Результат интеллектуальной деятельности: Способ дистантного ишемического прекондиционирования миокарда в сердечно-сосудистой хирургии

Изобретение относится к медицине, а именно к технологиям периоперационного обеспечения при кардиохирургических вмешательствах.

В подавляющем большинстве случаев для проведения кардиохирургических операций требуется пережатие аорты и проведение искусственного кровообращения (ИК). Проблема интраоперационной защиты миокарда остается актуальной для сердечнососудистой хирургии и в 21 веке. Субоптимальная защита миокарда остается основной причиной осложнений и летальных исходов при операциях с ИК даже в условиях совершенствования методологии кардиоплегии [1]. В зависимости от типа операций частота периоперационного инфаркта миокарда может достигать 30% от общего числа вмешательств [2]. Кардиохирургические вмешательства сопровождаются развитием постишемической сократительной дисфункции сердца, наблюдаемой у 45% пациентов после операций [3]. Как минимум 25% кардиохирургических пациентов нуждаются в инотропной поддержке [4], а частота развития посткардиотомного синдрома малого сердечного выброса колеблется от 2% до 6% [5].

В основе механизма миокардиального повреждения и последующей сердечной дисфункции при кардиохирургических вмешательствах лежит ишемически-реперфузионное повреждение миокарда. Ишемия-реперфузия на этапах окклюзии аорты и восстановления кровотока приводит к нарушениям гомеостаза кальция с его внутриклеточной перегрузкой, известные как «кальциевый парадокс» [6], а также избыточной продукции активных форм кислорода с повреждением клеточных структур - оксидативный стресс или «кислородный парадокс» [7]. Поиск стратегий интраоперационной защиты миокарда продолжается.

Перспективным методом предотвращения осложнений является дистантное ишемическое прекондиционирование (ДИП) сердца, представляющее собой стратегию реализации эндогенных протективных реакций организма для защиты от повреждения, вызванного ишемией и последующей реперфузией [8].

Известен способ дистантного ишемического прекондиционирования миокарда, при котором моделируется сублетальная ишемия с последующей реперфузией органа (конечностей), отдаленного от миокарда [9].

Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является то, что существующие на настоящий момент данные о применении ДИП для защиты миокарда крайне противоречивы и убедительно не подтверждают кардиопротективные эффекты данной технологии при моделировании ишемии-реперфузии конечностей. В работах Rahman IA и соавт. было показано отсутствие влияния ДИП на динамику маркеров повреждения миокарда и периоперационные характеристики у кардиохирургических пациентов [10]. Отсутствие влияния ДИП (эпизодов ишемии-реперфузии верхней конечности) на клинический исход было показано в самом крупном на настоящий момент рандомизированном исследовании в кардиохирургии [11]. В проведенных к настоящему времени мета-анализах не подтвердилось улучшение послеоперационного течения и снижение количества осложнений после кардиохирургических вмешательств у пациентов группы ДИП, которым моделировалась ишемия конечностей[12].

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего проводить дистантное ишемическое прекондиционирование миокарда в сердечно-сосудистой хирургии с отсутствием ограничений к применению, минимальными техническими требованиями и финансовыми затратами.

Поставленная задача решается компрессией передней брюшной стенки сразу после интубации трахеи либо до снижения абдоминального перфузионного давления, определяемого как разница между средним артериальным давлением и внутрибрюшным давлением до 40 мм рт.ст., либо до повышения внутрибрюшного давления (ВБД) до 25 мм рт.ст. в течение 20 минут. После этого переходят к хирургическому этапу операции. Данный метод прост, не требует специальной аппаратуры и позволяет осуществлять дистантное ишемическое прекондиционирование миокарда в сердечно-сосудистой хирургии

Предлагаемый способ является моделью индуцированной внутрибрюшной гипертензии (ВБГ), которая приводит к сублетальной ишемии органов брюшной полости (тонкий кишечник, почки, печень), что обуславливает формирование органопротективного фенотипа в дистантном органе-мишени (миокарде).

Новым в предлагаемом изобретении является компрессия передней брюшной стенки и моделирование ВБГ для реализации дистантного ишемического прекондиционирования миокарда в сердечно-сосудистой хирургии.Техническим результатом данного изобретения является снижения частоты миокардиального повреждения у пациентов, оперированных в условиях искусственного кровообращения, что приводит к снижению финансовых затрат на лечение и улучшению результатов кардиохирургических вмешательств.

Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не очевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе. Предлагаемый в качестве изобретения способ может быть использован в практическом здравоохранении для повышения качества и эффективности лечения.

Исходя из вышеизложенного, следует считать данное техническое решение соответствующим условиям патентоспособности: «новизна», «изобретательский уровень», «промышленная применимость».

Способ осуществляют следующим образом: сразу после интубации трахеи в течение 20 минут осуществляют компрессию передней брюшной стенки либо до снижения абдоминального перфузионного давления, определяемого как разница между средним артериальным давлением и внутрибрюшным давлением до 40 мм рт.ст., либо до повышения внутрибрюшного давления до 25 мм рт.ст. После этого переходят к хирургическому этапу операции.

Клинический пример №1

Пациент В., 68 г; вес 90 кг; рост 164 см

Основной диагноз: Ишемическая болезнь сердца ФКЗ, NYHA 2. Недостаточность митрального клапана 3 ст.

Сопутствующие заболевания: Сахарный диабет 2 типа, дислипидемия.

Пациенту планировалось коронарное шунтирование и протезирование митрального клапана в условиях ИК и фармако-холодовой кардиоплегии «Кустодиолом» на фоне комбинированной анестезии и ИВЛ. При поступлении в операционную АД- 165/80 (95) мм рт. ст, выполнена интубация трахеи, начата ИВЛ. Пациенту в течение 20 минут выполнялась компрессия передней брюшной стенки до достижения ВБД= 25 мм рт.ст., при этом давление спланхнической перфузии составляло 70 мм рт.ст. (95-25). Пациенту выполнено коронарное шунтирование и протезирование митрального клапана в условиях ИК и фармако-холодовой кардиоплегии «Кустодиолом» на фонекомбинированной анестезии и ИВЛ. Продолжительность искусственного кровообращения

составила 125 мин, время тотальной ишемии миокарда 90 мин. В раннем послеоперационном периоде пациент не требовала массивных доз — инотропной поддержки. Не отмечено повышения уровня тропонина I более чем в 10 раз от исходных значений (диагностический маркер периоперационного повреждения миокарда). По данных эхокардиографии не отмечено появлений локальных зон снижения сократимости миокарда (диагностический маркер периоперационного инфаркта миокарда). С целью коррекции анемии и восполнения дефицита факторов свертывания была проведена трансфузия в совокупности 230 мл одногрупной эритроцитарной массы, 640 мл одногрупной свежезамороженной плазмы. Средний гемоглобин составил 100 г/л. Не потребовалось проведение продленной ИВЛ, пациент был экстубирована через 4 часа после поступления в отделение реанимации. Время нахождения в отделении реанимации составило | сутки. Согласно 4 универсальному определению инфаркта миокарда у пациента не было диагностировано периоперационное повреждение миокарда.

Клинический пример №2

ПациенткаУ., 60 лет; вес 105 кг; рост 168 см

Основной — диагноз: Ишемическая болезнь сердца ФК2, МУНА 2.

Сопутствующие заболевания: Гипертоническая болезнь 3 стадии, риск 4. ХОБЛ, ремиссия.

Пациентке планировалось коронарное шунтирование в условиях ИК и фармако-холодовой кардиоплегии «Кустодиолом» на фоне комбинированной анестезии и ИВЛ. При поступлении в операционную АД-135/59 (52) мм рт. ст, выполнена интубация трахеи, начата ИВЛ. Пациентке в течение 20 минут выполнялась компрессия передней брюшной стенки до достижения абдоминального перфузионного давления 40 мм рт.ст. (52-12), при этом ВБД составило 12 мм рт.ст. Пациентке выполнена операция коронарного шунтирования в условиях ИК и фармако-холодовой кардиоплегии «Кустодиолом» на фоне комбинированной анестези®и и ИВЛ. Продолжительность искусственного кровообращения составила 96 мин, время тотальной ишемии миокарда 64 мин. В раннем послеоперационном периоде пациентка не требовала инотропную поддержку. Не отмечено повышения уровня тропонина 1 более чем в 10 раз от исходных значений (диагностический маркер периоперационного повреждения миокарда). По данных эхокардиографии не отмечено появлений локальных зон снижения сократимости миокарда (диагностический маркер периоперационного инфаркта миокарда). С целью коррекции анемии и восполнения дефицита факторов свертывания была проведена трансфузия в совокупности 300 мл одногрупной эритроцитарной массы, 600 мл одногрупной свежезамороженной плазмы. Средний гемоглобин составил 88 г/л. Не потребовалось проведение продленной ИВЛ, пациентка была экстубирована через 3,5 часа после поступления в отделение реанимации. Время нахождения в отделении реанимации составило 1 сутки. Согласно 4 универсальному определению инфаркта миокарда у пациентки не было диагностировано периоперационное повреждение миокарда.

Предлагаемый авторами способ апробирован у 30 пациентов и позволяет проводить дистантное ишемическое прекондиционирование и снижать частоту миокардиального повреждения в сердечно-сосудистой хирургии, с отсутствием ограничений к применению, минимальными техническими требованиями и финансовыми затратами, что приводит к снижению финансовых затрат на лечение и улучшению результатов кардиохирургических вмешательств.

Список использованной литературы:

1. Buckberg, G. D. Myocardial protection management during adult cardiac operations / G.D. Buckberg, B.S. Allen // Glenn's thoracic and cardiovascular surgery. - 1995. - P.1653-1687.

2. Impact of perioperative myocardial infarction on angiographic and clinical outcomes following coronary artery bypass grafting (from PRoject of Ex-vivo Vein graft ENgineering via Transfection [PREVENT] IV) / J.M. Yau, J.H. Alexander, G. et al. // The American journal of cardiology. - 2008. - Vol.102, №5. - P. 546-551.

3. Clinical review: practical recommendations on the management of perioperative heart failure in cardiac surgery / A. Mebazaa, A.A. Pitsis, A. Rudiger et al. // Critical care. - 2010. -Vol. 14, №2. - P. 201.

4. Levosimendan pre-treatment improves outcomes in patients undergoing coronary artery bypass graft surgery / L. Tritapepe, V. De Santis, D. Vitale et al. // British journal of anaesthesia. - 2009. - Vol.102, №2. - P. 198-204.

5. Ventricular assist devices for postcardiotomy cardiogenic shock. A combined registry experience / J.W.E. Рае, С.A. Miller, Y. Matthews Y, W.S. Pierce // The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. - 1992. - Vol.104, №3. - P.541-553.

6. Kusuoka, H. Cellular mechanisms of myocardial stunning / H. Kusuoka, E. Marban // Annual review of physiology. - 1992. - Vol.54, №1. - P.243-256

7. Comparison of different types of cardioplegia and reperfusion on myocardial metabolism and free radical activity / O. Bical, M.F. Gerhardt, D. Paumier et al. // Circulation. - 1991. - Vol.84, №5.Suppl.-P. III375-379.

8. Przyklenk K, Bauer B, Ovize M, Kloner RA, Whittaker P. Regional ischemic "preconditioning" protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion. Circulation. 1993;87(3):893-9.

9. Przyklenk K, Darling CE, Dickson EW, Whittake P. Cardioprotection 'outside the box' - the evolving paradigm of remote preconditioning. Basic Res Cardiol. 2003 May;98(3): 149-57.

10. Rahman IA, Mascaro JG, Steeds RP. Remote ischemic preconditioning in human coronary artery bypass surgery: from promise to disappointment? Circulation. 2010 Sep 14; 122(11 Suppl):S53-9.

11. Hong DM, Lee EH, Kim HJ, Min JJ, Chin JH, Choi DK, Bahk JH, Sim JY, Choi IC, Jeon Y. Does remote ischaemic preconditioning with postconditioning improve clinical outcomes of patients undergoing cardiac surgery? Remote Ischaemic Preconditioning with Postconditioning Outcome Trial. Eur Heart J. 2013 Sep 7. [Epub ahead of print].

12. Yang L, Wang G, Du Y, Ji B, Zheng Z. Remote ischemic preconditioning reduces cardiac troponin I release in cardiac surgery: a meta-analysis. J Cardiothorac Vase Anesth. 2013 Oct 5. pii: S1053-0770(13)00310-8. doi: 10.1053/j.jvca.2013.05.035. [Epub ahead of print].