Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ АБЛАЦИИ ГИПЕРТРОФИРОВАННОГО УЧАСТКА МИОКАРДА

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и предназначено для эндоваскулярного лечения больных гипертрофической кардиомиопатией.

Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) - генетически обусловленная патология, наследуемая по аутосомно-доминантному типу. ГКМП является одной из наиболее частых причин внезапной сердечной смерти у людей до 30 лет. Частота возникновения патологии составляет 1 на 500 человек. По данным различных исследований ГКМП у обоих полов возникает одинаково часто. Заболевание имеет свойство к периодическим манифестациям, проявляющимся тремя основными симптомами: одышка, боли в сердце и нарушения ритма. Патологическим субстратом ГКМП является асимметричная гипертрофия миокарда левого желудочка, межжелудочковой перегородки, реже правого желудочка. При отсутствии адекватной терапии практически 100% больных погибают вследствие внезапной сердечной смерти.

Основными методами лечения ГКМП на данный момент являются: хирургическое вмешательство на открытом сердце, целью которого является радикальное удаление патологического субстрата (миоэктомия по Morrow при гипертрофической обструктивной кардиомиопатии); спиртовая аблация миокарда (сочетающая токсическое воздействие на целевую зону и механическое отключение от кровоснабжения); и радиочастотная аблация (РЧА), заключающаяся в физическом воздействии на патологический очаг. В свою очередь каждый метод имеет свои преимущества и недостатки.

Наиболее эффективным и информативным является хирургический метод радикальной коррекции, но вмешательство на открытом сердце сопряжено с высоким риском осложнений, выполнимо не всем больным в силу их пожилого возраста, сопутствующей патологии или ранее перенесенных операций на сердце, а также длительного тяжелого реабилитационного периода (Hypertrophie cardiomyopathy: a systematic review / B.J. Marón // JAMA. 2002. Vol. 287. P. 1308-20).

Известен способ радиочастотной аблации переходной зоны передней, боковой, задней и межжелудочковой стенок левого желудочка между здоровым миокардом и рубцовой тканью радиочастотным деструктором проводящих путей сердца при лечении больных ишемической болезнью сердца (патент RU 2391922 C1, опубл. 20.06.2010).

Недостатком известного способа является низкая эффективность аблации.

Новым шагом в лечении ГКМП может стать химическая аблация гипертрофированного миокарда малорастворимыми веществами с использованием эндоваскулярной системы доставки инъекционного типа. Химические способы аблации миокарда предоставляют широкие возможности для выбора склерозирующего препарата и способа его доставки в сравнении с существующими методами редукции объемов миокарда.

Известен способ химической аблации миокарда путем субэндокардиальной инъекции этанола (Weismüller P et. al. Chemical ablation by subendocardial injection of ethanol via catheter-preliminary results in the pig heart // Eur Heart J. 1991. Vol. 12(11). P. 1234-9).

Недостатками известного способа являются воздействие только на субэндокардиальную зону миокарда, невозможность инъецировать всю толщу миокарда, ограниченность использования способа только для лечения аритмии.

Наиболее ближайшим к заявляемому способу - прототипом является способ химической аблации гипертрофированного участка межжелудочковой перегородки, включающий выделение бедренной артерии, постановку артериального катетера-интродьюсера, проводника, введение через инъекционный микрокатетер 1,0-1,5 мл 96% водного раствора этилового спирта в септальную ветвь передней нисходящей коронарной артерии с использованием коронарного проводника и 2-просветного баллона для ангиопластики с последующим удалением микрокатетера с проводником и регистрацией градиента артериального давления на сердечном клапане в выводном отделе желудочка (Sigwart U. Non-surgical myocardial reduction for hypertrophic obstructive myocardial infarction. Lancet. 1995. Vol. 346. P. 211-214). Введение спирта вызывает локальный некроз миокарда, ограниченный зоной кровоснабжения септальной ветви, вследствие чего возникает гипо- и акинез части межжелудочковой перегородки, ее последующее склерозирование, истончение, в результате чего происходит уменьшение объема миокарда, восстановление нормальной гемодинамики в фазе изгнания крови из желудочка, снижение градиента артериального давления в выходном отделе левого желудочка.

Недостатками известного способа являются повышенный риск развития рецидива заболевания в отдаленном периоде, повышение риска внезапной сердечной смерти, непредсказуемость размеров зоны аблации миокарда у пациентов, вследствие различного анатомического строения коронарного русла. Отличная водорастворимость и высокая скорость метаболизма этанола также снижает его склерозирующий эффект при интракоронарном введении.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности химической аблации гипертрофированного участка миокарда при лечении пациентов с ГКМП.

Техническим результатом является повышение эффективности химической аблации гипертрофированного участка миокарда и снижение риска развития рецидива заболевания в отдаленном периоде.

Способ осуществляют следующим образом.

Доступ к гипертрофированному участку миокарда левого желудочка, межжелудочковой перегородки или правого желудочка сердца осуществляют путем пункции артерии с постановкой артериального катетера-интродьюсера и проводника. По данным предоперационного ультразвукового исследования определяют зону гипертрофии и максимальную толщину миокарда в ней. Далее осуществляют введение склерозирующего химического препарата через инъекционый рентген-контрастный микрокатетер. Настраивают величину выхода иглы из микрокатетера так, чтобы иметь возможность инъецировать не менее 1/2 толщи миокарда. Под рентгеновским контролем через проводник микрокатетер заводят в желудочек сердца, позиционируют конец микрокатетера перпендикулярно поверхности миокарда, выдвигают иглу, делают вкол и производят одну инъекцию склерозирующего препарата объемом 0,3-0,4 мл. Затем иглу задвигают обратно внутрь микрокатетера. При необходимости инъецировать другие зоны гипертрофии процедуру повторяют. Затем микрокатетер и проводник удаляют, регистрируя при этом градиент артериального давления на сердечном клапане в выводном отделе желудочка. В качестве склерозирующего препарата могут быть использованы алифатические спирты, или ацетали, или их водные растворы или их смеси с этиловым спиртом, взятые в соотношении 1:1, при этом алифатический спирт выбирают из группы: амиловый спирт, изобутиловый спирт, а ацетали выбирают из группы: метилаль, 1,1-диэтоксиэтан.

Определяющими отличительными признаками заявляемого способа, по сравнению с прототипом, являются:

- инъекцию склерозирующего препарата производят с помощью инъекционного рентген-контрастного микрокатетера в предварительно определенный участок гипертрофии на глубину не менее 1/2 толщины миокарда в объеме 0,3-0,4 мл, что позволяет, не повреждая коронарное сосудистое русло, вводить скерозирующий препарат непосредственно в гипертрофированный участок миокарда, который вызывает обструкцию выходного отдела желудочка или является аритмогенным источником, что, в свою очередь, позволяет повысить эффективность аблации миокарда;

- в качестве склерозирующего препарата используют алифатические спирты, или ацетали, или их водные растворы, или их смеси с этиловым спиртом, взятые в соотношении 1:1, при этом алифатический спирт выбирают из группы: амиловый спирт, изобутиловый спирт; ацетали выбирают из группы: метилаль, 1,1-диэтоксиэтан, что позволяет увеличить объем склерозированной ткани, сохранить микроциркуляторное сосудистое русло, что приведет к стабилизации зоны склероза, сохранению механических свойств миокарда и снижению риска развития послеоперационных аневризм.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Биологические испытания химических препаратов на способность к аблации.

Все экспериментальные исследования проводилось согласно правилам «Надлежащей лабораторной практики», в соответствии с правовыми и этическими нормами обращения с животными, с одобрения локального этического комитета.

Оценка эффективности применения препаратов производилась по сравнению с 96% водным раствором этилового спирта. Для каждого эксперимента использовали две группы экспериментальных животных по 10 крыс Вистар в каждой. По эфирным наркозом, животным каждой группы в правое бедро внутримышечно, однократно вводился склерозирующий препарат или 96% водный раствор этилового спирта в объеме 0,2 мл.

В течение всего периода наблюдения поведение животных разных групп не различалось. Через 2 недели проводили сравнение результатов методом макроскопического и гистологического анализа аутопсийного материала.

В качестве склерозирующего препарата использовали следующие химические вещества:

№1 Амиловый спирт

№2 Изобутиловый спирт

№3 Метилаль

№4 Амиловый + этиловый спирт (смесь 1:1 по объему)

№5 Изобутиловый + этиловый спирт (смесь 1:1 по объему)

№6 Метилаль + этиловый спирт (смесь 1:1 по объему)

Результат исследования: визуально и пальпаторно объем склерозированных масс различался между группами, при этом он был наиболее выражен для препаратов №2 и №1, менее выражен для препаратов №3 и №4, в остальных группах не отличался от контроля.

Морфологический анализ показал превышение количества склеротической ткани в сравнении с контролем для препарата №2 в 7,2 раза, для препарата №1 в 5,8 раза, для препарата №4 в 4,3 раза, для препарата №3 в 4 раза, для препаратов №5 и №6 в 2 раза. Таким образом, все исследованные препараты оказывали более выраженное склерозирующее действие в сравнении с контрольной аблацией этиловым спиртом.

Гистологически во всех группах наблюдения и в контроле наблюдались явления мышечного некроза и склероза. Инъекции препаратов №3 и №6 вызывали более сильные некротические изменения, которые при макроскопическом анализе проявлялись выделением из области инъекции казеозных масс и бледной жидкости с характерным химическим запахом, что могло быть связано с высокой химической активностью ацеталей, низкой скоростью метаболизма и невысокой степенью пенетрации окружающих тканей.

Пример 2. Химическая аблация миокарда левого желудочка минисвиней.

В качестве склерозирующего препарата использовали изобутиловый спирт (препарат №2), а в качестве препарата сравнения использовали 96% водный раствор этилового спирта.

Испытание проводили на группе из 3 минисвиней породы «Минисибс», полученных из вивария ИЦиГ СО РАН. В условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких выделена бедренная артерия, взята на держалки, установлен артериальный катетер-интродьюсер и проводник. Под рентгеновским контролем инъекционный микрокатетер проведен через проводник в левый желудочек, сориентирован к его верхушке. У двух животных произведены 3 инъекции на глубину ХА толщи миокарда, препарата №2 объемом 0,3 мл, у одного животного из группы сравнения произведены 3 инъекции 96% водного раствора этилового спирта объемом 0,3 мл. Катетер убран, рана в зоне доступа послойно ушита и дренирована. Картина клинико-биохимических маркеров повреждения миокарда вернулась к нормальным значениям на 6-7 сутки после операции. Животные находились под динамическим наблюдением 2 месяца, после чего был забран материал для морфологического и гистологического исследования.

Макроскопически зоны инъекции отличались от окружающей ткани, имели бледный цвет, плотную структуру. Средняя площадь поверхности тканей, измененных склерозом после инъекции препарата №2, превышала площадь склерозированного миокарда в группе сравнения более чем в 4 раза. Толщина тканей склерозированной зоны напрямую зависела от глубины инъекции, определяемой настройками инъекционного микрокатетера.

Гистологическая микроструктура миокарда в зоне инъекции отличалась генерализованными очагами склероза с отдельными некротическими островками. Наблюдался отек миофибрилл, с единичными участками миомаляции и явлениями межмышечного склероза. На основании проведенных исследований было сделано заключение, что трансэндокардиальная инъекция препарата №2 обладает лучшей способностью склерозировать миокард, в сравнении с этиловым спиртом. Была доказана безопасность процедуры химической аблации гипертрофированного миокарда левого желудочка на работающем сердце.

Пример 3. Химическая аблация миокарда межжелудочковой перегородки сердца у минисвиней.

Испытания проводили аналогично примеру 2 на группе из 3-х минисвиней породы «Минисибс». В условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких выделена бедренная артерия, взята на держалки, установлен артериальный катетер-интродьюсер и проводник. Под рентгеновским контролем инъекционный микрокатетер проведен через проводник в левый желудочек, сориентирован к апикальной части межжелудочковой перегородки, произведена одна инъекция глубиной на всю толщу миокарда, препарата №1 объемом 0,4 мл, у одного животного из группы сравнения произведена одна инъекция 96% водного раствора этилового спирта объемом 0,4 мл. Катетер убран, рана в зоне доступа послойно ушита и дренирована. Картина клинико-биохимических маркеров повреждения миокарда вернулась к нормальным значениям на 5 сутки после операции. Животные находились под динамическим наблюдением 2 месяца, после чего был забран материал для морфологического и гистологического исследования.

Средняя площадь поверхности тканей, измененных склерозом после инъекции препарата №1, превышала площадь миокарда в группе сравнения более чем в 3 раза. Макроскопически зоны инъекции отличались от окружающей ткани, имели правильную округлую форму, белесый цвет, плотную структуру. Зона склерозированной ткани после инъекции препарата №1 распространялась на всю глубину миокарда. Зона склероза после введения этилового спирта была ограничена субэндокардиальным и медиальным слоем со стороны инъекции.

Гистологическая микроструктура миокарда в зоне инъекции отличалась выраженными очагами склероза с мелкими очагами разрешающегося некроза. Также наблюдался умеренный отек и набухание миофибрилл, в периферических зонах определялись очаги межмышечного склероза. На основании проведенных исследований было сделано заключение, что трансэндокардиальная инъекция препарата №1 обладает лучшей способностью склерозировать миокард в сравнении с этиловым спиртом.

Пример 4.

Химическую аблацию миокарда межжелудочковой перегородки сердца у минисвиней проводили аналогично примеру 2 на двух группах (опыт и контроль), состоящих из 3-х минисвиней, породы «Минисибс». Животным опытной группы под рентгеновским контролем с помощью инъекционного микрокатетера, произведена одна инъекция препарата №4 (смесь амилового и этилового спирта в соотношении 1:1), объемом 0,4 мл глубиной на всю толщу миокарда межжелудочковой перегородки, а животным из контрольной группы произведена аналогичная однократная инъекция 96% водного раствора этилового спирта объемом 0,4 мл. Животные находились под динамическим наблюдением 2 месяца, после чего был забран материал для морфологического и гистологического исследования.

Средняя площадь поверхности тканей, измененных склерозом после инъекции препарата №4, превышала площадь миокарда в группе сравнения в 4,3 раза. Макроскопически зоны инъекции отличались от окружающей ткани, имели правильную округлую форму, белесый цвет, плотную структуру. Зона склерозированной ткани после инъекции препарата №4 распространялась на всю глубину миокарда. Зона склероза после введения этилового спирта была ограничена субэндокардиальным и медиальным слоем со стороны инъекции.

Пример 5.

Химическую аблацию миокарда межжелудочковой перегородки сердца у минисвиней проводили аналогично примеру 2 на двух группах (опыт и контроль), состоящих из 3-х минисвиней породы «Минисибс». Животным опытной группы под рентгеновским контролем с помощью инъекционного микрокатетера произведена одна инъекция препарата №5 (смесь изобутилового и этилового спирта в соотношении 1:1) объемом 0,4 мл, глубиной на 1/2 толщины миокарда межжелудочковой перегородки, а животным из контрольной группы произведена аналогичная однократная инъекция 96% водного раствора этилового спирта объемом 0,4 мл. Животные находились под динамическим наблюдением 1,5 месяца, после чего был забран материал для морфологического и гистологического исследования.

Средняя площадь поверхности тканей, измененных склерозом после инъекции препарата №5, превышала площадь миокарда в группе сравнения в 2 раза. Макроскопически зоны инъекции отличались от окружающей ткани, имели правильную округлую форму, белесый цвет, плотную структуру. Зона склерозированной ткани после инъекции препарата №5 распространялась на всю глубину миокарда. Зона склероза после введения этилового спирта была ограничена субэндокардиальным и медиальным слоем со стороны

Использование предлагаемого способа позволит повысить эффективность химической аблации гипертрофированного участка миокарда и уменьшить риск развития рецидива заболевания в отдаленном периоде, а также снизить затраты на лечение.