Обоснование выбора метода хирургического лечения дефектов межпредсердной перегородки сердца клинико-экспериментальное исследование
На правах рукописи
АГАРКОВА
Елизавета Юрьевна
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ДЕФЕКТОВ МЕЖПРЕДСЕРДНОЙ ПЕРЕГОРОДКИ СЕРДЦА
Клинико-экспериментальное исследование
14.01.17 – хирургия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Санкт-Петербург
2010
Работа выполнена на кафедре хирургических болезней с курсом малоинвазивной хирургии, эндоскопии и лазерных медицинских технологий ФПК ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Научный руководитель
доктор медицинских наук,
профессор Лазарев Сергей Михайлович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук,
профессор Хубулава Геннадий Григорьевич
доктор медицинских наук,
профессор Борисов Александр Евгеньевич
Ведущая организация – ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Защита состоится «24» июня 2010 г. в ___ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.086.01 в ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., 47).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., 47).
Автореферат разослан «___» ___________ 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор Успенский Ю.П.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Дефект межпредсердной перегородки (ДМПП) является распространенным врожденным пороком сердца (ВПС). По данным различных авторов, частота его встречаемости, по клиническим данным составляет 5–15 %, а по патологоанатомическим – 3,7–10% от всех ВПС. Это наиболее часто встречающийся ВПС среди взрослых (Банкл Г., 1980; Бураковский В.И., 1988; Плотникова Л.Р., 2005). Самым распространенным видом ДМПП являются вторичные центральные ДМПП, составляющие 65% от всех видов ДМПП (Бураковский В.И., 1988).
Операции на открытом сердце для устранения ДМПП считались методом выбора на протяжении многих лет. В последнее время широко используются минимально инвазивные доступы у данной категории пациентов, но даже эти операции, все равно, сопровождаются травмой грудной стенки, перикарда, а так же длительным послеоперационным и реабилитационным периодами (Бокерия Л.А. и др. 2003; Mavroudis C. 1996; Shetty D.P. et al., 1996), реканализацией дефекта, что является причиной повторных операций (Джорджикия Р.К. и др. 2003; Зеленикин М.А. и др., 2003; Сырнев Ю.А., Бабаев А.К., 2003).
Во всем мире в последние годы все больше для устранения вторичных центральных ДМПП используются эндоваскулярные операции. Разработано множество эндоваскулярных устройств и методов их имплантации, однако, большинство из них имеют недостатки – непрочную фиксацию в сердце и, в связи с этим, необходимость проведения повторных операций, а так же трудности, связанные с доставкой устройства в камеры сердца пациента, и достаточно ограниченный диапазон (в зависимости от размера дефекта) возможности закрытия ДМПП (Варваренко В.И., 2006; Hausdorf G., et al., 1996; Hausdorf G., et al. 1999; Krumsdorf U., et al., 2004; Jax C., et al., 2006; Jones T., et al., 2007). Устройством, лишенным вышеописанных недостатков является «Amplatzer septal occluder» («ASO» (AGA Medical Corporation, Golden Valley, Миннесота, США)) (Masura J., et al., 1997; Du Zhong-Dong, et al., 2002). Однако данные о морфологических изменениях межпредсердной перегородки (МПП) в области установленного устройства «ASO» в ранние послеоперационные сроки до момента полной эндотелизации устройства отсутствуют. В доступной литературе не уделялось, достаточного значения оценке гемодинамики различных отделов сердца сразу после устранения дефекта у детей и в отдаленные сроки с их ростом.
Кроме того, не изучены биомеханические параметры МПП сердца при различной величине дефекта и при его устранении различными способами, что может объяснить рецидивы после закрытия ДМПП.
Таким образом, в настоящее время в доступной мировой литературе нет подробного описания морфологических изменений МПП до полной эндотелизации устройства «ASO» после устранения вторичного центрального ДМПП наиболее часто используемым эндоваскулярным методом. Недостаточно полно изучены гемодинамические особенности различных отделов сердца сразу после устранения ДМПП устройством «ASO» и в отдаленные сроки после эндоваскулярной операции. Возможность развития рецидивов при устранении вторичных центральных ДМПП перегородки различными хирургическими методиками, указывают на необходимость изучения биомеханических свойств МПП в норме и патологии, что и определило актуальность проведения настоящего исследования.
Цель исследования – улучшение результатов хирургического лечения пациентов с вторичным центральным дефектом межпредсердной перегородки эндоваскулярным методом на основании данных исследований биомеханических и морфологических свойств межпредсердной перегородки и изучение результатов операций в ближайшие и отдаленные сроки.
Задачи исследования:
1. Изучить биомеханические свойства межпредсердной перегородки в норме и при моделировании различных размеров вторичных центральных дефектов межпредсердной перегородки и методов их устранения и обосновать метод эндоваскулярного закрытия дефекта межпредсердной перегородки устройством «Amplatzer septal occluder».
2. Оценить морфологические изменения межпредсердной перегородки в месте закрытия ее дефекта эндоваскулярным устройством «Amplatzer septal occluder» в эксперименте на животных в различные сроки до полной эндотелизации устройства.
3. Оценить результаты лечения пациентов с вторичным центральным дефектом межпредсердной перегородки после выполнения операций на открытом сердце и эндоваскулярным методом с использованием «Amplatzer septal occluder» в ранние послеоперационные сроки.
4. Изучить внутрисердечную гемодинамику у больных с вторичным центральным дефектом межпредсердной перегородки после устранения порока эндоваскулярным методом с использованием «Amplatzer septal occluder» сразу и в отдаленные сроки наблюдений.
Личный вклад автора. Автор лично принимала участие в обследовании пациентов на до- и послеоперационном этапе, наборе клинического материала, материала по моделированию и устранению ДМПП; провела анализ и научную интерпретацию полученных результатов, лично проводила эксперименты на животных (100%). Автором лично проведен анализ отечественной и зарубежной литературе по изучаемой проблеме. В соавторстве написала и опубликовала печатные работы в журналах, рекомендованных в перечне ВАК, в которых отражены основные результаты исследования. Доля участия автора в сборе информации составила 80%, в анализе и обобщении результатов – 100%.
Научная новизна. Впервые на основании моделирования межпредсердной перегородки в норме и при наличии в ней центрального дефекта и при моделировании устранения вторичного центрального дефекта межпредсердной перегородки различными методами изучены биомеханические свойства межпредсердной перегородки, определены показания к выбору оптимального хирургического метода закрытия вторичного центрального дефекта межпредсердной перегородки.
Доказано, что устранение вторичного центрального дефекта межпредсердной перегородки устройством «ASO» связано с механическим закрытием патологического сброса крови из левого предсердия в правое, естественным его тромбированием в первые сутки с последующей эндотелизацией и включением «ASO» в состав межпредсердной перегородки в течение 18 суток.
Впервые установлено и обосновано биомеханически и морфологически, что оптимальным методом закрытия вторичного центрального дефекта межпредсердной перегородки является эндоваскулярный метод с использованием устройства «ASO», позволяющий быстро и надежно выполнить коррекцию порока с минимальным послеоперационным периодом.
Эндоваскулярное закрытие дефекта межпредсердной перегородки позволило изучить внутрисердечную гемодинамику и параметры давления и сократимости различных отделов сердца сразу и в ближайшие сроки после устранения дефекта.
Практическая значимость. Представленные в работе данные дают возможность хирургам производить индивидуальный обоснованный выбор способа устранения дефекта межпредсердной перегородки для каждого конкретного пациента. Использование эндоваскулярного метода устранения дефекта межпредсердной перегородки устройством «ASO» является нетравматичным, обоснованным и эффективным методом, который позволяет минимизировать послеоперационные осложнения, что способствует ранней физической и социальной реабилитации больных, сокращая койко-день. Материалы исследования использованы при разработке методических рекомендаций «Выбор оптимального хирургического лечения вторичных центральных дефектов межпредсердной перегородки», утвержденных научно-координационным советом СПбГМА им. И.И. Мечникова (2010).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Изучение биомеханических свойств межпредсердной перегородки в норме, при моделировании центрального дефекта межпредсердной перегородки и его закрытие различными хирургическими методами позволяют выбрать оптимальный способ хирургического лечения центрального дефекта межпредсердной перегородки.
2. Оценка морфологических изменений межпредсердной перегородки в месте устранения дефекта эндоваскулярным устройством «Amplatzer septal occluder» в эксперименте на животных в различные сроки после его установки позволяет обосновать эффективность и безопасность использования данного метода.
3. Оценка гемодинамических изменений различных отделов сердца после устранения вторичного центрального дефекта межпредсердной перегородки в ближайшие и отдаленные сроки после операции показывают эффективность и безопасность использования «Amplatzer septal occluder». Использование «Amplatzer septal occluder» является предпочтительным методом устранения вторичных центральных дефектов межпредсердной перегородки.
Апробация работы. Материалы и основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседаниях кафедры хирургических болезней с курсом малоинвазивной хирургии, эндоскопии и лазерных медицинских технологий ФПК с проблемной комиссией «Неотложная и пластическая хирургия» СПбГМА им. И.И. Мечникова (Санкт-Петербург, 2006); IX, XI Всероссийских съездах сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2004, 2006 гг.); на 42-й Региональной конференции СНО и молодых ученых медицинских ВУЗов и лабораторий НИИ (СПб., 2002 г.); на юбилейной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры госпитальной хирургии № 2 СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова (СПб., 2001 г.); на конференции «Актуальные проблемы хирургии сердца и сосудов», посвященной 110-летию со дня рождения П.А. Куприянова и 60-летию кафедры и клиники сердечно-сосудистой хирургии ВМА им. С.М. Кирова (СПб., 2003); на 1-й научно-практической конференции Северо-Западного региона РФ с международным участием «Высокие хирургические, лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона» (СПб., 2006 г.); на секции сердечно-сосудистых хирургов хирургического общества Н.И. Пирогова (СПб., 2004 г.); на 55th Internetional Congress «European Society for Cardiovascular Surgery» (St. Petersburg, Russian Federation, 2006); на 58th Internetional Congress «European Society for Cardiovascular Surgery» (Warsav, Poland, 2009).
По теме диссертации опубликовано 19 работ, из них 5 – в рекомендованных ВАК изданиях.
Внедрение. Результаты исследования, проведенного по теме диссертации, внедрены в практику клинической больницы им. Петра Великого; кардиохирургического отделения Детской городской больницы №1; отделения рентгенохирургических методов диагностики и лечения клиники факультетской хирургии СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.
Получен патент Российской Федерации на полезную модель № 20091 15944/22(021860) «Устройство для измерения удлинения биологической ткани при воздействии на нее механической нагрузки» от 27.04.2009.
Структура и объем диссертации. Материал диссертации изложен на 145 страницах, содержит 19 таблиц, 55 рисунков. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Список литературы насчитывает 167 источников (из них – 66 – отечественных).
Содержание работы
Материал и методы экспериментального исследования
Экспериментальная часть работы на животных выполнялась на базе НИЦ СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. Эта работа состояла из двух серий, в которых проводились эксперименты на 9 взрослых беспородных собаках со средней массой тела 12±2 кг. В обеих сериях экспериментов проводилось моделирование вторичного центрального ДМПП и его закрытие эндоваскулярным устройством «ASO».
Целью 1-й серии экспериментов была оценка фиксации и расположения устройства в дефекте овальной ямки. Эти острые эксперименты проведены на 2-х животных. Во 2-й серии экспериментов оценивались сроки эндотелизации устройства «ASO», и его фиксация в межпредсердной перегородке. Эту часть экспериментов проводили на животных с выведением их из эксперимента через 1 сутки (1 собака), 7 суток (2 собаки), 18 суток (4 собаки).
Экспериментальная работа проводились в соответствии с приказом МЗ СССР №755 от 12.08.1977 г. и инструкцией МЗ РФ от 1992 г. Эксперименты на животных проводились под дроперидоловой премедикацией с введением раствора тиопентала натрия и эндотрахеальной искусственной вентиляцией легких. Эвтаназия выполнялась введением (после дроперидоловой премедикации) 3-х кратной дозы раствора тиопентала натрия. Протокол исследования (№30) был одобрен локальным этическим комитетом 29.12.2009г. Эксперименты показали, что устройство «ASO» в первые сутки после контакта с МПП тромбируется, превращаясь в «пробку» не пропускающую кровь. Эндотелизация устройства начинается уже к 7-м суткам после закрытия им ДМПП, при этом отмечается более выраженная организация тканевых структур на границе пристеночного эндокарда и самого устройства, что свидетельствует о плотной фиксации устройства к краям ДМПП. К 18 суткам все поверхности «ASO» полностью были покрыты эндотелиальной выстилкой и представляли единое целое с окружающими тканями.
С целью проведения биомеханического обоснования использования наиболее эффективной методики закрытия ДМПП, обеспечивающей отсутствие рецидива в послеоперационном периоде выполнено исследование по моделированию МПП в норме и при наличии в ней дефекта в области овальной ямки с последующим его устранением различными методиками. Моделирование МПП в норме и при наличии в ней центрального дефекта выполнено впервые: подобные работы отсутствуют как в отечественной, так и в зарубежной литературе.
Модели МПП были построены при следующих допущениях: 1) среда каждой структуры, входящей в состав МПП, сплошная; 2) материалы структур – однородны и изотропны (механические свойства – модуль упругости: ткани МПП, ткани овальной ямки, заплаты, эндоваскулярного устройства «ASO» и коэффициент Пуассона; 3) размеры исследуемой области выбраны такими, что условия закрепления модели в пространстве не оказывают влияние на напряженно-деформированное состояние структур в области патологии (радиус рассматриваемой области в несколько раз больше радиуса овального отверстия); 4) модель выбрана округлой формы для исключения влияния концентрации напряжений в углах.
Все модели построены с учетом известных максимально допустимых величин напряжения для каждой исследуемой структуры (МПП, ткани овальной ямки, заплаты, материалов конструкции «ASO»). В конечном итоге получали модели напряжения и перемещения в каждом рассматриваемом случае, которые сравнивали между собой. Это позволило определить возможность возникновения рецидива ДМПП и целесообразность закрытия дефекта заплатами различных размеров, устройством «ASO», ушиванием.
При сравнении результатов исследования выявлено, что в норме наибольшие напряжения и перемещения возникают во вторичной перегородке (в области ткани овальной ямки МПП). Из результатов изучения зависимости значений напряжений и перемещений от толщины вторичной МПП следует, что чем толще МПП, тем меньшие напряжения и перемещения возникают в межпредсердной перегородке. Поэтому, толщина закрываемого дефекта МПП встык материалом или устройством должна быть равной или больше толщины МПП, чего невозможно добиться в случае фиксации заплаты к МПП, внахлест вследствие сопоставления только с одной поверхностью МПП. При моделировании ДМПП различных размеров выявлено, что, при полном отсутствии клапана овальной ямки напряжение и перемещение резко падают, равномерно распределяясь по краям МПП, что обусловлено механическими характеристиками МПП. При наличии ткани овальной ямки МПП напряжение возрастает, концентрируясь преимущественно по углам, образованным верхней частью ткани овальной ямки и вторичной МПП. Перемещения в данном случае так же возрастают, распределяясь, как в ткани овальной ямки, так и по краям МПП. Максимальные значения напряжения и перемещения приходятся на свободный край клапана, причем, чем меньше размеры свободного края клапана, тем больше значения напряжения (по краям дефекта в граничных точках соприкосновения МПП и ткани овальной ямки) и перемещения, возникающие по краям дефекта.
При расчете напряженно-деформированного состояния при моделировании закрытия ДМПП различными по размеру заплатами (в 1,5; 2 и 2,5 раза превышающих площадь овальной ямки) выявлено, что целесообразно использовать заплату внахлест по площади превышающую площадь дефекта в 1,5 раза.
По результатам расчета напряженно-деформированного состояния в МПП при ушивании дефекта получено, что чем больше по площади дефект, который необходимо ушить, тем большие напряжения и перемещения возникают в области шва. При закрытии дефекта устройством «ASO» максимальные напряжения возникают на самом устройстве в области закрытого им дефекта. Перемещение в области устройства и МПП практически отсутствует. При использовании устройства «ASO» по сравнению с другими способами коррекции ДМПП на границе контакта «ASO» с МПП возникают наименьшее напряжение, а перемещение практически отсутствует, что обусловлено не только особенностями конструкции, но так же и утолщением МПП за счет конструкции «ASO» (рис. 1).
Рис. 1. Сравнительный анализ значений напряжения (а) и перемещения (б)
при различных способах устранения дефекта в зависимости от радиуса
от центра до края модели МПП.
Таким образом, использование устройства «ASO» является наиболее оптимальным. Наименьшие значения напряжения и перемещения в области контакта устройства с МПП исключают возможность рецидива ДМПП.
Материал и методы клинического исследования
В настоящем исследовании проанализированы 202 истории болезней больных различными врожденными пороками сердца, у которых имелся изолированный или сочетанный с другими пороками сердца и сосудов ДМПП. Эти пациенты в период с 1983 по 2007 годы находились на стационарном лечении в клинике госпитальной хирургии №2 1-го Ленинградского медицинского института им. акад. И.П. Павлова, в дальнейшем – Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова и в клинике хирургических болезней № 2 Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова.
В плановом порядке пациенты были прооперированы различными методиками: традиционно с использованием аппарата искусственного кровообращения (195 больных) и эндоваскулярно с использованием внутрисосудистого устройства (7 больных). В таблице 1 представлены группы обследованных пациентов с различными врожденными пороками сердца с наличием ДМПП.
Таблица 1
Группы обследуемых больных различными врожденными пороками сердца
с наличием ДМПП
| Название врожденного порока сердца | Количество больных, n(%) |
| Вторичные ДМПП | 155 (76,7) |
| Дефект венозного синуса | 12 (5,9) |
| Первичный ДМПП+вторичный ДМПП | 6 (3,0) |
| Вторичный ДМПП+гипертрофия выводного отдела правого желудочка | 6 (3,0) |
| Вторичный ДМПП+стеноз легочной артерии | 6 (3,0) |
| Первичный ДМПП + недостаточность трикуспидального клапана | 6 (3,0) |
| Триада Фалло | 7 (3,4) |
| Пентада Фалло | 1 (0,5) |
| Тетрада Фалло | 1 (0,5) |
| ДМПП+ частичный аномальный дренаж легочных вен | 1 (0,5) |
| Вторичный ДМПП+открытый артериальный проток | 1 (0,5) |
| Итого | 202 (100,0) |
Из всех обследованных лиц с вторичным ДМПП выделена группа пациентов с вторичными ДМПП, среди которых встречались дефекты различной локализации в МПП (Бураковский В.И., Бокерия Л.А., 1989), представленные в таблице 2.
Таблица 2
Формы вторичных ДМПП обследуемых лиц
| Количество больных | Формы вторичных ДМПП | ||||
| Всего | Центральные | Нижние | Верхние | Множественные | |
| n (%) | 155 (100) | 102 (65,8) | 24 (15,5) | 20 (12,9) | 9 (5,8) |
Среди всех пациентов с вторичным центральным ДМПП были выделены 2 группы пациентов: оперированные с помощью внутрисосудистого устройства «ASO» (группа 1, основная) и пациенты, оперированные по традиционной методике на открытом сердце с использованием аппарата искусственного кровообращения (АИК) (группа 2, контрольная). Все группы пациентов были разделены на 2 подгруппы по возрасту: до 15 лет и 15 лет и старше, для которых определены основные антропометрические данные. Характеристика обследуемых лиц в выделенных группах по полу, возрасту, росту и весу представлена в таблице 3.
Таблица 3
Характеристика представителей обследованных групп
по поло-возрастному составу (Me [25%; 75%])
| Группа | Возрастные группы | Возраст (лет) | Рост (см) | Вес (кг) | |
| 1 | < 15 лет (n = 5) | 5 [6; 9] | 119 [117; 113] | 21 [17; 31] | |
| 15 лет (n = 2) | 1 | 26 | 170 | 64 | |
| 2 | 30 | 176 | 80 | ||
| 2 | < 15 14 лет (n = 69) | 8 [5; 10] | 126 [120; 143] | 25 [22; 36] | |
| 15 лет (n = 26) | 21 [18; 37] | 164 [160; 166] | 51 [48; 58] | ||
| Итого | n = 102 | 9 [6; 16] | 140 [120; 158] | 35.5 [23; 48] | |
В 1-й группе количество мальчиков в возрасте до 15 лет составило 4 пациента, девочек – 1 пациентка. Во 2-й группе численный состав девочек до 15 лет составил 47, а мальчиков – 22 пациента. В подгруппах пациентов 15 лет и старше в 1-й группе было по 1 пациенту мужского и женского пола, а в группе 2 – 20 женщин и 6 мужчин. Исходя из данных таблицы 3, исследованные группы пациентов однородны по возрастному составу (2 = 0,14; p>0,05).
Все пациенты были распределены на группы в зависимости от размеров ДМПП по данным киноангиокардиографии (КАКГ) и эхокардиографии (Эхо-кг) (табл. 4).
Таблица 4
Распределение пациентов обследованных групп в зависимости
от размеров ДМПП (по данным КАКГ и Эхо-кг), n (%)
| Размер ДМПП, см | 1 группа n, (%) | 2 группа n, (%)) |
| до 1 | 2 (29) | 17 (18) |
| 1–2 | 3 (43) | 45 (47) |
| 2–3 | 1 (14) | 23 (24) |
| более 3 | 1 (14) | 10 (11) |
| Всего пациентов n | 7 (100) | 95 (100) |
Всем больным перед операцией выполнялось комплексное обследование, включающее клинические, лабораторные и инструментальные исследования (ультразвуковые, ЭКГ, рентгенологические, рентгенохирургические). В процессе обследования, лечения и наблюдения регистрировались возраст, рост и вес больных, наличие осложнений. На основании массы тела и роста рассчитывался индекс поверхности массы тела (BSA). У больных 1-й группы было выполнено устранение ДМПП «ASO» по стандартной методике, у больных 2-й группы – использовалась продольная стернотомия, фармакохолодовая кардиоплегия (ФХКП), АИК подключался по стандартной методике. Отмечали некоторые параметры операции, количество койко-дней после операции.
Ближайшие результаты оценивались по наличию осложнений. С целью оценки гемодинамических параметров сердца, его сократительной функции пациентам 1 группы до и сразу после закрытия ДМПП выполнялась КАКГ; пациентам обеих групп в возрасте до 15 лет выполнялась трансторакальная Эхо-кг (ттЭхо-кг) до операции и через 30 суток.
Для контрольных осмотров и проведения ттЭхо-кг приглашались пациенты после эндоваскулярной операции через 6 месяцев, 2 года, 8 лет. Оценивались параметры внутрисердечного кровотока, размеры отделов сердца, эффективность закрытия ДМПП.
Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием общепринятых параметрических и непараметрических критериев. Данные, имеющие нормальное распределение, представлены в виде среднего значения (M) и средней ошибки среднего значения (m), а показатели, не имеющие нормального распределения, – в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха [25%; 75%].
Результаты клинического исследования
При сравнении некоторых параметров операции у пациентов 1-й и 2-й группы выявлено, что общее время операции у пациентов 1-й группы составило 65 [45; 80] мин, у пациентов 2-й группы – 200 [180; 220] мин; операции у пациентов 1-й группы выполнены под местной анестезией; у пациентов 2-й группы – под ЭТН. У пациентов 2-й группы время аноксии миокарда составило 20 [16; 24] мин; работа АИК – 43 [36; 54] мин; время работы ИВЛ – 12 [11; 23] часов. Время рентгеновского облучения у пациентов 1-й группы составило 12,3 [11,4; 13,0] мин. Количество койко-дней у пациентов 1-й группы после операции составило 2 [1; 2] суток; у пациентов 2-й группы –12 [11; 13] суток. При исследовании историй болезней выявлено, что во время операции в группе 1 (14,28%) у одного пациента было преходящее нарушение ритма в виде желудочковой экстрасистолии, которое сразу купировалась медикаментозно; во второй группе отмечено у 2 (2,1%) пациентов острая сердечная недостаточность, которая купировалась медикаментозно; фибрилляция желудочков – у 3 (3,15%) пациентов, потребовавшая дефибрилляции сердца. Осложнения в ранние сроки после операции у пациентов 1-й группы отсутствовали. Основные осложнения у пациентов 2-й группы в раннем послеоперационном периоде соответствовали характеру операции и были представлены: передним медиастинитом, лигатурным свищем, постинтубационным ларингитом, тромбоэмболией артерий мозга, фибрилляцией желудочков, желудочковой экстрасистолией и составили 1,05% от общего количества пациентов; перикардит и острая сердечная недостаточность отмечены у 5,3% больных; остеомиелит грудины встретился у 3,1% пациентов; кровотечение из послеоперационной раны – у 2,1%. Всего пациентов с осложнениями после операции – 23,2% от общего количества больных 2-й группы.
Ранние послеоперационные результаты по данным КАКГ у пациентов 1-й группы оценивались непосредственно сразу после устранения ДМПП. Наблюдалась тенденция к снижению как максимального, так и, в большей степени, минимального давления в правом желудочке (ПЖ). Активность сокращения миокарда ПЖ оставалась неизменной при уменьшении частоты сердечных сокращений (ЧСС) (измерение выполнялось непосредственно перед операцией) с 119 [114; 124] в 1 мин до 112 [103; 121] в 1 мин (р<0,05). Одновременно определялось увеличение индекса расслабления миокарда ПЖ с 7,28 [6,92; 7,68] до 8,01 [7,69; 8,55] (р<0,05) и индекса Верагута с 29,83 [26,60; 30,77] до 36,97 [32,55; 44,03] (р<0,05).
Снижение конечно-диастолического индекса (КДИ) обоих отделов ПЖ происходило в меньшей степени, чем снижение конечно-систолического индекса (КСИ), что привело к некоторому снижению ударного индекса (УИ) и одновременному увеличению фракции изгнания (ФИ) как приточного отдела (ПО) и выводного отдела (ВО), так и всего ПЖ. Указанные изменения ПЖ происходили в основном за счет ВО, так как его КДИ и КСИ снижались более чем в два раза, тогда как аналогичные показатели ПО менялись очень незначительно (КДИ снизился на 8%, а КСИ – даже увеличился на 9,2%) (рис. 2).
Рис. 2. Изменения объемных показателей отделов правого желудочка.
Показатели внутрисердечного кровотока оценивались в группах 1 и 2 у пациентов до 15 лет до операции и через 30 суток после операции по данным ттЭхо-кг (табл. 5).
Таблица 5
Показатели внутрисердечной гемодинамики у пациентов до и после
устранения ДМПП ASO и открытой операцией (Me [25%; 75%])
| Показатель | До операции | После операции через 30 суток | р (при сравнении групп после операции)* | ||
| ASO | Открытая операция | ASO | Открытая операция | ||
| Кровоток в ЛА (см/с) | 121 [110; 138] | 136 [113; 170] | 124 [117; 130] | 107 [80; 128] | > 0,05 |
| Et (см/с) | 92 [88; 96] | 114 [86; 130] | 90 [89; 98] | 90 [82; 101] | > 0,05 |
| At (см/с) | 72 [52; 74] | 66 [52; 80] | 58 [56; 60] | 52 [44; 64] | > 0,05 |
| Et/At | 1,58 [1,47; 1,64] | 1,88 [1,34; 2,20] | 1,35 [1,32; 1,67] | 1,75 [1,50; 2,12] | > 0,05 |
| E (см/с) | 96 [94; 108] | 114 [88; 130] | 114 [104; 131] | 112 [84; 130] | > 0,05 |
| A (см/с) | 60 [54; 60] | 57 [42; 64] | 53 [47; 58] | 60 [48; 64] | > 0,05 |
| E/A (см/с) | 1,78 [1,52; 2,40] | 2,12 [1,60; 2,44] | 2,26 [1,84; 2,53] | 2,02 [1,86; 2,46] | > 0,05 |
| S (см/с) | 53 [51; 87] | 68 [54; 92] | 48 [46; 52] | 44 [42; 58] | > 0,05 |
| D (см/с) | 61 [54; 81] | 74 [56; 90] | 63 [58; 66] | 8 [62; 94] | > 0,05 |
| S/D | 0,85 [0,83; 0,88] | 0,92 [0,7; 1,1] | 0,79 [0,60; 0,83] | 0,56 [0,49; 0,77] | > 0,05 |
| Sh (см/с) | 42 [38; 49] | 49 [36; 58] | 37 [32; 44] | 34 [28; 42] | > 0,05 |
| Dh (см/с) | 38 [30; 45] | 36 [29; 41] | 36 [29; 49] | 51 [32; 59] | > 0,05 |
| Sh/Dh | 1,15 [0,95; 1,17] | 1,34 [0,98; 1,55] | 1,52 [1,44; 1,61] | 0,64 [0,51; 0,79] | < 0,05 |
Примечание * – анализ различий выполнен по тесту Манна – Уитни.
Параметры кровообращения, по данным таблицы 5, в обеих группах до и после операции в большинстве практически не отличались. Принципиально отличался кровоток в печеночной вене (Sh; Dh (см/с); Sh/Dh): в группе больных после операции на открытом сердце снизилась скорость Sh; повысилась скорость Dh; соотношение Sh/Dh стало меньше 1; у больных после эндоваскулярной операции показатели печеночного кровотока полностью пришли к норме: соотношение Sh/Dh стало больше 1. Реверсионный поток в печеночную вену в конце систолы ПЖ исчез. Показатели диастолической функции ПЖ в обеих группах были одинаковыми, из чего следует, что различия притока крови из печени к правому сердцу связаны с уменьшением объема правого предсердия (ПП) и формированием зоны рубца миокарда у больных после открытой операции. Соотношение скоростей (S, D (см/с)) в легочной вене – S/D в обеих группах снизилось, что свидетельствует об увеличении нагрузки объемом левого желудочка (ЛЖ) после закрытия ДМПП.
Изменения диастолических размеров правых и левых отделов сердца представлены в таблице 6.
Таблица 6
Показатели диастолических размеров правых и левых камер сердца до и после
устранения ДМПП ASO и открытой операцией (Me [25%; 75%])
| Показатель | До операции | После операции через 30 суток | р (при сравнении групп после операции)* | ||
| ASO | Открытая операция | ASO | Открытая операция | ||
| ПЖ (см) | 3,5 [2,9; 3,7] | 3,6 [2,9; 3,8] | 3,0 [2,5; 3,2] | 2,7 [2,5; 3,2] | > 0,05 |
| ЛЖ (см) | 3,2 [3,1; 3,5] | 3,4 [3,2; 3,7] | 3,4 [3,2; 3,5] | 3,6 [3,4; 3,8] | > 0,05 |
| ПП (см) | 3,8 [3,4; 4,0] | 4,0 [3,8; 4,4] | 3,5 [3,3; 3,6] | 3,4[3,1; 3,6] | > 0,05 |
| ЛП (см) | 2,7 [2,6; 3,0] | 2,9 [2,6; 3,3] | 2,3 [2,1; 2,5] | 2,5 [2,1; 2,7] | > 0,05 |
Примечание * – анализ различий выполнен по тесту Манна – Уитни.
Правый желудочек и правое предсердие были расширены в обеих группах до операции. После операции размеры правых отделов сердца в обеих группах уменьшились. После операции у пациентов обеих групп отмечено уменьшение диастолического размера ЛП и увеличение диастолического размера ЛЖ.
Оценивалась динамика изменений сердечного кровотока у пациентов 1 группы до 15 лет включительно в различные сроки наблюдений.
Отмечено снижение кровотока в левое предсердие из легочных вен: соотношение S/D исходно было менее 1 (0,85 [0,83; 0,88]) до операции и, снизившись через 24 часа до 0,70 [0,61; 0,76], практически не изменялось в течение 8 лет, составляя 0,61 [0,53; 0,72] через 2 года и 0,69 [0,51; 0,85] через 8 лет. Пик раннего митрального наполнения (E) (см/с)) исходно, через 24 часа и 30 суток после операции практически не изменялся (96 [94; 108]; 99 [94; 104]; 114 [104; 131] соответственно), а через 2 года и 8 лет составил 128[112; 136] 112 [84; 131] соответственно, что не превысило нормы. Кровоток в легочной артерии (кровоток в ЛА) (см/с) исходно был на верхней границе нормы 121 [110; 138] до операции и через 24 часа, 30 суток и 2 года (128 [123; 130]; 124 [117; 130]; 126 [116; 130] соответственно) и через 8 лет снизился более чем в 2 раза до 49 [41; 59] (р<0,05). Показатели притока по печеночным венам в правое предсердие – соотношение Sh/Dh после операции немного уменьшилось исходно с 1,15 [0,95; 1,17] через 24 часа до 1,08 [0,88; 1,16]; затем повысилось до 1,52 [1,44; 1,61] через 30 суток, а через 2 года и 8 лет понизилось (1,11 [1,07; 1,21] и 1,13 [1,08; 1,21] – соответственно), но на протяжении всего срока наблюдения было больше 1. Динамика показателей трикуспидального кровотока – скорость Et (скорость раннего атриовентрикулярного наполнения в систолу правого предсердия) и At(скорость раннего атриовентрикулярного наполнения в систолу правого предсердия) (см/с) имела некоторые различия. Скорость Et до операции была повышена и через 24 часа, 30 суток, 2 года и 8 лет практически не изменялась (92 [88; 96], 90 [89; 94]; 90 [89; 98]; 109 [107; 128]; 101 [87; 122] соответственно). Скорость At (см/с) – не превышала нормы исходно (72 [52; 74]), однако имелась тенденция к ее небольшому снижению через 24 часа и 30 суток, через 2 года и 8 лет (56 [52; 58]; 58 [56; 60]; 49 [43; 55]; 53 [47; 65] – соответственно). Соотношение Et/At на протяжении всего срока наблюдения и не превышало нормы.
Диастолический размер ПЖ через в течение 2-х лет уменьшился с 3,5 [2,9; 3,7] см до 2,5 [2,2; 2,7] см, а через 8 лет составил 2,8 [2,5; 3] см; диастолический размер ПП исходно составил 3,8 [3,4; 4,0] см, а через 24 часа уменьшился до 3,5 [3,2; 3,7] см; через 30 суток и 2 года составил 3,5 [3,3; 3,6] см, а через 8 лет – 38 [3,5; 4,0] см. Диастолический размер ЛЖ исходно составил 3,2 [3,1; 3,5] см; через 24 часа и 30 суток снизился до 3,4 [3,2; 3,5] см, увеличился через 2 года до 3,8 [3,4; 4,0] см и практически не изменился через 8 лет – 4 [3,6; 4,3] см. Диастолческий размер ЛП через 24 часа и 30 суток снизился с 2,7 [2,6; 3] см до 2,3 [2; 2,6] см; 2,5 [2,1; 2,7] см – соответственно и в течение 8 лет постепенно увеличивался с ростом пациентов и через 8 лет составил 3,6 [3,2; 3,9] см. Площадь поверхности массы тела (BSA, м2) исходно составляла 0,83 [0,76; 1,05]; через 2 года – 1,27 [1,13; 1,51]; через 8 лет – 1,39 [1,25; 1,63].
Таким образом, отдаленные результаты у детей после закрытия ДМПП «ASO» показывают, что данное устройство не мешает росту сердца и не препятствует внутрисердечному кровотоку. Использование эндоваскулярной операции у больных вторичным центральным ДМПП является безопасным и эффективным методом.
Выводы
1. В результате изучения биомеханических свойств межпредсердной перегородки при моделировании в норме наибольшие напряжения и перемещения возникают в центре овальной ямки. При моделировании центрально расположенного дефекта в межпредсердной перегородке различных размеров выявлено, что при полном отсутствии ткани овальной ямки напряжение и перемещение резко падают, что обусловлено механическими характеристиками межпредсердной перегородки, а при наличии клапана овальной ямки напряжение и перемещение возрастают. Максимальные значения напряжения и перемещения приходятся на свободный край ткани овальной ямки, причем, чем меньше размеры свободного края клапана, тем больше значения напряжения и перемещения.
Так же выявлена зависимость величины напряжения и перемещения от толщины межпредсердной перегородки: чем толще межпредсердная перегородка – тем меньшие в ней возникают перемещения и напряжения. Таким образом, целесообразно закрывать дефект заплатой встык или устройством по толщине больше или равному толщине межпредсердной перегородки.
2. При моделировании устранения вторичного центрального дефекта межпредсердной перегородки различными методами доказано, что при закрытии дефекта заплатой целесообразно использовать заплату внахлест по площади превышающую площадь дефекта в 1,5 раза. Доказано, что только при использовании устройства «ASO» в области межпредсердной перегородки при сравнении с другими способами коррекции дефекта межпредсердной перегородки в области дефекта возникает максимальное напряжение, а на границе межпредсердной перегородки и «ASO» оно минимально, в отличие от других методов. В этом случае перемещение как на устройстве, так и за его пределами минимально, что исключает разрывы МПП на границе с «ASO» и его смещение. Таким образом, использование устройства «ASO» является наиболее оптимальным биомеханически обоснованным методом.
3. При оценке морфологии ткани межпредсердной перегородки в эксперименте при закрытии дефекта межпредсердной перегородки эндоваскулярным устройством «ASO» выявлено, что к 18-м суткам после закрытия им дефекта появляется эндотелий, и обе поверхности «ASO» полностью покрываются эндотелиальной выстилкой и представляют собой единое целое с окружающими тканями. Данный факт ставит под сомнение длительный прием дезагрегантов в послеоперационном периоде.
4. Эндоваскулярные операции и операции на открытом сердце для устранения вторичных центральных ДМПП являются в одинаковой степени эффективными. После эндоваскулярных операций отсутствуют осложнения, связанные со стернотомией или торакотомией, перикардиотомией, травмой миокарда, подключением аппарата искусственного кровообращения; так же до минимума сокращен койко-день, в отличие от операций на открытом сердце.
5. У пациентов после эндоваскулярной операции по данным киноангиокардиографии возможно изучение параметров сократимости правого желудочка и внутрисердечной гемодинамики, что имеет принципиальное значение: впервые показано, что сразу после устранения вторичного ДМПП происходит уменьшение размеров правого желудочка, улучшение его расслабления и увеличение фракции выброса за счет его выводного отдела. Данные транспищеводной эхокардиографии показывают, что кровоток в печеночной вене нормализуется уже к 30 суткам после эндоваскулярной операции, в отличие от операций на открытом сердце, что связано с травмой и ушиванием правого предсердия.
6. В отдаленные сроки наблюдений (до 8 лет) у детей после эндоваскулярного закрытия вторичного дефекта межпредсердой перегородки, по данным транспищеводной эхокардиографии, выявлено, что конструкция «ASO» не препятствует росту сердца и не влияет на его гемодинамику.
Практические рекомендации
1. При устранении вторичного центрального ДМПП операцией выбора является эндоваскулярное закрытие дефекта устройством «ASO», которое, с биомеханической точки зрения, является оптимальным среди всех методов устранения этого порока сердца.
2. Полная эндотелизация «ASO» происходит к 18 суткам после его установки, поэтому, длительный прием дезагрегантов, по всей видимости, неоправдан.
3. При закрытии вторичного центрального ДМПП заплатой необходимо, чтобы ее площадь превышала площадь дефекта в 1,5 раза.
4. Обычное ушивание вторичного центрального ДМПП, так же, как и закрытие заплатой равной площади дефекта, с точки зрения биомеханики, может стать причиной рецидива порока.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Агаркова Е.Ю. Внутрисердечная гемодинамика после закрытия дефектов межпредсердной перегородки эндоваскулярным устройством «Amplatzer septal occluder» / С.М. Лазарев, А.Б. Волков, Й. Машура, Р.В. Князьков, Е.Ю. Агаркова // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. – 2001. – Т. 160, №5. – С. 29–32.
2. Агаркова Е.Ю. Функция правого желудочка у больных врожденными пороками сердца / С.М. Лазарев, А.Б. Волков, Е.Ю Агаркова // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. – 2001. – Т. VIII, № 3. – С. 47–51.
3. Агаркова Е.Ю. Новый подход в хирургическом лечении дефекта межпредсердной перегородки (ДМПП) и открытого артериального протока (ОАП) / С.М. Лазарев, Й. Машура, П. Гавора, А.Б. Волков, А.А. Кузнецов, Е.Ю. Агаркова // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. – 2002. – Т. IX, № 2. – С. 49–55.
4. Агаркова Е.Ю. Оценка функционального состояния правого желудочка у больных врожденными пороками сердца / Е.Ю. Агаркова // Вестник Российского государственного медицинского университета. – 2001. – № 2 (17). – С. 31.
6. Агаркова Е.Ю. Методика эндоваскулярного закрытия дефектов межпредсердной перегородки и открытого артерального протока / Е.Ю. Агаркова // Вопросы прикладной морфологии и хирургии : материалы 42-й региональной конф. СНО и молодых ученых медицинских ВУЗов и лабораторий НИИ. – СПб., 2002. – С. 24–26.
7. Агаркова Е.Ю. Эндоваскулярная коррекция врожденных пороков сердца / С.М. Лазарев, А.Б. Волков А.А. Кузнецов, Е.Ю. Агаркова // Актуальные вопросы грудной, сердечно-сосудистой и абдоминальной хирургии : тез. докл. юбилейной науч.-практ. конф., посвященной 100-летию кафедры госпитальной хирургии № 2 СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. – 2001. – С. 49–50.
8. Агаркова Е.Ю.Методы хирургического лечения больных дефектом межпредсердной перегородки / С.М. Лазарев, В.В. Гриценко, Ф.Г. Углов, Е.Ю. Агаркова // Актуальные проблемы хирургии сердца и сосудов : тез. докл., посвященные 110-летию со дня рождения П.А. Куприянова и 60-летию кафедры и клиники сердечно-сосудистой хирургии ВМА. – СПб., 2003. – С. 101–102.
9. Агаркова Е.Ю. Динамика морфологических изменений межпредсердной перегородки сердца в месте окклюзии дефекта в ней эндоваскулярным устройством «Amplatzer septal occluder» / С.М. Лазарев, Е.Ю. Агаркова, М.Г. Рыбакова, Н.Н. Антонов // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. – 2004. – Т. 163, № 5. – С. 31–34.
10. Агаркова Е.Ю. Динамика морфологических изменений межпредсердной перегородки сердца в месте окклюзии дефекта в ней эндоваскулярным устройством «Ampl atzer septal occluder» / С.М. Лазарев, Е.Ю. Агаркова, М.Г. Рыбакова, Н.Н. Антонов // Матер. IX Всеросс. съезда серд.-сосуд. хир. – М., 2004. – С. 220, 356.
11. Агаркова Е.Ю. Приток к правым отделам сердца после оперативного и эндоваскулярного закрытия ДМПП / С.М. Лазарев, А.А. Кузнецов, Е.Ю. Агаркова // Матер. IX Всеросс. съезда серд.-сосуд. хир. – М., 2004. – С. 22.
12. Агаркова Е.Ю. Функция правого желудочка сердца после эндоваскулярной коррекции ДМПП / С.М. Лазарев, А.А. Кузнецов, Е.Ю. Агаркова // Высокие хирургические, лазерные и информационные технологии в медицине СПб и Северо-Западного региона РФ: перспективы дальнейшего развития: матер. 1-й науч.-практич. конф. Сев.-Зап. рег. РФ. – СПб., 2003. – С. 52–53.
13. Агаркова Е.Ю. Эндоваскулярное закрытие ДМПП и ОАП / С.М. Лазарев, А.А. Кузнецов, Е.Ю. Агаркова // Высокие хирургические, лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона РФ: перспективы дальнейшего развития: матер. 1-й науч.-практ. конф. Сев.-Зап. рег. РФ.– СПб., 2003. – С. 51–52.
14. Агаркова Е.Ю. Особенности внутрисердечной гемодинамики в различные сроки наблюдений после устранения дефекта межпредсердной перегородки эндоваскулярным устройством «Amplazer Septal Occluder» // Юбилейный сборник научных работ кафедры хирургических болезней МПФ с курсом малоинвазивной хирургии, эндоскопии и лазерных медицинских технологий ФПК СПбГМА им. И.И. Мечникова. – СПб., 2007. – С. 34–37.
15. Agarkova Yu.E. Substantiation of choice for ASD Biomechanical properties / M.S. Lasarev, I.P. Begeun, Yu.E. Agarkova, A.E. Lebedeva // Abstracts for the European Society for Cardiovascular Surgery 55th International Congress. – St Peterburg, Russian Federation. – 2006. – P. S109.
16. Агаркова Е.Ю. Эволюция эндоваскулярной хирургии дефектов межпредсердной перегородки / С.М. Лазарев, Е.Ю. Агаркова // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. – 2008. – Т. 167, № 6. – С. 132–136.
17. Agarkova Yu.E. Analysis of Biomechanical properties of interatrium septum after ASO repair by different techniques / M.S. Lasarev, Yu.E. Agarkova, A.E. Lebedeva // Abstracts for the European Society for Cardiovascular Surgery 58th International Congress. – Warsav, Poland, 2009. – P. S 45.
18. Агаркова Е.Ю. Моделирование межпредсердной перегородки при патологии и коррекции / Е.Ю. Агаркова, Е.А. Лебедева // Современные компьютерные технологии в биомеханике и медицине : матер. конф. – СПб., 2009. – С .25–26.
19. Пат. 86437 РФ, МПК 61В 17/06. Устройство для измерения удлинения биологической ткани при воздействии на нее механической нагрузки / С.М. Лазарев, В.В. Биндюк, Д.К. Бага, А.Н. Андриевский, Е.Ю. Агаркова; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова». – № 2009115944/(021860); заявл. 27.04.09; опубл. 10.09.09, Бюл. №25.
