30 mg· kg−1· hr−1) or placebo. The ulnar nerve was stimulated and the electromyographic response of the adductor pollicis was measured, Cisatracurium 0.1 mg· kg−1 was given at induction, followed by 0.05 mg· kg−1 when the first twitch in the train-of-four reached 25%.ResultsIonized magnesium was 1.32 ± 0.24 mmol· L−1 in the treatment group vs 0.47 ± 0.4 mmol· L−1 in the control group. Duration of action of the intubating dose was longer in the magnesium group (74 ± 20 min) than in the placebo group (42 ± 6 min,P = 0,0001), Duration of the first maintenance dose was 69 ± 16 min in the magnesium group vs 35 ± 7 min in the placebo group (P = 0,0001), Total dose of cisatracurium administered throughout surgery was 0.19 ± 0.07 mg· kg−1 in the magnesium group compared with 0.29 ± 0.01 mg· kg−1 in the placebo group (P = 0.017). Hemodynamic variables and temperature were similar in both groups.ConclusionIn patients undergoing cardiac surgery, administration of magnesium sulfate, resulting in ionized levels of 1.3 mmol· L−1, results in a 30–35 min prolongation of the neuromuscular blockade induced with intubating and maintenance doses of cisatracurium and does not alter hemodynamic stability.RésuméObjectifLe magnésium est utilisé en clinique pour traiter les arythmies et prévenir l’hypertension. Le but de cette étude est de mesurer l’interaction entre Se cisatracurium et le magnésium en chirurgie cardiaque.MéthodeVingt patients devant subir une intervention cardiaque programmée ont été randomisés pour recevoir du sulfate de magnésium (70 mg· kg−1 à l’induction puis 30 mg· kg−1· h−1) ou un placebo. Le nerf ulnaire était stimulé et la réponse électromyographique du muscle adducteur du pouce était enregistrée. Pour l’intubation, 0,1 mg· kg−1 de cisatracurium était utilisé et les doses suivantes de 0,05 mg· kg−1 ont été administrées lorsque Tl atteignait 25%.RésultatsLe magnésium ionisé était de 1,32 ± 0,24 mmol· L−1 dans le groupe traité vs 0,47 ± 0,4 mmol· L−1 dans le groupe placebo. La durée d’action des doses d’intubation et de maintien dans le groupe traité au magnésium (74 ± 20 min et 69 ± 16) était plus longue que dans le groupe placebo (42 ± 6 et 35 ± 7, P = 0,0001). Les variables hémodynamiques et la température sont restés similaires dans les deux groupes. La quantité de cisatracurium administrée durant l’opération était moins grande dans le groupe ayant reçu du magnésium comparé au placebo (0,19 ± 0,07 mg· kg−1 vs 0,29 ± 0,01 mg· kg−1, P = 0,017).ConclusionChez des patients subissant une intervention cardiaque, une magnésémie de 1,3 mmol· L−1 produit peu de changements hémodynamiques mais augmente la durée du bloc neuromusculaire produit par le cisatracurium d’environ 30–35 min.

Mitral Doppler indices are superior to two-dimensional echocardiographic and hemodynamic variables in predicting responsiveness of cardiac output to a rapid intravenous infusion of colloid.

We hypothesized that mitral flow (MF) Doppler measurements could be used to predict cardiac output (CO) responsiveness to fluid challenge. Fourteen patients with normal systolic and diastolic function, scheduled for coronary artery bypass graft surgery, were evaluated as part of a pilot study in which preload was varied immediately before the beginning of cardiopulmonary bypass. A Validation group of 36 patients with different levels of systolic and diastolic function received a rapid infusion of 500 mL of 10% pentastarch. By use of transesophageal echocardiography, we measured left ventricular end-diastolic area, pulsed Doppler indices of the MF and pulmonary venous flow, and standard hemodynamic variables during acute volemic variations. A baseline measurement was first recorded, followed by measurements taken after a decrease (211 ± 87 mL) and then an increase (176 ± 149 mL) in preload (pilot study) and before and after 500 mL of pentastarch (validation study). In the pilot study, we found that a low velocity/time integral (VTI) E wave/A wave (E/A) ratio was associated with a larger increase in CO secondary to an increase in preload (r = 0.64, P < 0.05). Stepwise linear regression identified Doppler measurements of the mitral VTI E/A ratio as the most important variable to predict the increase in CO after fluid infusion. In the validation study, a mitral E/A ratio <1.26 before fluid infusion best predicted a 20% increase in stroke volume (receiver operating characteristic curve, 71%;P < 0.05), whereas no other hemodynamic or echocardiographic variable predicted preload responsiveness. We conclude that the MF Doppler filling pattern is an important factor to predict the increase in CO after intravascular fluid challenge in patients undergoing coronary artery bypass grafting.

Innovative Approaches in the Perioperative Care of the Cardiac Surgical Patient in the Operating Room and Intensive Care Unit

Perioperative care for cardiac surgery is undergoing rapid evolution. Many of the changes involve the application of novel technologies to tackle common challenges in optimizing perioperative management. Herein, we illustrate recent advances in perioperative management by focusing on a number of novel components that we judge to be particularly important. These include: the introduction of brain and somatic oximetry; transesophageal echocardiographic hemodynamic monitoring and bedside focused ultrasound; ultrasound-guided vascular access; point-of-care coagulation surveillance; right ventricular pressure monitoring; novel inhaled treatment for right ventricular failure; new approaches for postoperative pain management; novel approaches in specialized care procedures to ensure quality control; and specific approaches to optimize the management for postoperative cardiac arrest. Herein, we discuss the reasons that each of these components are particularly important in improving perioperative care, describe how they can be addressed, and their impact in the care of patients who undergo cardiac surgery.

Successful non-surgical extraction of a knotted pulmonary artery catheter trapped in the right ventricle

A patient is presented in whom a pulmonary artery catheter (PAC) formed a knot which was fixed in the region of the tricuspid valve chordea. The PAC was successfully and nonsurgically freed from its attachment and removed. A guide wire was introduced by the distal port of the PAC and under fluoroscopy the PAC was manipulated free and then extracted easily.RésuméOn rapporte un malade chez qui un noeud s’est formé sur un cathéter d’artère pulmonaire (CAP) et qui était fixé à l’appareil tricuspidien. De façon non invasive le CAP fut libéré et retiré avec succès. On a introduit un guide métallique dans la voie distale du CAP et, en le manipulant sous fluoroscopie, on a réussi à libérer et à extraire le cathéter.

Inflating Characteristics of Swan???Ganz Catheter Balloons: Clinical Considerations

The dangers associated with overdistension of balloon-tipped pulmonary arterial catheters are well known. A patient was brought to the operating room for emergency coronary artery bypass graft with a femorally inserted balloon-tipped pulmonary artery catheter. We wondered if some form of extension tubing could be used to inflate the balloon intraoperatively to monitor the wedge pressure because the inflating site is out of reach. This prompted us to undertake the present in vitro study of the inflating characteristics of the balloon of the pulmonary arterial catheter and to determine if it is possible to safely use extension tubings for these procedures.

A comprehensive strategy to avoid transesophageal echocardiography probe damage

PurposeTo describe the factors predisposing to transesophageal echocardiography (TEE) probe damage and to propose a strategy aimed at preventing damage to the TEE probe.Description of equipment and proceduresDamage to the TEE probe can occur anywhere and anytime during use in the operating room (OR) or when the probe is not in use in the OR, such as in the cleaning room, during storage or during transport of the probe. The components of the strategy used in our institution to avoid probe damage are: 1) storage of the probe in a dedicated holder in the OR when it is not in use, 2) use of a lexan box in the ORto protect the probe connector, 3) use of a custom-made holder when the probe is inserted in the patient, 4) use of a dedicated holder for soiled TEE probe storage in the cleaning room and for subsequent probe storage.ConclusionWe describe a comprehensive strategy designed to decrease TEE probe damage and the associated expenses. Further studies will be required to determine the effectiveness of the proposed measures.ObjectifDécrire les facteurs prédisposant à des altérations de la sonde d’échocardiographie transœsophagienne (ETO) et proposer une stratégie qui vise à les prévenir.Matériel et méthodeDes dommages peuvent être causés à la sonde d’ETO n’importe où et n’importe quand pendant son utilisation en salle d’opération (SO) ou ailleurs, par exemple lors du nettoyage, de l’entreposage ou du transport. Les composantes de la stratégie utilisée à notre hôpital sont: 1) l’entreposage de la sonde sur un support réservé dans la SO quand on ne s’en sert pas, 2) l’utilisation d’une boîte en lexan dans la SO pour protéger le connecteur de la sonde, 3) l’utilisation d’un support personnalisé au moment de l’insertion de la sonde chez le patient, 4) l’usage d’un support spécifique pour le rangement des sondes d’ETO souillées dans la salle de nettoyage et pour l’entreposage subséquent.ConclusionNous avons décrit une stratégie détaillée conçue pour diminuer les altérations de la sonde d’ETO et les dépenses associées. Il reste à déterminer l’efficacité des mesures proposées.

Hypertension following coronary artery bypass graft

Hypertension following coronary surgery is generally reported at an alarmingly high incidence (30 to 75 per cent).A vigilance program carried out in 1977 at the Montreal Heart Institute disclosed a low incidence of 3.5 per cent in 200 consecutive unselected cases. A similar program in 1980 based on 160 cases showed an incidence of 23.7 per cent. This highly significant difference is found to be related to the differences in anaesthetic management which have occurred since 1977 when anaesthesia was primarily morphine 1.0 to 1.5 mg kg-1 supplemented as needed with low dose halogenated agents and vasodilation therapy.In 1980, only one of the authors (J.T.) still uses this technique. The incidence of hypertension in 40 of his patients was 2.5 percent. The others use low dose fentanyl (7.5 to 10 (ig kg-1) supplemented as needed with halogenated agents and vasodilating therapy; the incidence of hypertension in 160 cases was 23.7 per cent.Would these results be the same with an anaesthetic technique comparing both drugs at equipotent doses? A prospective clinical study is addressing this question.RésuméDes phénomènes hypertensifs paroxystiques ont été rapportés depuis 1972 à la suite de chirurgie coronaire à des incidences entre 30 et 75 pour cent par différents auteurs. En 1977, un programme de vigilance a été mis sur pied pour déterminer l’incidence dans notre propre milieu, programme qui a confirmé nos impressions cliniques d’alors en démontrant un taux de 3.5 pour cent seulement. Le programme d’observation avait porté sur 200 malades.Trois ans plus tard, en 1980, le même programme de surveillance est appliqué et cette fois on découvre un taux de 23.7 pour cent d’hypertension post-opératoire. A l’analyse, on s’aperçoit que les techniques chirurgicales n’ont pas changé, qu’on emploie la même formule de cardioplegie, que les temps de circulation extracorporelle sont les mêmes de même que l’hypothermie employée. Cependant, on remarque que la technique anesthésique employée s’est modifiée depuis 1977. En effet, alors, on employait l’anesthésie à base de sulfate de morphine de l’ordre de 1.5 à 2mg-kg-1 avec des suppléments halogènes à l’occasion et des vasodilatateurs peropératoires si nécessaire; en 1980, un seul des cinq anesthésistes continue d’employer cette technique, les autres ayant remplacé la morphine par le fentanyl à petites doses (7–10 µg.kg-1) suppléées au besoin avec des agents halogènes. Or, si on observe les incidences relatives d’hypertension, on s’aperçoit que celui qui est resté fidèle à la morphine a un cas d’hypertension sur 40 malades alors que tous les autres cas relevés sur 200 malades appartiennent à la clientèle des autres anesthésistes.Ces observations préliminaires nous permettent de poser la question suivante : Quelles seraient les incidences d’hypertension chez deux groupes de malades se présentant pour chirurgie des coronaires quand un groupe recevrait une anesthésie à base de morphine et l’autre à base de fentanyl à doses équipotentes ? L’investigation est actuellement en cours.