Имплантация механических протезов малого диаметра в аортальную позицию

Ежегодно в мире имплантируются примерно 300 000 протезов клапанов сердца, при этом лидирующее место занимает аортальный клапан. Среди всех размеров аортальных протезов на долю малых, по данным различных источников, приходится до 20—44% [5, 8, 9, 20]. Основной проблемой при имплантации протезов малого диаметра является риск развития синдрома пациент-протез-несоответствие (ППН), который впервые был описан S. Rahimtoola в 1978 г. Последний представляет собой симптомокомплекс, в основе которого лежит несоответствие размера нормально функционирующего протеза площади поверхности тела больного [19]. Клинически синдром ППН проявляется сохранением в послеоперационном периоде высоких транспротезных градиентов давления, ухудшением процессов обратного ремоделирования полостей сердца, замедленным уменьшением гипертрофии миокарда левого желудочка (ЛЖ) [1, 3, 4]. В зависимости от тяжести синдром ППН разделяют на средний при значении индекса эффективной площади отверстия (iEOA) от 0,65 до 0,85 см²/м² и тяжелый при iEOA ≤0,65 см²/м² [17].

Сегодня существует много методик, позволяющих расширить фиброзное кольцо аортального клапана и избежать синдрома ППН [14]. Наиболее часто используемые техники Nicks-Nunez и Rittenhouse-Manouguian относятся к так называемым «задним группам» и затрагивают только заднюю полуокружность фиброзного кольца. Это позволяет имплантировать протез на 1—2 размера больше [6]. Операция Konno-Rastan («передняя группа») сложнее и сопряжена с большим количеством осложнений, поэтому, несмотря на возможность наибольшего расширения корня аорты, ее чаще применяют у детей с субаортальным стенозом для устранения обструкции выводного тракта ЛЖ [21]. Преимущество этих операций заключается в значительном снижении риска возникновения синдрома ППН [13]. Однако при этом увеличивается время искусственного кровообращения и ишемии миокарда, что в некоторых ситуациях может негативно повлиять на исход операции, особенно у тяжелых больных пожилого и старческого возраста [2, 22].

Недостатки вышеперечисленных методов и частая имплантация протезов малого диаметра побудили к усовершенствованию старых моделей протезов и созданию современных моделей с увеличенной площадью эффективного отверстия, позволяющих уменьшить частоту возникновения и тяжесть синдрома ППН. Прогресс произошел как среди биологических, так и среди механических протезов. Появились новые модели биологических протезов: Carpentier-Edwards Perimount Magna и Magna Ease (Edwards Lifesciences, Ирвайн, Калифорния), Hancock II (Medtronic, Миннеаполис, США), Mitroflow (Sorin Group, Арвада, США); механические модели — Carbomedics Orbis (LivaNova, Арвада, США), ATS—AP (ATS Medical (сейчас MEDTRONIC OPEN PIVOT MECHANICAL HEART VALVES), Миннеаполис, США), On-X (CryoLife, Кеннесо, США), SJM Regent (St. Jude Medical, Сент-Пол, Миннесота).

Однако исследования по проблеме малых протезов и сопутствующего синдрома ППН неоднозначны и иногда противоречивы. Поэтому проблема протезов малого диаметра остается актуальной по сей день.

Цель исследования — изучить непосредственные и отдаленные результаты протезирования аортального клапана механическими протезами малого диаметра.

В отделении хирургии пороков сердца РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского с 2007 по 2017 г. изолированное протезирование аортального клапана механическими протезами малого диаметра выполнено у 123 больных. Больные были разделены на две группы: 1-я группа включала пациентов, которым имплантировали протезы с увеличенной площадью эффективного отверстия (n=65), 2-я группа (n=58) включала больных, которым имплантировали протезы с обычным отверстием (рис. 1).

Рис. 1. Модели имплантированных протезов по группам.

Средний возраст больных в 1-й группе составил 55,1±10,7 года (от 19 до 72 лет), во 2-й группе — 57,6±9,0 года (от 31 года до 74 лет). В структуре этиологии порока в обеих группах преобладали дегенеративные изменения и двустворчатый аортальный клапан. По функциональному классу сердечной недостаточности и сопутствующим заболеваниям больные были сопоставимы в обеих группах. По данным трансторакальной эхокардиографии, у пациентов из 1-й группы отмечалась более выраженная гипертрофия миокарда ЛЖ, чем у пациентов из 2-й группы: толщина задней стенки левого желудочка (ТЗСЛЖ) составила 1,5±0,2 и 1,4±0,2 см (p<0,05), толщина межжелудочковой перегородки (ТМЖП) — 1,5±0,1 и 1,4±0,2 см (p<0,05), масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ) — 282,8±80,7 и 254,5±74,1 г (p<0,05) соответственно. Больные в группах также отличались по площади поверхности тела (ППТ) — 1,8±0,2 м² против 1,7±0,2 м²(табл. 1).

Таблица 1. Клинико-инструментальная характеристика больных в дооперационном периоде

Примечание. NYHA — классификация сердечной недостаточности согласно Нью-Йоркской кардиологической ассоциации; АГ — артериальная гипертензия, ИБС — ишемическая болезнь сердца, ОНМК — острое нарушение мозгового кровообращения, ВПС — врожденный порок сердца, ИЭ — инфекционный эндокардит, КДР — конечно-диастолический размер, ИММ — индекс массы миокарда.

Все операции выполнялись через продольную срединную стернотомию в условиях искусственного кровообращения и фармакохолодовой кардиоплегии. Подбор протеза выполнялся интраоперационно с помощью измерительных шаблонов с учетом ППТ пациента и эффективной площади отверстия, указанной в паспорте протеза, для того, чтобы избежать выраженного синдрома ППН.

Статистический анализ проводился с помощью пакета программ Statistica 8. Для оценки выживаемости использовали метод Kaplan—Meier. Для анализа предикторов госпитальной летальности применяли логистическую регрессию с расчетом отношения шансов (ОШ), 95% доверительного интервала (95% ДИ) и уровня значимости (р). Различия считали достоверными при p<0,05.

Общая госпитальная летальность составила 1,6% (по одному больному из каждой группы). Причинами летальности были внезапная сердечная смерть (2-я группа) и полиорганная недостаточность (1-я группа). Из нелетальных осложнений наиболее частым было нарушение ритма в виде пароксизмальной фибрилляции предсердий, купированной инфузией кордарона (табл. 2).

Таблица 2. Летальность и структура осложнений в раннем послеоперационном периоде

По данным трансторакальной эхокардиографии, у всех больных отмечено достоверное уменьшение транспротезных градиентов давления и массы миокарда левого желудочка (табл. 3). При сравнении двух групп наилучшие гемодинамические и функциональные показатели были отмечены на протезах с увеличенным эффективным отверстием (1-я группа). Так, в раннем послеоперационном периоде в 1-й группе максимальный (P_max) и средний (P_mean) градиенты давления на протезе составили 23,2±7,8 и 12,0±4,6 мм рт.ст., во 2-й группе — 28,7±9,5 и 15,4±5,3 мм рт.ст. соответственно (p<0,05). Эффективная площадь отверстия в 1-й группе была достоверно больше, чем во 2-й группе (1,9±0,2 и 1,8±0,1 см² соответственно). Значимого отличия индекса эффективной площади отверстия в обеих группах не отмечено, что связано с большей ППТ пациентов в 1-й группе.

Таблица 3. Эхокардиографические показатели в дооперационном, раннем и отдаленном послеоперационных периодах

Примечание. ФВ — фракция выброса.

Одним из важных показателей эффективности функционирования протезов малого диаметра является регресс гипертрофии миокарда левого желудочка. Расчет ММЛЖ мы выполняли с помощью формулы, предложенной R.B. Devereux: ММЛЖ=0,8×[0,4×(ТМЖП³+ТЗСЛЖ³+КДР³)+КДР³]+0,6. Регресс массы миокарда вычисляли на основании разницы исходного индекса массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ) и ИММЛЖ в послеоперационном периоде. В 1-й группе уже в раннем послеоперационном периоде отмечался значимый регресс гипертрофии миокарда, который составил 23%. Во 2-й группе регресс был значительно меньше и составил 12,5%.

В отдаленном послеоперационном периоде, который в среднем составил 6,9 года (от 2,3 года до 12 лет), было прослежено 107 (89%) пациентов. У большинства больных отмечалось уменьшение симптомов сердечной недостаточности и улучшение клинического состояния (рис. 2). По данным эхокардиографии, в 1-й группе отмечалось значимое преимущество гемодинамических параметров. Транспротезные градиенты давления в 1-й и 2-й группах составили 24,9±9,0/13,5±5,3 и 28,9±8,5/15,5±5,3 мм рт.ст. (p<0,05), эффективная площадь отверстия 1,8±0,2 и 1,7±0,2 см² соответственно (p<0,05) (табл. 3). Синдром ППН в 1-й группе наблюдался у 9 (16,7%) больных, в том числе тяжелой степени — у 2 (3,7%) пациентов, средней степени — у 7 (13%) больных. Во 2-й группе синдром ППН наблюдался у 11 (24%) больных, включая 3 (6,5%) пациентов с тяжелым несоответствием и 8 (17,5%) больных с умеренным ППН.

Рис. 2. Распределение больных по ФК хронической сердечной недостаточности в отдаленном послеоперационном периоде.

Отдаленная летальность составила 6% (7 больных). В 1-й группе умерли 3 (4,7%) больных от прогрессирования хронической сердечной недостаточности (n=1), внезапной сердечной смерти (n=1) и по неизвестной причине (n=1). Во 2-й группе умерли 4 (7%) больных от сердечной недостаточности (n=2), внезапной сердечной смерти (n=1), осложнений вирусной инфекции (пневмония) (n=1). Выживаемость к двенадцатому году по Kaplan—Meier в 1-й группе составила 94%, 11-летняя выживаемость во 2-й группе — 82% (рис. 3).

Рис. 3. Отдаленная выживаемость по Kaplan—Meier в обеих группах.

Для определения предикторов летальности в отдаленном периоде мы применили логистическую регрессию с расчетом ОШ, 95% ДИ и уровня значимости (р). В анализ были включены следующие факторы риска: возраст, пол, тяжелая гипертрофия ЛЖ, сохраняющаяся после операции (ТМЖП ≥1,4 см, ТЗСЛЖ ≥1,4 см, ИММЛЖ ≥122 г/м² для женщин и ≥149 г/м² для мужчин), синдром ППН (iEOA ≤0,85 см²/м²), сопутствующие заболевания (сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), энцефалопатия). В таблице 4 указаны результаты анализа, по данным которого статистически значимыми предикторами отдаленной летальности были возраст (ОШ 8,55, 95% ДИ 1,02—71,4, p=0,0475) и ХОБЛ (ОШ 12,0, 95% ДИ 2,51—57,2, p=0,0019). Все остальные предикторы, включая выраженную гипертрофию миокарда ЛЖ и синдром ППН, не являлись достоверными факторами риска отдаленной летальности (p>0,05) (табл. 4).

Таблица 4. Результаты однофакторного логистического регрессионного анализа

Таким образом, мы получили хорошие клинические и гемодинамические результаты протезирования аортального клапана механическими протезами малого диаметра. Общая госпитальная летальность составила 1,6%, общая отдаленная летальность — 6%. Протез-ассоциированная летальность отсутствовала. Статистически значимыми предикторами отдаленной летальности были возраст (ОШ 8,55, 95% ДИ 1,02—71,4, p=0,0475) и ХОБЛ (ОШ 12,0, 95% ДИ 2,51—57,2, p=0,0019). По данным эхокардиографии, отмечалось значимое снижение транспротезных градиентов давления и выраженный регресс гипертрофии миокарда ЛЖ. При сравнении двух групп было отмечено значимое преимущество моделей с увеличенной эффективной площадью отверстия, несмотря на то, что у пациентов с этими протезами ППТ была достоверно больше, чем у больных, которым имплантировали стандартные модели.

Протезы малого диаметра часто применяются в хирургии аортального клапана, однако из-за риска развития синдрома ППН и вытекающих из этого последствий замена аортального клапана малыми протезами вызывает определенные опасения у хирурга. Появление моделей с увеличенной площадью эффективного отверстия привело к прогрессу и значительному улучшению результатов хирургического лечения. Так, J. Fallon и соавт. [9] отмечают, что со временем благодаря все большему применению усовершенствованных протезов произошел значительный позитивный сдвиг в результатах протезирования аортального клапана протезами малого диаметра. Так, встречаемость средней/тяжелой степени синдрома ППН в 2004 г. составила 60,1 и 13,8%, а в 2014 г. средняя/тяжелая степень несоответствия наблюдались у 46,8 и 6,2% больных соответственно. Стоит отметить, что при имплантации 43,9% (n=26291) протезов малого диаметра только 3,2% пациентам выполнялась пластика корня аорты.

В нашей работе синдром ППН чаще наблюдался у пациентов, которым имплантировали обычные модели (9 (16,7%) больных в 1-й группе и 11 (24%) больных во 2-й группе), и не влиял на отдаленную летальность. В других работах также не было отмечено значимого влияния ППН на отдаленную летальность [7, 11, 12, 16, 18].

В исследовании E. Prifti и соавт. [18] госпитальная летальность у больных с протезами St. Jude Medical Regent 19 мм составила 5,3% и была значимо выше в группе больных, которым выполняли аннулопластику (14,3% против 4%, p=0,037). Средние градиенты давления на протезе при выписке и через год после операции составили 19,0±9,0 и 15,2±6,5 мм рт.ст. соответственно. Выживаемость через 1, 2 и 3 года после операции составила 99,5, 97,5 и 96,7% соответственно. Значимыми предикторами отдаленной летальности были возраст (p=0,015), ФВ ЛЖ ≤35% (p=0,043), операции на сердце в анамнезе (p=0,031), сочетанные операции (p=0,00002) и аннулопластика (p=0,015). В исследовании H. Okamura и соавт. [15] госпитальная летальность составила 2,6%. В нашей работе в раннем послеоперационном периоде умерли 2 (1,6%) больных.

J. De Oliveira и соавт. [16], оценивая отдаленные результаты хирургического лечения аортальных пороков, обнаружили, что синдром ППН отмечался у 17 (16,8%) пациентов и не влиял на летальность. Общая 10-летняя выживаемость составила 91,3% при изолированном протезировании аортального клапана и 73,1% при сочетанных операциях. Предикторами высокой летальности были исходно сниженная сократительная способность миокарда ЛЖ, возраст и сопутствующие операции.

В нашем исследовании значимыми предикторами отдаленной летальности были только возраст (ОШ 8,55, 95% ДИ 1,02—71,4, p=0,0475) и ХОБЛ (ОШ 12,0, 95% ДИ 2,51—57,2, p=0,0019). Выживаемость по Kaplan—Meier через 12 лет после операции составила 92% в 1-й группе и 82% во 2-й группе.

В работе J. You и соавт. [23] синдром ППН отмечался в 18,7% случаев и не влиял на отдаленную летальность. Независимыми факторами риска были возраст, женский пол, ИБС и низкий уровень гемоглобина.

В исследовании D. Hernandez-Vaquero и соавт. [10] синдром ППН отмечался у 27,6% больных и достоверно увеличивал функциональный класс сердечной недостаточности (p<0,001) и частоту кардиальных осложнений в отдаленном послеоперационном периоде (p<0,001), но при этом не влиял на отдаленную летальность (p=0,36).

Механические протезы малого диаметра обеспечивают хорошие результаты протезирования аортального клапана. При сравнении стандартных и усовершенствованных протезов наблюдается преимущество последних, учитывая их достоверно большую площадь эффективного отверстия и меньшие транспротезные градиенты давления как в раннем, так и в отдаленном послеоперационном периоде.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.