CC BY
33
Original article
© Н.А. Чигогидзе, Т.М. Джинчарадзе, 2018 УДК 616.13/.14-089.843:611.08
Чигогидзе Н.А., Джинчарадзе Т.М.
ЭНДОВАСКУЛЯРНЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ МЕЖСОСУДИСТЫХ АНАСТОМОЗОВ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева» (директор — академик РАН и РАМН Л.А. Бокерия) Минздрава России, Рублевское шоссе, 135, Москва, 121552, Российская Федерация
Цель. Раскрыть перспективу развития нового направления эндоваскулярной хирургии по созданию шунтирующих операций при врожденной и приобретенной патологии сердца и сосудов на основе новых технологий, предложенных авторским составом.
Материал и методы. Проанализированы результаты 14 экспериментов на собаках по созданию межсосудистых соустий эндоваскулярным доступом: между брюшной аортой и нижней полой веной, стволом воротной вены и нижней полой веной, верхней полой веной и правой ветвью легочной артерии, правым предсердием и правой ветвью легочной артерии, восходящей аортой и стволом легочной артерии, нисходящей аортой и левой ветвью легочной артерии, восходящей аортой и правой ветвью легочной артерии. Дано описание новых видов оригинального инструментария, обеспечивающего выполнение каждого этапа вышеуказанных операций. Представлена количественная характеристика анатомических взаимоотношений шунтируемых сосудистых бассейнов для расчета параметров действия кинематической иглы и выбора размеров катушкообразного стента, имплантируемого в процессе эндоваскулярных шунтирующих операций. Оценена роль магнитной навигации и перспективы ее использования в процессе проведения нового вида эндоваскулярного вмешательства при врожденной и приобретенной патологии сердечно-сосудистой системы. Результаты. Результаты экспериментов по проведению 14 эндоваскулярных шунтирующих операций (вено-венозных, артериовенозных) на животных свидетельствуют о возможности их успешного выполнения. Ротационная полипозиционная ангиография является обязательным условием, поскольку позволяет правильно оценить анатомическую семиотику и обеспечивает безопасность подобных операций. Принцип транскатетерного магнитного наведения позволяет выбирать наиболее оптимальные зоны для создания межсосудистого анастомоза при различных анатомических вариантах взаимоотношений соединяемых сосудистых бассейнов, помогает рассчитывать дистанции и направления действия кинематической иглы. Использование кинематической гибкой иглы является необходимой составной для создания первичной оси проведения стента между шунтируемыми сосудистыми бассейнами. Применение нового типа нитинолового стента с оригинальной системой доставки обеспечивает формирование надежного межсосудистого соустья эндоваскулярным способом.
Заключение. Эндоваскулярные шунтирующие операции принципиально возможны. Успешность их проведения связана с правильной оценкой анатомической семиотики и использованием специального оборудования, в том числе магнитно-навигационных катетеров, кинематической иглы, особых нитиноловых катушкообразных стент-графтов. Ключевые слова: вено-венозные анастомозы; артериовенозные анастомозы; эндоваскулярные шунтирующие операции.
Для цитирования: Чигогидзе Н.А., Джинчарадзе Т.М. Эндоваскулярные методы создания различных типов межсосудистых анастомозов: экспериментальное исследование. Анналы хирургии. 2018; 23 (2): 108—20. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9502-2018-23-2-108-120
Для корреспонденции: Джинчарадзе Тенгиз Милорович, врач-кардиолог, E-mail: doctor-tengo@mail.ru
Chigogidze N.A., Dzhincharadze Т.М.
ENDOVASCULAR METHODS OF CREATING DIFFERENT TYPES OF INTERSTITIAL ANASTOMOSES: EXPERIMENTAL STUDY
Bakoulev National Medical Research Center for Cardiovascular Surgery, Moscow, 121552, Russian Federation
Objection. To show the perspective of development of endovascular surgery new direction on creation of shunting operations for congenital and acquired heart and vessels pathology on the basis of new technologies proposed by the authors. Material and methods. The results of 14 experiments on dogs are analyzed on the creation of intravascular anastomoses from endovascular access: between the abdominal aorta and the inferior vena cava, the portal vein and the inferior vena cava, the superior vena cava and the right branch of the pulmonary artery, the right atrium and the right branch of the pulmonary artery, the ascending aorta and the pulmonary artery, the descending aorta and the left branch of the pulmonary artery, the ascending aorta and the right branch of the pulmonary artery. The new types of original tools that ensure the implementation of each stage of the above operations are described. A quantitative description of the anatomical interrelations of vascular basins shunted is presented for calculating the kinematic needle action parameters and choosing the dimensions of a coil-shaped stent implanted during endovascular shunting operations. The role of magnetic navigation and the prospects of its use in the process of carrying out a new type of endovascular intervention for congenital and acquired cardiovascular pathology are estimated.
Оригинальная статья
Results. The results of 14 experiments of conducting endovascular shunting operations (veno-venous, arterio-venous) on dogs demonstrate the possibility of their successful implementation. Rotational polypositional angiography is an obligatory condition, because it allows to correctly assess the anatomical semiotics and ensures the safety of such procedures. The principle of transcatheter magnetic guidance allows to choose the most optimal zones for creating an intravascular anastomosis for different anatomical variants of relationships of vascular basins, helps to calculate distances and directions of the kinematic needle. The use of kinematic flexible needle is an essential condition for creating the primary axis for stent conduction between shunted vascular basins. The use of a new type of nitinol stent with an original delivery system ensures the formation of a reliable intravascular anastomosis with endovascular method.
Conclusion. Endovascular shunting operations are fundamentally possible. Their success largely depends on the correct evaluation of anatomical semiotics and the use of special equipment, including magnetic navigation catheters, kinematic needle, special nitinol coil stent grafts.
Keywords: veno-venous anastomoses; arterio-venous anastomoses; endovascular shunting operations. For citation: Chigogidze N.A., Dzhincharadze T.M. Endovascular methods of creating different types of interstitial anastomoses: experimental study. Annaly Khirurgii (Russian Journal of Surgery). 2018; 23 (2): 108—20 (in Russ.). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9502-2018-23-2-108-120
For correspondence: Tengiz M. Dzhincharadze, Cardiologist, E-mail: doctor-tengo@mail.ru Information about authors:
Dzhincharadze T.M., http://orcid.org/0000-0003-3965-7619
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. „ . , „ , ,„
Received December 20, 2017
Accepted January 15, 2018
Введение
Первые попытки формирования межсосудистых анастомозов эндоваскулярным доступом были предприняты еще во второй половине прошлого века [1—3] в эксперименте на животных, а далее в клиническую практику были внедрены такие операции, как трансъюгулярное внутрипеченоч-ное портосистемное шунтирование (transjugular intrahepatic portosystemic shunt — TIPS) [4—6]. Как показал анализ отдаленных результатов TIPS, основными недостатками этой операции явились ранняя облитерация просвета анастомоза и невозможность его создания в ряде патологических ситуаций. С другим направлением эндоваскулярного портокавального шунтирования, а именно использованием подпеченочного доступа, были связаны большие надежды: поскольку имеется наименьшее расстояние между соединяемыми сосудами, область соединения находится вне зоны патологии [7]. Однако непосредственные опасности, возникающие в процессе формирования портокавально-го шунта подпеченочным доступом, такие как кровотечение в свободную брюшную полость, повреждение внутренних органов и другие, ограничили возможности использования этого метода. Выполнение данного вида шунтирования комбинированным эндоваскулярным и эндоскопическим способом сейчас находится в стадии эксперимента [8, 9].
Что касается возможности проведения шунтирующих операций между сосудистыми бассейнами в других областях сердечно-сосудистой системы с использованием эндоваскулярного доступа (создание артериовенозных, вено-венозных или арте-риоартериальных анастомозов), то операция со-
здания аортолегочного соустья в эксперименте на животных была представлена лишь в сообщениях Н.А. Чигогидзе и др. [10, 11]. В данной же работе впервые описано практическое использование техники магнитного наведения для оптимального выбора точки создания межсосудистого анастомоза. При этом магнитные рабочие головки катетеров применялись в качестве электродов для дугового разряда. Однако герметичность соустья обеспечивалась лишь в 50% созданных межсосудистых сообщений.
Актуальность формирования межсосудистых анастомозов именно эндоваскулярным способом, в частности при врожденной патологии сердца с обедненным легочным кровотоком, ярко демонстрируют публикации G. Hausdorf et al. [12] и J. Chetham [13], в которых представлены клинические случаи, доказывающие возможность эндоваскулярного установления стент-протеза из верхней полой вены (ВПВ) в правую ветвь легочной артерии (ЛА) через кавапульмональный анастомоз, предварительно созданный во время открытой операции. То есть комбинированным (эндоваскулярным и открытым хирургическим) способом выполняется операция Гленна.
Отсутствие до настоящего времени способа эн-доваскулярного формирования внеорганных межсосудистых анастомозов, обеспечивающего герметичность соединения и безопасность проведения процедуры, сдерживает развитие нового направления эндоваскулярной хирургии в лечении врожденных и приобретенных заболеваний. Таким образом, целью нашего экспериментального исследования явилась разработка новой технологии создания межсосудистых анастомозов, отвечающей вышеуказанным требованиям.
Original article
Материал, методы и результаты
В Центре им. А.Н. Бакулева было выполнено 14 экспериментов по эндоваскулярному формированию межсосудистых анастомозов на собаках весом от 3,5 до 12 кг. Все операции были проведены под внутривенным наркозом (калипсол + тиопен-тал) в рентгеноперационной, оснащенной ангио-графической установкой Philips Integris. Во всех случаях по методике Сельдингера устанавливали интродьюсеры 7F и 10F в бедренную и яремную вены, а также в бедренную артерию. Эксперименты разделены по виду шунтирующих операций на ар-териовенозные (7) и вено-венозные (7). Количество и виды операций приведены в таблице.
Экспериментальное эндоваскулярное создание шунтирующих артериовенозных соустий
В первых 4 экспериментах по эндоваскулярному созданию шунтирующих артериовенозных соустий (восходящая аорта — ствол легочной артерии, нисходящая аорта — левая ветвь легочной артерии, брюшная аорта — нижняя полая вена) была проверена возможность использования постоянных магнитов в качестве навигационных элементов, расположенных одновременно в артериальной и венозной системах (то есть находящихся в условиях разного давления крови, низких и высоких ее потоковых скоростей), и создания герметичной оси между артериальной и венозной системами. В этой серии экспериментов катетеризация аорты была выполнена в 3 случаях через бедренную артерию, а в 1 случае — через сонную артерию. Одновременную катетеризацию правых отделов сердца и нижней полой вены (НПВ) проводили через яремную и бедренные вены.
В первом эксперименте данной серии проводниковый катетер 8F был проведен через бедренную вену в правое предсердие и ВПВ, а через бедренную артерию введен второй проводниковый катетер 8F в аорту до уровня перехода дуги аорты в нисходящую аорту. Через проводниковые катетеры выведены специальные проводники с магнитными наконечниками. Далее под рентгеноскопическим контролем синхронно путем подтягивания проводниковых катетеров и магнитных элементов
Виды эндоваскулярных межсосудистых анастомозов, созданных в условиях эксперимента
Виды операций Количество
Воротная вена — нижняя полая вена 4
Верхняя полая вена — правая ветвь легочной артерии 2
Правое предсердие — правая ветвь легочной артерии 1
Брюшная аорта — нижняя полая вена 1
Восходящая аорта — ствол легочной артерии 2
Нисходящая аорта — левая ветвь легочной артерии 3
Восходящая аорта — правая ветвь легочной артерии 1
перемещали последние до уровня диафрагмы как со стороны НПВ, так и со стороны аорты. Ориентируясь на магнитные элементы, рассчитывали расстояние между НПВ и аортой. От уровня отхож-дения чревного ствола фиксировали начало взаимодействия магнитных элементов. С уровня почечных артерий самонаведение магнитных элементов выразилось в том, что изменение положения одного из магнитов («венозного» или «артериального») автоматически вызывало смещение магнитного элемента, расположенного в другой сосудистой системе. Достаточная для самонаведения сила магнитного взаимодействия проявлялась при расстоянии между этими элементами от 28 мм. На рисунке 1 представлены этапы сближения и наведения магнитных проводников. При сближении магнитных проводников расстояние между стенкой аорты и НПВ составило 3—4 мм. В этой позиции по проводниковому катетеру в область сближения магнитов подведены со стороны НПВ кинематическая гибкая игла, а со стороны аорты — корзинка Дор-миа. Этап выстрела жала кинематической иглы из НПВ в просвет аорты, захват жала в корзинке Дор-миа и выведение кинематической иглы в виде оси из просвета НПВ сквозь ее стенку в пространство между НПВ и аортой, далее через стенку аорты в просвет последней с последующим выведением оси через бедренную артерию наружу также фиксировали съемкой (25 кадров в секунду). Через 4 ч собака была выведена из эксперимента путем передозировки наркотического препарата. На аутопсии признаков забрюшинного кровотечения не обнаружено, отмечалась незначительная имбибиция забрю-шинной клетчатки в зоне создания оси (5 х 5 мм).
В другом эксперименте по эндоваскулярному созданию сообщения между нисходящей аортой и левой ветвью ЛА артериальный доступ осуществляли через сонную артерию (при этом клюшкооб-разный проводниковый катетер 7F проводили до уровня перехода дуги аорты в ее нисходящую часть), а венозный доступ — через бедренную вену (проводниковый катетер 7F в этом случае проводили через НПВ, правое предсердие и далее в левую ветвь ЛА). Основываясь на данных агиографической картины, мы устанавливали корзинку Дормиа в левую ветвь ЛА, а клюшкообразный катетер, расположенный в нисходящей аорте, ориентировали в створ раскрытой корзинки Дормиа. Повторной съемкой в боковой проекции фиксировали это положение. В артериальный проводниковый катетер проводили гибкую кинематическую иглу и фиксировали выброс жала из кинематической иглы сквозь стенку аорты в пространство между аортой и левой ветвью ЛА, через стенку последней в ее просвет в области раскрытых бранш корзинки Дор-миа. Проведение кинематической иглы в ствол ЛА, правый желудочек, правое предсердие, НПВ и далее наружу также фиксировали съемкой. По со-
Оригинальная статья
Рис. 1. Этапы формирования оси между аортой и нижней полой веной (НПВ) эндоваскулярным доступом: а — начало сближения магнитных элементов; б — самонаведение магнитных элементов в точке наименьшего расстояния между аортой и НПВ; в — выброс кинематической иглы из НПВ в корзинку Дормиа, расположенную в брюшной аорте; г — захват жала кинематической иглы корзинкой Дормиа в аорте; д, е — перевод кинематической иглы из НПВ в аорту
а
е
Рис. 2. Этапы формирования анастомоза между левой ветвью легочной артерии (ЛА) и аортой:
а — сближение магнитных элементов, расположенных в нисходящей аорте и левой ветви ЛА; б — подведение к месту предполагаемого анастомоза корзинки Дормиа со стороны ЛА; в, г — подведение кинематической иглы со стороны нисходящей аорты и выброс ее жала в раскрытые бранши корзинки Дормиа, располагающейся в просвете ЛА; д — захват жала кинематической иглы корзинкой Дормиа; е, ж — проведение кинематической иглы в виде оси между аортой и легочной артерией; з — введение по оси проводникового катетера с катушкообразным стентом к месту предполагаемого анастомоза; и — преждевременное раскрытие и отцепление катушкообразного стен-та; к — дислокация стента с экстравазацией в легочную ткань
Original article
зданной оси со стороны НПВ был проведен проводниковый катетер (из правых отделов сердца, через стенку ЛА в нисходящую аорту, далее в дугу аорты). Через проводниковый катетер выведен проксимальный конец катушкообразного стента в нисходящей аорте. После раскрытия проксимальной части стента под контролем рентгеновской съемки при попытке высвобождения дис-тальной части стента из доставляющего устройства произошла дислокация стента из просвета аорты, после чего у собаки развилась выраженная тахикардия, фибрилляция. На фоне последней проведена селективная одномоментная ангиография, на которой определили поступление контрастного вещества из аорты в ткань легкого. Через 2 мин после ангиографии развилось диспноэ и произошла остановка сердца. При вскрытии мы определили массивную имбибицию кровью ткани легкого и ге-
матому, располагающуюся между нисходящей аортой и ЛА. Ветвь ЛА, непосредственно прилегающая к нисходящей аорте, лежала кзади. Таким образом, ошибка в пространственной ориентации привела к повреждению легкого (то есть ось прошла через ткань легкого), а далее усугубилась повреждающим действием дислоцированного стента, что привело к кровотечению из пространства между аортой и ЛА. Вся последовательность проведения эксперимента представлена на рисунке 2.
В 2 успешных экспериментах из этой серии мы использовали бедренный доступ проведения кинематической иглы. Этот доступ, в отличие от предыдущего примера, позволяет плавно, без двух изгибов проводить ось между нисходящей аортой и левой ветвью легочной артерии. На рисунке 3 продемонстрированы макропрепарат и этапы проведения данного эксперимента.
Рис. 3. Этапы эндоваскулярного проведения оси и формирования анастомоза между левой ветвью легочной артерии (ЛА) и нисходящей аортой (Ао):
а — нацеливание кинематической иглы из нисходящей аорты в корзинку Дормиа, располагающуюся в левой ветви ЛА; б — выброс жала кинематической иглы в раскрытые бранши корзинки Дормиа; в — захват кинематической иглы в просвете ЛА; г — проведение кинематической иглы в виде оси между аортой и ЛА; д — введение по оси проводникового катетера с катушкообразным стентом к месту предполагаемого анастомоза; е — раскрытие и отцепление катушкообразного стента; ж — функционирующий аортолегочный анастомоз, боковая проекция; з — функционирующий аортолегочный анастомоз, левая косая проекция; и—л — макропрепарат, вид катушкообразного стент-протеза и его фиксация в просвете
Экспериментальное эндоваскулярное создание шунтирующих вено-венозных соустий
В 4 экспериментах по созданию портокавально-го подпеченочного анастомоза (зона анастомоза указана на рисунке 4) интродьюсер 7F вводили в верхнюю брыжеечную вену через предварительно выделенную (при минилапаротомии) вену брыжейки тонкой кишки.
Первым этапом всех экспериментов мы выполняли селективную катетеризацию и ангиографию сосудов, подлежащих соединению, для определения межсосудистых соотношений. Во всех 4 случаях проводили одномоментную селективную ротационную (полипозиционную) ангиографию нижней полой и воротной вен. После ангиографии диагностические катетеры заменяли на проводниковые, через просвет которых проводили специальные проводники с магнитными наконечниками. При введении магнитных проводников осуществляли рентгеновскую съемку в режиме реального времени процесса продвижения магнитных проводников и изменения их пространственной ориентации в просвете сосудов. Под воздействием магнитных сил происходило самонаведение и сближение магнитных элементов, располагавшихся в разных сосудах (в нижней полой и воротной венах соответственно). Контрольную селективную ротационную (полипозиционную) ангиографию использовали для расчета расстояния между наведенными друг на друга из разных сосудов магнитными элементами.
Далее проводниковые катетеры подводили к магнитным элементам. В воротную вену через проводниковый катетер выводили корзинку Дор-миа, а в нижнюю полую вену — специальную кинематическую иглу с заранее заданными параметрами выстрела жала (струна 0,1 мм). Направление иглы корригировали под ротационным (полипозиционным) рентгеноскопическим контролем. Выстрел жала кинематической иглы фиксировали рентгенографической съемкой. При этом во всех случаях фиксировано прохождение жала иглы (в каждом конкретном эксперименте строго определенной длины) через стенку НПВ в межсосудистое пространство и стенку воротной вены в раскрытую в воротной вене корзинку Дормиа. Захват кончика жала корзинкой Дормиа и введение его в просвет проводникового катетера также снимали. Выведением корзинки Дормиа с фиксированной в ней струной наружу (вместе с магнитом) завершался этап формирования единой межсосудистой оси. Магнит вместе с корпусом кинематической иглы из НПВ также удаляли.
По созданной оси (по струне) со стороны воротной вены через межсосудистый канал в НПВ наружу проводили проводящий катетер 7Е Струну
Оригинальная статья
извлекали. Следующим этапом через проводниковый катетер вводили катушкообразный нитиноло-вый стент (в 1 случае с применением стент-про-теза, в 3 случаях — стента без покрытия) к месту имплантации со стороны нижней полой вены. Дистальный конец стента раскрывали в просвете воротной вены при его выведении из проводящего катетера, а проксимальный конец стента после размыкания замка доставляющего устройства — в просвете НПВ. Проводниковый катетер с доставляющим устройством заменяли на гибкий проводник. Нитиноловый стент приобретал свою первоначальную форму (диаметр в центральной части — 10 мм, диаметр в области фиксирующих элементов — 14 мм), притягивая друг к другу стенки воротной и нижней полой вен. При этом укорочение центральной части стента соответствовало длине создаваемого межсосудистого канала. В 2 экспериментах для ускорения формообразования стента его просвет дополнительно расширяли баллонным катетером. Все действия фиксировали рентгенографической съемкой. Эффективность эндоваскулярного шунтирования оценивали контрольной селективной портографией.
В 1 случае при создании подпеченочного порто-кавального анастомоза после аутопсии мы обнаружили кровь в брюшной полости, что было связано с кровотечением из воротной и нижней полой вен, развившимся из-за неадекватного позиционирования стента (несоответствие размеров стента и сосудов) и его миграции из просвета нижней полой вены в брюшную полость (рис. 5).
Этапы успешного создания подпеченочного портокавального соустья показаны на рисунках 6 и 7. На рисунке 8 приведены данные аутопсии через 4 ч после проведения острого эксперимента.
а б ТП^
Рис. 4. Схема подпеченочного портокавального анастомоза (а, б)
Original article
Рис. 5. Этапы формирования эндоваскулярного портокавального анастомоза:
а—е — последовательные действия: нацеливание, переброс и проведение кинематической иглы из нижней полой вены в воротную вену; ж — проведение по оси проводникового катетера из нижней полой вены в воротную вену; з, и — выведение и раскрытие дистального конца катушкообразного стент-протеза вне просвета воротной вены; к — экстравазация в зоне неправильно выведенного дистального участка стента; л — раскрытие и отцепление проксимального отдела стента в межсосудистом пространстве; м — общая картина развившегося осложнения
Оригинальная статья
Рис. 6. Этапы формирования портокавального анастомоза комбинированным (чрезмезентериальным и чрезъюгулярным) доступом:
а — портография; б — введение корзинки Дормиа в нижнюю полую вену (НПВ) и кинематической иглы в воротную вену (ВВ); в — выброс кинематической иглы в раскрытые бранши корзинки Дормиа в просвете НПВ; г — создание межсосудистой оси; д — выведение проксимальной части стент-графта (черная стрелка) в просвете НПВ; е — общий вид межсосудистого портокавального анастомоза (указан стрелкой)
Рис. 7. Этапы формирования эндоваскулярного портокавального анастомоза:
а — ангиографическая анатомия воротной вены (ВВ) и нижней полой вены (НПВ); б — наведение магнитных элементов в зоне предполагаемого анастомоза; в — выброс жала кинематической иглы из НПВ в раскрытые бранши корзинки Дормиа в просвете ВВ; г — выведение кинематической иглы в виде оси из НПВ в просвет ВВ; д — проведение по оси катушкообразного стента и раскрытие его дистальной части в просвете ВВ; е — раскрытие проксимальной части стента в просвете НПВ и его отцепление; ж — адаптация стента баллонным катетером; з — функционирующий подпеченочный портокавальный анастомоз
Original article
Экспериментальное эндоваскулярное создание кавапульмональных анастомозов
В 3 экспериментах по эндоваскулярному созданию кавапульмонального анастомоза под внутривенным наркозом (описанным выше) в рентген-операционной была выполнена катетеризация правой легочной артерии трансфеморальным доступом (через интродьюсер 7Д проводниковый катетер 7F). Одновременно через яремную вену справа осуществляли катетеризацию верхней полой вены (использовали интродьюсер 9Е проводниковый катетер 9F). Через проводниковые катетеры выполняли ротационную (полипозиционную) селективную одномоментную ангиографию правой ветви ЛА и ВПВ. Следующим этапом оценивали анатомические особенности развития правой ЛА и ВПВ, их взаимоотношение и размеры. Далее через проводниковые катетеры продвигали специальные проводники с магнитными наконечниками. Свойства автоматического самонаведения магнитных элементов, располагающихся в ВПВ и ветви ЛА, позволяло при смещении любого из них изменять позицию другого магнитного элемента и тем самым достигать зон наибольшего сближения последних на участке предполагаемого анастомоза. На фоне наведенных магнитов выполняли повторную полипозиционную одномоментную селективную ангиографию ВПВ и правой ветви ЛА. Далее проводниковые катетеры подводили к магнитным элементам (то есть к выбранной зоне анастомоза). Через катетер 7Д расположенный в правой ветви ЛА, выводили корзинку Дормиа, а через катетер 9F в ВПВ — кинематическую иглу.
Под контролем рентгеновской съемки осуществляли выстрел жала, захват и переброс кинематичес-
кой иглы в виде оси из ВПВ в правую ветвь ЛА, в правый желудочек, правое предсердие, НПВ, ада-лее наружу через интродьюсер, расположенный в бедренной вене. После создания оси выполняли повторную селективную агиографию из ВПВ и правой ветви ЛА через катетеры, повторно подведенные к зоне создающегося анастомоза со стороны как ВПВ, так и правой ветви ЛА. Дальнейшее формирование анастомоза осуществляли путем введения со стороны ВПВ по созданной оси коаксиального катетера (8F) сквозь стенку ВПВ, межсосудистое пространство и стенку ветви правой ЛА в просвет последней. Удалив внутренний катетер коаксиальной системы (система снабжена запирательным клапаном) по оси вводили специальный катушкообразный стент с оригинальной системой отцепления, позволяющей при введении до 80% длины стента в просвет ЛА удерживать его до начала раскрытия проксимальных браншей в просвете ветви ЛА и далее надежно отстегивать дистальную часть системы в просвете ВПВ. При этом нитиноловый стент приобретал свою заданную (катушкообразную) форму (диаметр центральной части — 5 мм, длина — 3 мм, диаметр в области фиксирующих частей — 9 мм), сближая и фиксируя стенки ВПВ и правой ветви ЛА. Завершающим этапом после удаления проводниковых катетеров и оси выполняли селективную ангиографию через катетер, подведенный из ВПВ к месту эндоваскулярно сформированного соустья.
Во всех экспериментах фиксировали одномоментное контрастирование правой ветви ЛА и правого предсердия. Также осуществляли селективную катетеризацию левой ветви ЛА с ее ангиографией, при этом фиксировали сброс контрасти-рованной крови в ВПВ и правое предсердие. Во всех 3 случаях мы не наблюдали ангиографиче-
ских признаков, указывающих на несостоятельность (негерметичность) созданного соустья. На рисунке 9 приведены основные этапы эндоваску-лярного формирования кавапульмонального анастомоза (ВПВ — правая ветвь ЛА). На рисунке 10 представлены данные аутопсии через 4 ч после проведения эксперимента.
Оригинальная статья
В 1 эксперименте была проверена возможность эндоваскулярного создания соустья между правым предсердием и левой ветвью ЛА без использования методики магнитного наведения катетеров, и в нем же ВПВ была катетеризирована клюшкообразным катетером доступом из бедренной вены, через НПВ, правое предсердие, устье ВПВ. Правую ветвь
з
Рис. 9. Этапы выполнения эндоваскулярного кавапульмонального анастомоза:
а — наведение магнитных элементов в зоне предполагаемого анастомоза; б — подведение кинематической иглы и корзинки Дормиа к зоне предполагаемого анастомоза; в, г — переброс кинематической иглы в виде оси из легочной артерии в верхнюю полую вену; д — установка катушкообразного стента в зоне анастомоза; е — адаптация катушкообразного стента баллонным катетером; ж — положение катушкообраз-ного стента; з — функционирующий кавапульмональный анастомоз (одновременное контрастирование правой ветви легочной артерии и правого предсердия при введении контрастного вещества в верхнюю полую вену)
Рис. 10. Макропрепарат эндоваскулярного кавапульмонального анастомоза:
а — вид катушкообразного стента со стороны верхней полой вены; б — вид со стороны правой легочной артерии
Original article
ЛА катетеризировали через ВПВ, правое предсердие, правый желудочек, основную ветвь правой ЛА. Ориентируясь на контрольную селективную одномоментную ангиографию (из устья ВПВ и левой
ЛА) в проводниковый катетер ввели корзинку Дор-миа и установили в основном стволе левой ветви ЛА, а клюшкообразный катетер нацелили на раскрытую корзинку Дормиа. Выстрел жала кинема-
Рис. 11. Этапы эндоваскулярного формирования оси между правым предсердием и легочной артерией (прямая проекция):
а — позиционирование кинематической иглы из правого предсердия относительно корзинки Дормиа, расположенной в правой ветви легочной артерии; б — переброс жала кинематической иглы из правого предсердия в легочную артерию; в—д — проведение кинематической иглы в виде оси между правым предсердием и легочной артерией; е — введение маркеров по оси со стороны правого предсердия и легочной артерии для расчета реального расстояния и размера необходимого стент-протеза
Рис. 12. Этапы эндоваскулярного формирования оси между правым предсердием и легочной артерией (боковая проекция): а—в — последовательность захвата и выведения жала кинематической иглы из легочной артерии в правое предсердие; г, д — проведение гайд-катетера; е, ж — положение маркеров, подведенных по оси со стороны легочной артерии и правого предсердия
тической иглы, захват ее в просвете левой ветви ЛА корзинкой Дормиа и далее проведение кинематической иглы в ствол ЛА, правый желудочек, правое предсердие, ВПВ и наружу фиксировали съемкой. После контрольной одномоментной селективной ангиографии из ЛА и правого предсердия в области впадения ВПВ мы убедились в том, что созданная ось эндоваскулярного соединения ВПВ с правой ветвью ЛА оказалась фактически осью между правым предсердием и правой ветвью ЛА. Расстояние между стенкой правого предсердия и правой ЛА составило более 24 мм, герметичность в областях прохождения оси через стенку правого предсердия и стенку правой ветви ЛА была полная. Мы не сочли целесообразным в рамках намеченного эксперимента продолжение опыта, так как не имели на тот момент стент-протеза соответствующего размера (именно стент-протеза, а не стента). На рисунках 11 и 12 показаны все этапы этого эксперимента.
Обсуждение
Отсутствие каких-либо сообщений о выполнении эндоваскулярных шунтирующих операций (ЭШО) обусловило этапное проведение серии экспериментов для доказательства принципиальной возможности создания герметичного соустья эндо-васкулярным методом.
В первых 4 экспериментах мы проверили возможность переброса проводника и катетера из венозной системы в артериальную (в виде оси, в последующем используемой для доставки имплантируемого стента) эндоваскулярным доступом. Для решения поставленной задачи, как было отмечено выше, был апробирован новый инструментарий, не имеющий аналогов (магнитные навигационные проводники, кинематическая игла-ось). Как показал первый эксперимент (см. рис. 1), радиус эффективного действия выбранных магнитных навигационных проводников находится в пределах 30 мм и может быть использован для точного подведения проводниковых катетеров, доставляющих кинематическую иглу и корзинку Дормиа к выбранной зоне предполагаемого ЭШО. Описание действия навигационных магнитных проводников в данном эксперименте свидетельствует об эффективности этой системы в условиях низких и высоких потоковых скоростей крови и о возможности автоматического синхронного перемещения одного из магнитных элементов наведения при изменении положения другого. В свою очередь, это свойство может быть использовано для выбора оптимального (кратчайшего) расстояния в зоне желательного наложения артериовенозного соустья.
Детальный анализ неудачи в эксперименте, иллюстрированном на рисунке 2 (эндоваскулярное создание аортолегочного соустья), позволил заключить, что без применения эндоваскулярной систе-
Оригинальная статья
мы магнитной навигации и полипозиционной ротационной съемки нельзя избежать ошибок в выборе зоны создания анастомоза и, как следствие, осложнения могут возникнуть в зоне межсосудистого пространства как при выбросе самого жала кинематической иглы, так и при последующем ее перебросе из одного сосудистого бассейна через межсосудистое пространство в просвет анастомозируемого сосуда. Мы убедились в том, что без тщательного предварительного количественного расчета и оценки конкретного пространственного взаимоотношения сосудистых бассейнов (расчета расстояния и размеров анастомозируемых сосудов), а также анатомии прилегающих к зоне намечаемой ЭШО сосудов и органов нельзя идти на этот тип операции.
Опыт, приобретенный в первых экспериментах, показал, что возможность эндоваскулярного создания межсосудистой оси с использованием навигационных проводников и кинематической иглы реальна. С другой стороны, мы подчеркиваем необходимость предварительной точной количественной оценки размеров анастомозируемых сосудов и расстояния между ними, так как по этим параметрам должны выбираться конкретная форма и размеры катушкообразного стента.
Для отработки методики выполнения полного ЭШО на этом этапе нашего исследования в дополнение к первым 4 экспериментам надо было испытать новый вид имплантируемого катушкообразно-го стента с оригинальной системой доставки, фиксации и отцепления. Мы сконцентрировали свои усилия на экспериментах по эндоваскулярному созданию подпеченочного портокавального и кава-пульмонального анастомозов.
Анализ технических этапов эндоваскулярного формирования вено-венозных (портокавальное и кавапульмональное) соустий, так же как и описанной выше последовательности создания арте-риовенозных (аортолегочное) соустий, тесно связан с изучением ангиографической семиотики и особенностей пространственной ориентации сосудистых бассейнов, подлежащих шунтированию.
Из примеров, представленных на рисунках 6 и 7, становится понятной необходимость проведения полипозиционной съемки для точной диагностики, позиционирования и выбора доступов подведения инструментария для ЭШО. Количественная характеристика пространственных взаимоотношений сосудистых бассейнов, подлежащих ЭШО, наряду с измерением непосредственных их размеров и расстояния между ними обеспечивала в экспериментах успешное проведение наиболее опасного этапа формирования ЭШО, в частности выброса и перемещения кинематической иглы из системы НПВ в портальную систему при подпеченочном портокавальном анастомозе и проведения ее из системы ВПВ в систему ЛА при кавапульмональном анастомозе (см. рис. 9).
Original article
Нарушение принципа тщательного количественного анализа ангиографической анатомии сосудистых бассейнов, подлежащих соединению (точного количественного расчета параметров, определяющих направление, расстояния и диаметры сосудов, их пространственное взаимоотношение), может привести к серьезным последствиям. Яркой иллюстрацией этого является пример, приведенный на рисунке 5. Как видно из него, неправильный расчет необходимого размера имплантируемого нитино-лового стента привел к тому, что он не смог приобрести исходную катушкообразную форму (не сократился) и не герметизировал созданное соустье между НПВ и портальной системой. Возникшее вследствие этого осложнение в виде кровотечения обусловило плохой результат эксперимента. Безусловно, магнитная транскатетерная навигация создала все предпосылки для успешного проведения остальных экспериментов, так как количественный анализ пространственного взаимоотношения и расчет нужных размеров используемых инструментов выполнялись в анатомической области, наиболее оптимальной для проведения ЭШО.
Оценивая этап имплантации стента в виде шунта между НПВ и воротной веной, в первую очередь важно подчеркнуть безусловную оригинальность конструкции доставляющего устройства, хорошую ее управляемость, надежность фиксации и простоту выведения и отцепления. Следует отметить, что для быстрейшей адаптации формы стент-протеза можно использовать баллонный катетер, размеры которого превышают внутренний диаметр стента на 4 мм.
В целом из 7 проведенных вено-венозных ЭШО (3 успешных эксперимента по созданию кавопуль-монального анастомоза и 3 успешных эксперимента по формированию портокавального анастомоза, 1 кровотечение при портокавальном) в 6 случаях мы добились, по нашему мнению, безусловного успеха.
Заключение
Анализируя технические возможности проведения эндоваскулярных шунтирующих операций (вено-венозных, артериовенозных) в эксперименте на животных, в целом мы приходим к следующим выводам:
1) принципиально ЭШО возможно;
2) безопасность проведения ЭШО во многом зависит от правильной оценки анатомической семиотики, поэтому ротационная полипозиционая ангиография является обязательной при обследовании;
3) принцип транскатетерного магнитного наведения обеспечивает выбор наиболее оптимальной
зоны для создания межсосудистого анастомоза при различных анатомических вариантах взаимоотношений соединяемых сосудистых бассейнов, для расчета дистанции и направления действия кинематической иглы;
4) использование кинематической гибкой иглы является необходимой составной для создания первичной оси проведения стента между шунтируемыми сосудистыми бассейнами;
5) применение нового типа нитинолового стен-та с оригинальной системой доставки обеспечивает формирование надежного межсосудистого соустья эндоваскулярным способом.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература [References]
1. Rosch J., Hanafee W.N., Snow H. Transjugular portal venography and radiologic portocaval shunt: an experimental study. Radiology. 1969; 92 (5): 1112-4. DOI: 10.1148/92.5.1112
2. Haverling M., Ovenfors C.O., Dahlgren S. Transcaval injection of the portal vein. A preliminary report on a new technique. Acta Radiol. 1970; 10 (3): 193-8.
3. Черкасов В.А. Чреспеченочное эндоваскулярное портокаваль-ное шунтирование при портальной гипертензии. Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Спорные вопросы хирургического лечения портальной гипертензии у больных циррозом печени». 1988; 114-5. [Cherkasov V.A. Transhepatic endovascular portocaval shunting in portal hypertension. Thesises of the Fourth All-Union Conference "Controversial Issues of Surgical Treatment of Portal Hypertension in Patients with Cirrhosis of the Liver". 1988; 114-5 (in Russ.).]
4. Sanyal A.J., Budd-Chiari syndrome: is TIPS tops? Am. J. Gastroenterol. 1999; 94 (3): 559-61. DOI: 10.1111/j.1572-0241.1999.00559.x
5. Goffette P.P. TIPSS in Budd-Chiari syndrome. Cardiovasc. Intervent. Radiol. 2002; 2 (25): S135-8.
6. Gasparini D., Del Forno M., Sponza M., Branca B., Toniutto P., Marzio A., Pirisi M. Transjugular intrahepatic portosystemic shunt by direct transcaval approach in patients with acute and hyperacute Budd-Chiari syndrome. Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. 2002; 14 (5): 567-71.
7. Прокубовский В.И., Черкасов В.А., Зубарев А.Р. Чреспеченочное эндоваскулярное портокавальное шунтирование. Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 1990; 144 (6): 48-9. [Prokubovsky V.I., Cherkasov V.A., Zubarev A.R. Transhepatic endovascular portocaval shunting. Vestnik Khirurgii imeni I.I. Grekova (Grekov Bulletin of Surgery). 1990; 144 (6): 48-9 (in Russ.).]
8. Чигогидзе Н.А., Авалиани М.В., Черкасов В.А., Колесник Д.И., Bilbao J.I. Новая эндоваскулярная технология межсосудистого шунтирования. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2002; 3 (6): 67-8. [Chigo-gidze N.A., Avaliani M.V., Cherkasov V.A., Kolesnik D.I., Bilbao J.I. New endovascular technology of intravascular shunting. Bakoulev Journal of Cardiovascular Diseases). 2002; 6 (3): 67-8 (in Russ.).]
9. Bilbao J., Vivas I., Chigogidze N.A., Avaliani M.V., Kolesnik D.I., Martinez-Cuesta A. Percutaneous vascular connection technique: work in progress. Cardiovasc. Intervent. Radiol. 2002; 25 (2): 176.
10. Chigogidze N.A. Nonsurgical aorto-pulmonary anastomosis. XIX Congreso del Capitulo Latinoamericano de cirurgia cardiovascular. La Habana Cuba; 1988: 284.
11. Chigogidze N.A., Bilbao J.I., Avaliani M.V, Cherkasov V.A., Vivas I., Kolesnik D.I. Intervascular anastomoses created by an endovascular approach: technical aspects and initial results in an animal study. J. Vasc. Interv. Radiol. 2006; 17 (3): 521-31.
12. Hausdorf G., Schneider M., Konertz W. Surgical preconditioning and completion of total cavapulmonary connection by interventional cardiac catheterization: a new concept. Heart. 1996; 75 (4): 403-9.
13. Chetham J. Improved stents for pediatric applications. Prog. Pediatr. Cardiol. 2001; 14 (1): 95-115. DOI: 10.1016/S1058-9813(01)00125-4
Поступила 20.12.2017 Принята к печати 15.01.2018
