CC BY
38
История развития трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации миокарда у больных с ишемической болезнью сердца
Айткожин Г.К., Егембердиев Т.Ж., Исраилова В.К., Байжигитов Н.Б. Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова Городской кардиологический центр г.Алматы
В настоящее время основными в лечении атеросклеротиче-ского поражения коронарных артерий являются различные методы реваскуляризации миокарда и транслюминальной баллонной ангиопластики. Однако, достигнув большого успеха в лечении ишемической болезни сердца (ИБС) и по мере накопления хирургического опыта у больных ИБС стало очевидным, что кандидатами на хирургическое лечение становятся больные с все более выраженной по тяжести клиникой течения ИБС, более пожилого возраста с наличием большего числа факторов риска, а также больные перенесшие ранее шунтирующие операции на сердце. Оказалось, что приблизительно в 25-30% случаев калибр коронарных сосудов недостаточен для эффективного шунтирования (Л.А.Бокерия 1998) [2]. Более того, часть сосудов подвержена диффузным изменениям и они так же являются нешунтабельными, не менее важной проблемой остается определение тактики ведения больных подвергшихся множественным процедурам по реваскуляризации миокарда. Вновь возникшие проблемы заставили исследователей искать новые пути для решения данной проблемы. Практически с началом разработок прямых методов реваскуляризации миокарда предпринимались попытки реваскуляризации миокарда из полости левого желудочка. Использование лазера для ТМЛР основано на особенностях миокардиального кровообращения, претерпевшего в процессе эволюции очень существенные изменения и сохраняющего у млекопитающих и человека некоторые черты кровообращения рептилий и более примитивных существ через артериоламинарные каналы и миокардиальные синусоиды, как и через коронарные артерии. Было также установлено, что увеличение этих альтернативных путей проведения возрастает в условиях стрессовых нагрузок. У рептилий и змей перфузия миокарда осуществляется свободно через коммуникантные каналы между левым желудочком и коронарными артериями. На ранних этапах закладки человеческого зародыша эти коммуникантные каналы присутствуют также. Наблюдают аналогичные, но функционирующие каналы у новорожденных с синдромом гипоплазии сердца. Система перфузии при этом синдроме подтверждает концепцию перфузии миокарда из камеры желудочка. Гипотеза о возможности формирования канальцев желудочков, которые бы защищали его от ишемии, возникла в результате экстенсивного исследования циркуляции миокарда человека, анализа работ, ранее выполненных исследователями, пытавшимися обеспечить новые источники кровоснабжения левого желудочка, а также учения о взаимодействии биологической ткани и лазера. Попытки воспроизвести в эксперименте "сердце змеи" начались в конце 50-х годов. Реваскуляризировать область ишемии миокарда путем воздействия на эндокард насечек предложил (1_агу 1963), (УтеЬегд 1965) для этой цели предложил его иссечение. Используя Т-образные пластиковые трубки [8,10] разработали экспериментальную технику по созданию сообщений между полостью левого желудочка и миокардом. Разрабатывалась возможность поступления оксигенированной крови из полости левого желудочка в
ишемизированный миокард с помощью создания искусственных транмиокардиальных каналов методом акупунктуры [1]. Впервые о успешном клиническом применении транмиокардиальной механической акупунктуры сообщил White 1967году. Модифицируя данную методику Ишенин 1985 [11], разработал в эксперименте, а затем применил на практике метод туннелизации миокарда при помощи созданного им тубусного скальпеля. А имплантировать в него протез микрососудов с последующей обработкой туннеля лазерным излучением была предложена Я. Кононовым (1992) [4]. Сообщения Jacques S.L. в 1969 году о возможности использования лазеров в сердечно-сосудистой хирургии дали новый импульс в исследованиях по данной тематике. Использование лазера дало возможность заменить грубую механическую силу при создании туннелей и избежать грубого механического воздействия на миокард. Возможность трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации ишемизированного миокарда активно изучалась M. Mirhoseini, им показана возможность применения СО2 лазера создающего напряжение 400 В в течении 100мс на работающем сердце. Лазерная энергия пенетрировала из эпикарда в эндокард с минимальными повреждениями окружающих тканей, а испарение внутриклеточной жидкости избавило от необходимости удаления тканей.
Технологическое обеспечение для трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации миокарда
Лазерные установки могут излучать импульсы в постоянном и пульсирующих режимах. Примером постоянного лазера является высокоэнергетический СО2 лазер. Основными параметрами постоянных лазеров являются: мощность - характеризующая общую энергию за единицу времени, распределение излучения мощности на единицу поверхности и длительность экспозиции лазера, т.е. времени, в течение которого происходит излучение. Пульсирующим лазером являются Но: YAG лазер (голь-миевый: иттрий-аллюминий-гранатовый лазер) и XeCI лазер ( эксимерный). Обладают следующими параметрами: длительность импульса (сек), энергия импульса (млДж), средняя мощность (отношение общей энергии к единице времени), пиковая мощность (энергия импульса/длительность импульса), а также экспозиция излучения или кучность (энергия импульса/площадь облучения).
При взаимодействии с биологическими тканями лазерный луч может абсорбироваться, рассеиваться и частично отражаться тканями [2, 3]. Отражение луча от мышц и крови как правило небольшое. Основными факторами взаимодействия лазера с биологическими тканями являются абсорбция и рассеивание, которое прежде всего зависит от длины лазерного излучения. Для эффективной абляции желательно иметь хорошую абсорбцию лазерной энергии, чтобы оптическая энергия, которая превращается в тепло путем поглощения тканями, доставлялась бы в относительно малый объем. Следует отметить, что длина канала, пробиваемого лазером, пульсирующем в постоянным режиме, практически не зависит от длительности импульса, поскольку энергия излучения лазера остается
Журнал Национального научного центра хирургии им. А.Н. Сызганова
47
постоянной.
Протокол клинических исследований
В связи с разработкой новых мощных лазеров и соответственно новых подходов к использованию ТМЛР в качестве самостоятельного метода, в США был разработан двухэтапный протокол клинических исследований. На первом этапе предполагалось оценить эффективность метода как дополнительной процедуры у больных, которым выполнялось АКШ. К выполнению первого этапа протокола был привлечен госпиталь св. Луки в Милуоки. На этом этапе 1 больные были подвергнуты комбинированной реваскуляризации миокарда - АКШ и лазерной реканализации. Критериями отбора больных на операцию служили: 1. диффузное многососудистое поражение, 2. наличие жизнеспособного "гибернированного" миокарда в зоне предполагаемой лазерной реваскуляризации миокарда, 3. наличие хотя бы одного сосуда, подлежащему шунтированию, желательно ПМЖВ. Операции выполняли на остановленном сердце, после того как по обычной методике выполнялось шунтирование коронарной артерии приступали к созданию каналов с помощью лазера. Второй этап клинических испытаний предполагал использование ТМЛР в качестве самостоятельной процедуры. К этой работе были привлечены 4 центра в США. Показанием к операции явилась: 1. стенокардия, не поддающаяся коррекции фармпрепаратами, у которых анатомические особенности не позволяли провести обычные методы ре-васкуляризации миокарда. 2. ФВ ЛЖ < 30%. 3. серьезные системные заболевания. 4. невозможность перенести то-ракотомию Kohmoto T. Согласно второму этапу протокола после операции у больных оценивали частоту и интенсивность стенокардии, эпизоды нестабильной стенокардии, инфаркты миокарда и другие клинические показатели, такие как нагрузочные тесты, сцинтиграфия миокарда с таллием [11]. На специальном сателлитном симпозиуме VII ежегодной конференции кардиоторакальных хирургов в Барселоне (1993 г) ТМЛР получила окончательное признание как альтернативный метод реваскуляризации миокарда, третий после АКШ и ТЛБАП. Преимущества этого метода очевидны - это прежде всего выполнение операции на работающем сердце и предотвращение повреждающего действия искусственного кровообращения, укорочение времени операции до 1-2 часов, отсутствие необходимости гемотрансфузии, уменьшение времени пребывания в стационаре и восстановительного периода, значительное снижение необходимости приема медикаментов, меньшая себестоимость процедуры, улучшение качества жизни пациентов после операции и гораздо более низкая повторная обращаемость больных с рефрактерной стенокардией.
Характеристика низкоэнергетических лазеров
Новым этапом в развитии ТМЛР стало использование низкоэнергетических гольмиевых (Ho:YAG) лазеров, которые излучают импульсы в пульсирующем режиме с длиной волны 2,1 мкм. Излучение с такой длиной волны способно передаваться посредством фиброволоконной оптики, что дает определенные преимущества в клиническом применении гольмиевых лазеров. Прохоров 1994, Zheng 1993, Sachinopoulou 1996, Kohomoto 1996 в эксперименте показали, что применение гольмиевых лазеров безопасно и не вызывает интраоперационно нарушений ритма сердца, а гистологическое сравнение каналов, созданных гольмие-вым и СО2 лазерами, не выявило принципиальных различий [10]. Фиброволоконная оптика имеет ряд преимуществ перед СО2 лазером: 1. гибкое волокно дает возможность достигать любой зоны миокарда, 2. более низкая энергия и короткая длительность импульса обеспечивают минимальные термические поражения миокарда. 3. При помощи фиброволоконной оптики появилась возможность воздей-
ствия на миокард непосредственно из полости ЛЖ.
Применение видеотораскопических технологий для ТМЛР
Другое достижение современных технологий - видео-торакоскопическая техника - так же находят применение в области ТМЛР В ряде экспериментальных работ авторы доказали возможность использования торакоскопическо-го оборудования для создания каналов с помощью СО2 лазеров [8], показав при этом, что процедура становится безопаснее и эффективнее при миниинвазивной техно-логиии, а так же позволяет снизить число осложнений и себестоимость лечения. Guo J.X., и соавт. уже сообщил о двух больных, прооперированных торакоскопически. Таким образом, торакоскопическая ТМЛР является логическим продолжением этого вида лечения больных ИБС.
Сфера применения ТМЛР
Одним из принципиальных положений при использовании ТМЛР является теория ангиогенезиса (роста новых кровеносных сосудов) предложенная J. Folkman, которая гласит, что независимо от того поступает ли кровь через вновь образованные канальцы и остаются ли они проходимыми, воздействие на миокард лазера способствует ангиогенезису. С учетом вышеизложенного рабочая группа "PLC Systems Ins", состоящая из известных кардиологов и хирургов (C. Barnard, L. Cohn, D. Cooley), устанавливают следующие возможные категории для лечения ТМЛР больной " слишком слаб " для операции АКШ. Это больные, у которых диффузно поражены коронарные артерии или так называемые "мелкие" сосуды, длительный период консервативного лечения без значительного результата. Больные ранее подвергавшиеся операции АКШ, которые могут рассматриваться как кандидаты на сочетанное использование ТМЛР с другими методами (МИКХ) при невозможности расширенной операции. Пациенты, которым показана ангиопластика как самостоятельный метод или в сочетании с ТМЛР. На сегодняшний день ТМЛР с использованием высокоэнергетических СО2 лазеров применяют как самостоятельно, так и в сочетании с АКШ во многих клиниках и центрах мира [9].
Сочетанные операции ТМЛР+АКШ
Bonn D и соавт. [11] располагали опытом лечения 284 больных, подвергшихся ТМЛР сердца в сочетании с АКШ, причем 64 пациентам шунтирование было выполнено методом малоинвазивной хирургии из левостороннего доступа. Это больные, которым из-за наличия сопутствующих заболеваний проведение искусственного кровообращения было рискованным. Фракция выброса составила 43±9%. Госпитальная летальность составила 1,56%. У 91,9% больных через 12 месяцев после операции не отмечалось загру-динных болей. Тенденции современной кардиохирургии в использовании минимально инвазивных процедур находят свое отражение и применительно к ТМЛР Это относится не только к минимальному доступу или упомянутым выше торакоскопическим операциям. Возможность выполнения ТМЛР на бьющемся сердце и развитие хирургии КА без ИК позволили объединить вместе эти процедуры [9].
ТМЛР у больных после пересадки сердца
В настоящее время расширяются показания для применения лазерной реваскуляризации [11]. Появились первые сообщения об успешных операциях ТМЛР у больных с атеросклерозом КА после пересадки сердца. В госпитале Св. Луки в Милуоки 2 больным с трансплантированным сердцем выполнены ТМЛР и ТМЛР в сочетании с АКШ. Оба больных выжили, отмечено снижение ФК стенокардии (NYHA) с IV до II и повышение ФВ ЛЖ с 29 до 52% в первом случае и с 20 до 56% во втором [12,13]. Из всего сказанного становится понятным, что АКШ и ТЛБАП являются естественными "соперниками" метода ТМЛР Большинство авторов считает, что технология данного метода
найдет свою нишу в глобальной проблеме лечения ИБС. Во многих случаях она может использоваться как самостоятельно, так и в дополнении к АКШ, ангиопластики или медикаментозной терапии.
Таким образом, проведенный анализ современного состояния проблемы ТМЛР свидетельствует о том, что в настоящее время появился реальный метод улучшения состояния больных, которым не могут быть рекомендованы ни ангиопластика, ни АКШ. Одновременно с этим, такой метод может использоваться в сочетании с ангиопластикой и с шунтированием коронарных артерий. Предпочтение при комбинированном применении отдается минимальной инвазивной хирургии и ТМЛР Ближайшие и отдаленные результаты лечения больных в конечной стадии коронарной болезни методом ТМЛР свидетельствуют о снижении ФК стенокардии, улучшения качества жизни, улучшения перфузии миокарда, некотором повышении фракции выброса миокарда. Полученные результаты, безусловно, превосходят результаты лечения аналогичных больных медикаментозными методами.
Контроль за эффективностью ТМЛР
Сложнее вопрос об установлении динамики функционирования созданных канальцев. В этом отношении есть прямые доказательства как того что канальцы функционируют, так и того что они закрываются. Сторонникам первого представления предстоит разработать методы доказательства функционирования канальцев. Опосредованно это доказывается методом позитронно-эмиссионной томографии. Метод очень дорогой, и им распологаеют не все клиники. Радионуклидные методы наиболее приемлемый метод исследования. В последнее время появились сообщения о возможности применения для этих целей мио-кардиальной контрастной эхокардиографии. Baumgartner H., и соавт, [10] сопоставляя данные рентгеноконтрастной вентрикулографии, коронарографии, миокардиальной контрастной эхографии, установили наличие ТМР - канальцев и доказали, что они наполняются в систолу. Это первый клинический метод контроля эффективности ТМЛР Пер-фузионная сцинтиграфия миокарда с Т1201 проведенных у больных ИБС до и после ТМЛР зарекомендовала себя как высокочувствительный неинвазивный метод диагностики жизнеспособного миокарда. Многие исследователи сходились во мнении, что каналы остаются открытыми и проходимыми длительное время. Причина этого, на их взгляд, кроется в отсрочке нормального репаративного процесса в миокарде, сопутствующего вапоризации и карбонизации клеток лазером, который ингибирует миграцию лимфоцитов, макрофагов и фибробластов к зоне лазерного воздействия.
Таким образом, ТМЛР является новым и возможно в недалеком будущем альтернативным методом лечения больных ИБС, наравне с АКШ и ТЛБАП, вмешавшись в существующие стандарты и подходы в лечении ИБС.
Список литературы
Айткожин Г.К., Сигаев И.Ю., Исраилова В.К.Результаты трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации миокарда у больных ишемической болезнью сердца.//"Лазерная медицина" том 5, выпуск 2, Москва. - 2001. С. 4-8. Айткожин Г.К., Сигаев И.Ю., Исраилова В.К. Хирургическое лечение ишемической болезни сердца методом трансмиокар-диальной лазерной реваскуляризации миокарда.// "Хирургия" № 9, 2001. С. 4-7
Айткожин Г.К., И.И. Беришвили., Сигаев И.Ю., Исраилова В.К. Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация миокарда СО 2 и XeCI лазерами у больных ишемической болезнью сердца. Военно-медицинский журнал. № 8. 2001. С.79 Айткожин Г.К., Исраилова В.К. //Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация миокарда - новый метод хирургического лечения больных ИБС. Кардиология № 12. 2001. С. 34 - 36 Бокерия Л.А., Айткожин Г.К., Беришвили И.И., Сигаев И.Ю., Исраилова В.К. Трансмиокардиальная лазерная реваскуляризация миокарда СО2 и Xe CL - лазером у больных ишемической болезнью сердца. //Кардиология № 10 2001. С.24 - 27. Бокерия Л. А. Трансмиокардиальная и эндомиокардиальная лазерная реваскуляризация - новый метод хирургического лечения ишемической болезни сердца //В кн.: Минимальная инвазивная хирургия сердца. - 1998. -М.-С. 23-40 Ишенин Ю.М. Хирургическое лечение ишемических состояний миокарда в эксперименте // Актуальные вопросы реконструктивной и восстановительной хирургии. - Иркутск. -1986. - С. 257-258.
Кононов А.Я., Зайцев В. Т. Способ лечения ишемической болезни сердца. А.С. № 4702502/14 //Открытия и изобретения.
- №30. - 1992.
Прохоров A.M. Экспериментально-клиническое исследование двухмикронного гольмиевого лазера //Докл. Акад. Наук. - 1993.
- Том. 300, №4. - С. 511-513.
Baumgartner H. Assessment ofmyocardial viability by dobutamine echocardiography, positron emission tomography and thallium-201 SPECT: Con-elation with histopathology in explanted hearts // J. Am. Coll. Cardiol. - 1998. - Vol. 32, №6. - P. 1701. Bonn D. High-power lasers help the ischemic heart [news] // Lancet.
- 1996. -Vol.348.-P.9020.
Donatelli F., Triggiani M., D'Ancona G., Blasio A., Santoro F., Marchetto G., Benussi S., Grossi A. Transmyocardial laser revascularization in patients with peripheral coronary atherosclerosis. Indications and preliminary results // G. Ital. Cardiol.
- 1997. - Vol.27, №5. - P. 430-435.
De Guzman B.J., Cohn L.H., Horvath K.A., Ahmad R.M., Laurence R.G., Chen F.Y., Lautz D.B. Thoracoscopic transmyocardial laser revascularization //Ann. Thorac. Surg. - 1997. - Vol.64, №1. - P. 171-174.
