Результат интеллектуальной деятельности: Способ неинвазивного определения давления в нижнем кавопульмональном соединении у детей с функционально единственным желудочком сердца после операции тотального кавопульмонального соединения

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологии и кардиохирургии для неинвазивного определения давления в нижнем кавопульмональном соединении у детей с функционально единственным желудочком сердца после операции тотального кавопульмонального соединения (ТКПС).

Врожденные пороки сердца составляют 0,8% от общего количества новорожденных детей [1]. Отдельной категорией изучения являются пороки сердца с функционально единственным желудочком (ФЕЖС). Выполнение радикальной, двужелудочковой коррекции у данной категории больных невозможно, оптимальные результаты обеспечиваются применением этапной гемодинамической коррекции. Первый этап - при повышенном легочном кровотоке - суживание легочной артерии либо при пониженном легочном кровотоке наложение системно-легочного анастомоза (модифицированный Блелок-Тауссиг шунт (МБТШ)). Второй этап - наложение двунаправленного кавопульмонального анастомоза (ДКПА). Третий этап - операция тотального кавопульмонального анастомоза (ТКПС) в варианте экстракардиального кондуита с фенестрацией, с последующим закрытием последней через 6-12 месяцев после операции ТКПС.

Со времен своего первого описания в 1971 г. (Fontan и Baudet) классическая процедура Фонтена претерпела ряд модификаций, целью которых было снижение риска послеоперационных осложнений и показателей смертности [4]. Целью этой операции было создание циркуляторной модели, в которой системный венозный возврат был направлен в систему легочного кровотока в обход правого желудочка.

Системный и легочный кровотоки в этой циркуляции не взаимодействуют друг с другом, а существуют параллельно друг другу. Преимуществами такой циркуляции были нормализация артериальной сатурации, а также ликвидация хронической объемной перегрузки. Однако недостатком такой циркуляции является прогрессирующее нарастание легочного сосудистого сопротивления, компенсаторная хроническая гипертензия в системе нижней полой вены и снижение наполнения системного желудочка, ввиду отсутствия правого («легочного») желудочка, что способствует снижению ударного объема и минутного объема кровообращения. Сердечный выброс в такой циркуляции определяется уже не сокращением левого желудочка, а транспульмональным потоком. Венозный застой и снижение перфузии - отличительный признак такой циркуляции.

Возврат крови от периферии к сердцу осуществляется по венам. В норме кровоток в венулах и терминальных венах носит постоянный характер, в более крупных венах появляются небольшие колебания давления и скорости кровотока, обусловленные передачей пульсации от расположенных рядом артерий. Колебания скорости кровотока в крупных магистральных венах связаны с дыханием и сокращениями сердца, эти колебания усиливаются по мере приближения к правому предсердию [3].

В норме отрицательное давление в плевральной полости на вдохе создает градиент давления между правым предсердием и нижней полой веной, благодаря чему кровь из нее поступает в правое предсердие, а сама вена спадается. По диаметру нижней полой вены и ее реакции на вдох можно определить давление в правом предсердии и, соответственно характеризовать давление в самой нижней полой вене.

Основным способом определения давления в кондуите ТКПС является прямая манометрия в условиях рентгеноперационной на фоне внутривенной седации пропофолом и системной гепаринизации, либо в ранний послеоперационный период в условиях отделения реанимации. Однако этот способ имеет ряд недостатков: инвазивность процедуры, высокий риск осложнений, трудность оценивания в динамике.

Учитывая то, что при гемодинамике ФЕЖС после операции тотального кавопульмонального соединения не существует сообщения между нижней полой веной и предсердием, ультразвуковое исследование степени коллабирования нижней полой вены не может дать точной величины давления в нижнем кавопульмональном соединении, возможно лишь определение его приблизительного значения. Соответственно, в настоящее время необходимо использовать другие методы оценки давления в нижнем кавопульмональном соединении у пациентов с ФЕЖС.

При помощи ультразвуковой диагностики из субкостального доступа, помимо исследования нижней полой вены, возможна и оценка печеночных вен. Последние начинаются в зоне печеночной дольки как центральные вены, затем переходят в собирательные вены, из которых образуются крупные вены печени, впадающие в нижнюю полую вену. Увеличение давления в нижней полой вене напрямую передается на печеночные вены, учитывая отсутствие в них клапанов в печеночных венах.

Спектральный допплеровский режим - это режим, позволяющий судить о распределении потока в сосуде в режиме реального времени, при анализе которого могут быть рассчитаны различные скоростные и спектральные параметры кровотока, а также ряд индексов, имеющих важное значение при оценке степени и характера нарушений гемодинамики. Форма допплеровской волны зависит от близости исследуемой венозной группы к сердцу [2].

В норме спектр кровотока в печеночных венах, как и в легочных, трех- или четырехфазный, представлен волнами антеградного систолического (S), диастолического (D) и ретроградного (AR) кровотока в систолу предсердий. Амплитуда волн в печеночных венах при циркуляции ТКПС зависит от фаз дыхания. В норме на вдохе кровоток по венам снижается, на выдохе повышается.

Адекватного прототипа в проанализируемой патентной и научно-медицинской литературе не обнаружено.

Задачей изобретения является создание способа неинвазивного определения давления в нижнем кавопульмональном соединении у детей с функционально единственным желудочком сердца после операции тотального кавопульмонального соединения.

Поставленная задача решается применением импульсноволнового допплера с регистрацией кривой смещения допплеровского спектра частот. Исследование проводят в положении лежа на спине со слегка согнутыми ногами в коленях, для максимального расслабления передней брюшной стенки. Регистрирующий датчик, с нанесенным на него контактным гипоаллергенным гелем, располагают немного правее белой линии живота, при этом исследование проводят, начиная с проксимальных отделов, смещая датчик в дистальном направлении к околопупочной области. Контрольный объем занимает 1/3 диаметра средней печеночной вены, на расстоянии 3-5 см от ее впадения в нижнюю полую вену, при этом добиваясь минимального угла между потоком крови в печеночных венах и углом инсонации. Проводят исследование скорости кровотока в печеночной вене, измерение пиковой линейной скорости кровотока на выдохе (HV1) и на вдохе (HV2). Используя уравнение линейной регрессии, значение давления в нижнем кавопульмональном соединении (FP) было представлено в виде следующей формулы:

FP=5,408+0,25128×([HV1]-[HV2]),

где FP - давление в нижнем кавопульмональном соединении, мм рт.ст.;

HV1 - пиковая линейная скорость кровотока в печеночной вене на выдохе, см/с;

HV2 - пиковая линейная скорость кровотока в печеночной вене на вдохе, см/с.

Техническим результатом предлагаемого в качестве изобретения способа является то, что он неинвазивен, не требует дополнительной подготовки, все исследование занимает не более 5 минут, а также обеспечивает контроль показателя давления в нижнем кавопульмональном соединении в динамике.

Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста.

Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.

Предлагаемый в качестве изобретения способ может быть применен в практическом здравоохранении для повышения качества лечения.

Исходя из вышеперечисленного, следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям охраноспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Способ осуществляют следующим образом:

Способ выполняется на ультразвуковой системе IE-33 X-Matrix (Philips), используя конвексный датчик С5-1. Однако способ можно выполнить на любой ультразвуковой системе, используя конвексный датчик.

Для визуализации нижней полой вены используют конвексный датчик с частотой 3,5-5 мГц, исследование проводят в положении лежа на спине со слегка согнутыми ногами в коленях, для максимального расслабления передней брюшной стенки. Регистрирующий датчик с нанесенным на него контактным гипоаллергенным гелем располагают немного правее белой линии живота, при этом исследование проводят, начиная с проксимальных отделов, смещая датчик в дистальном направлении к околопупочной области.

Измерение давления в нижнем кавопульмональном соединении проводят в импульсно-волновом режиме с регистрацией кривой смещения допплеровского спектра частот. Проводят исследование скорости кровотока в печеночной вене, измерение пиковой линейной скорости кровотока на выдохе и на вдохе. Контрольный объем занимает 1/3 диаметра средней печеночной вены, на расстоянии 3-5 см от ее впадения в нижнюю полую вену, при этом добиваясь минимального угла между потоком крови в печеночных венах и углом инсонации.

Используя уравнение линейной регрессии, значение давления в нижнем кавопульмональном соединении определяют по формуле:

FP=5,408+0,25128×([HV1]-[HV2]),

где FP - давление в нижнем кавопульмональном соединении, мм рт.ст.;

HV1 - пиковая линейная скорость кровотока в печеночной вене на выдохе, см/с;

HV2 - пиковая линейная скорость кровотока в печеночной вене на вдохе, см/с.

Вся необходимая информация о пациенте (возраст, пол, рост и вес) была внесена в базу данных. Сохранение полученных данных проводилось в программе DICOM, что позволяет оценивать показатель давления в кондуите ТКПС у каждого пациента в динамике.

Клинический пример 1. Пациент Ш., 3 года. Диагноз: Врожденный порок сердца (функционально единственный желудочек). Синдром гипоплазии левых отделов сердца (атрезия митрального и аортального клапанов). Операция двунаправленного кавопульмонального соединения от 29.08.2013 года Операция тотального кавопульмонального соединения экстракардиальным кондуитом с фенестрацией от 19.04.2016. НК I. ФК II (Ross). Ребенок поступил в отделение через 6 месяцев после операции тотального кавопульмонального соединения с фенестрацией для плановой окклюзии разгрузочной фистулы. Пациенту были проведены стандартные лабораторные обследования, эхокардиография и катетеризация сердца для определения основных показателей сердечно-легочной гемодинамики и решения вопроса о возможности эндоваскулярной окклюзии фенестрации. При проведении эхокардиографического обследования, используя импульсно-волновой допплер, был измерен кровоток в печеночной вене. Показатель пиковой линейной скорости кровотока в печеночной вене (см/с) на выдохе составил - 28 см/с, на вдохе - 9 см/с. Используя вышеописанную формулу, давление в нижнем кавопульмональном соединении составило 10,2 мм рт.ст. (5,408+0,25128×([28]-[19])). По данным катетеризации сердца давление в печеночных венах составило 10/10 (10) мм рт.ст., давление в нижнем кавопульмональном соединении - 13/9 (11) мм рт.ст. Таким образом, определение давления в нижнем кавопульмональном соединении методом ультразвукового исследования пиковой линейной скорости кровотока в печеночной вене на выдохе и на вдохе значимо не отличалось от показателя давления в нижнем кавопульмональном соединении, измеренного методом прямой манометрии.

На основании обследований 50 детей с ФЕЖС была проведена корреляция между прямой манометрией и давление в кондуите ТКПС по данным эхокардиографии, выведено уравнение регрессии. Предсказательная корреляция - 0,75%.

Предлагаемый в качестве изобретения способ применен у 50 пациентов. Осложнений при использовании данного способа для диагностики изменений в печени не выявлено.

Применение предлагаемого способа позволяет оценить показатель давления в нижнем кавопульмональном соединении у пациентов с функционально единственным желудочком сердца после операции тотального кавопульмонального соединения с достоверной вероятностью, без использования инвазивных методов исследования.

Литература

1. Chamaidi A, Gatzoulis MA. Heart disease and pregnancy Hellenic J Cardiol 2006; 47: 275-91.

2. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. / Под ред. В.В. Митькова. IV том. - М.: Видар, 1997. - 388 с. - ил.

3. Ультразвуковая диагностика в абдоминальной и сосудистой хирургии./ Под ред. Г.И. Кунцевич. - Мн.: Кавалер Паблишере, 1999. - 256 с.: ил.

4. Шипов О.Ю., Зубарев А.В., Гажонова В.Е., Иваников И.О. Современная ультразвуковая диагностика обструкции воротной вены. Материалы научно-практической конференции, посвященной 400-летию Кремлевской медицины. М. – 2000. С. 333-335.