Введение

Хроническая окклюзия общей сонной артерии (ОСА) встречается редко (примерно у 2% пациентов с ишемическими цереброваскулярными заболеваниями), однако в большинстве случаев приводит к развитию неврологических симптомов вследствие недостаточности мозгового кровоснабжения [1]. Международные клинические рекомендации предлагают выполнять операции реваскуляризации головного мозга при симптомной окклюзии ОСА [2], хотя оптимальный метод хирургического лечения остается предметом дискуссий из-за ограниченного числа наблюдений. В литературе описано менее 300 случаев хирургической реваскуляризации при окклюзии ОСА [3—6], и отмечается нехватка обобщенных данных и четких руководств по ведению этой патологии. Перекрестное (сонно-сонное) шунтирование представляет собой сосудистый шунт между правой и левой ОСА, позволяющий восстановить кровоток в бассейне окклюзированной ОСА за счет контралатеральной стороны (рис. 1).

Рис. 1. Хирургическое вмешательство на сонных артериях свиньи. Схема.

Создается перекрестное шунтированием между обеими общими сонными артериями (ОСА) при помощи аутографта или искусственного шунта. Графт проводится в ретрофарингеальном пространстве. На субдоминантную ОСА накладывается лигатура — модель окклюзии.

Этот метод применяется в случае проксимального поражения брахиоцефальных артерий, когда стандартная открытая реваскуляризация (например, каротидная эндартерэктомия) или эндоваскулярное вмешательство невозможны или неэффективны. Результаты ряда исследований свидетельствует, что сонно-сонное шунтирование при правильных показаниях является безопасным и эффективным вмешательством с низким риском развития инсульта и высокой проходимостью шунта при длительном наблюдении [2]. Так, по данным C. Klonaris и соавт. [1], проходимость перекрестных каротидных шунтов достигает 94% (с оценкой через 12—84 мес), а выживаемость без инсульта — 98% за период наблюдения 25,6±11,2 мес. Перекрестный шунт на шее может выполняться с использованием как аутологичного сосудистого трансплантата (например, аутовенозного графта), так и искусственного синтетического протеза [4]. Выбор типа шунта зависит от клинической ситуации и предпочтений хирурга: аутологичные вены характеризуются биосовместимостью, однако требуют правильной ориентации (учета направления клапанов) во избежание тромбоза, тогда как современные политетрафторэтиленовые (PTFE) протезы широко доступны и обеспечивают достаточную прочность просвета; некоторые авторы рекомендуют отдавать предпочтение синтетическим графтам при тоннелировании шунта ретрофарингеально во избежание перегибов и компрессии венозного трансплантата. Клинические наблюдения показывают сопоставимую эффективность аутовенозных и искусственных шунтов: в частности, в нейрохирургической практике успешно применялся аутовенозный сафенный трансплантат для перекрестного шунтирования ОСА с улучшением перфузии головного мозга и успешной профилактикой эпизодов ишемии [6], тогда как крупные серии сосудистых операций преимущественно на основе PTFE-графтов также демонстрируют благоприятные отдаленные результаты [7]. Несмотря на положительные клинические результаты, перекрестное шунтирование ОСА остается редкой и технически сложной операцией, вследствие чего молодые нейрохирурги и сосудистые хирурги имеют ограниченные возможности для приобретения практического опыта. Имеющиеся модели обучения сосудистому шунтированию (анатомические муляжи, курсы на биотканях, виртуальные симуляторы) зачастую не в полной мере воспроизводят реальные операционные условия и гемодинамические особенности вмешательства либо требуют значительных ресурсов (например, использование трупного материала или вивария) [8]. В связи с этим создание достоверной экспериментальной in vivo модели сонно-сонного шунтирования представляется актуальным. Такая модель позволит изучать гемодинамические изменения при перекрестном шунтировании магистральных артерий шеи и совершенствовать микрохирургическую технику, повышая готовность специалистов к редким, но критически важным вмешательствам.

Материал и методы

Исследование проводилось на базе кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. В качестве экспериментальной модели выбраны половозрелые свиньи породы ландрас массой 30—50 кг. Свиньи широко используются в сосудистых и нейроэндоваскулярных исследованиях благодаря сходству с человеком по анатомо-физиологическим параметрам кровообращения [9]. В частности, диаметр ОСА у свиньи (4—5 мм) сопоставим с таковым у человека. Все процедуры были одобрены ЛЭК ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» (протокол №03-23 от 16.02.2023) и проводились в соответствии с международными нормативами, включая ARRIVE-guidelines и рекомендации по содержанию лабораторных животных [10].

Предоперационная подготовка и анестезиологическое обеспечение. Перед операцией животных выдерживали на голодной диете в течение 12 ч. После катетеризации периферической вены осуществляли седацию (пропофол 1 мг/кг внутривенно) и последующую премедикацию (метоклопрамид 10 мг, дексаметазон 4 мг, кеторолак 60 мг, парацетамол 1 г). После этого выполняли интубацию трахеи под внутривенной седацией с последующим переводом на ингаляционную анестезию (изофлуран в смеси O₂/воздух, FiO₂ 30—40%). Анестезия поддерживалась в сочетании с внутривенной анальгезией. Животное укладывали на спину. Обязательными были мониторинг электрокардиограммы, инвазивного артериального давления, капнографии, пульсоксиметрии и термометрии. Проводили катетеризацию мочевого пузыря и пункционную установку центрального венозного катетера для инфузий. Дополнительно выполняли шейную регионарную блокаду по Вишневскому 0,25% раствором новокаина для интра- и послеоперационного обезболивания.

Хирургический этап. Оперативное вмешательство моделировало перекрестное шунтирование ОСА. С обеих сторон шеи по переднему краю грудинно-ключично-сосцевидной мышцы выполняли продольные разрезы длиной 6—7 см. Послойно вскрывали мягкие ткани и фасциальные футляры; левую и правую ОСА выделяли на протяжении и брали на держалки (рис. 2).

Рис. 2. Проекция разреза мягких тканей по переднему краю ГКСМ (а) и выделенная левая ОСА (б).

Основные этапы шунтирования включали следующее:

— Формирование ретрофарингеального туннеля. Посредством тупого выделения создавали пространство позади глотки, через которое проводили сосудистый графт.

— Наложение проксимального анастомоза (рис. 3, а): внутривенно вводили гепарин (2500 МЕ) для системной антикоагуляции. Левую ОСА временно пережимали сосудистыми зажимами, после чего к ее боковой стенке подшивали конец шунта («конец-в-бок» непрерывным сосудистым швом Prolene 6-0). После наложения проксимального анастомоза зажимы с левой ОСА снимали (дистальный, затем проксимальный), восстановив кровоток по графту, предварительно пережатому клипсой. Гемостаз в зоне шва достигался приложением гемостатической губки и окисленной целлюлозы (Surgicel).

Рис. 3. Проксимальный анастомоз «конец-в-бок» между левой ОСА и искусственным графтом (а), и дистальный анастомоз «конец-в-бок» между правой ОСА и искусственным графтом (б).

— Наложение дистального анастомоза (рис. 3, б): правую ОСА пережимали и аналогично выполняли анастомоз конец-в-бок второго конца графта с правой ОСА. Для удаления воздуха из просвета шунта перед снятием зажимов ненадолго открывали просвет графта. Проксимальный от анастомоза сегмент правой ОСА лигировали (имитация окклюзии ОСА). Затем поочередно снимали зажимы с правой ОСА (дистальный, затем проксимальный) и с самого графта, обеспечивая непрерывный кровоток. При необходимости дополнительно использовали местные гемостатические средства. Среднее время пережатия ОСА составило 40 мин. После установки шунта в рану помещали дренаж; операционную рану ушивали послойно, накладывали асептическую повязку.

Особенности выбора шунта. Использовали два типа сосудистых трансплантатов. В первом и втором экспериментах применяли искусственный протез — фторопластовый PTFE-графт (Gore-Tex) диаметром 5 мм. В третьем случае в качестве аутографта использовали изолированную бедренную артерию свиньи длиной около 14 см. Забор аутографта осуществляла отдельная бригада: через разрез на переднемедиальной поверхности бедра выделяли бедренную артерию на протяжении, перевязывали боковые ветви и извлекали сегмент необходимой длины (рис. 4). Изъятую артерию промывали гепаринизированным изотоническим раствором хлорида натрия и хранили в растворе папаверина до пересадки. Перед анастомозированием с аутографта аккуратно удаляли адвентицию микрохирургическим способом.

Рис. 4. Этапы формирования аутографта из изолированной бедренной артерии свиньи.

а — проекция бедренной артерии на переднемедиальной поверхности бедра; б — бедренная артерия выделена на держалках; в — выделение аутографта длиной 14 см в соединительнотканном футляре.

Наложение проксимального и дистального анастомозов с использованием аутографта проводили по той же технике, что и с синтетическим графтом.

В литературе описано применение как синтетических сосудистых протезов (ePTFE, дакрон), так и аутовенозных шунтов для каротидных кросс-байпасов [1]. Однако для ретрофарингеального проведения через шею предпочтение отдается протезу: в отличие от вены он менее подвержен перегибам и компрессии на изгибах. В нашем эксперименте синтетический PTFE-графт обладал достаточной жесткостью и просветом, сопоставимым с диаметром ОСА, а аутогенный графт обеспечивал биосовместимость. Сравнение этих вариантов позволит оценить их преимущества и недостатки в дальнейших исследованиях.

Верификация шунта и мониторинг гемодинамики. Для оценки непосредственной проходимости шунта и гемодинамического эффекта проводили интраоперационный контроль кровотока. После наложения анастомозов визуально оценивали пульсацию графта и адекватное наполнение дистальных отделов правой ОСА. Кроме того, применяли контактную допплерографию: ультразвуковой допплеровский датчик (система Биосс Ангиодин-УК) прикладывали к стенке сосудов. Измеряли линейную скорость кровотока (ЛСК) в левой ОСА (донор) и правой ОСА (реципиент) до и после шунтирования, а также регистрировали скорость кровотока в самом шунте. Этот метод количественной оценки кровотока зарекомендовал себя в экспериментальных и клинических условиях, показывая высокую корреляцию с прямыми методами измерения потока.

Послеоперационный уход. После выведения из наркоза животных переводили на самостоятельное дыхание и круглосуточное наблюдение. Ежедневно осуществляли оценку неврологического статуса (поведение, реакция на раздражители, координация, двигательная активность) для выявления возможных ишемических нарушений. Адекватное обезболивание обеспечивалось многокомпонентной терапией: нестероидные противовоспалительные препараты (кеторолак 0,5—1 мг/кг внутримышечно каждые 8 ч) и парацетамол применяли в первые 3 дня после операции. Антибиотикопрофилактику проводили цефазолином (1,0 г внутривенно 2 раза в сутки, 3 дня) для предупреждения раневой инфекции. Для профилактики тромбоза шунта все животные получали антитромботическую терапию: с первых суток назначали ацетилсалициловую кислоту (100 мг/сут внутрь).

Все животные хорошо перенесли вмешательство: в течение первых суток отмечалось полное восстановление активности (животные принимали корм, проявляли двигательную активность), очаговой неврологической симптоматики не выявлено. Это указывает на успешное функционирование перекрестного шунта и отсутствие гемодинамически значимого снижения мозговой перфузии со стороны донорской артерии.

Результаты

В результате трех проведенных операций удалось сформировать три функционирующих перекрестных сосудистых шунта (два из искусственного PTFE-графта и один из аутографта бедренной артерии). Их проходимость подтверждена данными ЛСК, измеренной при контактной допплерографии (табл. 1): средняя скорость в просвете шунтов составила около 58,3 см/с. ЛСК в правой ОСА до окклюзии (т.е. в интактной правой ОСА) и после окклюзии (в правой ОСА дистальнее наложенного шунта) оказалась сопоставимой (в среднем 63,3±11,55 см/с, и 70±10 см/с соответственно). Иными словами, кровоток в ранее окклюзированной правой ОСА был полностью восстановлен за счет притока через перекрестный шунт из бассейна контралатеральной (левой) ОСА во всех трех экспериментах. При этом ЛСК в донорской, левой ОСА до и после шунтирования практически не изменилась (в среднем 86,7±11,55 см/с до операции и 76,7±5,77 см/с после шунтирования), что свидетельствует об отсутствии гемодинамической компрометации мозгового кровообращения со стороны сосуда-донора (рис. 5). Клинически это подтверждается тем, что все животные в первые сутки после вмешательства оставались в ясном сознании, без очагового неврологического дефицита и с сохранной активностью в пределах вивария. Таким образом, представленная модель перекрестного шунтирования демонстрирует эффективное восстановление перфузии окклюзированной сонной артерии без развития гипоперфузии головного мозга ни в бассейне реципиента, ни в бассейне донора, даже при отборе значительного объема крови из сосуда-донора. Приведенные данные в табл. 1 демонстрируют, что как синтетический PTFE-графт, так и аутологичный сосуд (артериальный аутографт) способны обеспечить удовлетворительный кровоток в системе перекрестного шунта. В третьем эксперименте, несмотря на использование аутографта, ЛСК в шунте достигала 100 см/с, что сопоставимо и даже несколько выше, чем показатели в синтетических шунтах первых двух опытов.

Рис. 5. Данные контактной допплерографии: эксперимент 1 (а, б) и эксперимент 2 (в, г).

а, в — ЛСК правой ОСА дистальнее анастомоза; б, г — ЛСК шунта (б — искусственный графт, г — поверхностная бедренная артерия). ЛСК — линейная скорость кровотока.

Таблица 1. Линейная скорость кровотока в правой и левой общих сонных артериях до и после шунтирования, а также в просвете шунта*, ЛСК, см/с

Примечание. * — данные по трем экспериментам. Во всех трех случаях выполнялось лигирование правой ОСА проксимальнее зоны анастомоза (модель окклюзии правой ОСА). ОСА — общая сонная артерия.

Таким образом, оба типа шунтирующих графтов обеспечили адекватную гемодинамику окклюзированной артерии.

Помимо оценки гемодинамики данная in vivo модель оказалась ценной для отработки техники сосудистых вмешательств. Полученные нами данные показывают выраженный «эффект обучения»: с каждым последующим экспериментом длительность операции и пережатия сосудов сокращалась (табл. 2). Если первая операция длилась дольшее 5 ч, то третья — около 4,5 ч, несмотря на добавление этапа забора аутографта. Длительность ишемии (пережатия) левой и правой ОСА удалось сократить с 60 мин (в первом опыте) до 30 мин в третьем, что существенно повышает безопасность процедуры. Это свидетельствует об очевидном прогрессировании навыков хирургической бригады и эффективности модели для тренировки нейрохирургов в выполнении сосудистых анастомозов.

Таблица 2. Время операции и время пережатия левой и правой ОСА в 3 экспериментах*, мин

Примечание. * — в третьем эксперименте добавлен дополнительный этап — выделение аутографта — поверхностной бедренной артерии.

Согласно данным, представленным в табл. 2, даже с учетом усложнения протокола в третьем опыте (необходимость выделения аутологичного графта) суммарное время вмешательства и ишемическая пауза были минимальными.

Обсуждение

Полученные в результате эксперимента данные согласуются с клиническими наблюдениями, в которых применяются как искусственные, так и аутологичные материалы, например, при перекрестном шунтировании ОСА у пациентов чаще используют PTFE-графты, демонстрирующие высокую проходимость, хотя аутовена также рассматривается как жизнеспособная альтернатива [10]. В литературе подчеркивается важность объективной оценки кровотока через шунт для подтверждения его функциональной состоятельности: допплеровская ультрасонография считается чувствительным методом диагностики окклюзий сонных артерий и контроля эффективности реваскуляризации [11].

Отсутствие снижения ЛСК в донорской (левой) ОСА после наложения шунта указывает, что перфузия в бассейне левой внутренней сонной артерии не страдает при оттоке крови через перекрестный анастомоз. Фактически коллатеральный резерв левой ОСА оказался достаточным для поддержания двустороннего мозгового кровообращения. Этот вывод находится в соответствии с данными международных исследований, показывающих безопасность подобного перераспределения кровотока. В частности, в сериях клинических случаев отмечается низкий риск развития ишемических осложнений при перекрестном шунтировании: в одном из крупнейших исследований, включавшем 146 пациентов, частота развития инсульта в периоперационном периоде не превышала 4% (1 летальный исход — 0,7%) [1]. Долговременные результаты также свидетельствуют о надежности перекрестного шунтирования ОСА: первичная пожизненная проходимость такого анастомоза достигает почти 88% на 3 года, вторичная — около 92%, а 4-летняя выживаемость без инсульта — около 94% [7]. Эти данные подтверждают, что перекрестный анастомоз сонных артерий является безопасной и эффективной процедурой для восстановления мозгового кровообращения при окклюзиях брахиоцефальных артерий.

Следует отметить, что окклюзия ОСА встречается относительно редко, и оптимальная тактика лечения до сих пор окончательно не определена. В связи с этим результаты нашего эксперимента демонстрируют перспективный подход реваскуляризации, расширяющий арсенал нейрохирургов в случаях, когда стандартные методы затруднительны или противопоказаны. Ранее сообщалось о единичных успешных применениях перекрестного каротидного шунтирования у «сложных» пациентов как альтернативы более травматичным вмешательствам [4], что подчеркивает клиническую значимость исследования параметров таких шунтов на экспериментальных моделях.

Уменьшение длительности операций в эксперименте отражает как совершенствование технических приемов, так и рост уверенности оперирующего хирурга. Известно, что опыт бригады и количество выполненных процедур напрямую влияют на исходы сосудистых операций. Так, в ряде обзоров установлена выраженная зависимость результатов от объема выполняемых вмешательств: централизация каротидной хирургии в высоко-опытных клиниках ассоциируется со снижением периоперационной смертности и частоты развития осложнений [12]. Следовательно, возможность отрабатывать навыки на экспериментальных моделях непосредственно отражается на повышении безопасности и эффективности последующих клинических операций. Лабораторные тренировки признаны необходимым этапом подготовки микрохирургов, позволяющим отточить технику без риска для пациента. В мировой практике широко используются различные симуляционные подходы и животные модели для обучения сосудистых нейрохирургов. В частности, свинья благодаря сходству анатомии и физиологии зарекомендовала себя как удобный объект: описаны модели тренинга, где на свиных препаратах и живых животных молодые хирурги успешно осваивают микроанастомозы и другие нейрохирургические техники [9]. Наша модель перекрестного шунтирования на шее свиньи позволяет воспроизвести критически важные этапы сосудистой хирургии: доступ к сосудисто-нервному пучку шеи, выделение и мобилизацию ОСА, забор и подготовку аутоваскулярного трансплантата, формирование ретрофарингеального туннеля, накладывание сосудистых швов (как «конец-в-бок», так и «конец-в-конец») с использованием как синтетических, так и биологических графтов, а также контроль гемостаза. Кроме того, в рамках данной модели можно моделировать различные интраоперационные ситуации (тромбоз или перегиб шунта, кровотечение из линии анастомоза, варианты анестезиологического обеспечения и др.) и сразу отрабатывать адекватные клинические решения в условиях, максимально приближенных к реальным. Модель также предоставляет возможность исследовать патофизиологию шунта в разных условиях, например, изменяя угол и длину наложенного анастомоза, диаметр и материал шунтирующего сосуда, можно оценивать влияние этих факторов на объемный кровоток. В дальнейшем планируется дополнить протокол мониторингом мозговой перфузии (например, с помощью транскраниального допплера или перфузионных исследований), чтобы количественно оценивать распределение мозгового кровотока до и после реваскуляризации.

Таким образом, разработанная экспериментальная модель перекрестного шунтирования ОСА in vivo открывает широкие возможности как для обучения нейрохирургов сосудистым методикам, так и для научных исследований, направленных на улучшение методов реваскуляризации. В перспективе такая модель послужит основой для дальнейшего изучения гемодинамических параметров перекрестных шунтов и проверки клинических критериев их эффективности и безопасности на большем статистическом материале, что имеет непосредственную ценность для нейрохирургической и сосудистой практики.

Заключение

Разработана экспериментальная модель перекрестного шунтирования общих сонных артерий in vivo, позволяющая изучать гемодинамику созданных шунтов брахиоцефальных артерий, а также совершенствовать основные этапы операций реваскуляризации экстракраниальных сосудов на шее. Эта модель может служить основой для проведения целого ряда исследований, направленных на изучение параметров перекрестных шунтов и их применения в клинической практике нейрохирургов и сосудистых хирургов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Ужегов А.М., Залогина А.А., Коновалов А.Н., Блинова Е.В., Дыдыкин С.С.

Сбор и обработка материала — Ужегов А.М., Шумейко Т.С., Максютова Г.Г., Багратунян Д.Х, Янковский Г.Д.

Статистическая обработка — Жданова П.А., Зотов С.Е., Пархоменко Е.К., Захарян Э.А., Харламова А.А., Арзамасова А.А.

Написание текста — Багателия З.Т., Шумейко Т.С. Дорничев В.В., Асланукова А.М., Залогина А.А.

Редактирование — Коновалов А.Н., Блинова Е.В., Дыдыкин С.С.

Participation of authors:

Concept and design of the study — Uzhegov A.M., Zalogina A.A., Konovalov A.N., Blinova E.V., Dydykin S.S.

Data collection and processing — Uzhegov A.M., Shumeiko T.S., Maksyutova G.G., Bagratunyan D.K., Yankovsky G.D.

Statistical processing of the data — Zhdanova P.A., Zotov S.E., Parkhomenko E.K., Zakharyan E.A., Kharlamova A.A., Arzamasova A.A.

Text writing — Bagatelia Z.T., Shumeiko T.S., Dornichev V.V., Aslanukova A.M., Zalogina A.A.

Editing — Konovalov A.N., Blinova E.V., Dydykin S.S.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.