Factors contributing to success and failure of femorotibial bypass grafts

Femorodistal bypass grafting is an important technique in the armamentarium of vascular surgeons, and it has been found that the cost of such procedures justifies their performance in patients who have sustained critical ischemia. Graft material remains the most important factor in causation of graft failure, with all prosthetics having disadvantages when compared to the saphenous vein. In attempts to use biological materials, both bovine heterografts and human umbilical vein grafts have been seen to form aneurysms and undergo thrombosis. Meanwhile, many variations on the theme of prosthetic grafts have been tried and found wanting when used as bypasses from the femoral artery to the distal circulation. Among configurations tried have been polytetrafluoroethylene with and without external support; Dacron^® in woven and knitted format, with or without internal and external velour; and combinations of these. As patency rates of these reconstructions have proven inferior to others using the saphenous vein, attempts have been made to extend the use of autogenous biologic material. Such attempts have included cephalic vein bypass grafts, short vein bypass grafts originating distal to the femoral artery, deep veins used as grafts, and the in situ bypass. Lately, it has been recognized that the in situ bypass, when compared to concurrent controls, shows no significant advantage to the popliteal level but is the technique of choice when distal anastomoses are at or distal to the midcalf. Compositesequential bypasses represent another technique developed to utilize the autogenous vein as a distal segment. While this has increased the rate of patency of distal bypass grafting, other aids to patency such as use of anticoagulants, antiplatelet agents, and adjunctive arteriovenous fistula have not. Dynamics of the coagulation system show an intrinsic change in patient status toward coagulation in the postoperative period, and although this factor is of some significance in causing early graft thrombosis, technical defects do not seem to play an important part. This review details some of these important causes of graft failure and places them in proper perspective.

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Resumen La derivación (bypass) por injerto femorodistal representa una técnica importante dentro del armamentario de los cirujanos vasculares; se ha demostrado que el costo del procedimiento justifica su realización en pacientes con isquemia crítica sostenida. El material del injerto sigue siendo el factor más importante como causa de falla de la operación, y se reconoce la desventaja de los injertos protésicos frente al injerto de vena safena. Tratando de ampliar la utilizacíon de materiales biológicos, se han empleado heteroinjertos de vena umbilical bovina y también de vena umbilical humana con el hallazgo de la formación de aneurismas y del desarrollo de trombosis. Entre tanto, se han ensayado numerosas variantes de injertos protésicos, los cuales se han encontrado insatisfactorios cuando son implantados a partir de la arteria femoral hasta la circulación distal. Entre estas variantes se hallan el politetrafluoroetileno con y sin soporte externo, el Dacrón^® woven y knitted, con y sin velour externo, y la combination de éstos. Puesto que las tasas de permeabilidad de las reconstrucciones realizadas con dichos materiales han demostrado ser inferiores a las que se observan con el uso de la vena safena, se hacen ahora intentos hacia la utilización de materiales biológicos autógenos. Tales intentos incluyen los injertos de vena cefálica, injertos de venas cortas distales a la arteria femoral, venas profundas utilizadas como injertos, y derivaciones con venas in situ. Ultimamente se ha demostrado que las derivaciones in situ, en comparación con controles concurrentes, no exhiben ventajas de significación hasta el nivel poplíteo, pero sí representan la técnica de escogencia cuando la anastomosis distal debe hacerse al nivel de la pantorrilla media o distal a ella. Las derivaciones secuenciales combinadas representan otra técnica que permite la utilización de una vena autógena en forma de segmento distal. En tanto que estas modalidades han logrado incrementar la tasa de permeabilidad de los injertos en regiones distales, agentes tales como los anticoagulantes o las sustancias antiplaquetarias, o las fístulas arteriovenosas adyuvantes, no han probado ser efectivos. La dinámica del sistema de coagulación exhibe una alteracíon intrínseca hacia la trombosis en el estado postoperatorio, y aunque este factor tiene alguna significación como causa de trombosis postoperatoria precoz, y como los defectos técnicos en la anastomosis no parecen ser causa importante, varios estudios sugieren que los factores causantes de falla precoz del injerto permanecen no identificados y que debe prestarse atención a prévenir la falla que puede ser el resultado de embolías o de alteraciones en los sistemas de coagulación del huésped. Esta revisión analiza en detalle algunas de estas causas de falla y trata de colocarlas en su adecuada perspectiva.

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Résumé Les pontages fémorojambiers constituent une technique essentielle dans le choix thérapeutique dont dispose le chirurgien vasculaire. Le prix de ces procédés est largement justifié chez le patient ayant atteint un stade d'ischémie critique. Le facteur le plus important dans l'échec de cette chirurgie reste le choix du matériau étant donné que toutes les prothèses synthétiques sont moins bien tolérées que la veine saphène. Utilisés dans le but de conserver un support de matériau biologique, et le greffon de boeuf et la veine ombilicale humaine sont susceptibles de provoquer thrombose ou d'anévrisme. Les variations dans la fabrication des matériaux prothétiques n'ont pas manqué mais leur utilisation dans les pontages fémorodistaux laisse à désirer. Ont été utilisés le polytétrafluoroéthylène, avec ou sans renforcement externe, Dacron^®, tricoté ou tissé, avec ou sans velours interne ou externe, ainsi que des combinaisons diverses de ces matériaux. Comme le taux de perméabilité avec ces prothèses s'avère inférieur à ceux de la veine saphène, des techniques ont été imaginées pour augmenter l'utilisation des conduits biologiques. Ainsi on a utilisé pour les pontages, la veine céphalique, les segments veineux courts anastomosés en amont de l'artère fémorale, les veines profondes, et la veine saphène interne laissée in situ. Dernièrement il a été démontré que la technique in situ ne fournissait aucun avantage réel par rapport aux autres techniques classiques pour les pontages jusqu'au niveau de l'artère poplitée, mais elle devient la méthode de choix lorsque l'anastomose distale doit se situer à mi-mollet ou au-delà. Le pontage composé, avec anastomoses séquentielles, représente une autre technique utilisant de la veine autogène comme segment distal. Alors que cette technique a amélioré la perméabilité des pontages distaux, d'autres techniques comme les agents anticoagulants, antiplaquettaires ou l'association d'une fistule artérioveineuse n'a rien changé. Les dynamiques du système de la coagulation semblent montrer un chagement intrinsèque individuel dépendant du patient dans la période postopératoire. Ce facteur joue son rôle dans la thrombose précoce des prothèses, alors que les défauts techniques ne semblent pas avoir un rôle majeur. Dans cet article on passe en revue les causes principales respectives et leur importance dans l'échec des pontages.

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Supported in part by the Seabury Foundation, the Conrad Jobst Foundation, and the Northwestern Vascular Foundation.