способ прекондиционирования миокарда при операциях в условиях искусственного кровообращения

Формула изобретения

Способ прекондиционирования миокарда при операциях в условиях искусственного кровообращения, включающий пережатие аорты и создание двух эпизодов ишемии и реперфузии заданной продолжительности, отличающийся тем, что для создания ишемии через установленную антеградную кардиоплегическую канюлю осуществляют разгрузку левого желудочка и восходящей аорты, контролируемую по их спадению и падению давления в легочной артерии, а последующую реперфузию миокарда осуществляют оксигинированной кровью в нормотермическом режиме не ниже 36,0°C, нагнетаемой в устья коронарных артерий через корень аорты при полном закрытии аортального клапана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и может быть использовано для прекондиционирования миокарда при операциях в условиях искусственного кровообращения.

Операции в условиях искусственного кровообращения и кардиоплегии неминуемо сопровождаются определенной степенью ишемии миокарда. В зависимости от ее продолжительности и качества проведенной кардиоплегии, возможно ятрогенное ишемическое повреждение миокарда, что может привести к серьезным интра- и послеоперационным осложнениям, таким как инфаркт миокарда. Однако ишемическое повреждение миокарда не является единственной угрозой подобных вмешательств. После окончания основного этапа операции и восстановления коронарного кровотока, возможно возникновение реперфузионного повреждения, которое может носить не менее, а иногда и более серьезные последствия.

В экспериментах на собаках Murry в 1986 (Murry С.Е., Jennings R.В., Reimer K.A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium // Circulation. - 1986. - Vol.74. - № 5. - P. 1124-1136) впервые описал феномен ишемического прекондиционирования миокарда. Было замечено, что несколько эпизодов ишемии и реперфузии, которые осуществлялись путем пережатия передней межжелудочковой артерии лигатурой с последующим ее расслаблением, предшествующие длительному эпизоду ишемии, способствовали резкому снижению площади некроза миокарда в отличие от контрольной группы, в которой подобные эпизоды не проводились.

Известен способ прекондиционирования миокарда при операциях в условиях искусственного кровообращения, предусматривающий создание повторным наложением зажима на аорту двух эпизодов 2-минутной ишемии миокарда с последующей 3-минутной реперфузией перед продолжительной ишемией миокарда (Wu Z.K., Tarkka М.R., Pehkonen Е. et al. Beneficial effects of ischemic preconditioning on right ventricular function after coronary artery bypass grafting // Ann. Thorac. Surg. - 2000. - Vol.70. - № 5. - P.551-557.). Кардиопротективный эффект прекондиционирования проявлялся, в частности, в меньшей концентрации тропонина I в послеоперационном периоде и больших значениях фракции изгнания левого и правого желудочков и сердечного индекса.. В результате прекондиционирования сокращалось время искусственной вентиляции легких в послеоперационном периоде, и требовалась меньшая инотропная поддержка.

Недостатком, сдерживающим более широкое исследование и использование локального ишемического прекондиционирования в кардиохирургии, является частое наличие тяжелого атеросклеротического поражения аорты в месте наложения зажима. При этом многие кардиохирурги обоснованно предпочитают избегать повторных наложений зажима на аорту, т.к. это может приводить к серьезным осложнениям в виде тромбоза и атероэмболии дистальных артерий.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в исключении необходимости повторных пережатий аорты для создания эпизодов ишемии и реперфузи миокарда.

Заявленный технический результат достигается в способе прекондиционирования миокарда при операциях в условиях искусственного кровообращения, включающем пережатие аорты и создание двух эпизодов ишемии и реперфузии заданной продолжительности, в котором для создания ишемии через установленную антеградную кардиоплегическую канюлю осуществляют разгрузку левого желудочка и восходящей аорты, контролируемую по их спадению и падению давления в легочной артерии, а последующую реперфузию миокарда осуществляют оксигинированной кровью в нормотермическом режиме не ниже 36,0°С, нагнетаемой в устья коронарных артерий через корень аорты при полном закрытии аортального клапана.

Разгрузка левого желудочка и восходящей аорты через антеградную кардиоплегическую канюлю, контролируемая по спадению левого желудочка и восходящей аорты и падению давления в легочной артерии, и последующая реперфузии миокарда оксигинированной кровью в нормотермическом режиме не ниже 36,0°С, нагнетаемой в устья коронарных артерий через корень аорты при полном закрытии аортального клапана, обеспечивают эпизод ишемии и реперфузии, избегая при этом необходимости повторных пережатий аорты.

Разработанный способ применим для любых операций в условиях искусственного кровообращения при условии отсутствия значимой аортальной регургитации и возможности проведения антеградной кардиоплегии.

На фигуре представлена схема выполнения способа.

Способ осуществляют, например, следующим образом.

Аппарат искусственного кровообращения (АИК) может быть подключен по любой схеме, используемой рутинно в работе кардиохирургической клинике.

После подключения АИК и начала искусственного кровообращения, накладывают аортальный зажим 1 между аортальной канюлей 2 и антеградной кардиоплегической канюлей 3, которая может иметь отвод 4 для дренирования левого желудочка сердца.

Качество наложения зажима 1 и достижение полного пережатия аорты контролируют по кривой артериального давления на мониторе. Отсутствие на кривой давления пиков артериального давления свидетельствует о полном пережатии аорты и отсутствии поступления крови в коронарные артерии. В случае наличия признаков неполного пережатия аорты, позиция аортального зажима 1 должна быть скорректирована.

После пережатия аорты перфузиолог включает перфузионный насос, подключенный к отводу 4 антеградной кардиоплегической канюли 3, через которую осуществляется разгрузка левого желудочка сердца. Скорость работы насоса составляет 100-700 мл/мин в зависимости от показателей давления в легочной артерии и визуального осмотра хирургом левого желудочка и восходящей аорты, которые должны спасться. Разгруженное сердце работает в течение 3 минут, таким образом осуществляется ишемический эпизод прекондиционирования. Следующим этапом проводят реперфузию миокарда кровью из кардиотомного резервуара с температурой 36-37°С со скоростью 200-300 мл/мин в течение 3 минут. Необходимо осуществлять мануальный контроль давления в аорте по степени напряжения корня аорты, который будет свидетельствовать о полном закрытии аортального клапана. В случае отсутствия полного расправления аорты, скорость подачи крови через канюлю 3 должна быть увеличена. Если во время проведения реперфузии через антеградную канюлю 3 не происходит полного закрытия аортального клапана, увеличивают скорость потока оксигенированной крови до закрытия аортального клапана. Ишемический и репурфузионный периоды повторяют дважды, таким образом запускаются кардиопротективные эффекты ишемического прекондиционирования миокарда.

Способ иллюстрируется следующими клиническими примерами.

1. Пациент М., 49 лет, в течение последних 3 лет страдает ИБС, стабильной стенокардией напряжения на уровне 3 функционального класса. По данным коронарографии выявлено трехсосудистое поражение коронарных артерий. Установлены показания к проведению планового АКШ. На операции, после выполнения срединной стернотомии и выделения сосудов для шунтирования (левая внутренняя грудная артерия, большая подкожная вена с правой голени), выполнена перикардотомия, осмотрена аорта, признаков кальциноза и атеросклеротического поражения не выявлено, подключен АИК по схеме аорта-правое предсердие. Начато искусственное кровообращение. Температура крови 36,7°C, температура в пищеводе 36,4°C, температура в прямой кишке 36,1°C. Наложен зажим на аорту. Перфузионное давление 60/55 мм рт.ст, собственные выбросы сердца отсутствуют. Включен насос для разгрузки левого желудочка сердца со скоростью 400 мл в минуту. Достигнуто давление в легочной артерии 1/0 мм рт.ст. При визуальном контроле левый желудочек, легочная артерия и аорта в спавшемся состоянии. Скорость насоса снижена до 100 мл в минуту. По истечении 3 минут начата реперфузия через антеградную кардиоплегическую канюлю со скоростью 250 мл в минуту. Насос для разгрузки левого желудочка сердца выключен. Аорта расправилась, левый желудочек остался в спавшемся состоянии. Давление в легочной артерии 2/1 мм рт.ст. Через 3 минуты реперфузия остановлена, возобновлена работа насоса для разгрузки левого желудочка сердца со скоростью 100 мл в минуту. Через 3 минуту возобновлена реперфузия со скоростью 270 мл в минуту под мануальным контролем давления в восходящей аорте. Реперфузия проведена в течение 3 минут, после чего выполнена антеретроградная гиперкалиемическая (20 ммоль/л) кровяная изотермическая кардиоплегия в суммарном объеме 1000 мл. Начат основной этап операции.

2. Пациентка Ф., 57 лет, в течение последних 10 лет страдает ИБС, стабильной стенокардией напряжения на уровне 2-3 функционального класса. 3 года назад перенесла инфаркт миокарда в области передней стенки левого желудочка. По данным коронарографии выявлено трехсосудистое поражение коронарных артерий. Установлены показания к проведению планового АКШ. На операции, после выполнения срединной стернотомии и выделения сосудов для шунтирования (левая внутренняя грудная артерия, большая подкожная вена с правой голени), выполнена перикардотомия, осмотрена аорта, признаков кальциноза и атеросклеротического поражения не выявлено, подключен АИК по схеме аорта-правое предсердие. Начато искусственное кровообращение. Температура крови 36,5°С, температура в пищеводе 36,2°C, температура в прямой кишке 36,0°С.Наложен зажим на аорту. Перфузионное давление 63/57 мм рт.ст, собственные выбросы сердца отсутствуют. Включен насос для разгрузки левого желудочка сердца со скоростью 500 мл в минуту. Достигнуто давление в легочной артерии 2/1 мм рт.ст. При визуальном контроле левый желудочек, легочная артерия и аорта в спавшемся состоянии. Скорость насоса снижена до 100 мл в минуту. По истечении 3 минут начата реперфузия через антеградную кардиоплегическую канюлю со скоростью 250 мл в минуту. Насос для разгрузки левого желудочка сердца выключен. Аорта расправилась не полностью, левый желудочек остался в спавшемся состоянии. Давление в легочной артерии 2/1 мм рт.ст. Скорость реперфузии увеличена до 350 мл в минуту. Аорта полностью расправилась. Через 3 минуты реперфузия остановлена, возобновлена работа насоса для разгрузки левого желудочка сердца со скоростью 100 мл в минуту. Через 3 минуту возобновлена реперфузия со скоростью 350 мл в минуту под мануальным контролем давления в восходящей аорте. Реперфузия проведена в течение 3 минут, после чего выполнена антеретроградная гиперкалиемическая (20 ммоль/л) кровяная изотермическая кардиоплегия в суммарном объеме 900 мл. Начат основной этап операции.

Прекондиционирование по заявленному способу было проведено у 20 пациентов. У 8 пациентов (40%) имелись выраженные атеросклеротические изменения аорты, участки кальциноза, что существенно затрудняло выбор места наложения аортального зажима, а также делало невозможным и нежелательным повторные пережатия аорты для осуществления прекондиционирования по прототипу. Послеоперационный период у всех пациентов протекал без осложнений. В раннем послеоперационном периоде (7 суток) отсутствовала летальность и осложнения в виде больших сердечно-сосудистых событий. Все больные на первые сутки после операции были переведены на хирургическое отделение, а на 7 сутки на отделения реабилитации. Таким образом, это говорит об относительной безопасности используемого способа защиты миокарда.

Заявленный способ прекондиционирования миокарда не требует повторных пережатий аорты для создания эпизодов ишемии и реперфузи миокарда, является клинически безопасным и может быть использован как метод интраоперационной защиты миокарда у кардиохирургических больных.