Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Чернявский А.М.

Новосибирский НИИ патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина;
Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздравсоцразвития России, Москва

Карева Ю.Е.

Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Денисова М.А.

Центр хирургии аорты и коронарных артерий ФГБУ «ННИИ ПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России, Новосибирск, Россия

Эфендиев В.У.

Центр хирургии аорты и коронарных артерий ФГБУ «ННИИ ПК им. акад. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России, Новосибирск, Россия

Проблема предоперационного моделирования левого желудочка

Авторы:

Чернявский А.М., Карева Ю.Е., Денисова М.А., Эфендиев В.У.

Подробнее об авторах

Журнал: Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015;8(2): 4‑7

Просмотров: 355

Загрузок: 5

Как цитировать:

Чернявский А.М., Карева Ю.Е., Денисова М.А., Эфендиев В.У. Проблема предоперационного моделирования левого желудочка. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015;8(2):4‑7.
Cherniavskiĭ AM, Kareva IuE, Denisova MA, Efendiev VU. The problem of preoperative left ventricular modeling. Kardiologiya i Serdechno-Sosudistaya Khirurgiya. 2015;8(2):4‑7. (In Russ.).
https://doi.org/10.17116/kardio2015824-7

?>

В настоящее время смертность от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) занимает одно из первых мест в структуре причин смертности населения, в том числе и трудоспособного возраста (53,5%). При этом ишемическая болезнь сердца (ИБС) лидирует среди ССЗ по летальным исходам. По официальным данным Государственного научно-исследовательского центра профилактической медицины РФ, в России 49,8% случаев инвалидизации связано с развитием разных форм ИБС и ее осложнений.

Формирование аневризмы левого желудочка (ЛЖ) значительно ухудшает прогноз при ИБС. При адекватной медикаментозной терапии 5-летняя выживаемость  составляет не более 50%, а при резко сниженной сократительной способности миокарда ЛЖ — всего 10—20% за тот же период [3].

Неблагоприятный прогноз течения заболевания связан с истощением компенсаторных механизмов, развитием и прогрессированием сердечной недостаточности, нарушениями ритма сердца [6]. Кроме того, аневризмы ЛЖ потенциально тромбогенны, и в 40% случаев встречаются транзиторные эпизоды эмболий артериального русла [4].

Исходя из этого, возрастает роль хирургической коррекции постинфарктных аневризм ЛЖ с целью улучшения гемодинамики, а как следствие, снижения сердечной недостаточности, улучшения прогноза и качества жизни больных.

При формировании постинфарктной аневризмы ЛЖ его полость имеет тенденцию к формированию сферической формы, так как по закону Лапласа (Т=Рr/2h) при постоянном давлении в желудочке увеличение радиуса кривизны и снижение толщины стенки в зоне инфаркта приводят к увеличению напряжения мышечных волокон и к дальнейшему растяжению пораженной инфарктом стенки Л.Ж. Процесс дезорганизации архитектуры ЛЖ проявляется расширением его полости, изменением эллиптической формы на сферическую, что способствует прогрессированию дисфункции Л.Ж. Основываясь на знаниях расположения миокардиальных волокон, Борелли в 1660 г. [18] описал физиологическое поэтапное сокращение мышечных волокон, которое создает оптимальные условия для выброса крови в аорту и венозного возврата. Выявлено, что фракция выброса (ФВ) составляет 30%, если ориентация волокон поперечная, и увеличивается до 60% при их косом направлении; деформация волокон увеличивается по направлению к верхушке сердца. Теоретически можно уменьшить полость ЛЖ с целью уменьшения напряжения стенки жизнеспособного миокарда и восстановления функции ЛЖ, особенно если уменьшение полости сделано путем удаления нежизнеспособных тканей. Эти теоретические соображения привели к созданию различных хирургических методов пластики постинфарктных аневризм [20].

Если учесть, что по закону Франка—Старлинга ударный объем ЛЖ зависит от его конечного диастолического объема, то стоит предположить, что существует некая переломная точка перехода из стадии компенсации в стадию декомпенсации. Так, Ю.В. Белов и В.А. Вараксин [2] считают, что нашли такую переломную точку конечного диастолического объема ЛЖ, после которой происходит декомпенсация, а ударный объем уменьшается. По мнению авторов, пороговое значение конечного диастолического объема ЛЖ составляет 182,7±3,28 мл.

Длительное время аневризма сердца не подлежала хирургическому лечению в связи с тяжестью состояния больных, поэтому вмешательства носили случайный характер. Начиная с 40-х годов XX века, предложены различные виды пластики аневризмы Л.Ж. Оценивая многолетний хирургический опыт применения разных методик [21], сравнивая наиболее распространенные методы пластики аневризм ЛЖ, определить оптимальный хирургический подход для этой категории пациентов не удалось.

Вопрос о выборе метода пластики и формирования новой полости ЛЖ остается открытым. Основная цель хирургического лечения постинфарктной аневризмы ЛЖ —максимальное устранение участков асинергии и восстановление правильной геометрии Л.Ж. Недостаточная коррекция не улучшает показателей внутрисердечной гемодинамики, резко снижая эффективность оперативного вмешательства. Напротив, чрезмерная коррекция может вызвать деформацию и патологическое уменьшение полости ЛЖ, снижение ударного объема, что приведет к синдрому «малого выброса». Поэтому выбор метода хирургического лечения постинфарктных аневризм является крайне актуальным.

Некоторые авторы [17] выбор способа пластики проводят интраоперационно. На работающем сердце хирург пальпаторно определяет зону аневризмы и границы возможной резекции. На основании этих данных принимается решение об объеме вмешательства и методе пластики.

Эллиптическая форма сердца зависит от соотношения его короткой и длинной осей, которая в норме составляет 0,5 — индекс сферичности (ИФ). При определении ИФ выявить региональные нарушения сократимости верхушечной области сложно. Поэтому был введен дополнительный показатель, который можно рассчитать как соотношение апикальной и короткой осей по длинной оси сердца, так называемый апикальный индекс конусности [11]. Основываясь на этих данных, был создан манекен с заранее заданной формой. Применение манекена помогает интраоперационно определить оптимальный объем ЛЖ в соответствии с площадью поверхности тела пациента — 60 мл/м2, но не дает возможности четко определить рубцовую зону, что приводит к неправильному позиционированию верхушки сердца. Когда исходный конечно-диастолический объем (КДО) ЛЖ очень большой, при использовании манекена заданного объема риск выполнения неадекватной пластики возрастает. Кроме того, при использовании манекена основной акцент ставится на КДО ЛЖ здорового сердца без учета исходного снижения ударного объема у больных с аневризмой ЛЖ, что может привести даже на фоне оптимального КДО к снижению ударного объема и развитию острой сердечной недостаточности [16].

По мнению некоторых авторов [15], возможно изготовление аналога данного манекена из медицинской перчатки, что, по их мнению, делает данный способ моделирования практически универсальным. Но с его помощью трудно прогнозировать послеоперационные показатели сократимости ЛЖ, так как форма и размеры этого манекена в процессе аневризморафии могут быть деформированы и результат будет непредсказуемым.

Выбор метода пластики ЛЖ должен быть индивидуален для каждого пациента и основываться на данных инструментального обследования.

В настоящее время для выбора метода пластики постинфарктной аневризмы применяется предоперационное моделирование полости ЛЖ на основании данных эхокардиограммы (ЭхоКГ). Расчет допустимой площади резекции полости ЛЖ производят индивидуально, исходя из того, что ФВ сокращающейся части ЛЖ до операции должна соответствовать глобальной ФВ ЛЖ после операции. Такого же мнения придерживаются и ряд исследователей [1, 5, 12, 13], указывающих на то, что контрактильность миокарда вне зоны аневризмы достоверно отражает тяжесть исходного состояния больных и является определяющим прогностическим фактором течения послеоперационного периода. Наиболее точным с данной позиции является способ моделирования, предложенный А.М. Чернявским и соавт. [7]. Они разработали метод дооперационного моделирования ЛЖ, суть которого заключается в ЭхоКГ-оценке сократительной функции неаневризматической части ЛЖ, определении оптимального конечного диастолического объема ЛЖ и расчета площади выключения аневризмы Л.Ж. Метод требует интраоперационного измерения площади поверхности рубцовой зоны аневризмы и сравнения с предоперационной рассчитанной допустимой площадью выключения. При выполнении предоперационного моделирования, когда площадь резекции аневризмы и допустимая площадь выключения полости ЛЖ соответствуют друг другу, выполняется линейная пластика, или аутовентрикулопластика. Когда же площадь резекции аневризмы значимо больше допустимой площади выключения, выполняется эндовентрикулопластика с использованием синтетической заплаты [10].

Дополнительные, более точные расчеты объема коррекции не производили. Учитывая субъективный фактор при проведении ЭхоКГ-моделирования, вид пластики постинфарктной аневризмы хирург подбирает, как правило, исходя из собственного опыта.

Для определения зоны жизнеспособного и нежизнеспособного миокарда, кроме ЭхоКГ, также используют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию или позитронно-эмиссионную томографию, ядерную сцинтиграфию и магнитно-резонансную томографию (МРТ). Из перечисленных методов МРТ обладает рядом преимуществ. Во-первых, это получение 3-мерного изображения (в отличие от ЭхоКГ). При выполнении предоперационного исследования решают следующие задачи: определение зоны асинергии, объема ЛЖ, наличие и степень митральной недостаточности. При выполнении МРТ появилась возможность оценки эндокарда и эпикарда ЛЖ на всем протяжении, включая область верхушки [19]. При сравнительном анализе предоперационных и послеоперационных данных ЭхоКГ и МРТ были получены существенные различия. При выполнении ЭхоКГ-исследования недооценивались параметры ЛЖ, которые могли бы иметь значение в лечении основного заболевания [8]. Часто не удается получить адекватного изображения верхушки сердца, что серьезно ограничивает результаты предоперационного моделирования с помощью данного метода. При расчетах объемных показателей ЛЖ на ЭхоКГ ЛЖ условно принимается за эллипсоид. Данный факт приводит к искажению полученных результатов обследования, так как в процессе ремоделирования конфигурация сердца меняется вплоть до сферической. Тогда как расчет объемных показателей ЛЖ при МРТ осуществляется путем поэтапного рассмотрения поперечных снимков сердца, что сводит погрешности в расчетах к минимальным. Во-вторых, МРТ является неинвазивным методом без использования излучения, а также позволяет обнаружить мельчайшие изменения различных параметров, особенно при исследовании в условиях стресс-теста.

В литературе встречаются сообщения о возможности выполнения предоперационного моделирования ЛЖ, по данным МРТ, что связано с применением контрастного вещества, которое более активно накапливается в рубцовой зоне из-за наличия большого объема межклеточного вещества. Если при отсроченном контрастировании рубцовая зона занимает более 50% от толщины миокарда, ожидать восстановления функции ЛЖ при изолированном коронарном шунтировании не стоит. При поражении миокарда менее 50% от его толщины шанс улучшения функции ЛЖ после операции значительно возрастает [19].

Единичные сообщения о способах предоперационного моделирования ЛЖ по данным МРТ не позволяют оценить их результаты из-за отсутствия указаний на исходные и планируемые показатели функции ЛЖ и выбор метода пластики на основании этих данных.

Так, в сообщении K. Takeda и соавт. [14] представлены результаты хирургического лечения 15 пациентов с постинфарктной аневризмой ЛЖ, у которых в предоперационном периоде функциональные показатели ЛЖ, в том числе и зоны локальной сократимости, оценивались с помощью МРТ. Проведение стресс-теста в предоперационном периоде для определения скрытых зон нарушения перфузии не дало никаких количественных данных о степени фиброза миокарда. Исследование на МР-томографе проводилось в стандартном режиме, с контрастным усилением. По полученным данным определяли объем резекции. Все оперативные вмешательства выполнены одним хирургом в условиях искусственного кровообращения (ИК). Кроме пластики аневризмы ЛЖ, также одномоментно выполнялись аортокоронарное шунтирование, коррекция митральной недостаточности. Все пациенты перенесли оперативное вмешательство, госпитальной летальности не было. Послеоперационные гемодинамические показатели улучшились (КДО ЛЖ уменьшился со 169 до 105 мл, ФВ ЛЖ увеличилась с 20 до 31%). О методике выполнения предоперационного моделирования ЛЖ по данным МРТ и выборе способа пластики аневризмы сердца в данном сообщении не упоминается.

A. Chernjavsky и соавт. [10] сообщили о новом методе предоперационного моделирования по данным МРТ. На основании полученных данных создается 3D-модель полости ЛЖ, по которой определяется позиция синтетической заплаты. По данной методике прооперирован 41 пациент. При контрольной МРТ выявлено улучшение функциональных показателей ЛЖ (ФВ увеличилась с 18,3±4,3 до 31,3±3,3%; p=0,04). В послеоперационном периоде отмечалось уменьшение функционального класса сердечной недостаточности (41 пациент до операции имел NYHA III—IV против 39 — NYHA I—II после). Достоверно оценить полученные результаты на столь малом количестве прооперированных невозможно.

Исходя из всего изложенного выше, видно, что проблема хирургического лечения постинфарктных аневризм ЛЖ является актуальной. Вопросы предоперационного моделирования и выбора способа пластики аневризмы остаются нерешенными. Учитывая недостатки предоперационного моделирования ЛЖ при помощи ЭхоКГ, прежде всего его субъективность, предпринимаются попытки моделирования с помощью МРТ. В настоящее время нет четкой концепции выполнения предоперационного планирования геометрии Л.Ж. Кроме измерения стандартных показателей, необходимо разработать алгоритм моделирования ЛЖ по данным МРТ с учетом индивидуальных характеристик каждого пациента и оптимальных показателей функции ЛЖ в послеоперационном периоде, что позволит оптимизировать выбор способа реконструкции ЛЖ на операции, а в ряде случаев поможет избежать необоснованной коррекции. Решение данной проблемы возможно при совместной работе хирургов, специалистов МРТ, а также математиков, физиков и программистов. Создание алгоритма моделирования будущей полости ЛЖ позволит определить оптимальную площадь и линию резекции, обеспечивая хорошие послеоперационные результаты и сводя к минимуму риск развития синдрома «малого выброса». На основании математической модели можно будет четко обозначить детали проведения оперативного вмешательства в зависимости от размеров и положения рубцовой ткани, сформулировать рекомендации для хирургов, а также разработать показания и противопоказания к выполнению реконструктивных операций на ЛЖ, что позволит улучшить прогноз, качество жизни и отдаленную выживаемость пациентов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail