CC BY
22
БИВЕНТРИКУЛЯРНОЕ ШУНТИРОВАНИЕ СЕРДЦА ИСКУССТВЕННЫМИ ЖЕЛУДОЧКАМИ "МОДУЛЬ VIII" И "МОДУЛЬ IX" ПРИ ОСТРОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Айткожин Г.К., Исраилова В.К.
Казахский Национальный Медицинский Университет им. С.Д. Асфендиярова
Актуальность: Расширение круга оперативных вмешательств на сердце, утяжеление контингента больных, подвергшихся операции, повышает риск развития острой сердечной недостаточности, толерантной к факмакотерапии, ВАКП несмотря на весь арсенал современных методов ее профилактики. В связи с этим возникла необходимость разработки новых методов борьбы с этим грозным осложнением, наиболее перспективным из которых является метод вспомогательного кровообращения (ВК) искусственными желудочками сердца (ИЖС). Проблема временной замены функции сердца является одной из наиболее актуальных в современной медицине. (Шумаков В.И., Толпекин В.Е.)., затрагивает широкий круг вопросов чисто медико - технического характера, часть которых продолжает разрабатываться в эксперименте. Среди важных аспектов, требующих неотложного решения, остается не до конца решенным вопрос о выборе степени декомпрессии желудочков сердца при проведении бивентрикулярного шунтирования (БШ) в зависимости от состояния сократительной способности миокарда левого и правого желудочков. Актуальными остаются вопросы углубленного изучения патофизиологических сдвигов, вызываемых механи ческими устройствами, временно, частично или полностью выполняющих заместительную функцию сердца. Имеется практическая необходимость углубленного изучения взаимоотношения функций правого и левого сердца при ВК в различных режимах декомпрессии желудочков сердца. Нет единого мнения относительно влияния выбранных режимов разгрузки сердца при БШ на последующее восстановление самостоятельной функции сердца после ВК.
Решение этих вопросов будет способствовать более обоснованному и эффективному использованию БШ в борьбе с острой сердечной недостаточностью в интра и раннем послеоперационном периоде.
Ключевые слова: ВК - вспомогательное кровообращение, ИЖС - искусственные желудочки сердца, БШ - бивентрикулярное шунтирование, ИЖС левый - искусственный желудочек левый, ИЖС правый - искусственный желудочек правый. ОСН - острая сердечная недостаточность.
Материал и методы исследования Проведено 146 экспериментов на беспородных собаках, как первый этап перед имплантацией ИЖС больным в послеоперационном периоде. Эксперименты выполнены на беспородных собаках обоего пола, массой от 18 до 28 кг. и были разделены на основные серии, согласно поставленным задачам (Таблица 1).
Таблица 1. Распределение экспериментов по сериям
Серия Основная задача Кол-во экспериментов
I - серия БШ на "интактном" сердце с частичной декомпрессией желудочков сердца 38
II - серия БШ на "интактном" сердце с полной декомпрессией желудочков сердца 38
III - серия БШ при ОСН с частичной декомпрессией желудочков сердца 35
IV - серия БШ при ОСН с полной декомпрессией желудочков сердца 35
Бивентрикулярное шунтирование осуществляли по схеме: левый желудочек - аорта, правое предсердие - легочная артерия. Были использованы две модели искусственных желудочков сердца: ИЖС "Модуль VIII" и "Модуль IX", созданные на Московском заводе электромеханической аппаратуры - МЗЭМА.В качестве управляющего устройства был использован аппарат вспомогательного кровообращения "Синус ВК-2" с пневматическим приводом. Аппарат позволял синхронизировать выброс искусственного желудочка сердца с зубцом " R" электрокардиограммы естественного сердца и регулировать время задержки и длительности изгнания из вспомогательного насоса. Давление с пневмопривода используемых аппаратов можно было менять в диапазоне от +10 мм.рт.ст. до - 70 мм.рт.ст. и задавать частоту сокращений от 20 до 180 в минуту. Регистрацию гемодинами-ческих параметров проводили на автоматизированной информационно - диагностической системе "OPEN -HEART ". Система предназначена для работы в реальном времени и позволяет одновременно регистрировать, 2 стандартных отведения ЭКГ и 6 каналов давлений, отображать, регистрировать и мониторировать в реальном времени, автоматически выделять из записи наиболее характерные кардиоциклы, определять параметры функционального состояния на основе анализа кардиоцикла или всего измерения. Система подключается к стандартной медицинской измерительной аппаратуре. Давление в полости сердца и сосудах измерялась датчиком " Статхэм ", минутный объем кровообращения - на приборе РКЭ - 3. ОСН моделировали методом перевязки коронарных артерий и введения в миокард различных химических реагентов. Микроциркуляция органов и тканей после 2 - х часового бивентрикулярного шунтирования исследовалась по В.В.Куприянову с использованием электронной микроскопии. Все данные были обработаны с использованием вариационного анализа. Достоверность различий средних значений определяли по критерию Стьюдента.
Результаты исследования
I.Бивентрикулярное шунтирование с частичной декомпрессией желудочков на "интактном "сердце Вначале подключали левый ИЖС, производительность насоса устанавливали ориентируясь на величину выброса левого сердца, которая при работе искусственных желудочков составляла около 50% исходного уровня. В результате суммарный МОС значительно превышал исходный минутный объем, при этом среднее артериальное давление было снижено на 8,9%, что объясняется снижением общего периферического сопротивления на 32%. Признаками разгрузки левого желудочка являлось - снижение левопредсердного давления, а также ударной работы левого желудочка (ИУРЛЖ) и "индекса давление - время" ЬУРТ1 в левом желудочке. На этом этапе, левостороннего шунтирования, нагрузка на правй желудочек увеличивалась за счет повышенного суммарного МОС на 20,5%, вследствие этого повышалось правопредсердное давление на 51%, при практически неизмененном систолическом давлении правого желудочка. Индекс "давление - время" ЯУРТ1 в правом желудочке не изменился, однако резкое снижение индекса ударной работы правого желудочка на 64% и насосного коэффициента правого желудочка свидетельствовал о начале развития правожелудочковой слабости. Подключение правого обхода (правого ИЖС) в течениу 2 - х часов способствовало нормализации показателей гемодинамики правого сердца.
II. Бивентрикулярное шунтирование сердца с полной декомпрессией на "интактном" сердце
В серии с полной декомпрессией желудочков на "интактном" сердце минутный объем сердца обеспечивался полностью производительностью ИЖС. При этом биологический желудочек не участвует в формировании сердечного выброса и клапаны аорты и легочной артерии закрыты на всем протяжении кардиоцикла. БШ осуществляют поэтапно, начиная с подключения левого обхода, на этом этапе при полной декомпрессии левого желудочка кровообращение по малому кругу и приток к левому сердцу осуществляется полностью биологически правым желудочком. Через 2 часа работы левого обхода появлялись первые признаки правожелудочковой недостаточности, подключение правого ИЖС стабилизировало гемодинамику как по большому так и по малому кругу кровообращения.
Динамика индексов сократимости и расслабления миокарда левого и правого желудочков до, во время и после представлена на рис. 1. Все показатели сократимости миокарда левого желудочка - максимальная скорость нарастания внутрижелудочкового давления, индекс сократимости Верагута и Зонненблика, резко снижались на этапе подключения левого обхода и практически оставались на этом уровне вовремя бивентрикулярно-го обхода с 50% разгрузкой обеих желудочков. Динамика показателей отражала прежде всего изменение нагрузки, т.е. производимую работу левого желудочка, и по - видимому свидетельствовали о стабильности основного механизма сократимости. Подтверждением этого является восстановление этих величин до исходного уровня после отключения ИЖС и взятия на себя полной нагрузки левым желудочком сердца. Показатели расслабления левого желудочка - максимальная скорость падения внутрижелудочкого давления и индекс расслабления Меерсона четко отражала изменения нагрузки на левый желудочек во время проведения ВК и полностью восстанавливалась ко второму часу после отключения насоса. При разгрузке с полной декомпрессией, когда давление в полостях желудочков приближается к 0, применение индексов сократимости невозможно, в связи с отсутствием механической работы сердца.
Динамика изменения сократительной способности при интактном миокарда
25
20
15
1/сек.
10
5 0
1 этап 2 этап 3 этап 4 этап 5 этап 6 этап 7 этап 8 этап
□ индекс сократимости □ индекс расслабления Рис. 1 Динамика изменения сократительной способности миокарда
Таким образом, можно сделать вывод, что БШ на "интактных " сердцах при частичной и полной декомпрессии поддерживает все гемодинамические параметры в пределах нормальных и сохраняет контрактильную способность миокарда до и после БШ.
Ш.Бивентрикулярное шунтирование с частичной декомпрессией желудочков сердца при ОСН
Степень частичной декомпрессии желудочков определялась тяжестью сердечной недостаточности соответствовала 30-50% разгрузки желудочков сердца. Производительность ИЖС компенсировала дефицит МОС, который возникает при ОСН и таким образом суммарный МОС практически соответствовал исходному уров-
ваа
НЕ
ню до сердечной недостаточности. Подключение левого обхода при ОСН стабилизирует гемодинамические показатели. Наблюдается увеличение среднего артериального давления на 20%, значительное снижение пред-сердных давлений. Индекс доставка/потребление превышал исходный уровень, повышение данного показателя происходило в основном за счет увеличения индекса DPTI. Совершаемая работа правого желудочка в 5 раз превышала этап недостаточности, но было ниже исходного на 22%. Резко снижалось конечно - диастолическое давление в левом желудочке на 120%, по отношению к этапу недостаточности, с одной стороны резким уменьшением объема в полости левого желудочка, а с другой, более полным расслаблением миокарда в фазу диастолы сердца.
1У.Бивентрикулярное шунтирование с полной декомпрессией желудочков сердца при ОСН Бивентрикулярное шунтирование проводили в режиме полной декомпрессии желудочков сердца на фоне ОСН, когда собственные желудочки не участвовали в формировании МОС и ударный объем осуществлялся за счет ИЖС. Подключение левого обхода сопровождалось повышением МОС (табл.2), который в 2.6 раз превышал этап недостаточности, это приводило к повышению среднего АД, которое составило 85% от исходного уровня. Лечебный эффект ВК, проводимого в режиме полной декомпрессии обеих желудочков сердца, был значительно выраженной, чем при частичной декомпрессии.
Таблица 2. Показатели гемодинамики при БШ с полной декомпрессией при ОСН
Показатели Исход ОСН ЛЖО ПЖО 1 час 2 часа 1 час 2 часа
Подключен БШ Отключен БШ
МОС 1951±76 853±57 - - 1660±65 1443±85 1443±85 1617±78
ИЖС левый - - 2284±76 1719±58 1669±65 1713±48 - -
ИЖС правый - - - 1689±56 1739±45 1669±67 - -
Рао.сред. 82.6±2.2 80±1.5 70±1.2 65±2.3 63±2 65±2.1 60.2±2.6 62.4±1.1
Рлж.макс. 127±4.4 71±1.2 0 0 0 0 91±3.2 95±4.1
Рпж.макс. 20±1.1 15.5±1 15.8±1.2 0 0 0 18.8±1.3 19.7±1.4
Рла.сред. 14.2±0.6 12.7±0.1 14.6±0.8 18.3±0.9 18±0.54 19.3±1 13±0.4 14±0.97
Рлп.средн. 4.6±0.3 2.6±0.2 3±0.3 2.7±0.4 3.1±02 4.4.±0.3 4.5±0.5 5.4±0.4
Рпп.средн. 2.1±0.1 4±0.3 4.6±0.3 2.5±0.2 2.6±0.2 2.5±0.1 2±0.1 4.8±0.26
ОПС 62.9±1.3 79±3.6 50±2.1 53±2.1 51±1.1 55±1.1 60.8±2.8 55.9±1.1
ОЛС 7.7±0.3 6.2±0.1 9.4±0.5 12.6±0.4 13.5±0.3 14±0.3 10±0.32 9.9±0.4
LVPTI 34.2±0.4 18±0.5 - - - - 23.8±0.3 27.±0.2
RVPTI 5.6±0.32 4.3±0.23 4.4±0.1 - - - 5.2±0.36 5.5±0.2
Дост/потребл. 1.25±0.0 0.92±0.0 - - - - 1.15±0.0 1.17±0.0
ИУРЛЖ 62.6±2.5 12.8±1.7 - - - - 32.5±2.5 36.6±2.9
ИУРПЖ 9.2±0.7 2.5±0.3 - - - - 6.5±0.3 6.2±0.9
Таким образом, после БШ в режиме полной декомпрессии обеих желудочков в период восстановления самостоятельной функции сердца признаки левожелудочковой недостаточности были менее выражены, чем при частичной декомпрессии, однако ко 2 - му часу при этом режиме начинает превалировать правожелудочковая недостаточность.
На основании вышеизложенного можно сформулировать следующие рекомендации: 1. при подключении левого обхода, как первого этапа БШ рекомендуется использовать режим частичной декомпрессии левого желудочка под контролем правого сердца и в зависимости от выраженности правожелудочковой недостаточности. 2. При поэтапном подключении БШ рекомендуется проводить левостороннее шунтирование с частичной декомпрессией, а после подключения правого обхода переходить на режим полной декомпрессии обеих желудочков. 3. Основным разгрузочным режимом при клиническом применении метода БШ декомпенсированной сердечной недостаточности является разгрузка с полной декомпрессией обоих желудочков, не зависимо от тяжести сердечной недостаточности. 4. При проведении БШ в режиме частичной декомпрессии желудочков сердца положительная динамика индексов сократительной способности миокарда может быть одним из показателей к окончанию ВК. БШ в выбранном режиме, с одной стороны разгружал сердечно - сосудистую систему, замещая дефицит функции желудочков сердца, с другой - поддерживал гемодинамические показатели на приемлемом уровне для поддержания функции систем организма. Литература
1.Соколов М.В.,Бобкова В.М., Айткожин Г.К.Оценка реактивности сердца и сосудов у собак в условиях бивен-трикулярного шунтирования (Грудная и сердечно - сосудистая хирургия, №1 1994. -С.30-32.
2. Айткожин Г.К Бивентрикулярное шунтирование сердца искусственными желудочками при острой сердечно недостаточности. Дисс. к.м.н. 1995г. Москва.
3.Шумаков В.И., Толпекин В.Е. Вспомогательное кровообращение. КН.-С. 165.
4.Fraizier O.H. Lonq-term mehanical circulatoru support. In Edmunds LH Cardiac Surqery in the Adult. - New York. 1997, pp 1477 - 1490.
5.Pae WE, Pierce WS, Intra aortic ballon counterplursation.,ventricularassist pumping,and the artifical heart. 1996, pp 1825 - 1855.
6. Pennington DG, McBride L.R. Eight years experience with bridging to cardiac transplantation, J. Thorac Cardiovascular Surg. 107- 472 - 480.1994.
Тэжiрибедегi жедел журек жеткпеушШп кезшде жасанды карыншалармен ЖYректi бивентрикулярлы
шунттау Айткожин Г.К., Исраилова В.К.
ЖYрекке жасалатын оперативтi араласулар шенбершщ кенеюi, операция жасалган наукастар контингентшщ ауырлауы заманауи алдын алу шараларыньщ толык арсеналына карамастан фармакотерапияга, ВАКП-ке тeзiмдi жедел журек жетiспеушiлiгiнiн даму каутн жогарылатады. Осыган байланысты аталган каушп аскынумен кYресудiн жана эдастерш ойлап табу кажеттшп туды, олардын iшiнен ен тиiмдiсi жYректiн жасанды карыншаларымен косымша канайналым эдiсi болып табылады. Каярп медицинада жYрек кызметш уакытша ауыстыру eзектi мэселелердiн бiрi болып табылады жэне бiр белт тэж1рибеде ойластырылып жаткан таза медико-техникалык сипаттагы с^радтардын кен шенберiн камтиды. Жедел шешiмдi кажет ететiн манызды аспектiлердiн iшiнен сол жэне он карыншалардын жиырылу кабiлетiне байланысты бивентрикулярлы шунттауды eткiзгенде жYрек карыншаларынын декомпрессиясынын дэрежесiн тандау мэселесi элi толык шешiлмеген с^рак болып калуда. ЖYректщ орын басушы кызметiн уакытша жартылай немесе толык аткаратын механикалык к¥рылгылармен шакырылатын патофизиологиялык ыгысуларды тYбегейлi зерттеу с^радтары eзектi болып отыр. ЖYрек карыншаларынын декомпрессиясынын эр тYрлi режимiнде косымша канайналу кезiнде он жэне сол жYрек бeлiктерiнiн кызметiнiн катынасын терен зерттеудiн тэжiрибелiк кажеттшп бар. Бивентрикулярлы шунттау кезiнде жYрекке жYктеменi азайту максатында тандалган режимдердiн косымша кан айналудан кейiнгi жYрек кызметтершщ eздiгiнен калпына келуiне эсерi жайлы ортак т^жырым элi жок. Б^л с^рактарды шешу интра жэне операциядан кейiнгi кезенде жедел жYрек жепспеушшпмен кYресу Yшiн БШ-ды негiздi жэне эффективп колдануга мумшндж бередi.
Biventrikulyarnoe heart bypass surgery with artificial ventricles Module VIII "and" Module IX "in acute heart
failure
Aytkozhin G.K., Issrailova V.K. Broadening the range of surgical procedures on the heart, weighting of patientsundergoing surgery, increases the risk of acute heart failure tolerant to fakmakoterapii, KPIA despite the entire arsenal of modern methods of prevention. In this connection it became necessary to develop new methods to combat this terrible complication, the most promising of which is the method of auxiliary circulation (VC) artificial heart ventricle (IZHS). The problem of the temporary replacement of cardiac function is one of the most topical problems in modern medicine. (Shumakov VI, Tolpekin VE)., Affects a wide range of issues of a purely medical - technical nature, some of which are still being developed in the experiment. Among the important aspects that require urgent solution is still not fully resolved the question of choosing the degree of decompression of the ventricles during biventricular bypass (SB), depending on the state of myocardial contractility of the left and right ventricles. Relevant questions remain in-depth study of the pathophysiological changes caused by mechanical cal devices, temporarily, partially or fully implement replacement heart function. There is a practical need in-depth study of the relationship functions of the right and left heart with the VC in different modes of ventricular decompression. There is no consensus regarding the impact of the selected modes unloading the heart with the SB on the subsequent restoration of independent function of the heart after a VC. Addressing these issues will contribute to more informed and effective use of SBs in theagainst acute heart failure in intra and early postoperative period.
ТРАНСМИОКАРДИАЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИЯ МИОКАРДА - АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ МЕТОД ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА
Г.К Айткожин., Исраилова В.К
Казахский Национальный Медицинский Университет им. С.Д. Асфендиярова
Актуальность. В настоящее время основными в лечении атеросклеротического 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
