Содержание к диссертации
Список сокращений 4
Введение 5
ГЛАВА 1. Обзор литературы 13
Предпосылки к появлению ТМЛР 13
Развитие ТМЛР в историческом аспекте 18
Механизмы эффективности ТМЛР 24
Современные аспекты проблемы 28
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 35
2.1. Лазерная установка 35
2.2. Экспериментальная часть исследования 37
Общая характеристика групп экспериментальных животных 37
Методика выполнения экспериментального хирургического вмешательства 38
Методики исследования 41
Электрокардиографическое исследование 41
Гистологические методы 41
Морфометрические методы 42
2.2.4. Статистическая обработка 43
2.3. Клиническая часть исследования 43
Клиническая характеристика больных 43
Методики исследования 46
. 2.3.2.1. Методы функциональной диагностики 47
Радионуклидные методы обследования 52
Рентгенодиагностические исследования 53
Биохимические исследования 54
Отбор больных на операцию 55
Методика оперативных вмешательств 58
2.3.5. Ведение больных в послеоперационном периоде 59
2.3.6. Статистическая обработка результатов 60
Глава 3. Результаты экспериментальной части исследования 61
Интраоперационный и послеоперационный периоды 61
Гистологические изменения миокарда после операции 63
Результаты морфометрического исследования 68
Глава 4. Результаты клинической части исследования 72
4.1. Непосредственные результаты операций 73
Интраоперационный период 74
Оценка интраоперационного повреждения миокарда 75
Кровопотеря в раннем послеоперационном периоде 81
Анализ периоперационных осложнений 83
4.2. Результаты обследования больных в контрольные сроки
после операции 85
4.3. Летальность пациентов после ТМЛР 104
Глава 5. Обсуждение полученных результатов 109
Выводы 132
Практические рекомендации 134
Список литературы 136
Список сокращений
АД - артериальное давление
АКШ - аортокоронарное шунтирование
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
ВТК - ветвь тупого края
ВЭМ - велоэргометрия
ДА - диагональная артерия
ИБС - ишемическая болезнь сердца
РІК - искусственное кровообращение
КА - коронарная артерия
КДО - конечный диастолический объём
КСО - конечный систолический объём
ЛЖ - левый желудочек
МКШ — маммарокоронарное шунтирование
ОА - огибающая артерия
ОИМ - острый инфаркт миокарда
ОЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография
ПКА - правая коронарная артерия
ПНА - передняя нисходящая артерия
ТЛБАП — транслюминальная баллонная ангиопластика
ТМЛР - трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация
ТФН - толерантность к физической нагрузке
ФВ ЛЖ - фракция выброса левого желудочка
ФК - функциональный класс
ЭКГ - электрокардиография
ЭхоКГ - эхокардиография
Nd-YAG — алюмоиттриевый гранат с неодимом
Ho-YAG - алюмоиттриевый гранат с гольмием
ТнІ - тропонин I
Введение к работе
Актуальность проблемы
Несмотря на значительный прогресс в методах хирургического лечения
ишемической болезни сердца (ИБС), ставших уже традиционными, таких как
аортокоронарное шунтирование (АКШ) и транслюминальная баллонная
ангиопластика (ТЛБАП), имеется значительное число больных, у которых
применение данных методик не представляется возможным. Эту группу лиц
составляют пациенты с диффузным и/или дистальным поражением
коронарного русла и больные, имеющие мелкие, нешунтабельные
коронарные артерии (КА). Доля таких больных по данным ведущих
кардиохирургических центров составляет до 13% обследованных пациентов
[7, 164, 183]. Выходом в подобных случаях является применение
альтернативных методов реваскуляризации, среди которых
трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация (ТМЛР). У больных с ИБС показаниями к данной операции, согласно Бокерия ЛА., являются: 1) выраженная клиника стенокардии, рефрактерная к обычной антиангинальной терапии; 2) невозможность выполнения АКШ либо ТЛБАП в связи с диффузным поражением КА, поражением дистального русла или наличием мелких, нешунтабельных КА; 3) наличие в области операции жизнеспособного миокарда [7, 176].
Суть операции ТМЛР заключается в проделывании 30-50 трансмиокардиальных каналов в стенке левого желудочка (ЛЖ), которые становятся основой образующихся в дальнейшем сосудов и фиброзных тяжей либо служат для кровоснабжения ишемизированного миокарда непосредственно из полости ЛЖ; также определенную роль играет механизм денервации миокарда вследствие деструкции миокардиальных нервных окончаний и эфферентных нервных путей. Но в качестве основного предполагается процесс неоваскулогенеза в результате выброса биологически активных веществ и асептического воспаления в зонах миокарда, подвергнутых лазерному воздействию. Несмотря на отсутствие
четких представлений о механизмах изменений, происходящих в миокарде под воздействием лазера, такими исследователями, как Бокерия Л.А., Беришвили И.И., Allen К.В., Mirhoseini М., Mueller Х.М. доказано, что после ТМЛР улучшается субэндокардиальная перфузия, функциональный класс стенокардии снижается и состояние больных существенно улучшается [2, 8, 9, 15,49, 105, 181,204].
На данный момент в мире накоплен значительный опыт проведения операций ТМЛР. Мировыми центрами выполнения данной процедуры являются такие страны, как Швейцария, Германия, США. В нашей стране наибольшим опытом обладает Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева. На его базе операция ТМЛР выполняется с 1997 г., причем как изолированно, так и в сочетании с АКШ. Непосредственные и отдаленные результаты операции показали небольшое число осложнений, существенное снижение функционального класса стенокардии, повышение толерантности к физической нагрузке и улучшение качества жизни [8, 10].
На сегодняшний день для ТМЛР в основном используются газовые СС^-лазеры и твердотельные лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом (Nd-YAG), эрбием и гольмием. Твердотельные лазерные установки излучают в пульсирующем режиме, СОг-лазеры работают в постоянном режиме и более высокоэнергетичны. Однако обе группы не лишены недостатков. Так, твердотельные лазеры, в отличие от СОг-лазеров, обладают гибкой фиброволоконной оптикой, позволяющей достигать любой зоны миокарда, более низкая энергия и короткая длительность импульса обеспечивают минимальные термические повреждения миокарда. С другой стороны, для перфорации толщи миокарда требуется несколько импульсов, лазерный канал имеет не такую ровную форму, как канал, созданный ССЬ-лазером, а риск возникновения аритмий при этом выше [15, 52]. К тому же вышеперечисленные лазеры обладают большими габаритами, сложны в эксплуатации (требуют специально обученного технического персонала) и имеют высокую стоимость.
7 Перечисленные недостатки применяемых для ТМЛР лазерных
установок обусловили появление большого интереса к малогабаритным
низкоэнергетическим полупроводниковым лазерам. Продолжая
исследования по применению различных типов лазеров для ТМЛР,
в 2001 г. СВ. Евдокимов и соавт. [24] опубликовали результаты
использования диодного лазера с длиной волны 805 нм LTO-30000
с мощностью 25 Вт. Отмечено, что повреждающее действие диодного лазера
на сердечную мышцу оказалось меньшим в сравнении с Nd-YAG-лазером.
При этом не изменилось время, необходимое для создания
трансмиокардиального канала. Одним из положительных моментов авторы
сочли тот факт, что световод, используемый для нанесения повреждения
диодным лазером, практически не обгорал, что позволяло сократить
продолжительность оперативного вмешательства. Несомненными
достоинствами полупроводникового лазера являются, по мнению авторов,
его небольшой размер и удобство эксплуатации, что может позволить
проводить выездные операции и обучение врачей в других лечебных
учреждениях [27].
В связи с этим, несомненно, актуальной является оценка возможности
экспериментального и клинического применения в кардиохирургии
низкоэнергетического лазера с длиной волны 970 нм. Выбрана именно эта
длина волны рабочего излучения, поскольку на нее приходятся локальные
максимумы поглощения биоткани, определяемые поглощением в воде и
оксигемоглобине [57]. Вследствие этого режущий эффект мало зависит от
вида биоткани и близок к действию излучения с длинами волн 810 нм
(лазерные диоды) и 1060 нм (AHT:Nd) с большей в 2-2,5 раза мощностью.
Кроме этого, снижается риск повреждения лазерным излучением
окружающих тканей и органов [24].
8 Цель исследования
Экспериментально-клиническое изучение эффективности применения
полупроводниковых низкоэнергетических лазеров в лечении больных с ИБС.
Задачи исследования
Разработать и обосновать технологию проведения операции трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации на экспериментальной модели с использованием отечественного полупроводникового лазера «Лазон-10П».
Оценить эффективность трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации в эксперименте на модели ИБС в различные сроки после операции.
С помощью новой ультразвуковой технологии «отслеживания пятна» (Speckle Tracking Imaging) оценить динамику деформационных свойств миокарда ЛЖ после трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации у больных ИБС.
Провести анализ осложнений в ближайшем послеоперационном периоде после сочетанных операций трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации и аортокоронарного шунтирования у больных ИБС.
Оценить периоперационное повреждение миокарда у пациентов с ИБС при выполнении трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации с использованием отечественного полупроводникового лазера «Лазон-10П».
Оценить клиническую эффективность процедуры трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации в раннем послеоперационном периоде и в отдаленные сроки до 3 лет у больных ИБС.
Практическое значение
Применение операции трансмиокардиальнои лазерной
реваскуляризации при помощи низкоэнергетического лазера расширит спектр методов лечения ИБС, позволит осуществлять эффективную
9 хирургическую помощь пациентам с ИБС, у которых медикаментозная
терапия не имеет достаточного действия, а выполнение прямой
реваскуляризации не представляется возможным. Для оценки эффективности
реваскуляризации миокарда показано применение постпроцессингового
анализа с расчетом деформации миокарда (глобальной и регионарной).
Одним из ЭхоКГ-критериев эффективности терапии может служить
появление малых интрамуральных артерий в зоне нанесения лазерных
каналов. Также, по сравнению с аналогами, несомненными достоинствами
полупроводникового лазера являются его небольшие размеры, удобство в
эксплуатации, меньшая цена и простота выполнения оперативного
вмешательства.
Научная новизна
Впервые экспериментально обоснована результативность воздействия лазерного излучения отечественного полупроводникового лазера «Лазон-ЮП» на ишемизированный миокард с целью непрямой реваскуляризации.
Впервые показана клиническая эффективность и безопасность использования отечественного полупроводникового лазера для непрямой реваскуляризации миокарда «Лазон-ЮП» в отдаленные сроки после операции.
Впервые показано повышение глобальной деформации левого желудочка (Global Strain, Global Strain Rate) и деформационных свойств (Strain и Strain Rate) в продольном и поперечном направлениях в сегментах, подвергшихся лазерному воздействию. Впервые обнаружено появление малых интрамиокардиальных артерий в области нанесения лазерных каналов.
10 Положения, выносимые на защиту
Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация при помощи отечественного полупроводникового лазера «Лазон-10П» с длиной волны 970 нм и выходной мощностью 10 Вт эффективна и приводит к увеличению количества неососудов в единице объема облученного участка миокарда, что служит улучшению перфузии в месте воздействия лазерного излучения.
Полупроводниковый лазер эффективен для выполнения непрямой реваскуляризации сердечной мышцы у больных с диффузным и дистальным атеросклерозом КА, имеющих жизнеспособный миокард.
Непрямая лазерная реваскуляризация с применением полупроводникового лазера может быть использована как в качестве дополнительной процедуры во время операции аортокорон арного шунтирования, так и в качестве изолированной операции в зонах гибернирующего миокарда, где проведение прямой реваскуляризации невозможно.
Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация с использованием полупроводникового лазера является процедурой низкого риска и оказывает несущественное влияние на степень периоперационного повреждения миокарда как изолированно, так и в сочетании с аортокоронарным шунтированием, причем минимальность повреждающего действия на миокард не зависит от количества выполненных лазерных каналов в стенке сердца.
Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация полупроводниковым лазером не приводит к снижению фракции выброса левого желудочка, увеличению объемов левого желудочка к 3-му году наблюдения; в послеоперационном периоде отмечается повышение деформационных свойств в виде глобальной деформации (Global Strain, Global Strain Rate) и деформации в сегментах левого желудочка, подвергнутых лазерному воздействию; зарегистрировано появление малых интрамуральных артерий в зоне воздействия.
Внедрение в практику
Лазерный скальпель-коагулятор «Лазон-10П» прошел клиническую апробацию на базе ОССХ НИИК ТНЦ СО РАМН по заказу производителя. Результаты исследования предложены, опробованы и внедрены в практическую деятельность кардиохирургического отделения НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН, а также могут быть предложены к использованию в других отделениях кардиохирургического профиля.
Апробация работы
Основные положения диссертации были доложены: -на первом съезде кардиологов Сибирского Федерального округа (Томск, 2005 г.);
Российском национальном конгрессе кардиологов (Томск, 2005 г.);
восьмой и девятой ежегодных сессиях Научного центра сердечнососудистой хирургии им А.Н. Бакулева РАМН с всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2004 и 2005 гг.);
четвертых научных чтениях, посвященных памяти академика РАМН Е.Н. Мешалкина, с международным участием (Новосибирск, 2004 г.);
-юбилейной конференции, посвященной памяти академика РАМН Е.Н. Мешалкина, и первом съезде кардиохирургов Сибирского Федерального округа с международным участием (Новосибирск, 2006 г.);
-девятом, десятом, одиннадцатом, двенадцатом и тринадцатом всероссийских съездах сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2003, 2004, 2005, 2006 и 2007 гг.).
-юбилейных чтениях, посвященных памяти академика В.В. Пекарского, с конкурсом молодых ученых (Томск, 2007 г.);
VIII международной конференции «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул» (Томск, 2007 г.);
V, VI, VII и IX ежегодных семинарах молодых ученых «Актуальные проблемы диагностики, фармакотерапии и хирургического лечения
12 заболеваний сердечно-сосудистой системы» ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО
РАМН (Томск, 2004, 2005, 2006 и 2008 гг.).
Научные публикации
По теме диссертации опубликовано 27 научных работ, из них 3 статьи в рецензируемом ВАК журнале.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов экспериментальной части исследования и клинической части исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 222 источника, из которых 60 отечественных и 162 иностранных.
Диссертация иллюстрирована 9 таблицами и 37 рисунками.
