CC BY
86
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОСТОЯННОГО СОСУДИСТОГО ДОСТУПА ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА
Манафов Э.Н., Батрашов В.А., Сергеев О.Г., Юдаев С.С. УДК: 616.155.18
Национальный медико-хирургический Центр им. Н.И. Пирогова
Резюме
В последнее время в мире отмечается неуклонный рост числа больных с терминальной стадией хронической почечной недостаточности, получающий заместительную почечную терапию методом программного гемодиализа. Важным условием для долгосрочного лечения методом гемодиализа является наличие постоянного сосудистого доступа. За десятилетия накоплен немалый опыт в хирургии сосудистого доступа, однако, до сих пор проблема надежного и стабильно функционирующего постоянного сосудистого доступа остается нерешенной. В данной статье освещены основные шаги в истории развития хирургии постоянного сосудистого доступа и диалилизного лечения.
Ключевые слова: хроническая почечная недостаточность, диализ, постоянный сосудистый доступ.
HISTORY OF VASCULAR ACCESS FOR HEMODIALYSIS
Manafov Je.N., Batrashov V.A., Sergeev O.G., Judaev S.S.
In recent years, the world has witnessed a steady increase in the number of patients with end-stage chronic renal failure receiving renal replacement therapy by hemodialysis. An important item for long-term hemodialysis treatment is a vascular access. Over the decades, large experience in vascular access surgery has accumulated, however, is still the problem of reliable and stable functioning permanent vascular access remains unresolved. This article highlights the key steps in history of permanent vascular access surgery and dialysis treatment.
Keywords: chronic kidney disease, dialysis, vascular access.
В настоящее время около 5% взрослого населения Земли страдает хронической почечной недостаточностью (ХПН), причем величина этого показателя существенно выше в старшей возрастной группе (15-30% среди лиц старше 60 лет) [1]. Количество больных ХПН увеличивается ежегодно на 10-12% (рис. 1) [2]. В настоящее время основным способом лечения хронической почечной недостаточности является заместительная почечная терапия (ЗПТ), которая осуществляется посредством диализа (гемодиализа и перитонеального диализа) или трансплантации донорской почки. Среди видов заместительной почечной терапии доминирует гемодиализ (71,6% от общего числа обеспеченных ЗПТ), второе место принадлежит трансплантации почки (21,4%), а на долю перитонеального диализа приходится 7,1% [3].
Гемодиализ, являясь основным методом заместительного лечения хронической почечной недостаточности, обеспечивает спасение жизни больных, увеличение продолжительности жизни и повышение её качества. Более того, современный диализ позволяет сохранить трудоспособность и обеспечить достаточно высокий уровень жизни больных. Оставаясь в течение последних 30 лет методом выбора в лечении пациентов с терминальной стадией ХПН, гемодиализ и в настоящее время поддерживает жизнь более миллиона человек по всему миру [4].
Обязательным условием для проведения гемодиализа является наличие адекватного сосудистого доступа [5-7]. Проблемы формирования, надлежащего ухода и поддержания функциональности доступа преследуют врачей от самых истоков развития постоянного сосудистого доступа (ПСД). И по сей день многие вопросы остаются нерешенными и требуют глубокого изучения для поиска новых успешных решений [4, 8].
История развития хирургии сосудистого доступа тесно связана с развитием гемодиализа [9]. Впервые термин «диализ» ввёл в своей работе шотландский хи-
мик Thomas Graham в 1854 году для описания процесса осмотической диффузии веществ через полупроницаемую мембрану [10]. В 1913 году John Abel и его коллеги Rowentry и Turner из Балтимора создали устройство для удаления растворенных веществ из крови собак и назвали его «искусственной почкой» [11]. Позднее в 1924 году немецкий ученый Georg Haas впервые провел процедуру гемодиализа для лечения пациента с уремией. При этом он использовал стеклянные трубочки для забора крови из лучевой артерии и возврата её в локтевую вену, а длительность самой процедуры составила всего 15 минут. В связи с крайне малой площадью поверхности диализных мембран, которая на тот момент редко превышала 2 м2, процедура гемодиализа оставалась малоэффективной. В 1943 году молодой голландский учёный Willem Kolff совместно с Berk разработал «барабанный» диализатор,
— ГД — АТП
— ПД — Всего ЗПТ ХПН
Рис. 1. Динамика количества больных с терминальной хронической почечной недостаточностью, обеспеченных заместительной почечной терапией в Российской Федерации. (ГД - гемодиализ, ПД - перитонеальный диализ, АТП - реципиенты с функционирующим трансплантатом почки) [1, 2]
Манафов Э.Н., Батрашов В.А., Сергеев О.Г., Юдаев С.С.
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОСТОЯННОГО СОСУДИСТОГО ДОСТУПА ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА
Рис. 2. Аппарат «искусственная почка», созданный Willem Kolff совместно с Berk (фото из коллекции библиотеки имени J. William Marriott, США)
имеющий большую площадь мембранной поверхности, с помощью которого впервые добился успешного выведения человека из уремической комы 3 сентября 1945 г. (рис. 2) [12].
Несмотря на это, длительное лечение гемодиализом по-прежнему оставалось невозможным по причине быстрого истощения резерва сосудистого доступа. Ка-нюляция артерии требовала обеспечения открытого хирургического доступа к ней, после чего артерия на значительном протяжении оказывалась непригодной для повторной процедуры. В связи с этим, гемодиализ активно применялся только у пациентов с острой почечной недостаточностью. Об использовании данного метода с целью проведения хронического гемодиализа не могло быть и речи.
Ситуация резко изменилась в 1960-х годах, когда Quinton, Dillard и Scribner натолкнулись на идею соединения артерии и вены с помощью канюль и резиновой трубки, предложенную ранее Nils Alwall [13]. Доработанная ими конструкция представляла собой две канюли из тонкостенных тефлоновых трубок, имплантированных в лучевую артерию и подкожную вену (v. серЬаКса) в нижней части предплечья (рис. 3). Наружные концы шунта соединялись изогнутой тефлоновой трубкой.
Таким образом, в 1960-м году, благодаря впервые сформированному постоянному сосудистому доступу, было положено начало лечению пациентов с почечной недостаточностью методом хронического гемодиализа. Одна из наиболее важных и прогрессивных разработок, позволивших расширить интерес к хроническому гемодиализу, была сделана Cimino совместно с Brescia и Appell [9]. 19-го февраля 1965 года ими впервые была выполнена операция по формированию артерио-венозной фистулы (АВФ) для последующего проведения гемодиализа, используя артериализованную вену. Врач-хирург Appell сформировал анастомоз по типу «бок в бок» между лучевой артерией и подкожной веной (v.cephalica) в области запястья, предварительно выполнив артерио- и веното-мию на протяжении 3-5 мм (рис. 4).
Рис. 3. Артериовенозный шунт, предложенный Scribner,Quinton и Dillard
Рис. 4. Художественная зарисовка артерио-венозной фистулы, выполненная K. Appell (датирована 18 июля 1966 года)
36
Такой вид ПСД оказался менее подвержен тромбозам и инфицированию, а длительные сроки функционирования фистулы (до 10 лет) привели к началу 1980-х годов к полному отказу от имплантации внешних шунтов. Применение АВФ сразу устранило необходимость использования насоса для поддержания постоянного тока крови в диализной системе. Все эти преимущества сделали нативную АВФ вариантом выбора для пациентов на программном гемодиализе [14].
Впоследствии в научных изданиях периодически сообщалось о различных вариантах формирования анастомоза при создании АВФ. Sperling в 1967 году успешно выполнил анастомоз по типу «конец в конец» [15], однако, из-за частого развития стил-синдрома подобный вид фистул не подходил в качестве метода выбора при формировании первичного сосудистого доступа. Позднее в 1968 году немецкий хирург Lars Röhl сообщил об успешном опыте формирования тридцати артерио-венозных анастомозов по типу «конец вены в бок артерии».В настоящее время именно этот вариант формирования артерио-венозной фистулы остается методом выбора при создании ПСД [16, 17].
Подключичный венозный катетер для проведения ГД впервые использовал Shaldon в 1961 году (рис. 5) [18]. Подобную технику перенял и внедрил в практику Josef Erben [19]. Кроме прочего, такой катетер позволял осуществлять прямой контроль центрального венозного давления. Простота установки и удобство использования сделали подключичный центральный венозный катетер вариантом выбора среди прочих временных сосудистых доступов на два последующих десятилетия.
В 1980 году Uldall совместно с коллегами [20] смоделировал двухходовой подключичный катетер, который требовал однократной пункции, обеспечивая на длительный срок стабильный кровоток с минимальной рециркуляцией. Сегодня известно, что в 50-ти процентах случаев после постановки подключичного катетера развивается значимый (>50%) стеноз вены в месте пункции [21]. При катетеризации внутренней яремной вены аналогичный показатель составляет лишь 10%. По этой причине внутренняя яремная вена является приоритетной для постановки внутривенных катетеров [5, 6, 22].
В 1971 году Brittinger предложил идею доступа к сосудистому руслу через имплантированный пластиковый клапан (рис. 6) [23]. Однако, после успешного эксперимента на животных, человеку подобный клапан так и не был имплантирован.
В 1980-х годах были представлены похожие системы, призванные обеспечивать быстрый и безболезненный доступ к кровотоку. Главным недостатком оставалось лишь частичное подкожное расположение. Это приводило к частым инфекционным осложнениям, венозным стенозам и тромбозам [24]. Несмотря на это, подобная идея не теряет своих сторонников. Так в 2001 году Moran сообщил, что аналогичная идея была воплощена в устройствах Dialock® (Biolink Corp.) (рис. 7) и LifeSite® (Vasca Inc.) (рис. 8). Корпус таких систем изготовлен
Рис. 5. Два одноходовых катетера в бедренной вене (Shaldon, 1964) [18]
Рис. 6.
Пластиковый клапан, имплантированный в бедренную артерию [23]
щМШш
Рис. 7. Диализная система Dialock® [25]
Рис. 8. Диализная система LifeSite® [25]
37
Манафов Э.Н., Батрашов В.А., Сергеев О.Г., Юдаев С.С.
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОСТОЯННОГО СОСУДИСТОГО ДОСТУПА ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА
из биосовместимых материалов; порт для канюляции располагается подкожно, где он соединен с одним или двумя катетерами, установленными через яремную вену в правое предсердие или верхнюю полую вену [25].
Появление в сосудистой хирургии синтетических протезов дало новый виток развитию хирургии сосудистого доступа. Так в 1973 году Kolff представил миру новый вид ПСД, сформированный с использованием синтетического сосудистого протеза из политетрафторэтилена (PTFE) [26]. В 1976 году Baker представил первые результаты использования у 72-х диализных больных протезов из PTFE, которые оказались достаточно оптимистичными. Использование дакрона в качестве материала для протеза, напротив, оказалось малоуспешным. PTFE и по сей день остаётся наиболее предпочтительным материалом при создании сосудистых протезов для проведения ГД (рис. 9) [27].
Позднее, после публикации Gordon и Glanz «Лечение стенозов диализных фистул и шунтов методом транс-люминарной ангиопластики» в 1982 году, началась эра чрескожных хирургических вмешательств на сосудистом доступе [28]. Накопленный диагностический опыт эндо-васкулярных хирургов продемонстрировал, что плохая техника канюляции ПСД не только приводит к скорой утрате доступа, но и часто способствует развитию таких осложнений, как стенозы и ложные аневризмы.
С каждым годом динамично развивающаяся эндова-скулярная хирургия играет всё большую роль в поддержании функциональности ПСД [29]. Новые технологии позволяют в кратчайшие сроки бороться с тромбозами и стенозирующими поражениями сосудистого русла, тем самым сохраняя пригодность ПСД для долгосрочного диализного лечения. Дальнейшее развитие эндоваскуляр-ных методов лечения позволит максимально продлить «жизнь» ПСД и избавит от необходимости проведения травмирующих вмешательств по реконструкции и формированию новых доступов.
С начала 1970-х годов с ростом количества осложнений при формировании ПСД нефрологи всё больше старались привлекать к работе сосудистых хирургов. На сегодняшний день общие усилия сосудистых и эндова-скулярных хирургов на базе накопленного многолетнего опыта приводят к появлению новых решений в хирургии сосудистого доступа. Одним из решений такой насущной проблемы, как гиперплазия интимы в области венозного анастомоза, стало появление нового вида синтетического сосудистого протеза от компании GORE® (рис. 10). Такой протез представляет собой гибрид PTFE протеза и стент-графта. Таким образом, отпадает необходимость формирования венозного анастомоза с использованием сосудистого шва, что снижает травматизацию венозной стенки и, как следствие, пролиферацию интимальных клеток. Подобная технология призвана продлить сроки функционирования ПСД. Тем не менее, для оценки эффективности такой идеи необходимы публикации, демонстрирующие отдаленные результаты использования подобных протезов.
Рис. 9. Сосудистый PTFE протез VENAFLO®
Рис. 10. Сосудистый гибридный PTFE протез GORE®
В настоящее время по всему миру активно изучаются механизмы, приводящие к гиперплазии интимы. Предложен целый ряд методик, направленных на предупреждение её развития, включающих баллонную ангиопластику и установку стентов с лекарственным покрытием, криопластику, радиотерапию, клеточную и генную терапию, а также системную фармакотерапию. Несмотря на это, на данный момент, ни один из подходов не продемонстрировал достоверного положительного результата в долгосрочном периоде [30].
За долгие годы развития хирургия сосудистого доступа стала междисциплинарной областью современной медицины. Основанная пионерами из области нефрологии, она постепенно вовлекала в себя тогда ещё совсем молодую дисциплину, какой являлась сосудистая хирургия. В последние годы формирование ПСД остаётся исключительно хирургической задачей. Важно отметить, что к настоящему времени проблема сосудистого доступа включает в себя не только вопросы хирургической тактики и техники выполнения. В лечении пациентов на гемодиализе необходим комплексный подход, требующий не только организации работы с целью сохранения по-
38
верхностных вен пациента на предиализном этапе, но и должного наблюдения и ухода за уже сформированным ПСД, а также свежих теоретических знаний в сфере хирургии сосудистого доступа. Кроме того, необходимо обеспечение тесного сотрудничества специалистов нефрологического, диализного, ангиохирургического и рентген-хирургического отделений [9, 31]. Одним из первых шагов к этому стало опубликованное в 2008 году Обществом Сосудистых Хирургов (Society for Vascular Surgery, SVS) практическое руководство по формированию и поддержанию постоянного сосудистого доступа [32]. Эксперты постарались охватить многие вопросы, которые возникают в процессе диализного лечения, такие как сроки поступления больного в нефрологическое отделение, инструментальное обследование, тактика при формировании и поддержании ПСД, профилактика развития осложнений и их лечение.
За десятилетия накоплен немалый опыт в хирургии сосудистого доступа, однако, до сих пор проблема надежного и стабильно функционирующего ПСД остается нерешенной. Совместная работа сосудистых и эндова-скулярных хирургов приводит к появлению всё новых вариантов формирования доступа и вмешательств по поддержанию его функционирования. Учитывая ежегодный рост числа пациентов на гемодиализе и постоянное совершенствование медицинских технологий в сфере диализного лечения, требования к ПСД неуклонно возрастают. Нет сомнений в том, что это будет стимулировать специалистов к поиску новых решений, которые позволят максимально увеличить срок функционирования ПСД и минимизировать количество осложнений, что, в свою очередь, положительном образом отразится на продолжительности и качестве жизни диализных больных.
Литература
1. Бикбов Б.Т., Томилина Н.А. Состояние заместительной терапии больных с хронической почечной недостаточностью в Российской Федерации в 1998-2009 гг. // Нефрология и диализ. - 2011. - Т. 13, №3. - С. 152-250.
2. Бикбов Б.Т., Томилина Н.А. Распространенность и структура хронической болезни почек в Москве по данным Московского городского регистра // Нефрология и диализ. - 2011. - Т. 13, №3. - С. 361-363.
3. Пути совершенствования организации заместительной почечной терапии в Российской Федерации // Здравоохранение России. - 2011.
- Т. 11. - С. 181-184.
4. Taal M., Chertow G., Marsden P., Skorecki K., Yu A., Brenner B. Brenner and Rector's The Kidney: 9th Edition. - 2011. - 3064 p.
5. NKF-K/DOQI Clinical Practice Guidelines for Vascular Access: update 2000. // Am J Kidney Dis. - 2001. - Vol.37. - P. 137-181.
6. 2006 updates. Clinical Practice Guidelines and Recommenndations. NKF-K/DOQI.
- 2006. - 352 p.
7. Gilmore J. KDOQI clinical practice guidelines and clinical practice recommendatio-ns—2006 updates // Nephrol Nurs J. - 2006. - Vol. 33. - P. 487-488.
8. Winearls C.G., Fluck R., Mitchell D.C., Gibbons C.P. The organisation and delivery of the vascular access service for maintenance haemodialysis patients. - 2006.
- 28 p.
9. Konner K. History of vascular access for haemodialysis // Nephrol Dial Transplant. - 2005. - Vol. 20. - P. 2629-2635.
10. Graham T. The Bakerian lecture: Osmotic force // Philosophical Transactions of the Royal Society. - 1854. - P. 111-128.
11. Eknoyan G. The wonderful apparatus of John Jacob Abel called the «artificial kidney» // Semin Dial. - 2009. - Vol. 22. - P. 287-296.
12. Morrissey M. Willem J Kolff (1911-2009): physician, inventor and pioneer: father of artificial organs // J Med Biogr. - 2012. - Vol. 20. - P.136-138.
13. Dirk M.Hentschel. Vascular Access for Hemodialysis // Nephrology rounds.
- 2008. - P. 6.
14. Bonello M., Levin N.W., Ronco C. History and evolution of the vascular access for hemodialysis // Contrib Nephrol. - 2004 - Vol. 142. - P. 1-13.
15. Sperling M., Kleinschmidt W., Wilhelm A., Heidland A., Klutsch K. A subcutaneous arteriovenous fistula for use in intermittent haemodialysis // Ger Med Mon.
- 1967. - Vol. 12. - P. 314-315.
16. Rohl L., Franz H.E., Mohring K., Ritz E., Schuler H.W., Uhse H.G., Ziegler M. Direct arteriovenous fistula for hemodialysis // Scand J Urol Nephrol.
- 1968. - Vol. 2. - P. 191-195.
17. Клиническая ангиология: Руководство для врачей / Под ред. акад. РАМН А.В. Покровского. В 2-х томах. М.: Медицина, 2004. - 808 с.
18. Sheldon S., Baillod R., Comty C., et al. Technique of refrigirated coil preservation with femoral vein catheterization // Br Med J. - 1964. - P. 407-410.
19. Bastecky J., Kvasnicka J., Erben J., Macek J. Punctures of the subclavian vein. (Experience with 1,500 cannulations of the subclavian vein) // Vnitr Lek. - 1971.
- Vol. 17. - P. 775-781.
20. Uldall P.R., Woods F., Merchant N., Crichton E., Carter H. A double-lumen subclavian cannula (DLSC) for temporary hemodialysis access // Trans Am Soc Artif Intern Organs. - 1980. - Vol. 26. - P. 93-98.
21. Bambauer R., Inniger R., Pirrung K.J., Schiel R., Dahlem R. Complications and side effects associated with large-bore catheters in the subclavian and internal jugular veins // Artif Organs. - 1994. - Vol. 18. - P. 318-321.
22. Schillinger F, Schillinger D, Montagnac R, Milcent T. Post catheterisation vein stenosis in haemodialysis: comparative angiographic study of 50 subclavian and 50 internal jugular accesses // Nephrol Dial Transplant. - 1991. - Vol. 6. - P. 722-724.
23. Chinitz JL, Tokoyama T, Bower R, Swartz C. Self-sealing prosthesis for arteriovenous fistula in man // Trans Am Soc Artif Intern Organs. - 1972. - Vol. 18.
- P. 452-457.
24. Moran J.E. Subcutaneous vascular access devices // Semin Dial. - 2001. - Vol.14.
- P. 452-457.
25. Беляев А.Ю. Современные тенденции в создании сосудистого доступа для гемодиализа // Нефрология и диализ. - 2007. - Т. 9, №4. - С. 386-391.
26. Volder J.G., Kirkham R.L., Kolff W.J. A-V shunts created in new ways // Trans Am Soc Artif Intern Organs. - 1973. - Vol. 19. - P. 38-42.
27. Scher L.A., Katzman H.E. Alternative graft materials for hemodialysis access // Semin Vasc Surg. - 2004. - Vol. 17. - P. 19-24.
28. Gordon D.H., Glanz S., Butt K.M., Adamsons R.J., Koenig M.A. Treatment of stenotic lesions in dialysis access fistulas and shunts by transluminal angioplasty // Radiology. - 1982. - Vol. 143. - P. 53-58.
29. Christopher H. Gram, Jeffrey D.Trachtenberg. Percutaneous Interventions in Dialysis Access // Perspectives in Vascular Surgery and Endovascular Therapy.
- 2006. - Vol.18. - P. 318-321.
30. Mima A. Hemodialysis vascular access dysfunction: molecular mechanisms and treatment // Ther Apher Dial. -2012. - Vol. 16. - P. 321-327.
31. Беляев А.Ю. Роль врачей нефрологических и гемодиализных отделений в обеспечении постоянного сосудистого доступа для гемодиализа // Нефрология и диализ. - 2007. -Т. 9, №3. - С. 224-227.
32. Sidawy A.N., Spergel L.M., Besarab A., Allon M., Jennings W.C.,
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
105203, г. Москва, ул. Нижняя Первомайская, 70 e-mail: nmhc@mail.ru
