Author's Accepted Manuscript

Median arcuate ligament compression of the mesenteric vasculature Margaret C. Tracci M.D., J.D.

www.elsevier.com/locate/enganabound

PII: DOI: Reference:

S1089-2516(14)00070-5 http://dx.doi.org/10.1053/j.tvir.2014.12.007 YTVIR438

To appear in: Tech Vasc Interventional Rad

Cite this article as: Margaret C. Tracci M.D., J.D., Median arcuate ligament compression of the mesenteric vasculature, Tech Vasc Interventional Rad , http://dx.doi.org/10.1053/j.tvir.2014.12.007 This is a PDF file of an unedited manuscript that has been accepted for publication. As a service to our customers we are providing this early version of the manuscript. The manuscript will undergo copyediting, typesetting, and review of the resulting galley proof before it is published in its final citable form. Please note that during the production process errors may be discovered which could affect the content, and all legal disclaimers that apply to the journal pertain.

Median arcuate ligament compression of the mesenteric vasculature  Margaret C. Tracci, M.D., J.D.

Correspondence: Division of Vascular and Endovascular Surgery University of Virginia PO Box 800679 Charlottesville, VA 22908 (434) 243-9493 [email protected]     Abstract    

Compression of the celiac artery by fibrous bands of the diaphragmatic crura has been 

associated with gastrointestinal symptoms such as postprandial pain and delayed gastric emptying, a  phenomenon known as Median Arcuate Ligament Syndrome (MALS). The hemodynamic effects of this  compression have also been implicated in the development of aneurysms of the celiac artery or its  visceral collaterals. Both open surgical and laparoscopic decompression of the celiac artery have proven  effective in treatment of the compressive syndrome. Endovascular stent placement has largely  supplanted open surgical reconstruction for residual stenosis following compression, but is not  recommended absent decompression due to high failure rates. Endovascular techniques have also  become the mainstay of management of aneurysmal disease associated with celiac artery compression.          

 Introduction 

 

Some degree of radiographic compression of the celiac axis by the median arcuate 

ligament, which consists of connective tissue fibers bridging the diaphragmatic crura, is  observed in 10‐24% of patients.[1] (Figures 1, 2) Symptomatic compression of the celiac artery  by the median arcuate ligament, often referred to as median arcuate ligament syndrome  (MALS) or celiac artery compression syndrome (CACS) was first described by Harjola in 1963  and is characterized by complaints of abdominal pain, often associated with meals.[2] The  traditional mainstay of management has been surgical decompression, which is thought to  offer symptomatic relief through alleviation of the arterial stenosis as well as division of nerve  tissue associated with the celiac ganglion. Historically, stand‐alone endovascular therapy for  celiac artery compression, by angioplasty with or without stent placement, was attended by  high failure rates. [3] (Figure 3)       

At present, endovascular therapy serves two major roles in the management of MALS 

and its sequellae. Endovascular stent placement may be used in conjunction with traditional  surgical or minimally invasive techniques of release of the extrinsic compression of the artery as  a significantly less morbid alternative to surgical reconstruction. In addition, other splanchnic  aneurysms, typically in the pancreaticoduodenal arcade, but also described in the celiac or  gastroepiploic arteries, may arise as a result of increased collateral flow dynamics  (pancreaticoduodenal, gastroepiploic) or poststenotic dilatation (celiac). [3‐5] Just as celiac  stenosis or occlusion associated with MALS is distinguished from atherosclerotic disease,  aneurysms arising in this context are considered an entity distinct from those occurring in more 

typical scenarios of trauma, pancreatitis, or vasculitis.  [3,6] Endovascular embolization  techniques are particularly well suited to the treatment of these lesions, which may be  multiple. This approach offers significant advantages in morbidity and mortality over historical  surgical approaches to these lesions.     Clinical evaluation of the patient   

Establishing the diagnosis of median arcuate ligament syndrome 

 

Patients with median arcuate ligament compression of the celiac artery frequently 

present with complaints of postprandial pain, often of the upper abdomen. A subset of patients  presents with symptoms of gastroparesis. Diagnosis relies on the coexistence of these  symptoms with angiographic or cross sectional imaging demonstrating compression of the  proximal celiac and, at times, even the superior mesenteric, artery by the fibers of the median  arcuate ligament.  This compression typically begins several millimeters distal to the origin, as  opposed to atherosclerotic disease, which ordinarily arises at and predominantly involves the  aortic origin of the vessel. Computed tomography or magnetic resonance angiography  demonstrate similar findings and may aid in procedural planning by permitting evaluation of  celiac angle, diameter, and vessel length. During diagnostic angiography, a lateral view may  demonstrate significant respiratory variation with compression particularly evident during  expiration. On aortography, nonopacification of the hepatic artery may be noted due to  collateral filling via the gastroduodenal artery in the setting of a proximal celiac lesion. Over  time, compression and repetitive trauma may result in significant endofibrosis or even  occlusion of the artery. Interestingly, there is poor correlation between the presence or severity 

of symptoms and the existence or degree of compression observed. Frequently, the medical  evaluation is a process of elimination as other potential causes of pain, such as gastritis, gastric  ulcer disease, symptomatic gallstones, or pancreatitis, are ruled out. Some have advocated for a  full negative gastrointestinal workup, including endoscopy, fluoroscopy, ultrasound, laboratory  studies, and computed tomography. [7]  Prior to planned surgical decompression, the suitability  of the patient for laparotomy or laparoscopy must be established through a thorough history  and physical examination, evaluation of cardiac and pulmonary function, and assessment of  nutrition status. Whereas the age of patients with atherosclerotic mesenteric disease averaged  68 years in those undergoing open and 74 in those undergoing endovascular procedures,  patients with symptomatic median arcuate ligament compression are often in their 3rd to 6th  decade and free from atherosclerotic disease and its common comorbidities.  [8]     

Aneurysmal complications of MAL Compression 

 

Aneurysmal degeneration of the pancreaticoduodenal arcades, gastroepiploic, or celiac 

arteries has been described by at least one author in 80% of cases of celiac compression, with a  typically reported incidence in this setting of 3‐18%. [9] These aneurysms are, unfortunately,  typically asymptomatic except in the setting of rupture. They may be discovered either  incidentally or during the evaluation of MAL compression and may be evident on ultrasound,  CT, or MR. Once detected, further characterization with dedicated cross‐sectional or  angiographic imaging is recommended.  Modern 64‐MDCT with thin (submillimeter) collimation  permits multiplanar and volume‐rendered 3D reconstruction to permit identification of the 

aneurysm’s afferent and efferent vessels and facilitate treatment planning by anticipating  optimal angiographic views for vessel visualization, selection, embolization. [10]    Indications for the procedure  Symptomatic celiac artery compression   

Patient selection remains a challenge, as there is relatively poor correlation between the 

radiographic finding of celiac artery compression and the presence, type, or severity of  symptoms.  It is generally accepted that asymptomatic or incidentally discovered celiac artery  compression does not warrant intervention. Among symptomatic patients, surgical series  suggest that certain characteristics may be associated with successful resolution of symptoms  with treatment, while others may be predictive of failure.  [11] As minimally invasive surgical  decompression becomes more widely adopted, the role of endovascular therapy may be  expected to grow, as well.  A “hybrid” surgical and endovascular approach is supported by  multiple reports of successful treatment of celiac artery compression following surgical  decompression since this was first reported in 1980 and nearly 20 years of literature detailing  failures of an endovascular‐alone approach in this disease process. [12,13] (Figure 2)     

Associated aneurysmal disease    

The natural history of splanchnic artery aneurysms is not well understood; there 

appears to be a poor correlation between aneurysm size and rupture risk. [3,9] However,  pancreaticoduodenal artery aneurysms in particular are felt to carry a high risk of rupture once  detected and the rate of mortality associated with rupture remains high. [9,14] Although 

consensus has not been reached, most clinicians would advocate for treatment of splanchnic  artery aneurysms once they are identified. These are rarely symptomatic, but are more typically  found incidentally during imaging and should be carefully screened for when evaluating the  imaging of patients with MAL compression.     Procedural steps   

Surgical decompression  Surgical decompression, by open or minimally invasive technique, should precede 

endovascular treatment either occlusive or aneurysmal disease associated with median arcuate  ligament compression. Traditional surgical therapy requires general anesthesia. The patient is  positioned supine and the skin of the abdomen and lower chest prepped with chlorhexidine  solution and sterilely draped.  A nasogastric tube is placed to facilitate identification and  mobilization of the esophagus. An upper midline incision is made, with the length of the  incision dictated by the patient’s body habitus, and typically extending to the xiphoid. The  esthenic habitus commonly associated with symptomatic celiac artery compression may lend  itself to a relatively short incision. The skin is incised and electrocautery used to divide the  subcutaneous tissue to the level of the midline fascia. The fascia is then opened in the upper  midline and the peritoneal cavity carefully entered under direct visualization. Where obesity or  the anatomy of the costal margin and chest dictate, the incision may even be extended along  the left side of the xiphoid to facilitate better supraceliac exposure.   

The left lobe of the liver is then carefully mobilized by division of the triangular ligament 

and carefully retracted, exposing the supraceliac aorta. The esophagus is carefully palpated 

using the nasogastric tube as a guide and is mobilized and retracted to the patient’s left side.  The crural fibers that constitute the median arcuate ligament may then be divided. As a  practical matter, the shepherd’s crook configuration of the compressed artery may render a  proximal to distal approach safer and more readily performed. Care must be taken in the  mobilization and division of these tissues and associated neural fibers, as they tend to be  densely adherent to one another and to the artery, as the celiac is circumferentially freed.  The  phrenic arteries are also commonly encountered during the course of this dissection and should  be carefully ligated with hemoclips or suture if they must be divided, as substantial hemorrhage  may result from inadvertent injury or inadequate control.       

Laparoscopy is the most widely utilized minimally invasive surgical technique for 

decompression of celiac artery compression, although use of the surgical robot has also been  described.  Laparoscopic decompression is most often accomplished through a five port  technique, which permits liver retraction through an upper midline port and provides two  additional 5 mm ports on either side for camera and instrumentation. In this approach, the  median arcuate ligament may be carefully bluntly mobilized off of the superior surface of the  celiac artery, then divided using the harmonic scalpel. Again, care must be taken to identify and  control the phrenic arteries if they are encountered. Although no deaths have been reported,  emergent conversion to open surgery has, at times attended by significant hemorrhage and the  need for postoperative intensive care. [15,16]   

Patients not infrequently experience symptomatic relief following decompression 

without further steps to dilate or reconstruct the celiac artery or, in some instances, any formal  assessment of residual stenosis. Post‐decompression assessment ranges from visual 

assessment of the artery, which is likely to miss luminal compromise related to intimal injury, to  handheld Doppler or intraoperative duplex, to on‐table angiographic imaging. The latter  permits endovascular intervention at the time of surgery to diagnose and address residual  stenosis without the need for aortic clamp placement or the morbidity associated with surgical  reconstruction. Typically, we advocate the use of duplex ultrasound or CT angiography to  evaluate surgical decompression. Should either of these suggest significant residual stenosis,  open reconstruction by patch or either interposition or bypass graft may be undertaken or the  decompressed artery may be treated with placement of an endovascular stent. The latter  approach avoids the risk and hemodynamic impact of open reconstruction. The presence of  poststenotic complications such as aneurysmal degeneration of the celiac or its splanchnic  branches should prompt the operator to fully address residual stenosis to alleviate the  hemodynamic forces implicated in the formation of these aneurysms.    

  Celiac artery revascularization post decompression 

 

Once extrinsic compression of the celiac artery has been achieved and the decision 

made to proceed with endovascular revascularization of the celiac artery.  In an institution with  hybrid capabilities, this may be performed at the same time as surgical decompression.  Typically, it performed in a staged fashion under moderate conscious sedation. The decision to  proceed with celiac artery revascularization may planned based on the observation of  significant residual stenosis following decompression and historical data demonstrating a  higher recurrence rate of symptoms with decompression alone versus decompression and  surgical reconstruction (see Expected Outcomes) or on the presence of associated aneurysmal 

disease of the celiac or its collaterals based on the rationale that alleviating the stenosis may  decrease the risk of progression or recurrence of these lesions.    

Retrograde common femoral artery (CFA) access may be used. Once diagnostic 

aortography has been performed, a7 French, 40 cm sheath is advanced. The patient is  anticoagulated with intraarterial or intravenous unfractionated heparin per institutional  protocol. An appropriately shaped 5 French catheter is then chosen and used in conjunction  with an angled 0.035” hydrophilic guidewire to select the origin of the celiac artery. The wire  and catheter are then carefully advanced. The hydrophilic wire is exchanged for a relatively stiff  80 cm 0.035” wire, such as a Rosen (multiple manufacturers), and the sheath is carefully  advanced into the origin of the celiac artery.  Cannulation of the celiac artery may be achieved  in anterior‐posterior or lateral view, but the latter should be used during stent placement. The  catheter is removed and an appropriately sized balloon‐expandable stent is advanced across  the stenotic region of the celiac, typically extending 2‐3 mm into the aorta.  The use of a  covered stent may reduce the incidence of post‐stent intimal hyperplasia (figure). The sheath is  withdrawn to expose the stent and appropriate stent positioning confirmed as needed using  additional imaging through the sheath. The stent is then deployed, with postdilation as needed.  Of note, similar technique may be used to address fusiform celiac artery aneurysm, although  celiac anatomy typically dictates embolization and coverage of left gastric and even splenic  arteries in order to achieve effective aneurysm exclusion. (Figures 3(a‐d))   

 

   

Complications 

 

Stent fracture (Figure 2) 

 

Stent fracture was often historically managed with open reconstruction. However, if the 

median arcuate ligament is fully released, relining the celiac artery with a balloon‐expandable  covered stent may suffice.   

In‐stent stenosis (Figure 4) 

 

In‐stent stenosis, at times quite impressive, has been observed. Covered stents may 

provide some advantage over balloon‐expandable uncovered stents in this regard. Restenosis  of an uncovered stent may also be addressed by relining the affected portion of the artery with  a balloon‐expandable covered stent.     Treatment of associated aneurysms: pancreaticoduodenal artery aneurysm (for  detailed technical description, see Endovascular Management of Visceral Aneurysms)      Clinical follow‐up  Surgical decompression and open or endovascular celiac artery  revascularization/reconstruction  Following surgical decompression, the patient is typically seen at a week from hospital  discharge to assess wound healing and surgical recovery. At 4‐6 weeks, visceral duplex or CT  angiography is performed to assess the effectiveness of decompression. If the patient has  experience symptomatic relief from decompression alone and has recovered well from surgery, 

further followup is on an as‐needed basis.  Surgical or endovascular reconstruction, if  performed, is assessed at 3 month, 6 month, and then annual intervals after the first year,  typically using duplex ultrasound to detect restenosis or occlusion.     Endovascular treatment of pancreaticoduodenal or gastroepiploic aneurysms   

Interval angiography provides the most reliable evaluation following embolization of 

pancreaticoduodenal or gastroepiploic aneurysms. We recommend a single followup  angiographic study 1‐3 months postembolization. The literature does not yet reflect reports of  rupture or recurrence following successfully embolization. Presumably, if the inciting factor of  celiac artery stenosis or occlusion due to compression has been removed by decompression  and appropriate open or endovascular reconstruction, the risk of recurrence should vanishingly  small.  Unfortunately, the utility CT and MR imaging in subsequently evaluating an aneurysm  postembolization are significant compromised by artifact.  (Figure 5 a,b)   

 

Expected outcomes    

Treatment of MALS 

 

The literature offers a broad range of reported rates of symptom recurrence following 

surgical decompression of the celiac artery, most likely reflecting the heterogeneity of  population, preoperative evaluation, and operator criteria for offering release. Reilly, et al.  noted several important clinical points. There was not a significant correlation between the  angiographic degree of compression, expressed as percentage narrowing. A significant  percentage of patients (8/15) experienced relief following MAL release alone, but these 

patients were more likely to suffer from symptom recurrence (44%) than those who underwent  some form of revascularization (22%), supporting the contention that residual stenosis should  be considered for treatment. Endovascular therapy obviously offers the advantage of  permitting staged treatment of residual stenosis in a patient who remains symptomatic after  MAL release without the disadvantage of requiring a full (if the initial release was laparoscopic)  or repeat (if the initial release was open) laparotomy. A number of clinical features appeared to  have a bearing on clinical success.  Relief of symptoms was more likely to be achieved in  patients presenting with a postprandial pain pattern, those aged 40‐60 years), women, those  exhibiting significant (>20 lb) weight loss, and angiography demonstrating anatomic and  physiological changes such as poststenotic dilatation of the celiac artery or increased collateral  flow. A failure  to achieve sustained symptom relief was associated with age > 60, an atypical  pain pattern including periods of remission, and preoperative weight loss 

Median arcuate ligament compression of the mesenteric vasculature.

Compression of the celiac artery by fibrous bands of the diaphragmatic crura has been associated with gastrointestinal symptoms such as postprandial p...
1MB Sizes 0 Downloads 14 Views