Введение к работе
Актуальность проблемы. Гемодинамическая эффективность протезирования клапанов у больных пороками сердца не вызывает сомнений (Боке-рия Л.А., 1999; Гриценко В.В., Мочалов О.Ю., 1999; Шевченко Ю.Л., 1999; Константинов Б.А. и др., 2000; Евдокимов СВ. и др., 2000; Naemura К. et al., 1999; De Wall R.A. et al., 2000). Однако современные модели ИКС далеки от "идеальных" по гидродинамическим параметрам и биосовместимосги. Поэтому в отдаленные сроки отмечаются специфические (клапанно-зависимые) осложнения: ТРнкс, ТЭО, ПФ, ПЭ, ДИСФикс, требующие рео-пераций, а также антикоагулянтные геморрагии, ХВГ и его осложнения, ХСН, приводящие к снижению качества жизни и росту летальности.
Причины осложнений полиэтиологичны и зависят от разносторонних изменений гомеостаза, порой клинически не манифестированных или выявляемых специальными методами обследования по прошествии длительных сроков наблюдения. Таким изменениям уделяется мало внимания из-за сложности оценки их влияния на состояние организма. Поэтому их роль в гомеостазе после протезирования клапанов сердца изучена недостаточно полно. В частности, недостаточно оценена кардиореспираторная система, газотранспортная функция крови, ПОЛ+АОЗ, водные сектора и функция почек, КОС, электролитный состав крови, а также коагуляционно-фибринолитическая, сосудисто-тромбоцитарная, реологическая системы крови и ХВГ. Практически отсутствуют исследования по оптимальной диагностике, лечению и профилактике синдрома - ХДВС, ответственного за формирование ТРикс и ТЭО. В практике отечественных кардиохирургов и кардиологов при диспансерном наблюдении за больными с ИКС не доказана эффективность оценки системы гемостаза и стандартизированного метода контроля за оральными АНД при помощи MHO (INR).
Отсутствие в доступной литературе систематизированных данных по этой проблеме побудило нас провести комплексное исследование основных параметров гомеостаза организма больных с механическими ИКС, определить перспективы научно-исследовательской разработки новых ИКС с улучшенными гидродинамическими характеристиками и тромборе-зистентной защитой, наметить пути ранней диагностики, лечения и профилактики синдрома - ХДВС на основе 30-летнего опыта работы кафедры и клиники госпитальной хирургии №2 Санкт-Петербургского Государственного Медицинского Университета им. акад. И. П. Павлова, что позволит улучшить результаты протезирования клапанов сердца.
Диссертация выполнена по плану научно-исследовательских работ Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П.Павлова (Государственный регистрационный номер 97020101).
Цель исследования. У больных с ИКС после изолированного протезирования митрального или аортального клапанов в отдаленные сроки наблюдения усовершенствовать методы диагностики, лечения, профилактики нарушений и осложнений гомеостаза, и на основании полученных данных обосновать предпосылки к разработке новых ИКС с улучшенными гидродинамическими параметрами и тромборезистентной защитой.
Задачи исследования:
1 .Оценить частоту, степень ХВГ и его осложнений у больных пороками сердца после изолированного протезирования митрального или аортального клапанов механическими ИКС первого ( МКЧ-25; АКЧ-02; АКЧ-06; МКЧ-27), второго (Л-2, Э) и третьего поколения (МИ-2; SJ; СМ) в отдаленные сроки наблюдения.
2.У больных с двустворчатыми ИКС провести корреляционный анализ взаимосвязи ФК (NYHA) и позиции (митральная или аортальная) имплантации клапанов с морфофункциональными показателями сердца, центральной и периферической гемодинамикой, функцией легких, кислоро-дотранспортной функцией крови, КОС и газов, концентрацией ионов К*, Na1" в плазме крови, объемами водных секторов организма, функцией почек, ПОЛ+АОЗ; коагуляционно-фибринолитической и сосудисто-тромбоцитарной систем гемостаза.
З.На основании корреляционного анализа параметров гомеостаза больных с двустворчатыми ИКС выявить наиболее информативные показатели для ранней диагностики синдрома - ХДВС и предложить рациональную схему его лечения и профилактики.
4.На основании экспериментального исследования обосновать требования к разработке новых конструкций ИКС, обеспечивающих закрученный поток крови в камерах сердца и аорте.
5.На основании изобретательской деятельности изготовить новые модели ИКС с алмазоподобным углеродным покрытием, обеспечивающие закрученный и незакрученный поток и провести их гидродинамическое исследование.
63 эксперименте оценить влияние на ХВГ различных ИКС, в том числе и новых моделей клапанов с алмазоподобным углеродным покрытием. Научная новизна исследования
Впервые в РФ проведены исследования по проблеме комплексной оценки основных параметров гомеостаза больных в отдаленные сроки наблюдения после операции изолированного протезирования митрального или аортального клапанов различными механическими ИКС в зависимости от ФК (NYHA) и позиции имплантации. Доказано, что сочетание повышенной ВАТ, ААТ, ХВГ, низкого уровня MHO, тромбоцитопении, снижения концентрации фибриногена, положительных ПКТ, Д-димера,
активации фибринолиза имеет высокую информативность в ранней диагностике синдрома - ХДВС, что позволило своевременно проводить профилактику Трикс и ТЭО.
Впервые в РФ при помощи оригинального устройства (авт. св. № 1209155) инвазивным способом подтвержден факт закрученного потока крови в аорте животных (собак), установлен его угол и направление. Это должно учитываться при конструировании новых ИКС, обеспечивающих закрученный поток крови.
Впервые в РФ изготовлены новые ИКС, обеспечивающие закрученный -КС-2,. ЗхС3, ЗхЩ, - ГПМ М-1 и незакрученный поток - КС-2, КГ-1 в камерах сердца и аорте.
Впервые в РФ при гидродинамическом исследовании ИКС в стендовых установках внедрены передовые технологии: аэродинамическое исследование ИКС, автоматизированная компьютерная программа, водородная визуализация потока в ИКС, способ оценки кинематики движения запирающих элементов ИКС, исследование гидродинамических параметров ИКС в эластичном «ЛЖ» пульсдупликатора, а также лазерная допплеров-ская анемометрия.
Впервые в РФ с целью увеличения тромборезнстентности и снижения ТРикс и ТЭО разработана технология нанесения алмазоподобного углеродного покрытия на титановый (ВТ 0-1) каркас клапана, проведено его исследование на токсичность, тромборезиетентность, удельное сопротивление и адгезионную стойкость.
Практическая значимость
Разработана комплексная программа оценки гомеостаза больных после изолированного протезирования митрального или аортального клапанов механическими ИКС, ведущее место в которой занимают показатели коа-гуляционно-фибринолитического, сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза, реологии крови и ХВГ.
Выявлено, что у больных с лучшими на сегодняшний день двустворчатыми ИКС (МИ-2, SJ, СМ), изготовленных из пиролитического углерода, имеется хроническое нарушение гомеостаза, ведущими факторами которого являются ХВГ и расстройство микроциркуляции.
Дисбаланс коагуляционно-фибринолитического и сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза при неадекватной антикоагулянтной и антиаг-регантной терапии приводит к развитию синдрома - ХДВС преимущественно у больных с ИКС в митральной позиции и низкими функциональными резервами (NYHA). Предложена рациональная схема диагностики, лечения и профилактики указанного синдрома, что позволило добиться отсутствия Трикс и ТЭО у больных с двустворчатыми ИКС на протяжении трех лет наблюдения.
Подтвержденный экспериментально факт закрученного потока крови е камерах сердца и аорте, его угол и направление необходимо учитывал при разработке более совершенных моделей ИКС.
На основании компьютерных технологий разработана программа более объективной экспериментальной оценки гидродинамических параметров обтекания ИКС в стационарных и нестационарных условиях.
Предложены, изготовлены и исследованы новые экспериментальные модели ИКС, обеспечивающие закрученный и незакрученный поток в камерах сердца и аорте.
Доказана высокая гемосовместимость алмазоподобного углеродного покрытия титановой (ВТ 0-1) конструкции ИКС, отсутствие токсичности и диэлектрический эффект.
Разработанные ИКС с тромборезистентной защитой рекомендованы для промышленного освоения и внедрения в кардиохирургическую практику.
Основные положения выносимые на защиту:
-
У больных после изолированного протезирования митрального или аортального клапана в отдаленные сроки наблюдения наиболее существенное отрицательное влияние на гомеостаз оказывает ИКС с высоким градиентом давления и расстройством структуры кровотока, а также недостаточная тромборезистентность материала клапана в конечном итоге приводящие к специфическим осложнениям: Трикс, ТЭО и ХВГ. Более существенные нарушения гомеостаза наблюдаются у больных с ИКС в митральной позиции и с низкими функциональными резервами (NYHA).
-
Неадекватная антикоагулянтная и антиагрегантная терапия у больных с ИКС приводит к дисбалансу систем гемостаза, активации фибрино-лиза и появлению синдрома - ХДВС. Скрининговым методом в ранней диагностике этого состояния можно считать оценку гемостаза турбиди-метрическим экспресс-методом. В случае выявления синдрома - ХДВС целесообразно назначение низкомолекулярных гепаринов в сочетании с антиагрегантными препаратами и после устранения маркеров тромбофи-лии подбор профилактических и лечебных доз оральных АНД должен основываться на стандартном и комплексном исследовании свертывающей системы крови с обязательным включением стандартизированного метода контроля за дозировкой оральных АНД при помощи MHO (INR), как наиболее информативного теста оценки антикоагуляции, а подбор антиагре-гантной терапии - поВАТиААТ.
-
Экспериментальные данные указывают на необходимость разработки ИКС, обеспечивающих закрученный поток крови в камерах сердца и аорте, увеличивающий эффективность работы и снижение энергозатрат ЛЖ на единицу объема ударного выброса. Для решения этой задачи
изготовлены экспериментальные образцы ИКС, обеспечивающие функционально необходимый закрученный поток крови.
4. Для снижения ТРикс и ТЭО ИКС, выполненные из титана (ВТ 0-1), должны иметь тромборезистентную защиту, в данном случае, в виде алма-зоподобного углеродного покрытия.
Апробация и реализация работы. Основные теоретические и практические положения диссертации представлены в докладах на П,Ш, IV, VT,VTf Всероссийских Съездах сердечно-сосудистых хирургов СПб, г.Москва (1993; 1996; 1998; 2000; 2001); 1-й Российско-Французской кардиологической конференции под эгидой ассоциации Intercardio, СПб (1994); 11-й, Ш-й и V-й Ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых, г.Москва (1998; 1999, 2001); П-й Северо-Западной научно-практической конференции по проблемам внезапной смерти, СПб (1998); XVTI съезде физиологов России, г.Ростов-на-Дону (1998); научных конференциях, посвященных 100-летию кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии СПбГМУ (1998); 100-летию кафедры биохимии СПбТМУ (1998); 95-летию со дня рождения академика РАМН Ф.Г. Углова, СПбГМУ (1999); 100-летию кафедры госпитальной хирургии, СПбГМУ (2001); заседашшх Хирургического Общества Пирогова, СПб (1985; 1996; 1999); секциях сердечно-сосудистой хирургии и ангиологии Хирургического Общества Пирогова, СПб (1993; 1997; 1999). Основные положения диссертации внедрены в лечебную, научно-исследовательскую работу, учебный процесс на кафедре и в клинике госпитальной хирургии №2 СПб ГМУ им. акад. И.П. Павлова, в кардиохирургическом центре НИИ Кардиологии МЗ РФ (СПб). Научные положения диссертации используются в лекциях и практических занятиях со студентами, интернами, ординаторами, аспирантами СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова, а также на предприятии - разработчике новых моделей ИКС (НПО «Гранит», СПб) и в СПбГТУ при испытаниях клапанов.
Публикации и изобретательская деятельность.
По теме диссертации опубликовано 97 научных работ, получено 20 авторских свидетельств, свидетельств, свидетельств на полезную модель и патентов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. Работа изложена на 495 страницах машинописного текста, содержит 60 таблиц и 168 рисунков. Указатель литературы включает 330 отечественных и 568 зарубежных источника.
Похожие диссертации на Гомеостаз больных с механическими искусственными клапанами сердца в отдаленные сроки наблюдения : Клинико-экспериментальное исследование
