La chirurgia dell'arco aortico ha sempre presentato grandi difficoltà tecniche, legate alla presenza dei tronchi arteriosi sovra-aortici che hanno portato allo sviluppo di nuove metodiche per preservare la funzione cerebrale ed evitare danni neurologici ischemici al sistema nervoso centrale, come la temibile encefalopatia ipossica.Schafer e Hardin, nel 1951, furono i primi a tentare la riparazione dell'arco aortico con un homograft; utilizzarono quattro shunt in polietilene per mantenere la perfusione cerebrale e periferica. Il paziente morì subito dopo l'incannulamento dei vasi per l'insorgenza di una fibrillazione ventricolare (39).Stranahan, due anni più tardi, utilizzò uno xenograft per trattare un aneurisma luetico dell'arco, mantenendo la circolazione tra aorta ascendente e discendente tramite l'utilizzo di uno shunt. Il paziente sopravvisse senza apparenti danni neurologici ma morì un giorno più tardi a causa di un'emorragia attribuita alla pneumonectomia che fu realizzata in concomitanza (39)(40).Cooley e DeBakey, nel 1955, effettuarono la prima riparazione di un aneurisma dell'arco aortico utilizzando materiale protesico e mantenendo la perfusione tra aorta ascendente e discendente mediante uno shunt che comprendeva due branche adibite alla perfusione delle arterie carotidi comuni. L'intervento ebbe un successo relativo: una sopravvivenza di una settimana con un deficit neurologico cerebrale diffuso (39)(40).I risultati di questi pionieri, poco incoraggianti, spinsero all'abbandono di questa tecnica di perfusione cerebrale che, tuttavia, oggi è stata pienamente recuperata ed è largamente utilizzata.Il cardine della chirurgia dell'arco aortico è l'arresto di circolo in ipotermia profonda. Griepp lo descrisse per la riparazione dell'arco, nel 1975, permettendo così di superare un enorme ostacolo tecnico che ha portato alla nascita della moderna chirurgia in quest'ambito (39).Sono stati sviluppati numerosi protocolli di protezione cerebrale e tutti prevedono un raffreddamento del paziente sotto i 20 °C a velocità stabilite, il monitoraggio elettroencefalografico, l'uso del tiopental sodico prima dell'arresto di circolo, farmaci neuroprotettori (steroidi ad esempio), l'uso di ossigenatori di membrana e filtri.Negli interventi sull'arco è utilizzato lo stesso protocollo di perfusione che viene seguito in tutti gli interventi cardiochirurgici.La linea arteriosa deve permettere di poter attuare la perfusione anterograda e a tal fine è utilizzata la stessa linea dedicata alla cardioplegia. Si posiziona anche un vent ventricolare sinistro.La linea venosa è posizionata solitamente nell'atrio di destra.Appena interrotta la ventilazione ed iniziata la circolazione extra-corporea, inizia il processo di raffreddamento che deve portare il paziente a raggiungere lo stato di ipotermia profonda. L'arresto cardioplegico può avvenire tramite clampaggio ed infusione della soluzione cardioplegica nel bulbo aortico oppure direttamente nei seni coronarici, in caso di aortotomia immediata.La protezione miocardica è attuata tramite raffreddamento topico (ghiaccio in cavità pericardica), supplementi di soluzione cardioplegica anterograda ogni 15-30 minuti ed ovviamente grazie all'ipotermia profonda.Il sito di cannulazione arteriosa di scelta è stato a lungo a livello dell'arteria femorale ma oggi si preferisce utilizzare l'arteria ascellare, succlavia o direttamente il tronco arterioso brachiocefalico. È stato dimostrato che la creazione di un condotto protesico con anastomosi termino-laterale sull'arteria, anziché la cannulazione diretta, diminuisce l'insorgenza di eventi cerebrovascolari.Queste tecniche facilitano la perfusione cerebrale durante l'arresto totale di circolo che è ottenibile tramite l'occlusione dell'arteria anonima prossimale utilizzando un catetere di perfusione munito di palloncino. Si può collocare un altro catetere di perfusione a livello della carotide di sinistra, quando ad esempio il circolo destro non supplisce in modo efficiente ad un deficit del sinistro, per anomalie del poligono del Willis. Tramite questi cateteri o semplicemente clampando l'arteria anonima alla sua origine, con mantenimento del flusso cerebrale attraverso il condotto anastomizzato sull'arteria ascellare, si ottiene un'adeguata perfusione cerebrale anterograda.È stata anche descritta e viene tuttora utilizzata, una perfusione cerebrale retrograda, ottenuta mediante cannulazione della vena cava superiore. In questo modo la perfusione si ottiene in modo retrogrado e teoricamente senza rischio di embolizzazione sia per l'assenza di manipolazione dei TSA alla loro origine, spesso largamente ateromasici, sia per la direzione del flusso. Recenti evidenze hanno però messo in dubbio la sua reale efficacia poiché la pressione utilizzata sembrerebbe troppo bassa per assicurare una corretta perfusione. La vena giugulare interna presenta, infatti, due valvole che, nonostante siano spesso insufficienti, si oppongono al flusso retrogrado. Recenti evidenze indicano preferibile l'utilizzo della perfusione anterograda, anche se studi randomizzati controllati non hanno provato nessun beneficio di queste tecniche e l'ipotermia profonda rimane l'unico mezzo provato ed efficace di protezione cerebrale (22)(23)(24).Ottenuto il raffreddamento attraverso la circolazione extracorporea, che va L'ipotermia profonda è in grado di proteggere il sistema nervoso centrale in diversi modi. Prima di tutto è dimostrato che per ogni grado centigrado in meno il metabolismo cerebrale si abbassa del 5%. Tuttavia questo non è sufficiente a spiegare i benefici che comporta questa tecnica, dato che anche un'ipotermia moderata è in grado di migliorare gli esiti neurologici in modo sproporzionato rispetto al grado di temperatura. Probabilmente viene soppressa la produzione dei radicali dell'ossigeno in seguito a ossidazione lipidica, viene inibita l'apoptosi, l'infiammazione ed il danno da eccito-tossicità indotto dai recettori del glutammato.L'ipotermia profonda è comunque associata all'incremento della morbilità, mortalità e dei tempi di circolazione extra-corporea che sono strettamente correlati a questi outcome. L'alto tasso di eventi cerebrovascolari che si riscontra è spiegabile da recenti studi che dimostrano come l'ipotermia profonda induca la produzione di microemboli, una coagulopatia ed un'infiammazione sistemica generalizzata; si associa inoltre alla comparsa della sindrome da distress respiratorio, all'insufficienza renale e cardiaca; può causare, quindi, un vero e proprio quadro di insufficienza multiorgano. Tutti questi processi derivano dalla disfunzione endoteliale generalizzata con conseguente danno generalizzato al microcircolo (12,41).Alla luce di queste evidenze la chirurgia si è spinta alla ricerca di nuove tecniche che permettessero di evitare l'utilizzo di questi presidi, rendendo possibile la riparazione degli aneurismi dell'arco aortico in modo meno invasivo e con tassi di mortalità e morbilità meno elevati.