Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные принципы оценки результатов реваскуляризации микарда при аортокоронарном шунтировании . 11
Исторические аспекты развития открытой хирургической реваскуляризации коронарного русла 11
Непосредственные и отдаленные результаты выполнения операции КШ с применением различных кондуитов 16
Применение венозных кондуитов 16
Применение артериальных кондуитов 18
Патофизиология дисфункции различных кондуитов 21
Патофизиология дисфункции кондуитов из лучевой артерии 23
Патофизиология дисфункции кондуитов из ЛВГА 24
Выявление дисфункции шунтов и методы оптимизации результатов шунтирования 27
Хирургические методы оптимизации ближайших и отдаленных результатов операции АКШ 48
Методы интраоперационного контроля в кардиохирургии 57
Интраоперационная ультразвуковая диагностика. Интраоперационная чрезпищеводная ЭхоКГ диагностика 57
Применение интраоперационной ультразвуковой диагностики в кардиохирургической практике 58
Флуоресцентная ангиография 62
Термальная ангиография 66
Применение термальной ангиографии для оценки результатов КШ 69
Интраоперационная ультразвуковая флоуметрия 73
Интраоперационная оптическая когерентная томография 75
Интраоперационная шунтография 77
Глава 2. Материал и методы исследования. 86
2.1. Дизайн исследования. 86
2.2. Критерии включения и исключения пациентов в исследование 86
2.2.1. Критерии включения пациентов в исследование. 86
2.2.2. Критерии исключения из исследования. 86
2.2.3 Общая характеристика пациентов. 86
2.3. Методы исследования. 91
2.3.1. Общеклинические методы. 91
2.3.2. Электрокардиография и Холтеровское мониторирование. 92
2.3.3. Эхокардиография. 93
2.3.4. Сцинтиграфия миокарда. 94
2.3.5. Коронарография. 96
2.3.6. Интраоперационная шунтография 100
2.4 Статистическая обработка. 117
Глава 3. Результаты проведенной шунтографии и выявленные нарушения 118
3.1. Общая характеристика шунтирования у пациентов. 118
3.2. Дисфункции шунтов. 131
3.2.1. Окклюзии шунтов . 131
3.2.2. Стенозы, суживающие просвет шунта более 50% 138
3.2.3. Выраженный гемодинамически значимый изгиб, перегиб и перекрут шунта. 146
3.2.4. Диссекции. 152
3.2.5. Другие виды дисфункции шунтов 155
3.2.6. Гемодинамически значимые стенозы нативных артерий. 165
3.3. Манипуляции и решунтирование. 167
3.4 Безопасность применения интраоперационной шунтографии 169
Глава 4. Результаты шунтирования и клинические особенности у пациентов различных групп . 170
4.1 Дисфункции шунтов у пациентов в зависимости от количества наложенных шунтов. 170
4.2. Дисфункции шунтов у пациентов с полной и неполной реваскуляризацией. 177
4.3. Дисфункции шунтов в зависимости от вида кондуита (артериальные и венозные) 184
4.4. Дисфункции секвенциальных шунтов с наложением анастомоза по типу «Snake» и «Y». 192
Глава 5. Обсуждение. 201
Заключение 223
Выводы 247
Список литературы. 252
- Исторические аспекты развития открытой хирургической реваскуляризации коронарного русла
- Применение термальной ангиографии для оценки результатов КШ
- Окклюзии шунтов
- Дисфункции секвенциальных шунтов с наложением анастомоза по типу «Snake» и «Y».
Исторические аспекты развития открытой хирургической реваскуляризации коронарного русла
Наиболее частой этиологической причиной ИБС является атеросклероз. Термин «атеросклероз» происходит от древнегреческого слова «athero», что можно перевести как «кашица» или «воск», соответствующие ядру атеросклеротической бляшки, и «sclerosis» как уплотнение или скорлупа, касательно фиброзной капсулы атеросклеротической бляшки [118]. Атеросклероз – медленно прогрессирующее хроническое заболевание, вызванное накоплением липидов между слоями артериальной стенки, приводящее к потере эластичности и её уплотнению. Развитие атеросклероза протекает бессимптомно, пока он не достигнет критической стадии или не станет причиной развития острого сердечно-сосудистого осложнения.
За последние два века было предложено несколько теорий патогенеза и развития атеросклеротических бляшек. Поскольку научные познания человека увеличиваются в геометрической прогрессии, было обнаружено, что отдельные предложенные теории не являются взаимоисключающими, а наоборот – дополняют друг друга в той или иной степени. Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.) был одним из первых, кто задокументировал макроскопические данные атеросклеротического поражения артерии и предположил, что утолщение стенки сосуда может быть вызвано «чрезмерным питанием» [87, 203]. В девятнадцатом веке врач по имени Карл фон Рокитанский также задокументировал макроскопические исследования множественных атеросклеротических бляшек в аорте. Он предположил, что в артериальную стенку откладываются деградированные, связанные кровью белки, образующие в ней псевдомембраны, которые обладают как тромбогенными, так и кальцификационными свойствами [118, 164]. Несколько лет спустя Рудольф Вирхов (1821-1902) выполнил научную работу, направленную на изучение микроскопических участков больных сосудов. Вирхов заключил, что атеросклеротические поражения располагаются в интимальном слое кровеносных сосудов, а патологические изменения этого слоя напрямую связаны с пролиферацией соединительной ткани, приводящей к дегенерации сосудистой стенки [118, 203].
В 1878 году Adam Hammer заложил основы развития патофизиологии ишемической болезни сердца (ИБС). Он одним из первых выявил взаимосвязь между развитием стенокардии и снижением объема венечного кровотока, вызванного сужением хотя бы одной из коронарных артерий [118].
Одним из первых хирургов, в полной мере оценивших взаимосвязь между снижением коронарного кровотока и развитием ишемии миокарда был Alexis Carrel [87]. В 1910 году он выполнил серию экспериментальных операций по созданию «дополнительного коронарного кровоснабжения» на собаках и впервые в мире описал концепт операции аортокоронарного шунтирования. В своих экспериментах, в качестве кондуитов Carrel использовал аллотрансплантаты безымянных и сонных артерий. Несмотря на первое описание самой операции и хорошие результаты хирургических экспериментов, хирургу не удалось успешно применение данных наработок у человека из-за недостаточно высокого уровня развития инструментальных технологий в хирургии в общем и в коронарной хирургии, в частности [87]. Выполнение хирургических вмешательств на открытом сердце стало возможным лишь с 1930 года, когда Dr. J. Gibbon разработал и внедрил в практику первый аппарат искусственного кровообращения [109].
Уже спустя 15 лет хирурги из университета McGill (Монреаль, Канада) впервые применили левую внутреннюю грудную артерию (ЛВГА) для реваскуляризации миокарда человека. Однако, вместо создания анастомоза с одной из венечных артерий, ЛВГА была имплантирована напрямую в миокард левого желудочка. Данная процедура стала предшественником современной операции аортокоронарного шунтирования. В современности «процедуру Винберга» применяют в сочетании с трансмиокардиальным введением стволовых клеток при неоперабельном поражении коронарного русла [245].
Успешное применение ЛВГА для прямой реваскуляризации передней межжелудочковой ветви (ПМЖВ) левой коронарной артерии (ЛКА) у собак впервые было описано советским ученым-экспериментатором и одним из основоположников трансплантологии В.П. Демиховым в 1952 году. В своей работе он подтвердил результативность данной операции и состоятельность анастомозов спустя 2 года после операции [75].
В 1953 году Gordon Murray представил результаты своих исследований по применению артериальных кондуитов для реваскуляризации миокарда [174]. Спустя 2 года S. Smith впервые предложил идею забора большой подкожной вены (БПВ) с последующим созданием аорто-венозных анастомозов [220].
С 1960-х годов начинается новый этап развития коронарной хирургии. Советский хирург В.И. Колесов в 1964 году, впервые в мире, выполнил операцию по созданию маммарокоронарного анастомоза к ПМЖВ [75]. Спустя 3 года R. Favoloro с соавт. сообщили о выполнении операции по поводу восстановления коронарного кровотока у 171 пациента с использованием большой подкожной вены в качестве кондуита, а спустя 2 года он же выполнил операцию билатерального маммарокоронарного шунтирования (МКШ) с использованием правой и левой внутренних грудных артерий [104]. В 1973 году, наряду с развитием и совершенствованием медицинских технологий и хирургической техники, Benetti и Calafiore успешно выполнили КШ на работающем сердце [93].
Fitz Gibbon с соавт. в 1978 году в рамках своего исследования выявили, что из 1400 венозных шунтов 154 (11%) оказались не функционирующими уже спустя 2-3 недели после операции. В дальнейшем была выявлена окклюзия 249 (20%) и 399 (40%) из оставшихся 997 шунтов по прошествии 12 месяцев и 10 лет наблюдения, соответственно [100].
Превосходство ЛВГА по сравнению с БПВ в качестве оптимального кондуита для реваскуляризации миокарда продемонстрировано Loop F.D. с соавт. в 1986 году. Было показано, что при использовании лишь венозных кондуитов риски развития инфаркта миокарда, повторных вмешательств и сердечной недостаточности в отдаленном периоде достоверно выше, чем при использовании комбинации ЛВГА и БПВ (в 1,41, 2,00 и 1,25 раз, соответственно; p 0,0001) [150].
В 1994 году был предложен миниинвазивный способ реваскуляризации миокарда (МИРМ) (от англ. Minimally invasive direct coronary artery bypass grafting – MIDCAB) доступом через боковую торакотомию. Спустя 2 года, по мере внедрения данной методики в клиническую практику, Subramanian V.A. с соавт. опубликовали результаты миниинвазивной реваскуляризации миокарда у 199 пациентов [226]. В 2014 году Anje Christin Deppe с соавт. представили мета-анализ 12 клинических исследований (Таблица 1), в которых проводилась оценка частоты развития осложнений в среднеотдалённом и отдаленном периоде (от 6 месяцев до 10 лет) после операции МИРМ и чрескожных коронарных вмешательств (ЧКВ) при однососудистом поражении у 2885 пациентов (Таблица 2) [76].
Применение термальной ангиографии для оценки результатов КШ
Данная методика также нашла применение в кардиохирургии. Одним из первых исследований температурных карт поверхности сердца считают экспериментальную работу J. Seyuk, опубликованную в начале 80-х годов [209]. В данном исследовании был показан не только эффект пережатия эпикардиальных артерий по данным термографии, но и высокая степень корреляции данных тепловизора и показателей температуры поверхности миокарда, измеренной контактным способом.
F. Robicsek с соавт. продолжили экспериментальные исследования в данном направлении [195, 196] и в последствии представили опыт клинического применения термографии для оценки перфузии миокарда, непосредственной визуализации и оценки проходимости кондуитов при выполнении операции АКШ [197]. N. Gordon с соавт. провели ряд экспериментов на модели собаки с временным пережатием ПМЖВ и продемонстрировали высокую степень корреляции изменения температурной кривой и скорости кровотока по данным флоуметрии при синхронизации с данными ЭКГ и оценке параметров в фазу диастолы [110,111].
P. Shabbo с соавт. представили опыт интраоперационной оценки венозных кондуитов различной локализации у 30 пациентов [210]. В 16 случаях, наряду с термографией, была выполнена магнитная флоуметрия кондуитов. Проведенный анализ также продемонстрировал достаточно высокую степень корреляции визуальных данных и показателей объемной скорости потока.
F. Mohr с соавт. представили результаты применения интраоперационной термальной ангиографии у 210 пациентов для оценки в общей сложности 153 маммаро-коронарных шунтов [168]. Дисфункции кондуитов были выявлены в 11 (7,2%) случаях, при этом в 8 (5,2%) случаях отмечались дефекты наложения анастомоза, а в 3 (2%) случаях окклюзии тела анастомоза в области наложения зажима. Также выявлены пограничные сужения нативной ПМЖВ, которые ранее не были диагностированы в ходе предоперационной ангиографии под рентгеновским контролем, тем не менее, это не повлияло на тактику оперативного лечения. Важно отметить, что в одном случае пограничное сужение в области анастомоза, оставленное без изменений в ходе операции, привело к развитию периоперационного инфаркта миокарда. В ряде случаев термография позволяла выявить негерметичность анастомозов, что впоследствии было успешно устранено.
В дальнейшем F. Mohr c соавт. представил анализ данных интраоперационной термальной ангиографии МКШ к ПМЖВ у 348 пациентов, при этом в 7 (2%) случаях адекватная визуализация кондуита не была достигнута [169]. Интраоперационная окклюзия МКШ к ПМЖВ отмечалась в 21 (6,2%) случае, сниженный кровоток в кондуите у 38 (11,1%) пациентов, сужения нативной коронарной артерии дистальнее наложенного анастомоза в 6 (1,8%) случаях и выраженный спазм кондуита у 3 (0,9%) пациентов, что потребовало интраоперационной коррекции в виде ревизии анастомоза в 16 (59,3%) случаях, выполнения АКШ ПМЖВ при помощи венозного кондуита в 9 (33,3%) случаях и выполнения пластики анастомоза при помощи аутовенозной заплаты у 2 (7,4%) пациентов. При анализе выборочных пациентов отмечалась корреляция среднего прироста температуры через 20 секунд после снятия зажима с ВГА с объемной скоростью кровотока в теле кондуита.
В последующем V. Falk с соавт. представили анализ применения интраоперационной термографии для оценки проходимости кондуитов у 370 пациентов, которым выполнялось МКШ в сочетании с АКШ в условиях ИК и умеренной гипотермии [96]. В общей сложности было исследовано 693 аутовенозных кондуита и 370 маммарокоронарных анастомов с ПМЖВ. Визуализация была затруднена в 65 (9,4%) случаях для аутовенозных кондуитов и в 14 (3,8%) слуяах оценки МКШ. Частота интраоперационной дисфункции для АКШ составила 1%, при этом частота дисфункции МКШ достигла 5,3%, что было обусловлено диссекцией кондуита у 5 пациентов, сужением анастомоза вследствие технического дефекта наложения сосудистого шва в 11 случаях и проксимальной окклюзией ВГА у 3 больных. Был проведен дополнительный анализ группы интраоперационной термографии (n=370) и группы контроля (n=204), где интраоперационная визуализация не выполнялась, который продемонстрировал сопоставимые результаты в отношении частоты развития неблагоприятных событий на госпитальном этапе при большей длительности пережатия аорты в группе визуализации. Показатель составил 68,9 ± 24,6 и 60,9 ± 23.2 для групп сравнения, соответственно (р=0,019).
G. Merin с соавт. представили описание случая выявления субтотального стеноза зоны дистального анастомоза ВШ к ПМЖВ по данным термальной ангиографии, что было успешно исправлено интраоперационно [163]. R. Emery с соавт. представили случай успешного этапного гибридного вмешательства у пациентки с возвратом стенокардии после операции АКШ [85]. Авторы при наличии функционирующего ВШ к ВТК выполнили транслюминальную баллонную ангиопластику ЗМЖВ ОВ с последующим наложением анастомоза ВГА и ПМЖВ на работающем сердце через мини-доступ на вторые сутки после первого этапа с контролем состоятельности анастомоза с помощью термографии. L.Keita с соавт. представили случай интраоперационной оценки проходимости анастомоза ВГА и ПМЖВ по данным термографии [140].
B.Sonmez с соавт. представили обширный опыт применения термальной ангиографии у 1401 пациента в ходе операции АКШ в условиях ИК [222]. В общей сложности было оценено 4105 кондуитов: 2161 венозных шунтов, 1355 ВГА, 56 случаев билатерального шунтирования ВГА и 477 случаев использования лучевой артерии. Оценка кондуитов была затруднительна в 34 (1,57%) случаев, в которых была выполнена ревизия кондуитов с расширенной эндартерэктомией. Окклюзия в области анастомоза ВГА была выявлена в 3 случаях с выполнением повторного наложения анастомоза было выявлено у 7 пациентов. Снижение кровотока с выполнением расширенной эндартерэктомии. Поражения нативной ПМЖВ дистальнее анастомоза выявлены у 11 пациентов, которым в 5 случаях выполнено наложение дополнительного шунта и в 4 случаях выполнена ревизия анастомоза с расширенной эндартерэктомией. Важно отметить, что у 11 пациентов с окклюзией ПМЖВ интраоперационно были выявлены шунтабельные ДВ, ранее не контрастированные в ходе предоперационной ангиографии, в результате чего выполнено их шунтирование. Исследователи также провели сравнительный анализ длительности пережатия аорты у пациентов, которым выполнялось наложение трех кондуитов в ходе операции, который не выявил достоверной разницы между группами термальной ангиографии (n=440) и группой пациентов, где интраоперационная визуализация не применялась (n=221). Показатель составил 57,92±14,87 и 57,01±11,51 для групп исследования, соответственно (p=0,4254).
H. Iwahashi с соавт. представили опыт применения термографии для интраоперационного контроля проходимости кондуитов у 51 пациента в ходе операции АКШ [132]. Всего было оценено 107 кондуитов с подтвержденной проходимостью в 103 (96,3%) случаях. Стоит отметить, что в двух из четырех случаев отмечалась окклюзия наиболее важного для долгосрочного прогноза анастомоза ВГА и ПМЖВ. В четырех случаях визуализация была затруднена из-за окружающей жировой клетчатки и термографическая картина носила неоднозначный характер, тем не менее, проходимость кондуитов была подтверждена по данным послеоперационной ангиографии под рентгеновским контролем.
Я.Б.Бранд с соавт. представили опыт применения тепловизора для контроля состоятельности анастомозов с коронарными артериями у 38 пациентов [11,12]. Ревизия кондуита потребовалась в одном случае по причине неполной герметичности шва, что было определено по данным термографии.
Однако, как отмечает F.Robicsek, автор наиболее ранних работ по интраоперационному применению термальной ангиографии для контроля проходимости кондуитов, в комментарии к более поздним исследованиям F. Mohr и H. Iwahashi, первоначальный энтузиазм его группы исследователей начал быстро угасать в связи с ограничениями методики, которые выявлялись в ходе ее применения, что в итоге привело к полному отказу от использования термальной ангиографии [183, 198]. F. Robicsek среди недостатков выделяет неоднозначность при оценке пограничных сужений анастомозов (менее 75-80% по диаметру), затруднение исследования кондуитов задне-боковой локализации, а также затруднение визуализации в условиях выраженного развития эпикардиального жира и интрамиокардиального хода эпикардиальных сосудов [198,199]. Стоит отметить, что другие исследователи также отмечают те или иные из вышеперечисленных недостатков термальной ангиографии [132, 222, 11, 12, 202, 203], в том числе F.Mohr с соавт., которые ограничились использованием данной методики исключительно для оценки анастомоза ВГА и ПМЖВ, как наиболее значимого для долгосрочного прогноза и наиболее доступного для визуализации [169].
Окклюзии шунтов
При анализе всех случаев дисфункции (n=506), окклюзии были выявлены в 105 (20,7%) случаях, из них в 37 (7,3%) случаях в артериальных шунтах и в 58 (11,4%) случаях в венозных кондуитах, а в секвенциальных/композитных шунтах (венозных и артериальных) было зарегистрировано 10 (2,0%) случаев окклюзии (Таблица 16, 17.).
Подавляющее большинство от общего числа окклюзий (n=95) выявлено в артериальных шунтах МКШ к ПМЖВ (n=35; 36,8%), венозных шунтах к ВТК (n=25; 26,3%) и ПКА (n=18; 18,9%). Далее представлены примеры клинических наблюдений интраоперационно выявленных окклюзий МКШ ПМЖВ и МКШ ПКА (Рисунок 43), а также окклюзии ВШ к ВТК (Рисунок 44) и ВШ к ПКА (Рисунок 45).
Окклюзии в области проксимального сегмента шунта имели место в 8 (7,6%) случаях, в теле шунта в 25 (23,8%) случаях, на уровне дистального сегмента в 63 (60,0%) случаях. В группе окклюзий (n=105), решунтирование, позволяющее восстановить проходимость по шунту, было выполнено в 89 (84,7%) случаев. Следует отметить, что окклюзии в МКШ коррегировались во всех случаях. Таким образом, на момент окончания операции 16 окклюзированных шунтов оставлены без изменений. Подавляющее большинство шунтов, не подвергшихся различным манипуляциям и/или решунтированию, являлись аутовенозными шунтами в систему ВТК. Примеры клинических наблюдений коррекции окклюзии МКШ ПМЖВ в дистальном и среднем сегментах представлены ниже (Рисунок 46,47).
Также, важно отметить, что при сопоставлении данных дооперационной коронарографии и интраоперационной шунтографии в 42 (72,4%) из 58 случаев выявления окклюзий венозных кондуитов отмечалось выраженное несоответствие диаметра шунта и шунтируемой артерии. Средние значения диаметра шунта и шунтируемой артерии составили 2,61+0,33 мм и 1,7+0,18 мм, соответственно.
Дисфункции секвенциальных шунтов с наложением анастомоза по типу «Snake» и «Y».
В общей когорте пациентов (n=1000) в результате проведенного анализа была выделена подгруппа пациентов, которым выполнялось секвенциальное шунтирование по типу «Snake» и наложение композитных «Y» шунтов (n=73; 7,3%). В данной подгруппе пациентов был наложен 181 дистальный анастомоз при использовании 95 кондуитов. Количество дистальных анастомозов в подгруппе составило в среднем 2,5±0,88 на 1 пациента. Дисфункции секвенциальных анастомозов после проведения интраоперационной шунтографии были выявлены в 23(24,2%) случаях.
Не было выявлено также достоверных различий в частоте выявления дисфункции данного вида кондуитов в зависимости от количества наложенных (KW-H (1;73)=0,025; p=0,8743; F (1;71)=0,0442; p=0,8340). Распределение пациентов в зависимости от выявления патологии шунтов и количества наложенных анастомозов представлено на гистограмме (Рисунок 85).
Красной линией обозначена теоретическая кривая нормального распределения для исследуемого массива данных.
В данной подгруппе пациентов проведен расширенный анализ результатов шунтографии в соответствии с клиническими характеристиками пациентов, количеством наложенных шунтов. Пациенты с наличием или отсутствием патологии данного вида кондуитов не отличалась по частоте встречаемости многососудистого диффузного поражения (KW-H(1;61)=0,0195; p=0,8889; F(1;59)=0,0029; p=0,9574), ФВ ЛЖ до операции (KW-H(1;61)=0,1743; p=0,6763; F(1;59)=0,0101; p=0,9202), а также возрасту ( KW-H(1;73)=0,1682; p=0,6817; F(1;71)=0,2797; p=0,5986). Распределение пациентов в соответствии с возрастом и ФВ ЛЖ представлено на графике (Рисунок 86).
В соответствии с типом наложенных анастомозов распределение в подгруппе (n=95) было представлено следующим образом: 42,1% (n=40) секвенциальные шунты типа «Snake», 17,9% (n=17) композитные шунты типа «Y», 40% (n=38) секвенциальные шунты с композитным компонентом. При интраоперационной шунтографии полная проходимость шунтов отмечалась в 75,8% (n=72) случаев. Дисфункции были выявлены в 24,2% (n=23) случаев.
Распределение видов дисфункции секвенциальных шунтов в зависимости от типа наложенного анастомоза представлено в таблице 25.
Тем не менее, проведённый анализ данных не выявил статистически достоверной связи между типом анастомоза («Snake», «Y» и «Snake+Y») и частотой выявления патологии шунтов (n=95; Chi2=0,3442; p=0,5574). Соотношение типа наложеных секвенциальных анастомозов и выявленной патологии кондуитов представлено на столбчатой диаграмме (Рисунок 87).
При интраоперационной шунтографии были выявлены стенозы, окклюзии и другие виды дисфункций, такие как спазм и перекрут шунтов. Подробная характеристика дисфункций секвенциальных/композитных шунтов представлена в таблице 27.
Количество случаев дисфункции составило 24,2% (n=23) от общего количества наложенных секвенциальных шунтов (n=95). Окклюзии были диагностированы в 10,5% (n=10) случаев, гемодинамически значимые сужения в 13,7% (n=13) кондуитов.
После диагностики были проведены манипуляции и/или решунтирование в 9 (39,1%) от общего количества (n=23) случаев выявления дисфункции. Решунтирование выполнено в 44,4% (n=4) случаев, другие манипуляции с шунтами выполнены у 65,6% (n=5) пациентов. Полная коррекция достигнута в 88,9% случаев выявленных дефектов. Степень сужения ВШ ВТК в 1 случае после выполнения манипуляций уменьшилась с 80% до 60%, в последующем повторные попытки выполнения манипуляций не предпринимались. Таким образом, к моменту окончания хирургического лечения в группе пациентов с секвенциальными шунтами их проходимость после завершения основного этапа операции (после всех манипуляций и решунтирований) составила 92,6% (n=80) случаев от общего количества секвенциальных анастомозов (n=95)