Результат интеллектуальной деятельности: Способ открытой и эндоваскулярной перфузии головы и шеи

Изобретение относится к медицине, а именно к эндоваскулярной хирургии, а именно при химиотерапии опухолей головного мозга.

Требованием сегодняшнего дня в медицине является достижение в короткие сроки максимального результата лечения с наименьшим количеством системных осложнений. В связи с этим в настоящее время активно исследуются способы регионарного введения лекарственных препаратов с целью снижения системного воздействия, а также увеличения концентрации в опухолевом очаге.

В схемах комбинированной противоопухолевой терапии при различных злокачественных новообразованиях, в том числе глиальных опухолях, при первичных нейроэктодермальных и герминогенных опухолях ЦНС, паренхиматозных опухолях шишковидной железы, метастатическом поражении головного мозга при раке легкого (мелкоклеточный и плоскоклеточный рак лёгкого, аденокарцинома лёгкого) применяется препарат карбоплатин. Данный препарат зарегистрирован на территории РФ и разрешен для широкого клинического применения в схемах лечения больных злокачественными новообразованиями.

На сегодняшний день (как в нашей стране, так и за рубежом) имеется большой клинический опыт регионарной внутриартериальной химиотерапии опухолей головного мозга, в том числе и у пациентов детского возраста. Медицинские технологии при проведении данной лечебной процедуры разнообразны и разрешены для применения у человека. (Miyagami, et al.,1990; Singh, et al.,1991; Mayhan, 2001; Emrich, et al., 2002; Jahnke K. at. al., 2008; Hall, et al., в 2006; Osztiea, et al., 2001; Fortin, et al., 2005; Aoki, et al., 1993; Fujiwara, et al., 1995; Lote, et al., 1997).

Внутриартериальная химиотерапия при опухолях мозга может сопровождаться осложнениями. В литературе описаны отдельные случаи тяжелого спазма мозговых сосудов, разрешившегося без последствий (Abruzzo, etal., 2013), нарушения слуха, которое возможно предупредить введениями тиосульфата натрия (Neuwelt, etal., 2006), преходящих парезов и других неврологических нарушений (Neuwelt, etal., 1999; Gobin, etal., 2001) и даже некроза мозга (Neuwelt, etal., 1988; Neuwelt, etal., 1999; Gobin, etal., 2001; Neuwelt, etal., 2006; Abruzzo, etal., 2013).

Перфузия головы без изоляции венозного кровотока широко применяется в кардиохирургической практике при операциях на дуге аорты (операция типа Бентелла). (Барбухатти К.О. и соавт., 2016).

Самым близким (прототипом) является способ открытой изолированной нормотермической химиоперфузии головы и шеи (RU 2768192 С1). Осуществляют установку реечного ранорасширителя Финочетто с последующим взятием на сосудистые обтяжки брахиоцефального ствола, левой общей сонной артерии, левой подключичной артерии; после вскрытия полости перикарда верхнюю полую вену фиксируют сосудистой обтяжкой; затем на брахиоцефальный ствол и левую общую сонную артерию в 2-3 см от устья накладывают кисетный шов нитью пролен 3/0, при этом нить фиксируется турникетом Руммеля; параллельно выполняют тотальную системную гепаринизацию до достижения активированного времени свертывания 400-500 секунд; при этом канюлируют брахиоцефальный ствол, левую общую сонную артерию, левую подключичную артерию; после доступа ко всем необходимым сосудам замыкают изолированный контур перфузии головы, раздувают предварительно надетые на верхнюю треть верхних конечностей пневматические манжеты до давления 300 мм рт. ст., осуществляют забор венозной крови от головы, шеи, верхних конечностей, кровь из верхней полой вены направляют в резервуар; затем запускают изолированный контур кровообращения током крови по брахиоцефальному стволу и левой общей сонной артерии; пережимают брахиоцефальный ствол, левую общую сонную артерию, левую подключичную артерию тотчас у устья, пережимают верхнюю полую вену в месте перед впадением в правое предсердие; производят изолированную перфузию головы с объемной скоростью 800 мл в минуту по

сформированному временному контуру, длительность изолированной перфузии головы

составляет 30-60 минут, при этом каждые 15 минут выполняют анализ газов крови, контролируют кислотно-основное состояние. Способ обеспечивает доступ к сосудам сердца и аорты посредством срединной стернотомии.

Однако, известный способ требует стернотомии – травматичного открытого доступа к магистральным сосудистым структурам средостения, что чревато интраоперационными и послеоперационными осложнениями со стороны органов средостения и грудины, а так же рубцовым процессом в области вмешательства, что делает повторное такое вмешательство у пациента значительно затрудненным или невозможным. Причем сосуды канюлируются достаточно проксимально (близко к дуге аорты), что в случае неуспешной канюляции и деканюляции может привести к технически сложному устранению сосудистых дефектов и повлечь серьезные осложнения, а использование сосудистых зажимов для прекращения кровотока при изоляции может привести к травме интимы и частичному разрушению эластической стенки сосуда. Использование пневматических манжет-турникетов на верхние конечности не оправдано при перфузии цитостатиками, так как на конечностях представлены все типы тканей, имеющиеся в области головы и шеи, и они крайне мало чувствительны к его действию, при этом объем распределения в верхних конечностях не велик, а ацидоз развивающийся при пережатии турникетами может внести вклад в гемодинамическую нестабильность после их снятия.

Техническим решением является разработка способа изолированной химиоперфузии головы и шеи с препаратом карбоплатин.

Указанные технические и лечебные результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что также как и в известном способе проводят тотальную системную гепаринизацию до достижения активированного времени свертывания 400-500 секунд, при этом канюлируют левую общую сонную артерию, замыкают изолированный контур перфузии головы, осуществляют забор венозной крови от головы, шеи, верхних конечностей, кровь из верхней полой вены направляют в резервуар, производят изолированную перфузию головы по сформированному временному контуру, составляющая 30-60 минут, при этом каждые 15 минут выполняют анализ газов крови и контролируют кислотно-основное состояние.

Особенность заявленного способа заключается в том, что выполняют разрез  по переднему краю кивательной мышцы справа длиной 1/2 длины кивательной мышцы от грудинной головки последней, ткани разделяют послойно тупо и остро, обнажают сосудистый пучок шеи справа, выделяют правую общую сонную артерию (ОСА) и правую внутреннюю яремную вену (ВЯВ), проходящую латерально от артерии, эластичным сосудистым зажимом по Сатинскому пережимают правую ОСА и выполняют артериотомию 5 мм, формируют анастомоз между протезом политетрафторэтилена (ПТФЕ) 5 мм и правой ОСА по типу «конец в бок» непрерывным обвивным швом нитью пролен 6/0, протез промывают и у основания клиппируют лигаклипом, зажим с правой ОСА снимают с сохранением дистальной пульсации, контроль гемостаза, на переднюю поверхность правой ВЯВ накладывают кисетный шов нитью пролен 6/0 и берут в турникет Руммеля, далее не меняя положения тела и головы выполняют разрез  по переднему краю кивательной мышцы слева длиной 1/2 длины кивательной мышцы от грудинной головки последней, послойно тупо и остро разделяют ткани и обнажают сосудистый пучок шеи слева, выделяют левую общую сонную артерию, эластичным сосудистым зажимом по Сатинскому пережимают левую ОСА и выполняют артериотомию 5 мм, формируют анастомоз между протезом ПТФЕ 5 мм и левой ОСА по типу «конец в бок» непрерывным обвивным швом нитью пролен 6/0, протез промывают и у основания клиппируют лигаклипом, снимают зажим с левой ОСА с сохранением дистальной пульсации, контроль гемостаза, далее выполняют пункцию и установку по Сельдингеру интродьюсера 12 Fr в магистральную вену, под рентгенологическим контролем по проводнику 0,035 вводят баллонный катетер 50 мм в проекцию устья верхней полой вены (ВПВ), выполняют контрольное раздувание баллонного катетера и обеспечивают полную окклюзию устья ВПВ, внутривенно вводят гепарин из расчета 100 Ед/кг и по достижению расчетного активированного времени свертывания (англ: activated clotting time, ACT) крови выполняют канюляцию правой ОСА через протез артериальной канюлей – диаметром, равным диаметру протеза и соединительным размером ¼ дюйма, и левой ОСА через протез артериальной канюлей – диаметром, равным диаметру протеза и соединительным размером ¼ дюйма, выполняют канюляцию верхней полой вены путем проведения венозной канюли – диаметром, равным половине диаметра ВЯВ и соединительным размером ¼ дюйма в правую ВЯВ проксимально с позиционированием конца канюли в дистальном сегменте ВПВ под рентгенконтролем, выполняют старт параллельной перфузии верхней половины туловища и головы, далее производят сосудистую изоляцию головы путем обжатия турникетов проксимальнее имплантированных протезов правой и левой общих сонных артерий с сохранением кровотока по обеим позвоночным артериям и раздувания баллонного катетера в устье ВПВ, с венозным оттоком от головы и верхних конечностей по венозной канюле, проведенной в дистальный сегмент ВПВ через правую ВЯВ, выполняют старт изолированной перфузии головы и шеи путем направления заборной крови из системы верхней полой вены в венозный резервуар, далее в оксигенатор с теплообменником 36°С и затем в правую и левую общие сонные артерии с объемной скоростью 0,5 литра в минуту по сформированному временному контуру добавляют в венозный резервуар препарат Карбоплатин 150 мг, по окончании времени химиоперфузии замкнутый контур промывают от перфузата изотоническим раствором хлорида натрия 500 мл и 500 мл гелофузина и 300 мл эритроцитарной массы и осуществляют стоп перфузию путем снятия обтяжек с сонных артерий и сдувания баллонного катетера в устье ВПВ, после стабилизации гемодинамики производят деканюляцию и нейтрализацию гепарина раствором протамина сульфата из расчета 1,5 мг протамина сульфата на каждые 100 МЕ гепарина, выполняют окончательный гемостаз, протезы ПТФЕ клиппируют двумя лигаклипами и каждый укладывают под мышцами шеи и завершают операцию послойным ушиванием ран.

Изобретение поясняется подробным описанием, клиническими примерами и иллюстрациями, на которых изображено:

Фиг. 1 – схема доступа к общей сонной артерии и внутренней яремной вене при подготовке к открытой и эндоваскулярной перфузии головы и шеи: а) зеленый пунктир - проекция разреза; б) 1 - правая внутренняя яремная вена; 2 - общая сонная артерия.

Фиг. 2 – схема проведения открытой и эндоваскулярной перфузии головы и шеи: красные линии – аорта и ее ветви; синие линии – бассейны серхней и нижней полых вен; розовые линии – вшитые в ОСА протезы из политетрафторэтилена, черная сплошная линия – подача перфузионного раствора, черная точечная линия – забор венозной крови; черная пунктирная линия – эндоваскулярный баллонный катетер в устье верхней полой вены; черные жирные линии – место обжатия турникетов на ОСА; стрелкой показано направление тока крови; 3 – кардиотом; 4– оксигенатор-теплообменник; 5 – перфузионный насос.

При проведении нами доклинических исследований на нечеловекообразных обезьянах Papioanubis по оценке безопасности изолированной химиоперфузии головы и шеи с препаратом карбоплатин было установлено, что применение цитостатика животным в дозах, эквивалентных терапевтической, 2-кратной и 4-кратной терапевтическим дозам для человека, не приводило к развитию выраженных токсических эффектов у животных, что было подтверждено данными клинико-лабораторных, физиологических и патологоанатомических исследований. Максимальная доза, которая была введена обезьянам составила 30,4 мг/кг (соответствует дозе для человека, равной 600 мг/м²).

Способ осуществляют следующим образом.

Под эндотрахеальным наркозом в положении больного на спине с валиком под лопатками и прямом положении головы выполняют разрез по переднему краю кивательной мышцы справа длиной равной 1/2 длины кивательной мышцы от ее грудинной головки (Фиг. 1 а). Послойно тупо и остро разделяют ткани. Обнажают сосудистый пучок шеи справа. Выделяют правую общую сонную артерию (правая ОСА), которая проходит медиально и интимно прилежит к боковой поверхности шейного отдела трахеи и правую внутреннюю яремную вену (правая ВЯВ), проходящую латерально от артерии (Фиг. 1 б).

Эластичным сосудистым зажимом по Сатинскому пережимают правую ОСА. Выполняют артериотомия 5 мм. Формируют анастомоз между протезом ПТФЕ (политетрафторэтилен) 5 мм и правой ОСА по типу «конец в бок» непрерывным обвивным швом нитью пролен 6/0. Протез промывают физ. Раствором и у основания клиппируют лигаклипом. Зажим с правой ОСА снимают, при этом дистальная пульсация сохранена. Контроль гемостаза. На передней поверхности правой ВЯВ накладывают кисетный шов нитью пролен 6/0 и берут в турникет Руммеля.

Не меняя положения тела и головы выполняют разрез  по переднему краю кивательной мышцы слева длиной равной 1/2 длины кивательной мышцы от ее грудинной головки. Послойно тупо и остро разделяют ткани. Обнажают сосудистый пучок шеи слева. Выделяют левую общую сонную артерию (левая ОСА), которая проходит медиально и интимно прилежит к боковой поверхности шейного отдела трахеи, при этом левая внутренняя яремная вена (левая ВЯВ) проходит латерально от артерии.

Эластичным сосудистым зажимом по Сатинскому пережимают левую ОСА. Выполняют артериотомию 5 мм. Формируют анастомоз между протезом ПТФЕ (политетрафторэтилен) 5 мм и левой ОСА по типу «конец в бок» непрерывным обвивным швом нитью пролен 6/0. Протез промывают физ. Раствором и у основания клиппируют лигаклипом. Снимают зажим с левой ОСА, при этом дистальная пульсация сохранена. Контроль гемостаза.

Выполняют пункцию и установку по Сельдингеру интродьюсера 12 Fr в магистральную вену. По проводнику 0,035 вводят баллонный катетер 50 мм в проекцию устья верхней полой вены (ВПВ) под рентгенологическим контролем (Фиг.2). Выполняют контрольное раздувание баллонного катетера, позиционируют и обеспечивают полную окклюзию устья ВПВ.

Внутривенно системно вводят гепарин из расчета 100 Ед/кг. По достижению расчетного активированного времени свертывания крови выполняют канюляцию правой ОСА через протез артериальной канюлей (диаметром соответствующим диаметру протеза и соединительным размером ¼ дюйма) и левой ОСА через протез артериальной канюлей (диаметром соответствующим диаметру протеза и соединительным размером ¼ дюйма). Выполняют канюляцию верхней полой вены путем проведения венозной канюли (диаметром соответствующим половине диаметра ВЯВ и соединительным размером ¼ дюйма) в правую ВЯВ проксимально с позиционированием конца канюли в дистальном сегменте ВПВ под рентгенконтролем. Выполняют старт параллельной перфузии верхней половины туловища и головы.

Далее производят сосудистую изоляцию головы путем обжатия турникетов, проксимальнее имплантированных протезов правой и левой общих сонных артерий с сохранением кровотока по обеим позвоночным артериям и раздувания баллонного катетера в устье ВПВ с венозным оттоком от головы и верхних конечностей по венозной канюле, проведенной в дистальный сегмент ВПВ через правую ВЯВ (Фиг.2).

Выполняют старт изолированной перфузии головы и шеи путем направления заборной крови из системы верхней полой вены в венозный резервуар (кардиотом), далее в оксигенатор с теплообменником 36⁰С, и затем в правую и левую общие сонные артерии с объемной скоростью 0,5 литра в минуту по сформированному временному контуру с добавлением в венозный резервуар препарата Карбоплатин 150 мг (Фиг.2). Далее замкнутый контур промывают от перфузата изотоническим раствором хлорида натрия 500 мл и 500 мл гелофузина и 300 мл эритроцитарной массы.

Стоп перфузию осуществляют путем снятия обтяжек с сонных артерий и сдувания баллонного катетера в устье ВПВ. После стабилизации гемодинамики производят деканюляцию и нейтрализацию гепарина раствором протамина сульфата из расчета 1,5 мг протамина сульфата на каждые 100 МЕ гепарина. Окончательный гемостаз. Протезы ПТФЕ клиппируют 2 лигаклипами каждый и укладывают под мышцами шеи. Операцию завершают послойным ушиванием ран. Асептическая наклейка.

Клинический пример выполнения.

Пациентка С., 45 лет. Обратилась с диагнозом: C71.8 Глиобластома правой теменной и лобной долей (02.20).Состояние после СТБ, ЛТ (СОД 60 Гр+темозоламид), 2 курса МХТ темозоламидом. Продолженный рост (05.2020). В процессе противоопухолевой терапии (6 курсов иринотекан + бевацизумаб), прогрессирование. Операция от 29.07.2021г.: частичное удаление опухоли. Продолженный рост опухоли 08.2021 г. Состояние после 1 курса изолированной химиоперфузии головного мозга карбоплатином от 23.08.2021 г, стадия не уст., рецидив, II кл. группа.

Заключение/обоснование рекомендуемой тактики лечения: Госпитализировать в МНИОИ им. П.А. Герцена. Нейрохирургическое лечение, с учетом размеров, локализации и диффузного характера роста рецидивной глиобластомы, не показано. С учётом сроков, подведенной ранее дозы лучевой терапии, объема опухолевого поражения, проведение повторного курса лучевой терапии сопряжено с высоким риском развития лучевых осложнений. Лучевая терапия в настоящее время не показана.

Выполнена операция: изолированная химиоперфузия головы и шеи с препаратом карбоплатин.

Осуществили разрез  по переднему краю кивательной мышцы справа длиной 7 см. Послойно тупо и остро разделили ткани. Обнажили сосудистый пучок шеи справа. Выделили правую общую сонную артерию (правая ОСА) и правую внутреннюю яремную вену (правая ВЯВ).

Эластичным сосудистым зажимом по Сатинскому пережали правую ОСА. Выполнили артериотомию 5 мм. Сформировали анастомоз между протезом политетрафторэтилен (ПТФЕ) 5 мм и правой ОСА по типу «конец в бок» непрерывным обвивным швом нитью пролен 6/0. Протез промыли физ. раствором и у основания клиппировали лигаклипом. Зажим с правой ОСА сняли. Контроль гемостаза. На передней поверхности правой ВЯВ наложили кисетный шов нитью пролен 6/0, взяли в турникет Руммеля.

Не меняя положения тела и головы выполнили разрез  по переднему краю кивательной мышцы слева длиной 7 см. Послойно тупо и остро разделили ткани. Обнажили сосудистый пучок шеи слева. Выделили левую общую сонную артерию (левая ОСА).

Эластичным сосудистым зажимом по Сатинскому пережали левую ОСА. Выполнили артериотомию 5 мм. Сформировали анастомоз между протезом ПТФЕ 5 мм и левой ОСА по типу «конец в бок» непрерывным обвивным швом нитью пролен 6/0. Протез промыли физ. раствором и у основания клиппировали лигаклипом. Зажим с левой ОСА сняли. Контроль гемостаза.

Выполнили пункцию и установку по Сельдингеру интродьюсера 12 Fr в магистральную вену. По проводнику 0,035 ввели баллонный катетер 50 мм в проекцию устья верхней полой вены (ВПВ) под рентгенологическим контролем. Выполнили контрольное раздувание баллонного катетера.

Внутривенно системно ввели гепарин из расчета 100 Ед/кг (6700 Ед). По достижению расчетного активированного времени свертывания крови (400 сек) выполнили канюляцию правой ОСА через протез артериальной канюлей 8 Fr ¼ дюйма и левой ОСА через протез артериальной канюлей 8Fr ¼ дюйма. Выполнили канюляцию верхней полой вены путем проведения венозной канюли 14Fr ¼ дюйма в правую ВЯВ проксимально с позиционированием конца канюли в дистальном сегменте ВПВ под рентгенконтролем. Выполнили старт параллельной перфузии верхней половины туловища и головы.

Далее произвели сосудистую изоляцию головы путем обжатия турникетов проксимальнее имплантированных протезов правой и левой общих сонных артерий с сохранением кровотока по обеим позвоночным артериям и раздувания баллонного катетера в устье ВПВ с венозным оттоком от головы и верхних конечностей по венозной канюле, проведенной в дистальный сегмент ВПВ через правую ВЯВ.

Выполнили старт изолированной перфузии головы и шеи путем направления заборной крови из системы верхней полой вены в венозный резервуар (кардиотом), далее в оксигенатор с теплообменником 36⁰С и затем в правую и левую общие сонные артерии с объемной скоростью 0,5 литра в минуту по сформированному временному контуру с добавлением в венозный резервуар препарата Карбоплатин 150 мг. Замкнутый контур промыли от перфузата изотоническим раствором хлорида натрия 500 мл и 500 мл гелофузина и 300 мл эритроцитарной массы.

Стоп перфузию осуществили на 60 минуте путем снятия обтяжек с сонных артерий и сдувания баллонного катетера в устье ВПВ. После стабилизации гемодинамики произвели деканюляцию и нейтрализацию гепарина раствором протамина сульфата из расчета 1,5 мг протамина сульфата на каждые 100 МЕ гепарина (100,5мг). Окончательный гемостаз. Протезы ПТФЕ клиппировали 2 лигаклипами каждый и уложили под мышцами шеи. Операцию завершили послойным ушиванием ран; асептическая наклейка.

Пациент был выписан на амбулаторное наблюдение на 10 сутки после операции, в удовлетворительном состоянии, при этом отсутствовали признаки неврологического дефицита, гематологической токсичности, печеночной дисфункции и повреждения почек.

Использование заявляемого способа в клинической практике позволяет:

- провести химиотерапию опухоли головного мозга препаратами в концентрациях в разы превышающих концентрацию при системном введении;

- снизить травматичность оперативного доступа и тем самым профилактировать связанные с ним осложнения;

- профилактировать повреждение стенки ОСА при канюляции, благодаря непрямой (опосредованной) канюляции через вшитые в ОСА ПТФЕ-протезы;

- повторно проводить перфузию у того же пациента путем канюляции артерий через предусмотрительно сохраненный сосудистый доступ через вшитые в ОСА ПТФЕ-протезы.