Автореферат диссертации по медицине на тему Непосредственные и отдаленные результаты использования аортальных аллографтов в ортотопической позиции.
На правах рукописи
Мацонашвили Теймурази Рафаелович
Непосредственные и отдаленные результаты использования аортальных аллографтов в ортотопнческой позиции.
14.01.26,- Сердечно - сосудистая хирургия 14.01.05,- Кардиология
Научные руководители:
академик российской академии наук и российской академии медицинских наук, доктор медицинских наук, профессор Л.А. Бокерия
доктор медицинских наук, профессор Р.М. Муратов
ПРОЕКТ АВТОРЕФЕРАТА
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Москва - 2014 г.
5 ИЮН 2014
005549653
005549653
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении "Научный Центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" Российской академии медицинских наук.
Научные руководители:
Академик российской академии наук и российской академии медицинских наук, доктор медицинских наук, профессор J1.A. Бокерия
Доктор медицинских наук, профессор P.M. Муратов
Официальные оппоненты:
Соколов Виктор Викторович - доктор медицинских наук, профессор, «Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифасовского», руководитель отделения неотложной кардиохирургии, вспомогательного кровообращения и трансплантации сердца.
Гендлии Геннадий Ефимович - доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «РНИМУ им Н.И. Пирогова Мин-здравсоцразвития РФ» профессор кафедры госпитальной терапии №2 лечебного факультета
Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздравсоцразвития России.
Защита диссертации состоится IЦ •' йО часов на заседании диссертационного совета Д 001.015.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева» Российской академии медицинских наук по адресу: 121552, Москва, Рублевское шоссе 135, конференц-зал
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева» Российской академии медицинских наук
Автореферат разослан 1 Ъ ft/ — 14
Ученый секретарь диссертационного совета,
Доктор медицинских наук Д.Ш. Газизова
Актуальность исследования.
В нашей стране наибольшим опытом хирургического лечения аортальных пороков сердца располагает НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН (В.И. Бураковский, Л.А. Бокерия, 1989). В 1990г. по инициативе академика В.И.Бураковского были начаты исследования по созданию банка криосохраненных аллографтов и их клиническому применению. Результатом работы явилась имплантация В.П. Подзолковым в 1992 г. аллографта в качестве экстракардиального кондуита, а профессор Г.И. Цукерман в том же году имплантировал аллографт в аортальную позицию. В последующем профессор И. И. Скопин в 1997 г. впервые в России имплантировал митральный аллографт. Академик Л.А. Бокерия в 2001г. первым выполнил операцию Росса с реконструкцией ВОПЖ легочным аллографтом. Профессор Р. М. Муратов в 2001 г. впервые в стране выполнил протезирование корня аорты криосохраненным аллографтом.
В НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева разработана оригинальная методика криосохранения и девитализации аортальных ал-лотрансплантантов (используя в качестве девитализирующих веществ - дигитонин и ЭДТА - патент РФ на изобретение № 2291675), и начиная с 2004г. у всех пациентов использован криосохраненный девитализированный аллографт.
Цель исследования:
Оценить результаты протезирования аортального клапана бескаркасными аллографтами в непосредственном и отдаленном послеоперационном периоде, учитывая методику их имплантации и консервации.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Оценить непосредственные и отдаленные результаты протезирования аортального клапана аортальными аллографтами в зависимости от методики консервации.
2. Оценить непосредственные и отдаленные результаты протезирования аортального клапана аортальными аллографтами в зависимости от методики имплантации.
3. Сравнить субкоронарную методику и методику протезирования корня аорты при имплантации бескаркасных алло-графтов в аортальную позицию в непосредственном и отдаленном послеоперационном периоде.
4. Оценить влияние девитализирующей обработки ал-лоткани.
5. Оценить гемодинамические характеристики биологических бескаркасных аллографтов в отдаленном послеоперационном периоде.
Научная новизна.
В настоящем исследовании впервые в России оценены характеристики криосохраненных девитализированных аллографтов, обработанных по принципиально новой методике, которая разработана в НЦ ССХ им. Л.Н.Бакулева совместно с Институтом Теоретической и Экспериментальной Биофизики РАН. Проведено сравнение результатов применения биокондуитов - крио-сохраненный «жизнеспособный» аллографт и криосохраненный «девитализированный» аллографт.
Практическая ценность.
Многочисленные исследования, посвященные бескаркас-нымаллографтам в аортальной позиции показали высокую эффективность их применения. Аллографты имеют компактный размер, высокую тромборезистентность, низкую тенденцию к повторному инфекционному эндокардиту, адекватно корригируют центральную гемодинамику и обладают лучшими гемоди-намическими характеристиками по сравнению с другими протезами сердца: меньший градиент и большая площадь эффективного отверстия при одинаковом посадочном диаметре. Также следует отметить, что бескаркасные аллографты менее подвержены дегенеративным изменениям и кальцинозу, а многочисленные исследования, посвященные улучшению методов анти-
кальциевой обработки и хранению бескаркасных биопротезов, делают их более перспективными.
Положения, выносимые на защиту.
1. Применение аллоаортальных биокондуитов сопровождается низкой госпитальной и отдаленной летальностью, низкой частотой клапанзависимых осложнений и обеспечивает высокое качество жизни.
2. Криосохранение обеспечивает высокое качество ткани аллографта.
3. При имплантации аллографта в аортальную позицию методом выбора хирургической техники стоит считать «протезирование корня аорты».
4. Девитализирующая антикальциевая обработка Диги-тонином и ЭДТА улучшает характеристики криосохраненных аллографтов.
5. При имплантации аллографта в аортальную позицию кондуитом выбора следует считать девитализированный крио-сохраненный аортальный аллографт.
Реализация результатов работы.
Результаты диссертационного исследования могут быть внедрены в клиническую практику ФГБУ «НЦ ССХ им.А.Н.
Бакулева» РАМН и могут быть использованы в других кардио-хирургических центрах.
Выполнение исследования входит в рамки целевой комплексной программы «Клинико-гемодинамическая оценка различных модификаций каркасных биологических протезов клапанов сердца».
Руководители целевой комплексной темы: академик РАН и РАМН, проф. Л.А. Бокерия; ДМН, проф., P.M. Муратов (№ Государственной регистрации 01200500036).
Публикации результатов исследования.
По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 5 журнальных статей в центральной медицинской печати.
Апробация работы.
Материалы и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях: Ученого Совета ФГБУ НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН в 2004-2011 гг.; VIII-XIII ежегодных сессиях ФГБУ НЦ ССХ РАМН, Москва, 20042011гг.; X-XIII Всероссийских съездах сердечно-сосудистых хирургов, 2004-2009 гг.; Регулярно результаты исследований докладывались и обсуждались на рабочих конференциях отделения неотложной хирургии приобретенных пороков сердца ФГБУ НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН в 2003-2011 гг.
Объем н структура работы.
Диссертационная работа изложена на 136 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. В диссертации представлены 10 таблиц и 52 рисунка. Список литературы представлен 95 источниками (9 отечественных и 86 зарубежных).
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
С 1992 по 2011 г. на базе отделений приобретенных пороков сердца НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева выполнено 85 протезирований аортального клапана аллоаортальным биологическим протезом. В 54 случаях использован «жизнеспособный» алло-графт, в 31 случае девитализированный. 42 аллографта имплантировано по методике свободный корень (из них 31 девитализи-рованных аллографта и 11 жизнеспособных), 7 по методике «миникорень» и 36 по субкоронарной методике.
Основной причиной поражения аортального клапана был инфекционный эндокардит, который встретился у 67 пациентов (79%). У 15 пациентов из них (17,6%) был протезный эндокардит (после ранее выполненного протезирования АК). Ревматический порок встретился у 18 пациентов (21%).
Пациенты были разделены на две группы - первая группа -пациенты с девитализированным аллографтом (п=31)-из них мужчин-20 (64,5%), женщин -11(35,5%). Средний возраст 40,9±19,6 лет. Вторая группа - пациенты с жизнеспособным аллографтом (п=11), из них мужчин 7 (63,6%) пациентов, женщин 4 (36,4%). Средний возраст 37,5±15,4 лет. Для статистической достоверности полученных результатов сравнения отобрана группа жизнеспособных аллографтов с идентичной методикой имплантации. Всем пациентам в обеих группах аллографт имплантировался по методике «свободный корень». Сроки наблюдения составили до 8 лет.
В отдельные группы вынесены пациенты с субкоронарной методикой имплантации аллографта и с методикой имплантации «внутриаортальный цилиндр».
У 36 пациентов (из числа оперированных) использована субкоронарная методика имплантации аллографта. Средний возраст в группе составил 37,5 ± 15,4 лет. Из них женщин 15 (42%), мужчин 21 (58%). Этиологическим фактором поражения клапанов у большинства пациентов был ИЭ АК (первичный у 9 (25%) и вторичный на фоне двухстворчатого АК у 14 (39%)).
У семи пациентов использована методика имплантации «внутриаортальный цилиндр». Средний возраст в группе соста-
вил 35,5 ± 12,7 лет. Из них 100% мужчин. Этиологическим фактором поражения клапанов у всех пациентов был ИЭ АК (вторичный на фоне двухстворчатого АК у 5 (71,4%)).
Методы обследования пациентов.
На госпитальном этапе было проведено полное комплексное обследование пациентов: сбор анамнеза и физикалыюе обследование, лабораторные и инструментальные методы обследования - электрокардиография, трансторакальная эхокардио-графия (ЭХО-КГ и ЧП ЭХОКГ), рентгенография грудной клетки, эзофагогастродуоденоскопия. В случае необходимости выполнялась коронароангиография. Также части пациентам в отдаленном периоде выполнялась компьютерная томография. Основной целью проведения МСКТ после операции было количественное определения уровня кальциноза аллографта.
Непосредственные и отдаленные результаты.
Непосредственные результаты клинических исследований.
Госпитальная летальность составила 8 случаев (9,4%).
Время пережатия аорты составило 76-163 мин. (ср.121 мин.), а время ИК 122-266 мин. (ср. 180 мин)
При интраоперационном чрезпищеводном эхо-исследовании регургитация на аллографте до 1 степени наблю-
далась у 8 больных (9,4%) с субкоронарной техникой имплантации. В раннем послеоперационном периоде (на госпитальном этапе) регургитация на клапане вновь возникла у 5 больных с субкоронарной техникой имплантации, и возросла у 4 больных от 1+ до 2+ также у пациентов с субкоронарной методикой имплантации.
У двух больных (2,3%) с активным ИЭ и паравальвуляр-ными абсцессами отмечена несостоятельность проксимальной линии швов в зоне основания ПКС. У одного из этих пациентов использована субкоронарная методика с непрерывной техникой проксимального анастомоза. У этого пациента образовалась ложная аневризма в зоне ПКС без регургитации. У другого пациента (методика имплантации "внутриаортальный цилиндр") развился парапротезный сброс до 2+ по данным ЭхоКГ. Однако клинически выраженных гемодинамических нарушений у этих больных не возникло, и было решено их наблюдать в динамике.
По данным прекардиального доплер-эхоисследования пиковый систолический градиент на аллографте составлял от 3 до 28 мм рт.ст. (ср.12,4± 7,1 мм рт.ст.), средне-систолический градиент составлял от 0 до 19 мм. рт. ст. (ср. 7,8 ± 4,4 мм. рт. ст.).
Результаты клииическнх исследований в отдаленном периоде.
В отдаленные сроки после операции погибло 9 пациентов (10%). Общая летальность группы пациентов с ранее оперированным АК и протезным эндокардитом в активной фазе 26,6 %, летальность у пациентов с ИЭ нативного АК 13%. У неослож-ненпых пациентов, оперированных в плановом порядке отдаленной летальности после выписки из стационара не наблюдалось.
Всего было реоперировано 11 (12,9%) пациентов. 1 пациент (1,1%) реоперирован на госпитальном этапе в связи с рецидивом ИЭ. 1 пациент был реоперирован в связи с ранним ПЭ. 6 пациентов (7%) реоперированы в связи с поздним протезным эндокардитом. Из них 3 пациентам аллографт был имплантирован по субкоронарной методике и 3 пациентам по методике "внутриаортальный цилиндр". Пациенты реоперированные по причине ИЭ аплографта в 86% случаев первично оперировались в связи с ИЭ АК в активной фазе.
2 пациента были реоперированы (2,3%) в связи со структурной дегенерацией аплографта имплантированного по субкоронарной методике (через 13 и 15 лет после операции). 1 пациент (1,1%) был реоперирован по причине парапротезной фистулы (через 6 лет после имплантации аллографта по методике "внутриаортальный цилиндр").
Структурная дегенерация была выявлена у 4-х пациентов (4,7%).
Результаты применения жизнеспособных аллографтов, имплантированных по методике «свободный корень».
Сроки наблюдения пациентов в среднем составили 7,2+3,4 года (от 6 до 10 лет). Тромбоэмболических осложнений в послеоперационном периоде не было.
На госпитальном этапе в связи с ранним протезным эндокардитом аллографта умер один пациент. В отдаленные сроки погиб один пациент от разрыва аневризмы сосуда головного мозга. Выполнено 3 репротезирования аллографта, все по причине рецидива инфекционного эндокардита, один пациент рео-перирован на госпитальном этапе в связи с ранним протезным эндокардитом и 2 пациента реоперированы в связи с поздним протезным эндокардитом.
Среднее время пережатия аорты составило 127,9+12,4 минут (от 112 до 145 минут), время ИК 191±24,5 (от 157 до 238 минут). Градиенты в послеоперационном периоде составили 8,2±2,2 и 3±1,4мм.рт. ст. пиковый и средний соответственно. Гемодинамически значимой регургитации у пациентов не отмечено.
Результаты применения дсвнтализнроваиных алло-
графтов.
У всех пациентов выполнено протезирование корня аорты по типу «свободный корень» с реимплантацией устьев коронарных артерий.
Сроки наблюдения пациентов в среднем составили 4,4±2,1 года (от 1/2 до 7 лет). Клапанзависимых осложнений в послеоперационном периоде не отмечено. Рецидивов инфекционного эндокардита не было, дисфункций аллографтов также не отмечено. Госпитальной летальности не было. В отдаленные сроки погиб один пациент от хронической почечной недостаточности, этот пациент поступил в отделение в тяжелом состоянии с абсцессом ФК АК и с уже имеющейся ХПН на программном гемодиализе.
Среднее время пережатия аорты составило 124,7±56,7 минут (от 76 до 186 минут), время ИК 180,5±82,9 (от 122 до 266 минут). Гемодинамически значимой регургитации у пациентов не отмечено.
В отдаленные сроки после операции на аллографте (независимо от его размеров) отмечен невысокий трансклапанный систолический градиент (в среднем 11,5 мм.рт.ст.) и удовлетворительная площадь эффективного отверстия клапана (в среднем 2,7 см2). При сравнении группы девитализированных аллограф-
тов с «жизнеспособными», какой либо значимой разницы не обнаружено.
Результаты использования МСКТ для оценки морфологии корня аорты после имплантации аллографта.
17 пациентам после операции выполнено МСКТ с целью оценки раннего и позднего кальциноза аллографта. Из них 12 пациентов были с девитализированными аллографтами (им КТ выполнялась от 2 до 6 лет после операции, в среднем через 4 года). 5 пациентов с «жизнеспособными» аллографтами (им КТ выполнялось от 5 до 14 лет после операции, в среднем через 9 лет).
В сроки наблюдения 4,4±2,1 года (от 1/2 до 7 лет) на деви-тализированном аплографте отсутствовали какие - либо деформации, неоаортальный корень полностью повторял анатомию нативного корня аорты, отсутствовали признаки кальциноза свободной стенки и створок аллографта. Наблюдались участки уплотнения в области анастомозов с коронарными артериями, однако отметим, что для укрепления данной зоны практически во всех случаях используются тефлоновые, или ксеноперикар-диальные полоски. Использована методика количественной оценки степени кальциноза аллоткани, составившая в среднем 637,5±315,3 Ни в группе с девитализированными аллографтами.
В сравнении с жизнеспособными аллографтами, среднее количество кальция которых 1794,4±972,6 Ни.
Результаты применения субкоронарной методики для имплантации аллографтов.
У 10 пациентов,из 36 оперированных, проксимальный анастомоз выполнялся узловыми швами, у 26 пациентов непрерывным швом полипроленовой нитью.
Госпитальная летальность составила 19%. Погибло 7 больных. Летальность в отдаленные сроки составила 13,8%. Умерли 5 пациентов.
Выполнено 6 повторных операций: 1 в связи с ранним (до 6 месяцев после имплантации) и 3 - по поводу позднего (более 6 месяцев после имплантации) протезного эндокардита. Регурги-тация у этих больных возникла еще на госпитальном этапе. У всех пациентов с рецидивом инфекции использована субкоронарная техника и непрерывный шов проксимального анастомоза.
Две реоперации выполнено по повод}' структурной дегенерации аллографта. У одного пациента также обнаружена дисфункция клапана, этот пациент готовится на плановую операцию.
В отдаленные сроки после операции на аллографте, неза-
висимо от его размеров отмечен низкий трансклапанный систолический градиент. В послеоперационном периоде регургитация на клапане вновь возникла у 5 больных (13,8%) и у 4 больных (10%) увеличилась от 1+ до 2+ от момента интраоперационного исследования до выписки. У всех больных с регургитацией для имплантации использовалась субкоронарная техника с непрерывной проксимальной линией швов. У одного пациента с активным ИЭ и паравальвулярными абсцессами была отмечена несостоятельность проксимальной линии швов в проекции правой коронарной створки с образованием ложной аневризмы без регургитации по данным ЭхоКГ.
Тромбоэмболических осложнений не было, несмотря на то что антикоагулянтную терапию не проводили ни у одного больного.
Результаты применения методики «внутриаортальный цилиндр» для имплантации аллографта.
У одного пациента (14%) с активным ИЭ и паравальвулярными абсцессами была отмечена несостоятельность проксимальной линии швов в зоне основания ПКС с повышением средне-систолического градиента до 18 мм рт. ст. Этот пациент был реоперирован через 6 лет п/о. Еще трое пациентов реоперн-рованы по причине ИЭ в сроки до 4 лет после операции. Двое
пациентов умерли в отдаленные сроки п/о, один через 15 лет, и один через 6 лет. И только один пациент наблюдается с удовлетворительной функцией клапана десятый год после операции.
Результаты применения аллографтов у пациентов с узким ФК АК (< 21 мм).
У 30 пациентов из числа оперированных диаметр фиброзного кольца АК по данным ЭХО КГ (в том числе и ЧП ЭХО КГ) был менее 21 мм и составил в среднем 20±0,2 мм. (от 15 мм до 21 мм).
Клапанзависимых осложнений в послеоперационном периоде отмечено не было. Тромбоэмболических осложнений в послеоперационном периоде не было, несмотря на то, что анти-коагулянтная терапия не проводилась ни у одного пациента.
Госпитальная летальность составила 6%. Погибло 2 больных. Отметим, что обоим погибшим пациентам аллографти мплантирован по субкоронарной методике и в обоих случаях выполнялась расточка ФК АК.
В отдаленные сроки п/о погиб 1 пациент.
Было выполнено 6 повторных операции. Двум пациентам аллографт эксплантирован в плановом порядке в связи с дисфункцией. У 4 пациентов репротезирование было выполнено в связи с поздним протезным эндокардитом.
Среднее время пережатия аорты составило 150А59 минут (от 96 до 265 минут), время ИК 224±93 мин. (от 145 до 429 мин).
Градиенты в послеоперационном периоде у аллографтов с внутренним диаметром 18-21 мм. (в среднем 19,1±1,2 мм.) в зависимости от методики имплантации достоверно не отличались и составили 16,8±6,4 (от 8,0 до 30) и 9,4±3,6 (от 4,0 до 15) мм. рт. ст. пиковый и средний соответственно, площадь эффективного отверстия в среднем составила 1,9 см2.
ВЫВОДЫ
1. Имплантация криосохраненых аллографтов в позицию аортального клапана обеспечивает невысокую госпитальную летальность, и адекватную функцию в среднем в течение 15 лет после операции.
2. Имплантация аллографтов дает хорошие результаты выживаемости, свободы от тромбоэмболии и антикоагулянтны-хосложнений и обеспечивает высокое качество жизни пациентов.
3. Применение субкоронарной методики оправдано при наличии строгих анатомических условий (симметричное расположение комиссур АК и устьев коронарных артерий, отсутствие поражения ФК АК, и полное соответствие диаметров ФК АК и аллографта).
4. Протезирование корня аорты бескаркасным алло-графтом в виде цельного комплекса обеспечивает наиболее стабильную функцию клапана, особенно при обширном разрушении фиброзного кольца вследствие инфекционного эндокардита
5. Девитализированные аллографты в сроки наблюдения до 8 лет по гемодинамическим параметров не уступают «жизнеспособным» аналогам, а также снижают степень кальци-ноза ткани аорты трансплантата.
6. Применение аллографтов при узком фиброзном кольце АК может быть реальной альтернативой механическим протезам, особенно у пациентов с инфекционной этиологией порока.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. При использовании аллографта необходимо тщательное измерение фиброзного кольца АК пациента перед операцией, что чаще удается при использовании ЧП ЭХО КГ.
2. Не рекомендуется применять субкоронарную методику при условии вовлечения в патологический процесс ФК АК и несимметрично расположенных комиссур и синусов АК.
3. При условии применения субкоронарной методики имплантации выполнять проксимальный анастомоз отдельными узловыми швами.
4. Не рекомендуется применение методики имплантации «внутриаортальный цилиндр» для рутинного использования.
5. При абсцессах ФК АК, при врожденных пороках и вторичном инфекционном поражении АК и при несимметрично расположенных комиссурах АК, оптимальным методом является имплантация свободным корнем с реимплантацией устьев коронарных артерий.
6. При диффузном кровотечении из мест анастомозов целесообразно использовать методику изоляции парааорталыю-го пространства ксеноперикардиальной заплатой и создание соустья с правым предсердием, или нижней полой веной.
7. Оценка степени кальциноза ткани аорты и створок АК с помощью МСКТ является полезным методом в изучении процесса дегенерации аллографтов в зависимости от методики обработки.
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
1. Сачков А.С. Экспериментальная оценка девитализи-рованнгойксено- и аллоткани в системном кровотоке / А.С.Сачков, Р.М.Муратов, Д.В.Бритиков, В.С.Акатов, З.П.Милованова, Ф.А.Хаммуд, Т.Р.Мацонашвили // Бюллетень НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболе-
вания». Материалы XIII Всероссийского съезда сердечнососудистых хирургов. -Москва.-2007.-Том 8.-№6.-С.306.
2. Сачков A.C. 1гшуорепополяцияксеногенного бесклеточного матрикса в системной циркуляции / А.С.Сачков, Р.М.Муратов, Д.В.Бритиков, В.С.Акатов, З.П.Милованова, Ф.А.Хаммуд, Т.Р.Мацонашвили // Бюллетень НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания». Материалы XI ежегодной сессии НЦССХ им.А.Н.БакулеваРАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых. -Москва.-2007.-Том 8.№3-С.201.
3. Сачков A.C. Модель для экспериментальной оценки биологических клапанов сердца, созданных с использованием тканевой инженерии / А.С.Сачков, Р.М.Муратов, ДЛЗ.Бритиков,
B.С.Акатов, Ф.А.Хаммуд, Т.Р.Мацонашвили // «Грудная и сердечно-сосудистая хирургия». -2007.-№1.-С. 28-31.
4. Муратов P.M. Каркасные и бескаркасные биопротезы в хирургии пороков аортального клапана / Р.М.Муратов,
C.И.Бабенко, Р.АЛазарев, ДЛ.Титов, А.С.Сачков, Ф.А.Хаммуд, Т.Р.Мацонашвили, Д.В.Бритиков, Л.А.Бокерия// Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 20-
летию Кузбасского кардиологического центра. Кемерово,-С.2010.-203.
5. Сачков A.C. "Экспериментальная оценка девитализи-рованнойксеноткани в системном кровотоке" А.С.Сачков, Р.М.Муратов, Д.В.Бритиков, В.СЛкатов, З.П.Милованова, Ф.А.Хаммуд, Т.Р.Мацонашвили Бюллетень НЦССХ им.А.Н.Бакулева PAMII «Сердечно-сосудистые заболевания». -2008,-Том 9.-№1.-С.88-94.
6. Орлинская В.А. "Сравнение качества жизни пациентов после протезирования аортального клапана механическими протезами и аллографтами".
B.А.Орлинская,Р.М.Муратов,Н.Н.Соболева,С.И.Бабенко, Т.Р.Мацонашвили "Клиническая физиология кровообращения".-2010.-№2-С.З 5-39.
7. Муратов Р.М.'Темодинамические свойства аортальных аллографтов при использовании в ортогопической позиции у пациентов с узким фиброзным кольцом" Р.М.Муратов,И.И.Сконин,С.И.Бабенко,Д.В.Бритиков,Т.Р.Мацон ашвили "Грудная и сердечно-сосудистая хирургия",- 2010.-№4.-
C.18-19
8. Бабенко С.И. "Параметры гемодинамики и ремодели-рования левого желудочка при использовании различных видов
биологических протезов в аортальной позиции" С.И.Бабенко,Р.М.Муратов,Н.Н.Соболева, Р.А.Лазарев,
B.А.Орлинская, Т.Р.Мацонашвили, Л.А.Бокерия «Грудная и сердечно-сосудистая хирургия». -2009.-№5.-С. 17-21
9. Мацонашвили Т.Р."Применение аортальныхалло-графтов в ортотопической позиции в серчечно-сосудистой хирургии" Мацонашвили Т.Р. Информационный сборник. Новости науки и техники. Сердечно-сосудистая хирургия. 2011- №4 - с 57-64
10. Мацонашвили Т.Р."Первый опыт клинического применения девитализированныхаллографтов при пороках аортального клапана"Т.Р.Мацонашвили, Р.М.Муратов, И.И.Скопин,
C.И.Бабенко, Д.В.Бритиков«Грудная и сердечно-сосудистая хирургия». -2011.-№2.-С. 50-53.
Подписано в печать:
17.01.2014
Заказ № 10024 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru
Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Мацонашвили, Теймурази Рафаелович
ФГБУ «НАУЧНЫЙЦЕНТР СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ ИМЕНИ А.Н.БАКУЛЕВА» РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК
На правах рукописи
042014534с
Мацонашвили Теймурази Рафаелович
Непосредственные и отдаленные результаты использования аортальных аллографтов в ортотопической позиции.
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ-14.01.26.- Сердечно - сосудистая хирургия
14.01.05.- Кардиология
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научные руководители-академик РАН и РАМН Бокерия JI.A. д.м.н., профессор Муратов P.M.
МОСКВА 2014 ГОД
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений 4
Введение 6
ГЛАВА I. Обзор литературы 11
1.1. Аллографты 11
1.2. История 13
1.3. Жизнеспособность, иммунный ответ и дегенерация аллографта 14
1.4. ABO несовместимость 19
1.5. Кальцификация аллографтов 19
1.6. Хирургическая техника имплантации аллографтов 20
1.7. Замена аллографта 22
1.8. Результаты использования аллографта при пороках АК 23
1.9. Факторы риска при использовании аллографта 25
1.10. Девитализация 27
1.11. Заключение 28 ГЛАВА II Изготовление аллографтов 30
2.1. Отбор доноров 30
2.2. Забор ткани аллографта 30
2.3. Выделение аллографтов 30
2.4. Стерилизация аллографтов 31
2.5. Девитализация 31
2.6. Криоконсервация 31
2.7. Подготовка аллографта к имплантации 32
ГЛАВА III Материал и методы исследования 33
3.1. Клиническая характеристика пациентов 3 3
3.2.Методы обследования пациентов 40 3.2.1 .Инструментальные методы обследования 41
3.3.Хирургическая техника операции 42
3.3.1. Аортотомия 42
3.3.2.Подготовка аллографта к имплантации 43
3.3.3.Имплантация аллографта 44 3.3.3.1 .Техника субкоронарной имплантации 45
3.3.3.1.1.Методика В.Вагга^ЬоуеБ 45
3.3.3.1.2.Методика Б.Яозз 49 3.3.3.2.Методика «внутриаортальный цилиндр 50 3.3.3.3 .Протезирование корня аорты 52
ГЛАВА IV Непосредственные и отдаленные результаты 55 4.1 .Результаты клинических исследований на госпитальном этапе 55 4.2.Результаты клинических исследований в отдаленном периоде 58
4.2.1.Результаты применения жизнеспособных аллографтов, имплантированных по методике «свободный корень» 75
4.2.2.Результаты применения девитализированных аллографтов 80
4.2.3.Результаты использования МСКТ для оценки
работы аллографта 85
4.2.4.Результаты применения субкоронарной методики
для имплантации аллографта 87
4.2.5.Результаты применения методики «внутриаортальный цилиндр» для имплантации аллографта 92
4.2.6.Результаты применения аллографтов
у пациентов с узким ФК АК 92
ГЛАВА У Обсуждение полученных результатов 97
Заключение 106
Выводы 110
Практические рекомендации 111
Список использованной литературы 112
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Ао - Аорта
ВА - Восходящая аорта
ЛКС/ПКС/НКС-Левая коронарная створка/правая коронарная створка/ некоронарная створка
АК/МК/ТК- Аортальный клапан, митральный клапан, трикуспидальный клапан
ПАК - Протезирование аортального клапана СТС - Сино-тубулярное соединение ГА - Глутаровый альдегид
ВОЛЖ/ВОПЖ -Выводной отдел левого желудочка/Выводной отдел правого желудочка
ДЭ - Диглицидиловый эфир этиленгликоля ДМСО - Диметилсульфоксид ЛЖ - Левый желудочек
МСКТ - Мультисрезовая компьютерная томография П/О - После операции
КДО-конечный диастолический объем левого желудочка
КСО-Конечный систолический объем левого желудочка
КСР-Конечный систолический размер левого желудочка
КДР-Конечный дистолический размер левого желудочка
ФВ-Фракция выброса
ФК - Фиброзное кольцо
ХИВ - Холодное ишемическое время
ЭДТА - Этилендиаминтетрауксусная кислота
ЭКГ - Электрокардиография
ЭХОКГ - Эхокардиография
ЧПЭХОКГ/ТЕЕ - Чрезпищеводная эхокардиография
НЬА-Главный комплекс гистосовместимости человека
(НитапЬеусосугеАп^епе).
RPMI-1640- Питательная среда, разработанная в
RoswellParkMemoriallnstitute.
NYHA- Нью-йорская ассоциация кардиологов
ХПН - Хроническая почечная недостаточность
ОПН - Острая почечная недостаточность
ИЭ-Инфекционный эндокардит
ПЭ-Протезный эндокардит
ФЖ - Фибрилляция желудочков
ЛОБА - Левая общая бедренная артерия
1111 - Правое предсердие
ЛП - Левое предсердие
НПВ - Нижняя полая вена
ЛКА - Левая коронарная артерия
ПКА - Правая коронарная артерия
ЛА - Легочная артерия
ИБС - Ишемическая болезнь сердца
ИК - Искусственное кровообращение
ИКС - Искусственный клапан сердца
ОСН - Острая сердечная недостаточность
ДМЖП - Дефект межжелудочковой перегородки
ПМС - Передняя митральная створка
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.Несмотря на то, что опыт протезирования аортального клапана стремительно накапливается, на сегодняшний день не существует протеза, идеально подходящего для всех случаев. В настоящее время в арсенале кардиохирурга существует пять вариантов для замены аортальногоклапана. Это механические протезы, каркасные биологические протезы, бескаркасные биологические,аортальные аллографты и легочные аутотрансплантаты (процедура Ross). Для выбора наиболее подходящего протеза индивидуально для каждого пациента необходимо учитывать относительные преимуществаи недостатки этих вариантов. Критерии выбора должны включать долговечность клапанов, их гемодинамические свойства, риск тромбоэмболии, потребность в антикоагулянтной терапии, трудоёмкость имплантации, устойчивость к инфекции и связанный с клапаномшум. По параметру долговечности аортальный аллографт является конкурентоспособным клапаном и может прослужить дольше глютаробработанного ксенопротеза, а по остальным параметрам аллокондуит является бесспорным лидером. Основным недостатком является доступность клапана, в связи с тем, что его донором является человек.
В течение последних 20 лет повысился интерес к применению бескаркасных биопротезов в кардиохирургии. Криосохраненные аортальные аллографты казались наилучшей альтернативой нативному клапану (YacoubM.Etal., 1995) [88]. В литературе появилось много работ, посвященных применению аллографтов, сравнение различных методик имплантации и консервации данных биопротезов, сообщающих об их отличных гемодинамических характеристиках. Однако существует недостаток работ, касающихся отдаленных результатов операций, в частности по применению в аортальной позиции деделлюляризированных/девитализированных аллотрансплантатов.
В нашей стране наибольшим опытом хирургического лечения аортальных пороков сердца располагает НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН (В.И. Бураковский, Л.А. Бокерия, 1989) [4,6]. Пионерами исследования методов консервации и клинического использования аллографтов в России также были специалисты института сердечно-сосудистой хирургии имени
A.Н.Бакулева РАМН-профессора: Г.И.Цукерман, В.А.Быкова, Б.А.Фурсов, И.И. Мокачев [6]. В 1990г. по инициативе академика В.И.Бураковского были начаты исследования по созданию банка криосохраненных аллографтов и их клиническому применению. Сформирована группа по изучению аллографтов под руководством В.В.Зайцева, результатом работы явилась имплантация
B.П.Подзолковым в 1992 г. аллографта в качестве экстракардиального кондуита, а профессор Г.И.Цукерман в том же году имплантировал аллографт в аортальную позицию при активном инфекционном эндокардите [6]. В последующем происходило совершенствование методов консервации: в отделе медицинской биотехнологии НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева под руководством В.Т.Коставарасширилась область клинического применения аллографтов: Профессор И.И.Скопин в 1997г. впервые в России имплантировал митральный аллографт. Академик Л.А.Бокерия в 2001г. первым выполнил операцию Росса с реконструкцией ВОПЖ легочным аллографтом. Профессор Р. М. Муратов в 2001 г. впервые в стране выполнил протезирование корня аорты криосохраненным аллографтом [4].
В период с 1992-2011 г. в НЦССХ им. А.Н.Бакулева на базе отделения приобретенных пороков сердца выполнено 85 операций имплантации аортального аллографта в ортотопическую позицию. Протезирование аортального клапана выполнялась криосохраненными аортальными жизнеспособными и девитализированными аллографтами.
В НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева разработана оригинальная методика криосохранения и девитализации аортальных аллотрансплантатов (используя в качестве девитализирующих веществ - дигитонин и ЭДТА - патент РФ на
изобретение N° 2291675), и начиная с 2004г. у всех пациентов использован криосохраненный девитализированный аллографт [2,3]. Цель исследования:
Основной целью работы является оценить результаты протезирования аортального клапана бескаркасными аллографтами в непосредственном и отдаленном послеоперационном периоде, учитывая методику их имплантации и консервации.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Оценить непосредственные и отдаленные результаты протезирования аортального клапана аортальными аллографтами в зависимости от методики консервации.
2. Оценить непосредственные и отдаленные результаты протезирования аортального клапана аортальными аллографтами в зависимости от методики имплантации.
3. Сравнить субкоронарную методику и методику протезирования корня аорты при имплантации бескаркасных аллографтов в аортальную позицию в непосредственном и отдаленном послеоперационном периоде.
4. Оценить влияние девитализирующей обработки аллоткани.
5. Оценить гемодинамические характеристики биологических бескаркасных аллографтов в отдаленном послеоперационном периоде.
Научная новизна.
В настоящем исследовании впервые в России оценены клинико-
гемодинамические характеристики криосохраненных девитализированных
аллографтов, обработанных по принципиально новой методике, которая
разработана в НЦ ССХ им. А.Н.Бакулева совместно с Институтом
Теоретической и Экспериментальной Биофизики РАН. Проведено сравнение
результатов, полученных при помощи клинических исследований, ЭХО
кардиографии и компьютерной томографии, среди биокондуитов-
8
криосохраненный «жизнеспособный» аллографт и криосохраненный «девитализированный» аллографт. Практическая ценность.
Многочисленные исследования, посвященные бескаркасным аллографтам в аортальной позиции показали высокую эффективность их применения. Аллографты имеют компактный размер, высокую тромборезистентность, низкую тенденцию к повторному инфекционному эндокардиту, адекватно корригируют центральную гемодинамику и обладают лучшими гемодинамическими характеристиками по сравнению с другими протезами сердца: меньший градиент и большая площадь эффективного отверстия при одинаковом посадочном диаметре. Также следует отметить, что бескаркасные аллографты менее подвержены дегенеративным изменениям и кальцинозу, а многочисленные исследования, посвященные улучшению методов антикальциевой обработки и хранению бескаркасных биопротезов, делают их более перспективными. Положения, выносимые на защиту.
1. Применение аллоаортальных биокондуитов сопровождается низкой госпитальной и отдаленной летальностью, низкой частотой клапанзависимых осложнений и обеспечивает высокое качество жизни.
2. Криосохранение обеспечивает высокое качество ткани аллографта.
3. При имплантации аллографта в аортальную позицию методом выбора хирургической техники стоит считать «протезирование корня аорты».
4. Девитализирующая антикальциевая обработка Дигитонином и ЭДТА улучшает характеристики криосохраненных аллографтов.
5. При имплантации аллографта в аортальную позицию кондуитом выбора следует считать девитализированный криосохраненный аортальный аллографт.
Работа была выполнена в отделении неотложной хирургии приобретенных пороков сердца (руководитель - профессор, ДМН Р. М. Муратов), лабораторией по экспериментальной разработке новых биоматериалов для сердечно-сосудистой хирургии (руководитель - ДМН Д.В.Бритиков), отделением патологической анатомии (руководитель - ДМН, профессор Серов P.A.) и рентгенодиагностическим отделом (руководитель -ДМН Макаренко В.Н).
Автор выражает глубокую благодарность директору Научного центра сердечно - сосудистой хирургии академику РАН и РАМН J1. А. Бокерия за предоставленную возможность выполнения работы и общее руководство исследованиями, руководителю отделения неотложной хирургии приобретенных пороков сердца профессору, ДМН Р. М. Муратову за постоянную помощь в работе над диссертацией, руководителю лаборатории по экспериментальной разработке новых биоматериалов для сердечнососудистой хирургии ДМН Д.В.Бритикову, а также руководителю рентгенодиагнстичекого отдела ДМН, профессору В.Н.Макаренко и руководителю отделения патологической анатомии ДМН профессору P.A. Серову. Автор также выражает глубокую благодарность всем сотрудникам отделения неотложной хирургии приобретенных пороков сердца и всем сотрудникам НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, принявшим участие в проведении исследований.
ГЛАВА I
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Аллографты
Это бескаркасные биологические протезы, донорами которых является представитель того же вида, что и реципиент. В связи с тем, что аллографт -это донорский клапан, он максимально повторяет практически все характеристики нативного клапана. С гемодинамической точки зрения аллографт является одним из наиболее предпочтительных протезов для замены аортального клапана. Обеспечение аллографтом низких трансклапанных градиентов может быть незаменимым у пациентов с узким фиброзным кольцом аортального клапана. Гемодинамические свойства имплантируемого клапана играют первостепенную роль при ремоделировании левого желудочка в отдаленные сроки после операции. Аллографты в аортальной позиции приводят к более полному регрессу гипертрофии левого желудочка по сравнению с механическими протезами или каркасными биологическими протезами [87].
При условии отсутствия какой - либо сопутствующей патологии после имплантации аллографтов не требуется применение антикоагулянтной терапии. Аллографт - атромбогенный протез, позволяющий пациентам вести активный образ жизни, свободный от геморрагических и тромбоэмболических осложнений. По разным источникам свобода от тромбоэмболических осложнений у пациентов с аллографтом в позиции аортального клапана составляет 89-100% через 10 лет после операции и 8099% через 20 лет после операции [26,56,76]. Однако вероятнее всего, что уровень клапанзависимых тромбоэмболических осложнений завышен [67], т.к. по принятым рекомендациям после протезирования аортального клапана каждое зарегистрированное васкулярное событие должно расцениваться как клапанзависимое, если не доказана другая причина заболевания [22]. В связи с этим В. Ваггай-Воуезсчитает, что истинный уровень тромбоэмболических
осложнений при применении аллографтов практически равен нулю, т. к. при повторных операциях на аллографтах никогда не обнаруживались тромбы [16].
В настоящее время самым частым показанием для имплантации аллографта является инфекционный эндокардит аортального клапана. Несмотря на использование комбинации хирургического и антибактериального методов лечения больных с инфекционным эндокардитом нативного или искусственного клапана в активной фазе, сохраняется более высокий риск летальности и осложнений, чем после протезирования клапанов с другой этиологией порока [27]. При наличии активной инфекции, особенно при вовлечении в процесс деструкции фиброзного кольца аортального клапана, риск рецидива инфекции и несостоятельности швов, фиксирующих протез, возрастает. Данные литературы свидетельствуют о преимуществах бескаркасных аллографтов в подобных случаях [28,29,35]. По сравнению с механическими протезами и каркасными ксенопротезами аллографты обладают естественной резистентностью к инфекции и тем самым снижают риск рецидива эндокардита [8,35].
Аортальные аллографты также хорошо себя зарекомендовали у пациентов с узким фиброзным кольцом. Шаровые и дисковые протезы в позиции аортального клапана при узком фиброзном кольце приводят к неудовлетворительным гемодинамическим показателям (высокий транспротезный градиент). Современные двухстворчатые протезы более предпочтительны в таких случаях, а бескаркасные биологические протезы на сегодняшний день являются оптимальными для протезирования аортального клапана с узким фиброзным кольцом. А при инфекционной этиологии порока у пациентов с узким фиброзным кольцом аортального клапана аллографт может быть незаменимым клапаном в арсенале кардиохирурга.
1.2. История
Первым, использовавшим аортальный гомографт длялечения патологии аортального клапана, был Gordon Murray [60]. После успешных попытокв экспериментальных работах он имплантировал клапансодержащий аортальный аллокондуит в нисходящую аорту для лечения тотальной недостаточности аортального клапана (с хорошими результатами до 4 летпосле операции) [61]. Впоследствии гемо динамические показатели гетеротопической имплантации аортального аллографта (в нисходящую аорту), с целью коррекции недостаточности аортального клапана были подтверждены в экспе�