Актуальность применения эндоваскулярных эмболизационных технологий в экстренной медицине

Эндоваскулярные малоинвазивные вмешательства являются краеугольным камнем современной медицины [1]. За последние несколько десятилетий наблюдается широкое внедрение эндоваскулярных технологий как в диагностику, так и в лечение большого спектра заболеваний, а в некоторых случаях постепенный переход от сложной открытой хирургии к эндоваскулярным вмешательствам, которые имеют меньше осложнений и часто обеспечивают лучшие клинические результаты лечения [2].

С помощью эндоваскулярных методик в современной медицине можно получить доступ практически к любому сосуду и органу. Одно из частых показаний к эндоваскулярным вмешательствам заключается в уменьшении притока крови к какому-либо органу — процедура, известная как эмболизация [3]. Эмболизация представляет собой преднамеренную окклюзию кровеносных сосудов путем внутрисосудистого введения эмболизирующих агентов в терапевтических целях.

С тех пор как эмболизация впервые описана Чарльзом Доттером в 1972 г.[4], эмболизационные технологии в интервенционной радиологии неуклонно развивались [5].

Терапевтическая эндоваскулярная эмболизация показана при различных клинических сценариях. Основными патологическим состояниями, при которых требуется применение окклюзирующих методик, являются: аневризмы сосудов, артериовенозные мальформации, кровотечения, структурные заболевания сердца, опухоли, патология вен.

Необходимо разделить все показания к применению окклюзионных эндоваскулярных методик (эндоваскулярных эмболизаций) на плановые эмболизации и ургентные, поскольку подход к их выполнению принципиально различается, что имеет прямое отражение в требованиях к методикам и инструментарию.

Экстренная окклюзия сосуда необходима только в одном случае — при внезапно возникшем нарушении целостности сосуда, т.е. при кровотечении.

Нарушение целостности сосудистой стенки с последующим развитием кровотечения может возникнуть в результате механического воздействия, разреза или разрыва сосуда при травме различного генеза или в результате развития патологического процесса (язва, опухоль, гнойное воспаление). В судебно-медицинском аспекте в происхождении кровопотери ведущее место занимает механическая травма, в том числе повреждения сосудов и органов острыми предметами [6].

Кровотечения являются причиной более 60 тыс. смертей в США и 1,5 млн смертей во всем мире ежегодно, что приводит к потере почти 75 млн лет жизни [7].

До развития эндоваскулярных методик вариантами лечения пациентов с кровотечением были открытая хирургия или консервативная терапия. Однако в современной медицинской практике транскатетерная артериальная эмболизация (ТАЭ) успешно применяется как альтернативная или вспомогательная методика, а в некоторых случаях является основным методом лечения артериальных кровотечений благодаря возможности быстрой и эффективной остановки кровотечения с использованием минимально инвазивного подхода [8, 9].

Успешная эмболизация подразумевает мгновенное прекращение кровотока по кровоточащему целевому сосуду благодаря механическому перекрытию кровотока, что снижает артериальное перфузионное давление дистальнее места эмболизации и прекращает кровопотерю при одновременном поддержании адекватного коллатерального кровотока, чтобы свести к минимуму ишемическое повреждение нормальных тканей [10, 11].

Зачастую именно быстровыполнимые эндоваскулярные эмболизации являются методом выбора в экстренной ситуации массивного кровотечения, особенно при тяжелом общем состоянии пациентов, у пациентов с высоким операционным риском, при отсутствии какой-либо подготовки пациентов к выполнению анестезиологического пособия, что также значительно увеличивает риск развития неблагоприятных осложнений и исходов открытых хирургических вмешательств.

Еще C. Gianturco в 1975 г. писал, что ТАЭ находит все большее применение для контроля как кровотечений неопухолевого происхождения (это желудочно-кишечные кровотечения (ЖКК), травматические почечные и тазовые кровотечения, кровохарканье и носовые кровотечения), так и кровоточащих новообразований (матки) [12].

В настоящее время малоинвазивные методы эндоваскулярной эмболизации хорошо зарекомендовали себя при лечении острых артериальных кровотечений при следующих часто встречающихся клинических ситуациях: ЖКК язвенной этиологии, ЖКК как самое частое из серьезных осложнений антитромбоцитарной терапии, травматические кровотечения, кровотечения в онкологии, связанные с прогрессированием опухолевого процесса или лечением опухолей, кровотечения, связанные с хирургическими вмешательствами [13—16].

Клиническое применение эндоваскулярных эмболизационных устройств и средств в экстренной медицине

В Российской Федерации отмечается отчетливая тенденция к постоянному увеличению количества операций рентген-эндоваскулярного гемостаза.

Остановка различных видов кровотечений при помощи эндоваскулярных технологий обретает все большую популярность. Отмечается широкое внедрение интервенционных окклюзирующих методик в клиническую практику, увеличение количества эмболизаций при ЖКК, для остановки кровотечений после открытых хирургических вмешательств, введение рентген-хирургических методов в алгоритмы оказания помощи пациентам с травматическим повреждением сосудов [17—19]. Так, если в 2014 г. общее количество рентген-эндоваскулярных операций для остановки кровотечений после открытых хирургических вмешательств составило 1006, то в 2019 г. — уже 2181 (рост более чем в 2 раза), в 2021 г. в 159 клиниках выполнены 3011 операций. В 2021 г. в 189 клиниках Российской Федерации всего выполнено 4227 эмболизирующих операций, имплантировано более 10 тыс. устройств и эмболических материалов [18]. В сфере оказания онкологической помощи в России помимо химиоэмболизаций в 2021 г. выполнено 1167 гемостатических эмболизаций при кровотечениях, 321 редукция кровотока, 400 гемостатических эмболизаций перед хирургической операцией. Общее количество эндоваскулярных вмешательств при онкологической патологии в 2010 г. составило 1800, а в 2021 г. — уже 8090. Активное внедрение малоинвазивных эндоваскулярных методик в онкологии, в том числе для экстренной остановки кровотечений, связанных с опухолью, указывает на эффективность этой методики, востребованность увеличения количества подобных операций в Российской Федерации.

Высокая эффективность и широкое применение эндоваскулярного гемостаза при таких распространенных экстренных клинических ситуациях, как ЖКК, при травматических кровотечениях, кровотечениях в онкологии позволили включить этот метод лечения в некоторые российские клинические рекомендации по ведению пациентов с кровотечениями различного генеза.

Так, в клинических рекомендациях 2023 г. «Язвенные гастродуоденальные кровотечения» (эндоваскулярное лечение (рекомендация 3.5) при неоднократно рецидивирующих язвенных гастродуоденальных кровотечениях (ЯГДК), резистентных к эндоскопическому и медикаментозному гемостазу) рекомендуется эндоваскулярная эмболизация артерий желудка и двенадцатиперстной кишки как альтернатива хирургическому лечению, уровень убедительности рекомендации (УУР) — A, уровень достоверности доказательств (УДД) — 2 [20]. У больных с высоким риском рецидива кровотечения превентивная эндоваскулярная эмболизация артерий желудка и двенадцатиперстной кишки, выполненная после достижения эндоскопического и медикаментозного гемостаза, позволяет снизить количество рецидивов кровотечения и летальность. Хирургическое лечение при ЯГДК показано только при неэффективности или невозможности выполнения эндоваскулярного гемостаза (рекомендация 3.6). Пациентам с продолжающимся кровотечением экстренная операция рекомендуется только в случае неэффективности (или невозможности выполнения) эндоскопического и эндоваскулярного гемостаза, а также при сочетании кровотечения и перфорации язвы, УУР — C, УДД — 5 [20].

В клинических рекомендациях 2023 г. по ведению пациентов с кровотечениями из опухоли желудка в случае обнаружения во время эзофагогастродуоденоскопии признаков продолжающегося кровотечения из опухоли желудка при определяемом источнике кровотечения или высоком риске его рецидива и при невозможности эндоскопического гемостаза рекомендуется рассмотреть альтернативные методики — хирургическое/эндоваскулярное лечение, УУР — B, УДД — 2 [21]. Пациентам с высоким риском рецидива кровотечения из опухоли или при неэффективности эндоскопического гемостаза показано применение рентген-эндоваскулярных технологий, УУР — C, УДД — 5 [21].

Первая клиническая процедура транскатетерной эмболизации впервые была выполнена под руководством Чарльза Доттера в Орегонском университете в ноябре 1970 г. Проведена селективная артериальная эмболизация правой желудочно-сальниковой артерии (новый метод лечения острых желудочно-кишечных кровотечений) для купирования острого кровотечения из верхних отделов желудочно-кишечного тракта. В качестве транскатетерного эмболического агента использовался аутологичный тромб. Острое желудочное кровотечение у 43-летней женщины с печеночной недостаточностью и серьезным нарушением свертываемости крови было успешно купировано [4]. Эта первая эндоваскулярная эмболизация сделана вследствие того, что пациентка не подходила для хирургического вмешательства. Вскоре эта процедура была повторена при кровотечениях других локализаций.

С 70-х годов прошлого века процедуры транскатетерной эмболизации постепенно усложнялись. Усовершенствования в визуализации (высококачественная цифровая субтракционная ангиография) и катетерных технологиях (появление микрокатетеров, коаксиальных катетеров, новых эмболических агентов) позволили добиться значительных успехов в процедурах эмболизации.

C. Gianturco в 1975 г. описывал следующие материалы, используемые для эмболизации: аутологичная ткань и сгустки крови, тромбы, усиленные тромбином и тромбоцитами, гелевые пены, металлические и силастичные сферы, различные силиконовые препараты, изобутил-2-цианоакрилат, радиоактивные частицы [12].

Разнообразие и сложность эмболических агентов увеличились за последние несколько десятилетий в геометрической прогрессии. Постоянно идет процесс разработки и внедрения новых устройств, средств и методов для эмболизации, применение новейших современных технологий, обеспечивая максимальную персонализацию и безопасность вводимых материалов и механических устройства для эмболизации мелких и крупных артерий, аневризм, мальформаций, патологических соустий и т.д.

На данный момент в клиниках для эмболизаций используются различные механические окклюзионные устройства, включая спирали из нержавеющей стали, нитинола, платины, «жидкие» спирали, различные варианты биоактивных спиралей, в том числе спирали с гидрогелевым покрытием, полимерные спирали с памятью формы, окклюдеры разных типов и вариантов исполнения, в том числе биоразлагаемые и напечатанные на 3D-принтере окклюзионные устройства, различные стенты и баллоны, полимерная пена с эффектом памяти формы, огромное количество частиц — от некалиброванных частиц поливинилового спирта до гидрогелевых микросфер, микросфер на основе гидрофобных линейных полимеров и многих других, большое количество жидкостей, клеев, гелей, наногелей, жидкие кристаллы [2, 22—24]. В клинической практике для эмболизации при острых кровотечениях используются различные окклюзионные устройства: спирали, окклюдеры, стенты и баллоны, пены, частицы и жидкости [10]. Большое количество агентов, имеющихся в распоряжении оператора, может привести к путанице при определении того, какой агент использовать в каждом конкретном клиническом случае.

Таким образом, одно из самых сложных решений, которое оператор должен принять перед любой процедурой эмболизации, заключается в выборе оптимального средства для эмболизации.

Еще в публикациях M. Lubarsky и соавт. в начале 2000-х годов описана тактика принятия решения при выборе метода и наилучшего средства для эмболизации [25]. Первое решение, которое должен принять оператор, можно ли безопасно пожертвовать сосудом, не подвергая значительному риску ишемии нижележащие органы. Как только будет решение о том, что сосудом можно пожертвовать, т.е. выполнить его окклюзию, необходимо определить наилучшее эмболическое средство для эмболизации. Оператор должен ответить на два вопроса: какой сосуд подлежит эмболизации — большой или маленький и на какой срок планируется выполнить окклюзию сосуда, то есть планируется временная или постоянная окклюзия.

Кроме того, следует добавить, как сказано выше, что для выбора метода и средства эмболизации необходимо учитывать экстренность клинической ситуации. Например, наиболее подходящее эмболическое средство будет отличаться для каждого из следующих клинических сценариев: псевдоаневризма бедренной артерии после катетеризации; травматическое повреждение печеночной артерии; периферическая артериовенозная мальформация; лечение гепатомы. Цель каждой из этих процедур отличается от других, и используемые эмболические агенты также различны.

Если источником кровотечения являются сосуды малого диаметра, не более 1—2 мм, то при выполнении эндоваскулярной эмболизации частицы и адгезивные жидкости успешно справляются с задачей окклюзии таких сосудов и риск ишемии органов и тканей, кровоснабжаемых небольшими артериями, обычно минимален [26]. По сравнению с другими эмболическими агентами частицы обладают отличными свойствами для использования при широком спектре заболеваний, включая обеспечение гемостаза в чрезвычайных ситуациях, угрожающих жизни. Эмболизация частицами является методом выбора, когда необходимо быстро окклюзировать мелкие сосуды. Благодаря своим разнообразным свойствам, включая размер, форму (например, микросфер) и состав материала, частицы могут обеспечить превосходную универсальность в процедурах эмболизации таких сосудов [27].

Микрочастицы (на основе поливинилового спирта (ПВА) и др.) обеспечивают полную механическую окклюзии сосуда только при сохранении коагуляционных свойств крови. Кроме того, микрочастицы показаны, когда нет риска развития тяжелой ишемии органа, например при эмболии кровоточащего сосуда опухоли [22, 28].

Необходимо учитывать одну важную характеристику всех эмболических средств: независимо от состава, чем меньше размер эмболического агента, тем больше вероятность ишемического повреждения органа. Кровоснабжение большинства органов в той или иной степени дублируется, что жизненно важно для «выживания» органа после повреждения проксимальных, приносящих, крупных сосудов. При использовании эмболизирующих средств очень малого размера эффективный уровень эмболизации находится дистальнее того места, где коллатеральные сосуды соединяются с основной питающей артерией, тем самым эффективно перекрывая приток крови как из основного, так и из коллатерального кровообращения. Таким образом, для большинства систем органов небольшие эмболизационные агенты вызывают гораздо более выраженную ишемию, чем более крупные агенты [29].

Постоянная эндоваскулярная окклюзия крупных сосудов, более 2—3 мм, как отмечено в ранних публикациях, применялась при лечении сосудистых аномалий. В случаях проксимальной эмболизации крупных сосудов орган, кровоснабжаемый целевым «эмболизированным» сосудом, обычно имеет хорошее коллатеральное кровоснабжение, предотвращающее его ишемию и гибель после успешной окклюзии сосуда. Примеры подобных клинических сценариев включают желудочно-кишечное кровотечение, повреждение сонных или позвоночных артерий, артериовенозные мальформации легких, травматические псевдоаневризмы, аневризмы висцеральных артерий. В этих случаях для эмболизации обычно использовались большие спирали и окклюдеры типа Амплатцер. Проксимальная окклюзия крупного сосуда эквивалентна хирургической перевязке сосуда.

Временная окклюзия крупного сосуда рекомендована в ситуациях, когда необходима временная остановка кровотечения с последующей реканализацией сосуда. Классическая ситуация для такого вмешательства — это травма крупного сосуда, например кровотечение вследствие травмы таза. В таких ситуациях ранее использовалась пенопластовая губка Gelfoam sponge в виде суспензии (Gelfoam slurry) или торпед (Gelfoam torpedoes or cubes) [12, 25].

На данный момент доступные материалы для эмболизации при острых кровотечениях из сосудов среднего и большого размера включают механические устройства (спирали, окклюдеры) и в некоторых случаях жидкие адгезивы (клеи, цианоакрилаты).

Тип используемого эмболического средства обычно зависит от размера кровоточащего сосуда, этиологии кровотечения и наличия необходимого оборудования, от опыта и предпочтений интервенционного радиолога [10].

Постоянное развитие эмболизационной интервенционной хирургии обусловлено, с одной стороны, большой востребованностью этой методики в медицине. Необходимость более широкого внедрения эмболизационных технологий в клиническую практику актуальна в России. При лечении все большего количества нозологий приоритет остается за эндоваскулярными методиками как менее травматичными, более легко воспроизводимыми методами лечения, что имеет особенное значение в экстренных клинических ситуациях, при кровотечениях, когда быстрая окклюзия сосуда обеспечивает сохранение жизни пациентов.

С другой стороны, прогрессивная эволюция эмболизационных технологий обусловлена появлением огромного количества новых материалов, возможностью создания на их основе новых средств и устройств, что обеспечивает успешное развитие эндоваскулярных методик и расширение показаний к их применению при любой патологии, связанной с необходимостью или возможностью воздействия на сосуды и сердце.

Конкретный тип эмболического материала или устройства зависит от клинического состояния, хотя часто одно конкретное заболевание можно лечить с использованием различных эмболических материалов [30].

Разработка эмболических средств текущего и следующего поколений зависит от понимания их физических, механических и физико-химических свойств. Тщательное изучение характеристик материалов (например, механические и реологические испытания), поверхностных свойств эмболических агентов, особенностей взаимодействия эмболического агента с тканями, биосовместимости устройств для эмболизации, возможности извлекать устройства, т.е. обратимости окклюзии, краткосрочной и долгосрочной стабильности позволяет создать оптимальное устройство для каждой конкретной клинической ситуации.

Идеальный эмболический агент должен быть способен быстро блокировать артерию, на 100% заполнять сосудистую сеть и/или сосуд на уровне окклюзии, предотвращать реканализацию без риска фрагментации и смещения, при необходимости вызывать дополнительные терапевтические эффекты, обеспечивать регулируемую продолжительность эмболии и рентгеноконтрастность, видимость в целевом сосуде.

Важно, что исследование эффективности эмболических препаратов должно быть основано на выборе точных доклинических моделей. Для изучения эффективности новых разработанных средств для эмболизации требуются глубокое понимание сосудистой анатомии, продуманная хирургическая техника имплантации, направленные на минимизацию возможных осложнений.

Решение инженерных задач и проблем должно быть ориентировано в первую очередь на пациента (patient-inspired engineering), чтобы обеспечить максимальную персонализацию лечения. Однако устройства, особенно в экстренных клинических ситуациях, должны быть максимально унифицированы, чтобы максимально сократить время подготовки к операции, время имплантации.

Разработки, ориентированные на пациента, создают новую парадигму для устранения ограничений, связанных с эмболическими средствами, используемыми в клинической медицине, и выдвигают на первый план критерии проектирования желаемых материалов [31]. Но при этом необходимы и отдаленные результаты лечения, которые напрямую зависят от современных технологий медицинской реабилитации [32—36].

Эта междисциплинарная область требует совместных усилий специалистов всех дисциплин. Более тесное взаимодействие между врачами, инженерами и учеными повысит эффективность технологий в эру технологического прогресса, максимально приближая современные технологии к решению актуальных для пациентов клинических задач.

Несомненна необходимость участия врачей в разработке и клиническом применении новейших технологий для достижения максимального эффекта. Лучшее понимание того, как заболевание влияет на пациента, может помочь при выборе, исследовании и профилактике заболеваний, разработке и внедрении потенциальных инженерных решений.

Однако внедрение и реализация новейших технологий требуют длительного процесса разработки устройств для эмболизации, индивидуальных для каждого пациента, подготовки пациента к вмешательству, большого периода обучения специалистов, трудоемкой работы хирурга в операционной.

Совсем другие требования к эмболизационным методикам и устройствам предъявляются в экстренныхх клинических ситуациях. При экстренной ситуации клинические условия требуют быстрых и незамедлительных действий, быстрой имплантации окклюзионного устройства, что может быть обеспечено только максимальной простотой методики, независимо от таких факторов, как особенности сосудистой анатомии, состояние свертывающей системы крови, тяжесть состояния пациента. Технологии экстренной эндоваскулярной хирургии должны быть максимально эффективными и простыми в исполнении.

Чем проще методика при гарантированной эффективности, тем она актуальнее в экстренной ситуации.

Выполнение быстрой и эффективной эмболизации особенно актуально при нарушении целостности сосуда диаметром более 2 мм, что часто является субстратом желудочно-кишечных кровотечений, травматических кровотечений, кровотечений в онкологии. Однако каждое из описанных в основной части статьи устройств имеет свои ограничения к применению в таких ситуациях. При необходимости полной и быстрой окклюзии сосудов диаметром более 2—3 мм выбор окклюзирующих устройств не так велик, а эффективность используемых устройств далека от оптимальной.

Эмболизация спиралями и жидкостями имеет характерные осложнения, описанные выше, ограничения, связанные с длительным необходимым обучением хирургов, сложностями применения в экстренной ситуации, высоким риском миграции и развития ишемических осложнений.

Для имплантации сосудистых окклюдеров требуются крупные ригидные доставляющие устройства, проведение которых бывает невозможным в случае извитых сосудов, при ряде других анатомических особенностей.

Коагулопатия, часто сопутствующая массивным кровотечениям, является существенным фактором, значительно снижающим эффективность большинства устройств для окклюзии сосудов. Более современные устройства и средства для эмболизации имеют крайне высокую цену, что делает их рутинное применение невозможным в ежедневной клинической практике.

Можно выделить следующие требования к эндоваскулярным эмболическим устройствам для экстренной эмболизации при кровотечениях из сосудов диаметром более 2—3 мм: устройство должно быть быстро установлено, создать полную гарантированную окклюзию сосуда, вне зависимости от способности системы гемостаза к тромбообразованию (у пациентов с тяжелой внутренней коагулопатией или у пациентов, постоянно получающих антикоагулянты), исключить риск рецидива кровотечения, обеспечить возможность проведения магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии или ультразвукового исследования без каких-либо артефактов, легко имплантироваться в сложной сосудистой анатомии.

Кроме того, «оптимальный» эмболический препарат/устройство должен быть экономически выгодным, материал устройства должен быть с минимальной общей и местной токсичностью, технология имплантации должна быть минимально трудоемкой и максимально простой в применении, без необходимости в дополнительных специализированных инструментах или навыках.

Можно предположить, что перечисленным требованиям должен соответствовать новый тип окклюдера, сочетающий все перечисленные характеристики и возможность экономической выгоды производства простого и эффективного отечественного устройства. Это эндоваскулярный инструмент, обеспечивающий быструю окклюзию сосуда, с возможностью мгновенного перекрытия кровотока, простой в использовании, с максимально широким диапазоном возможности адаптации в целевом сосуде, без длительного этапа точной диагностики диаметра целевого сосуда и подбора окклюдера, поскольку это недопустимо в экстренной клинической ситуации при необходимости быстрой окклюзии крупного сосуда.

Заключение

Таким образом, экстренное закрытие сосудов диаметром более 2—3 мм остается актуальной проблемой в медицине XXI века. Увеличение количества язвенных кровотечений, травматических кровотечений, онкологических кровотечений ставит задачи расширения и более активного внедрения минимально инвазивных технологий не только в крупные медицинские центры, но во все стационары первичного звена, сталкивающиеся с частыми экстренными клиническими ситуациями.

Максимально широкому внедрению методики эндоваскулярного гемостаза, несомненно, будет способствовать снижение цены устройств, удешевление производства (в том числе благодаря активному импортозамещению, разработке отечественных эндоваскулярных устройств), но не за счет потери качества и вынужденного упрощения используемого инструментария, а вследствие клинически оправданного «облегчения» окклюдеров, решения технологической задачи максимального упрощения конструкции при сохранении максимальной эффективности. Имеют значение и упрощение техники применения устройства в разнообразных клинических условиях и процесса имплантации, возможность эмболизации сосудов разного диаметра одним устройством с расширением диапазона клинического применения. Достижение цели обеспечения максимальной доступности современных методов в экстренной ситуации позволит значительно снизить период обучения и адаптации специалистов по эндоваскулярным технологиям к новым устройствам, особенно в случаях клинически значимых кровотечений.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.