Результат интеллектуальной деятельности: Способ интраоперационной диагностики состояния дистальных анастомозов шунтов при коронарном шунтировании неокклюзированных коронарных артерий

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии.

Проходимость коронарных шунтов в ранние сроки после операции является основным фактором, определяющим заболеваемость и смертность после операции. В долгосрочном периоде после операции несостоятельность шунтов связана с гиперплазией интимы и атеросклерозом. В то же время ранняя непроходимость, особенно в течение первого года, объясняется тромбозом шунта, и в частности может быть обусловлена хирургической ошибкой, которую на практике возможно исправить во время операции (перегиб шунта, линейное натяжение из-за недостаточной длины шунта, стеноз в области анастомоза). Непроходимость шунта сразу после завершения оперативной процедуры может привести к рефрактерной стенокардии и периоперационному инфаркту миокарда у 9% пациентов с АКШ (1). Частота периоперационной непроходимости шунтов может достигать 5-11% (2). В течение первого месяца происходит окклюзия 10-15% шунтов, а затем, в течение последующих 11 месяцев закрываются еще 5-10%. (2) В связи с этим необходимость интраоперационной оценки шунтов имеет первостепенное значение для функционирования шунтов в периоперационном периоде и ранние сроки после операции. Оценка проходимости шунтов осуществляется преимущественно за счет визуализационных методов, немаловажное значение имеют данные ЭКГ и чреспищеводной эхокардиографии.

Чреспищеводная эхокардиография является вспомогательным методом опенки проходимости шунтов. Недостатком является то, что чреспищеводная эхокардиография дает лишь косвенное представление о проходимости шунтов. (1)

Самыми информативными способами интраоперационной оценки шунтов являются ангиография, транзитная флоуметрия и интраоперационная флуоресцентная визуализация, развивающимся способом является высокочастотная эпикардиальная эхокардиография, редко используется термальная ангиография, исторический интерес представляет магнитно-резонансная визуализация кровотока.

Ангиография является стандартом визуализации шунтов. Однако рутинное интраоперационное использование затруднено в связи с инвазивным характером, применением потенциально нефротоксичных препаратов, необходимостью специального оборудования и оснащенных гибридных операционных, а также увеличением продолжительности операции. (3)

Интраоперационная флуоресцентная визуализация основана на свойствах индоцианинового зеленого красителя, который под воздействием энергии лазера излучает волны флуоресценции. (4) Недостатком интраоперационной флуоресцентной визуализации шунта дает только «полуколичественную оценку» проходимости шунтов, очень мало информации о структуре потока. Для оценки каждого шунта требуется 3-4 минуты, что продлевает время операции. Кроме того, шунты, выделенные в лоскуте имеют более плохую визуализацию по сравнению со скелетазированными, что делает метод флуоресцентной визуализации весьма ограниченной.

Транзитная флоуметрия является наиболее часто используемым способом интраоперационного исследования кровотока по шунтам. (3) Флоуметрический метод неинвазивный, простой в применении, оперативный, безопасный и экономически эффективный. В отличии от ангиографии дает гемодинамическую оценку кровотока. (5) Интерпретация флоуметрических показателей должна проводиться в совокупности с другими рутинными методами исследования (чреспищеводная эхокардиография, ЭКГ и др.).

Кровоток по шунтам отображается в виде кривой потока с систолическим (красным) и диастолическим (синим) компонентами. Оценка кровотока по шунтам осуществляется на основании анализа четырех переменных: средний поток через шунт (MGF, мл/мин), индекс пульсации (PI), процент обратного потока (% BF) и процент диастолического наполнения (DF%) (1).

Каждая из этих переменных дает конкретную информацию о состоянии шунта и дистального коронарного русла, но при этом подвержена влиянию множества факторов. На MGF могут влиять вязкость крови, размер шунта и нативной коронарной артерии, качество потока (в случаях артериальных шунтов), спазма и качества анастомоза (3). Конкуренция между различными шунтами также влияет на величину MGF. (4) PI зависит от уровня нативного коронарного стеноза, стеноза и качества дистального анастомоза или спазма. На %BF влияет конкурентный поток, и это дает информацию о тяжести поражения дистального коронарного стеноза (3). DF% варьируется в зависимости от местоположения датчика, которым исследуется коронарный кровоток.

В виду переменчивости параметров флоуметрии специфичность и чувствительность данного метода не столь высока, установленных в качестве стандарта показателей патентного шунта не существует. ESC/EACTS рекомендуют для MGF>20 мл / мин, PI<5 и DF%>50%. (3) Di Giammarco и соавторы на основании собственных наблюдений полагают, что MGF≤15 мл/мин, PI≥3,0 и значения %BF≥3.0% являются независимыми переменными для прогнозирования частоты неудач (3). Предпринимаемые попытки на основании результатов флоуметрии предсказать проходимость шунтов в разные сроки после операции оказались неоднозначными. На основании ангиографического наблюдения в сроки 16,5±7,6 месяцев после операции Tokuda и его коллеги обнаружили, что более низкий средний поток и более высокий %BF были предикторами несостоятельности шунтов. (3) Kieser и его коллеги обнаружили, что PI>5 был значительно связан с большей частотой неблагоприятных сердечно-сосудистых событий и смертности (6). и соавторы выявили, что средние значения расхода <15 мл/мин и значения DF% <45% не влияют на развитие неблагоприятных сердечно-сосудистых событий и смертности. (5, 6)

Вышеизложенные факты свидетельствуют о необходимости дальнейшего усовершенствования техники измерения и оценки флоуметрии.

Известен способ интраоперационной оценки несостоятельности коронарных шунтов (патент №2556785) путем флоуметрической оценки в условиях искусственного кровообращения и пережатой аорты. (7) Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа. Недостатком данного способа является возможность неправильной интерпретации данных флоуметрии из-за отсутствия оценки вклада проксимального русла артерии в результаты исследования у неокклюзированных коронарных артерий.

Например, если имеется стеноз в области «носка» дистального анастомоза шунта, то поток через шунт будет в основном ретроградным. В тоже время при флоуметрии будут получены удовлетворительные результаты. В другом случае, если коронарная артерия имеет некритическое поражение, в этом случае при флоуметрии значение среднего потока может снизиться из-за конкуренции с собственным потоком сосуда. (4, 5, 8)

Целью изобретения является создание легко воспроизводимого, стандартизированного способа интраоперационной диагностики состояния дистального анастомоза шунта в условиях искусственного кровообращения при пережатой аорте с помощью флуометрии, с выключением проксимального русла шунтируемой артерии для повышения корректности и информативности измерения.

Поставленная задача решается тем, что после формирования дистального анастомоза производится флоуметрическая оценка каждого анастомоза с применением окклюзии проксимального сегмента коронарной артерии. Для окклюзии используется турникет с монофиламентной нитью («Prolene 4/0»), которая проводится под коронарной артерией на 1-2 см., проксимальнее дистального анастомоза до отхождения боковых ветвей, при затягивании турникета и фиксации зажимом просвет артерии перекрывается, это исключает ток крови в ретроградном направлении. Проксимальный конец шунтов соединяется с аортальной магистралью посредством иглы Дебейки и трехходового переходника. Запускают кратковременый кровоток по шунтам с одновременной флоуметрической оценкой, затем с помощью турникета перекрывают дистальное русло и производят оценку флоуметрии в динамике. При секвенциальном шунтировании последовательно оценивают каждый анастомоз. На основании данных, полученных при флоуметрии, производят оценку состоятельности дистального анастомоза.

Новизна предлагаемого решения заключается во временной окклюзии проксимального русла шунтируемой артерии, исключающей ретроградное поступление крови в проксимальном направлении, что позволяет создать условия для точного измерения потока крови через анастомоз и адекватной интерпретации результатов. Предлагаемый способ технически прост, не требует использования трудоемких технологий для оценки кровотока.

Существенные признаки, характеризующие изобретение проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не являющиеся очевидными для специалиста.

Данное изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для повышения качества и эффективности лечения. Предлагаемое изобретение соответствует условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень». «Промышленная применимость».

Предлагаемое изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему фигур:

Фиг. 1 - общая схема выполнения метода

1 - ультразвуковой датчик для измерения

2 - целевая коронарная артерия

3 - временная окллюзия проксимального сегмента

4 - шунт

Фиг. 2 - исходная флоуметрия после формирования маммарокоронарного анастомоза

Фиг. 3 - флоуметрия после временной окклюзии проксимального сегмента.

Фиг. 4 - флоуметрия с временной окклюзией проксимального сегмента после ревизии анастомоза.

LIMA LAD - маммарокоронарный шунт на переднюю нисходящую артерию

Q 3 mm - датчик диаметром 3 мм.

ACI - % контакта датчика с шунтом

PI - пульсативный индекс

DF - % диастолического наполнения

ECG - ЭКГ

HR - частота сердечных сокращений

Способ осуществляют следующим образом:

Пациента доставляют в операционную. Выполняется стандартное анестезиологическое пособие. Проводят обработку операционного поля раствором антисептика. Выполняются типовые для коронарного шунтирования этапы оперативного вмешательства. При этом перед канюляцией аорты предварительно к аортальной канюле через порт Люэра подсоединяют трехпутевый переходник. Вслед за формированием дистальных анастомозов до снятия зажима с аорты выполняется флоуметричекая оценка. Для измерения иглу Дебейки вводят в просвет шунта и фиксируют. От системы для внутривенной инфузии удаляют воздушный фильтр, свободный конец системы с канюлей подключают к трехпутевому переходнику артериальной канюли. Следующим этапом проводится подготовка к окклюзии коронарной артерии проксимальнее анастомоза следующим образом: нить «Prolene 4/0» проводится под коронарной артерией на 1-2 см. проксимальнее анастомоза, до отхождения боковых ветвей, с формированием петли, на нить одевается турникет, на турникет накладывается зажим. Далее подбирается ультразвуковой датчик калибра, соответствующего диаметру шунтируемой артерии, таким образом, чтобы шунт занимал не менее 75% площади датчика. Расходомер должен устанавливаться так, чтобы сосуд находился в чувствительном окне, следует соблюдать осторожность, чтобы не сжимать сосуд. Кроме того, зонд должен располагаться перпендикулярно, не рекомендуется измерение в изогнутой части шунта. Общая схема выполнения метода представлена на Фиг. 1. Для более точной оценки кровотока скелетизируют участок шунта. С помощью аппарата VeryQ MediStim® (Осло, Норвегия) проводят измерения. Соединяют трубку с иглой Дебейки. Осуществляют пуск кровотока по целевому шунту, одновременно проводится флоуметрия по установленному образцу, затем проксимальное русло закрывается путем затягивания турникета и повторяется флоуметрия в динамике. При секвенциальном шунтировании последовательно оценивается каждый анастомоз, пережимая шунт дистальнее анастомоза при помощи зажима Дебейки. Анализируются данные флоуметрии кровотока в дистальном направлении.

Основываясь на собственном опыте мы считаем PI наиболее специфичным и чувствительным критерием оценки состоятельности дистального русла. что подтверждается литературными данными. Исходя из формулы расчета этого показателя, мы предполагаем, что в условиях ИК целевым значением следует считать PI<1.0. Однако значения пульсативного индекса должны оцениваться в совокупности с другими показателями. При необходимости проводят ревизию проблемного анастомоза. Флоуметрическое исследование повторяют после введения протамина и перед сведением грудины. Послойно ушиваются мягкие ткани. Завершается операция наложением асептической повязки.

Клинический пример:

Пациент О., 47 лет. Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения, ФК III. Атеросклероз коронарных артерий (передняя нисходящая артерия 75% в пр/3, огибающая артерия в ср/3 окклюзия, правая коронарная артерия 75% в с/3). НК II, ФК III по NYHA.

Эхокардиография до операции: нарушений глобальной и локальной сократимости не выявлено (ФВ 54%), Клапаны функционируют нормально.

06.08.17 выполнена операция: Аутовенозное аортокоронарное шунтирование ветви тупого края, задней межжелудочковой ветви. Маммарокоронарное шунтирование передней нисходящей артерии в условиях искусственного кровообращения и кардиоплегии.

После формирования дистальных анастомозов и маммарокоронарного анастомоза выполнена динамическая флоуметрическая оценка состоятельности анастомозов с применением окклюзии проксимального русла. При этом обратил на себя внимание маммаро-коронарный анастомоз. Исходная флоуметрия представлена на Фиг. 2. Пульсативный индекс (PI) равен 0.9, что соответствует целевым значениям. Однако флоуметрия при закрытом проксимальном русле приобрела совершенно иной характер (см. Фиг. 3). PI достиг значения 6.4, со значительным снижением величины среднего потока до 8 мл/мин. В связи с этим принято решение выполнить ревизию анастомоза. Произведена оценка анастомоза бужом, выявлен стеноз анастомоза. Выполнена реконструкция анастомоза, после чего показатели флоуметрии при пробе улучшились (см. Фиг. 4).

Послеоперационный период протекал гладко, возврата стенокардии, периоперационного инфаркта не отмечено. Осложнений со стороны нижних конечностей не отмечено, заживление ран первичным натяжением. На 11 день после операции пациент был выписан из стационара с улучшением течения текущего заболевания.

Предлагаемый в качестве изобретения способ апробирован на 25 пациентах со стенокардией напряжения:

Значения величины MGF и PI были ниже при закрытом проксимальном русле. В одном случае отмечено снижение MGF до 8 мл/мин, повышение PI до 6,4 после пробы с окклюзией проксимального русла. Предлагаемый в качестве изобретения способ позволяет повысить точность интраоперационной оценки дистальных анастомозов шунтов и провести ревизию проблемного анастомоза до снятия зажима с аорты, что способствует сокращению продолжительности операции. Предлагаемый способ обладает статистически значимой воспроизводимостью.

Список используемой литературы:

1. Mack MJ. Intraoperative coronary graft assessment. Curr Opin Cardiol. 2008 Nov; 23(6): 568-72. doi: 10.1097/HCO.0b013e3283121cbf. Review.

2. Becit N, Erkut B, Ceviz M, Unlu Y, Colak A, Kocak H. The impact of intraoperative transit time flow measurement on the results of on-pump coronary surgery. Eur J Cardiothorac Surg. 2007 Aug; 32(2):313-8.

3. Ohmes LB, Di Franco A, Di Giammarco G, Rosati CM, Lau C, Girardi LN, Massetti M, Gaudino M. Techniques for intraoperative graft assessment in coronary artery bypass surgery. J Thorac Dis. 2017 Apr; 9 (Suppl 4): S327-S332. doi: 10.21037/jtd.2017.03.77. Review.

4. Balacumaraswami L, Abu-Omar Y, Choudhary B, Pigott D, Taggart DP. A comparison of transit-time flowmetry and intraoperative fluorescence imaging for assessing coronary artery bypass graft patency. J Thorac Cardiovasc Surg. 2005 Aug; 130(2):315-20.

5. G, Karamanoukian HL, Ricci M, Schmid S, Bergsland J. Salerno ТА. Graft revision after transit time flow measurement in off-pump coronary artery bypass grafting. Eur J Cardiothorac Surg. 2000 Mar; 17(3):287-93.

6. Kieser TM, Rose S, Kowalewski R, Belenkie I. Transit-time How predicts outcomes in coronary artery bypass graft patients: a series of 1000 consecutive arterial grafts. Eur J Cardiothorac Surg. 2010 Aug; 38(2):155-62. doi: 10.1016/j.ejcts.2010.01.026.

7. Пат. №2556785 Российская Федерация. МПК: А61В 5/026, Способ интраоперационной оценки несостоятельности коронарных шунтов [Текст] / Базылев В.В. Микуляк А.И., Россейкин Е.В., Немченко Е.В., Микуляк Н.И.; заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» (RU) - №2014100743 заявл. 09.01.2014; опубл. 20.07.2015, Бюл. №20; 6 с., 3 ил.

8. G, Karamanoukian HL, Salerno ТА, Schmid S, Bergsland J. Flow measurement in coronary surgery. Heart Surg Forum. 1999; 2(2):121-4.