Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 7
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И МЕСТО НЕПРЯМОЙ
РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МИОКАРДА В ХИРУРГИИ
ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 14
1.1 Непрямая реваскуляризация миокарда, актуальность проблемы 14
1.1.1 Методы поверхностной реваскуляризации 16
Методы глубокой реваскуляризации 17
Методы тотальной реваскуляризации 18
1.2 Лазерное воздействие как метод непрямой реваскуляризации 18
1.2.1 Механизм лазерного воздействия на биологические
объекты 20
Результаты применения лазера в эксперименте 25
Клинические результаты трансмиокардиальной
лазерной реваскуляризации.. .. 28
1.3 Использование клеточных технологий в качестве
метода непрямой реваскуляризации 30
Понятие стволовой клетки 30
Типы стволовых клеток, результаты их применения 31
Эмбриональные стволовые клетки 36
Стволовые клетки костномозгового происхождения 37
1.3.3 Способы доставки стволовых клеток 45
Внутривенное введение 46
Интракоронарное введение 47
Трансэндокардиальное введение 49
Интрамиокардиальное введение 50
1.3.4 Количество стволовых клеток, необходимое для
достижения эффекта применения 54
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 55
і і
2.1 Экспериментальное исследование метода
трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации
в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции
аутологичного костного мозга 55
2.1.1. Модельные эксперименты по выбору оптимального
режима лазерного излучения 55
2.1.2 Сравнительная морфофункциональная оценка
различных методов непрямой реваскуляризации в эксперименте 56
2.2 Клиническая оценка 59
Общая характеристика больных 59
Показания и противопоказания к операции 63
Методы исследования 65
Эхокардиографическое исследование 65
Коронарография 66
Перфузионная сцинтиграфия миокарда с 99тТс-Технетрил 67
Оценка плотности капилляров и коронарного
кровотока в миокарде 69
2.2.3.5 Оценка внешнего дыхания 76
2.2.3.6 Биохимическая оценка повреждения миокарда
и воспалительной реакции 80
2.2.4 Выделение мононуклеарной фракции аутологичного
костного мозга 80
Забор аспирата аутологичного костного мозга 81
Получение целевых клеток из аутологичного
костного мозга 81
2.2.4.3 Диагностика клеточного материала 83
2.2.5 Технология выполнения ТМЛР в сочетании с
имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного
костного мозга 84
2.2.6 Статистическая обработка результатов и выбор критериев
достоверности различий 85
Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 87
3.1 Результаты экспериментального исследования метода ТМЛР
в сочетании с имплантацией СК 87
Результаты модельных экспериментов по выбору оптимального режима лазерного излучения 87
Результаты сравнительной морфофункциональной оценки различных методов непрямой реваскуляризации в эксперименте 93
3.1.2.1 Морфологическая оценка вариантов непрямой реваскуляризации
миокарда 93
3.1.2.2 Результаты морфометрии мест воздействия при различных
вариантах непрямой реваскуляризации миокарда 98
3.1.2.3 Анализ перфузии миокарда по данным сцинтиграфии при
различных вариантах непрямой реваскуляризации 101
3.2 Результаты клинической оценки метода ТМЛР в сочетании
с имплантацией СК 103
Ближайшие и отдаленные клинические результаты лечения больных ИБС с диффузным, преимущественно дистальным поражением коронарного русла 103
Показатели внутрисердечной гемодинамики в исследуемых группах в ближайшем и отдаленном послеоперационных периодах 107
Динамика перфузии миокарда по данным сцинтиграфии
с 99тТс-Технетрил 111
3.2.4 Влияние количества имплантируемых клеток на эффект
непрямой реваскуляризации 116
Биохимическая оценка повреждения миокарда и воспалительной реакции в ближайшем послеоперационном периоде 118
Динамика капиллярной плотности и величины потребления кислорода миокардом 122
Глава 4 ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 124
ВЫВОДЫ 140
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 142
Введение к работе
Актуальность темы исследования
По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), сердечнососудистая патология прочно занимает лидирующие места в структуре летальности и заболеваемости практически во всех странах мира, в зависимости от уровня жизни, урбанизации, других социальных и этнических факторов. Ведущее место в.группе нозологических форм, определяющих эту группу заболеваний, безусловно, занимает ишемическая болезнь сердца.
На современном этапе хирургии хронической ишемической болезни сердца основным методом лечения является прямая реваскуляризация миокарда, а именно - аорто-коронарное шунтирование. По мере накопления опыта оказалось, что в 25-30% случаев диаметр коронарных артерий недостаточен для эффективного шунтирования (Бураковский В.И., 1988; Horvath К Ai , Zhou Y і, 2008). Кроме того, часть сосудов подвержена диффузным изменениям на всем протяжении, что делает их нешунтабельными.
Таким образом, существует значительная группа больных, для которых выбор традиционных методов прямой» реваскуляризации ограничен: К этой же группе относятся пациенты с диффузным поражением интрамуральных ветвей коронарных артерий, а также пациенты, ранее перенесшие операцию прямой реваскуляризации миокарда с плохим результатом (Бокерия JLA., 1998; Кнышев Г.В. и соавторы, 1994; Salomon N. W. et al., 1990; Vincent J. et al, 1997). Именно эти предпосылки определили развитие альтернативных методов реваскуляризации миокарда.
Изучение морфофункциональных изменений миокарда, организация его-микроциркуляторного русла, проницаемость его гематотканевого барьера при ишемии и ее коррекции различными методами реваскуляризации является одной из актуальных проблем современной кардиологии и^ морфологии (Непомнящих Л.М., 1981; Fisher Р.Е. et al., 1997; Gassier N. et al., 1997; Hardy R.I. et al., 1987; Krabatsch T. et al., 1998). Вопросам
8 реваскуляризации миокарда, механизмам и эффективности ангиогенеза в стенке сердца при медикаментозной и хирургической коррекции ишемических изменений посвящено большое количество научных исследований (Бокерия Л. А., 1998; Allen К. et al., 1998, Horvath К., 1998).
Использование лазерных технологий для выполнения процедуры непрямой реваскуляризации миокарда широко распространено в настоящее время. Накоплен достаточный опыт экспериментальных исследований и клинических наблюдений по эффективности лазерного воздействия на ишемизированный миокард (Horvath et al., 1999; Бокерия, Беришвили, 1997). Однако научно-технический прогресс не стоит на месте, появляются новые типы лазеров, в том числе полупроводниковые, действие которых не изучено.
Впервые способность аутологичных взрослых стволовых клеток (СК) костномозгового происхождения участвовать в процессах репарации при повреждении миокарда была продемонстрирована Orlic D. В. и соавторами (2001). Исследование миокарда мышей-реципиентов показало формирование новых сосудов, уменьшение площади инфаркта миокарда на 48%, при* этом регенерация миокарда распространялась на все слои стенки левого желудочка. Уменьшались размеры полостей сердца и функциональные показатели сердечной деятельности. Эти исследования стали предпосылкой для продолжения работ по изучению неоваскуляризации с использованием «клеточных технологий». Детально выяснены механизмы развития и дифференцировки трансплантированных стволовых клеток в миокарде, отработана технология забора и выделения материала. Однако на настоящий момент остается больше вопросов, чем ответов в отношении клеточной терапии. Эти вопросы касаются как выбора оптимального способа доставки СК, так и типа СК, использующегося с цельюреваскуляризациимиокарда.
Таким образом, имеются все предпосылки и основания для экспериментальной оценки и последующего клинического внедрения сочетаннои методики трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации с
9 применением стволовых клеток в хирургию ишемической болезни сердца с оценкой коронарной перфузии, сократительной способности миокарда.
Цель исследования: клинико-морфологическая оценка эффекта применения трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с аутотрансплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга в хирургии ишемической болезни сердца.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Разработать технологию трансмиокардиальной лазерной
реваскуляризации в сочетании с имплантацией стволовых клеток для лечения
ишемической болезни сердца с диффузным поражением коронарных
артерий.
2. Изучить в эксперименте эффективность метода трансмиокардиальной
лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией' мононуклеарной
фракции аутологичного костного мозга.
3. Оценить непосредственные и отдаленные результаты применения метода,
трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с
имплантацией мононуклеарных клеток костного мозга в клинике, его
влияние на кровоснабжение и функцию миокарда ЛЖ.
4. Исследовать изменение клинического состояния* пациентов после
применения метода трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в
сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного
мозга.
5. Оценить влияние метода трансмиокардиальной лазерной
реваскуляризации в( сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции
аутологичного костного мозга на динамику капиллярной- плотности и
величины потребления»кислородамиокардом.
6. Исследовать динамику содержания тропонина I, острофазовых
воспалительных белков, и активности миокардиальной фракции
креатинкиназы для оценки уровня повреждения миокарда после применения
10 метода ТМЛР в сочетании с имплантацией мононуклеарных клеток костного мозга.
7. Разработать показания и противопоказания к хирургической реваскуляризации миокарда методом трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарных клеток костного мозга у больных ишемической болезнью*сердца.
Научная новизна
На основании морфофункционального и молекулярно-генетического исследований в эксперименте выявлен более выраженный эффект неоваскуляризации после применения ТМЛР в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции» аутологичного костного мозга, по сравнению с изолированными лазерной реваскуляризацией и клеточной терапией.
Разработанная технология трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного.костного мозга:включает в-себя оптимальную мощность импульсного режима-лазерного воздействия и оптимальное количество применяемых мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга, что. при^ минимальном повреждении миокарда создает наилучшие условия для непрямой реваскуляризации миокарда.
Разработанная методика трансмиокардиальнои' лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией' мононуклеарной' фракции аутологичного костного мозга во- время операции АКШ позволяет выполнить более полную реваскуляризацию миокарда при, диффузном пристальном поражении коронарного русла.
Анализ* влияния трансмиокардиальнои лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной* фракции- аутологичного -костного мозга на кровоснабжение и функцию левого желудочка
показал улучшение перфузии и сегментарной сократимости в отдаленном послеоперационном периоде. 5. Соблюдение разработанной методики трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарных клеток костномозгового происхождения у больных ИБС с диффузным и дистальным поражением коронарных артерий не сопровождается инфарктоподобным повреждением миокарда, а сопровождается кратковременным увеличением в крови кардиоспецифических ферментов, что характерно для обычных хирургических манипуляций на сердце.
Практическая значимость работы
Разработан оригинальный безопасный метод непрямой реваскуляризации со взаимопотенцирующим эффектом лазерного воздействия и клеточной терапии для хирургического лечения больных > ИБС с диффузным, преимущественно дистальным поражением коронарного русла.
Доказана эффективность метода трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга относительно клинического состояния пациентов, перфузии миокарда левого желудочка.
Полученные положительные результаты клинико-экспериментального исследования позволяют рекомендовать метод трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации миокарда в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга во время аортокоронарного шунтирования к внедрению в практическое здравоохранение при хирургическом лечении больных ИБС с диффузным и дистальным поражением коронарных артерий.
Результаты применения метода трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной
12 фракции аутологичного костного мозга доказывают его безопасность и клиническую эффективность.
Основные положения, выносимые на защиту
Метод трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга является новым безопасным способом лечения больных ИБС с диффузным, преимущественно дистальным поражением коронарного русла.
Клеточная терапия в сочетании с лазерным воздействием, дополняющая операцию АКШ, в отдаленном периоде более значимо улучшает клиническое состояние пациентов по сравнению с изолированным АКШ.
Метод трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга стимулирует процессы ангио- и васкулогенеза, что проявляется улучшением как общей, так и сегментарной перфузии по данным сцинтиграфии, увеличением капиллярной плотности миокарда; увеличением количества капилляров и величины потребления кислорода миокардом.
4. Метод трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании
с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного
мозга благоприятно влияет на сегментарную сократимость миокарда
левого желудочка, что проявляется уменьшением количества
акинетичных сегментов по данным ЭХО КГ.
13 Внедрение
Метод трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с
имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга
внедрён в практическую деятельность центра хирургии аорты, коронарных и
периферических артерий ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина Федерального
агентства по высокотехнологичной медицинской помощи; может быть
предложен к использованию в других отделениях кардиологического и
кардиохирургического профиля.
Основные положения, выводы и практические рекомендации доложены на: XIII сессии Сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2008; XIV съезде Сердечно-сосудистых хирургов Сердечнососудистых хирургов НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2008; ученом совете ФГУ «ННИИПК Росмедтехнологий», 2008. По теме исследования опубликовано 12 работ.
Объём и структура диссертации
Диссертационная работа оформлена в виде подготовленной рукописи, изложена на 164 страницах. Текст оформлен в соответствии с требованиями к работам, направляемым в печать. Диссертация состоит из введения, трех глав, обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 215 источников (из них - 186 зарубежных). Работа содержит 11 таблиц и 35 рисунков.
Похожие диссертации на Клинико-морфологическая оценка метода трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации в сочетании с имплантацией мононуклеарной фракции аутологичного костного мозга в хирургии ИБС (клинико-экспериментал
