CC BY
83
■ СЕРДЕЧНАЯ И СОСУДИСТАЯ ХИРУРГИЯ
ПРОТЕЗИРОВАНИЕ АОРТАЛЬНОГО КЛАПАНА СТВОРКАМИ ИЗ КСЕНОПЕРИКАРДА
ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ
Айдамиров Яшар Амиддинович -кандидат медицинских наук, кардиохирург отделения хирургии пороков сердца ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского» (Москва) E-mail: [email protected]
В.А. Иванов, Е.П. Евсеев, Я.А. Айдамиров, С.В. Федулова, Т.Г. Никитюк
ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского», Москва
Ключевые слова:
аортальный клапан, реконструкция аортального клапана, ксеноперикард
Реконструктивные оперативные вмешательства на аортальном клапане сердца с использованием биоматериалов на ранних этапах не получили широкого распространения из-за неоднозначных полученных результатов. Однако благодаря развитию хирургических и биоинженерных технологий появляется все больше работ, посвященных изучению данной проблемы. В статье представлены экспериментальные данные, полученные в Российском научном центре хирургии им. акад. Б.В. Петровского, и описаны основные технические приемы протезирования аортального клапана створками из ксеноперикарда. Процедура формирования биоинженерной конструкции, соответствующей по своей структуре нативному клапану, введена в клиническую практику отделения хирургии пороков сердца.
Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2016. № 4. С. 16-21.
Статья поступила в редакцию: 15.10.2016. Принята в печать: 30.10.2016.
CORRESPONDENCE
Aidamirov Iashar A. -MD, Cardiac Surgeon, Heart Valve Surgery Departament, Petrovsky National Research Center of Surgery (Moscow) E-mail: [email protected]
Keywords:
aortic valve, aortic valve reconstruction, xenopericardium
Aortic valve reconstruction with xenopericardium
V.A. Ivanov, E.P. Evseev, I.A. Aidamirov, S.V. Fedulova, T.G. Nikityuk
Petrovsky National Research Center of Surgery, Moscow
Aortic valve reconstructive surgeries using biomaterials at early stages were not widespread due to the obtained results. However, due to the rapid development in the field of surgery and bioengineering technologies, there has been an increasing number of works devoted to the study of this problem. The article presents an experimental data obtained in Russian Research Center of Surgery, describing the basic techniques of the use of aortic leaflets from xenopericardium. This procedure using the bioengineering designed native valves was introduced into clinical practice.
Clin. Experiment. Surg. Petrovsky J. 2016. N 4. Р. 16-21.
Received: 15.10.2016. Accepted: 30.10.2016.
Пороки аортального клапана (АК) - одна из наиболее часто встречающихся патологий в кардиохирургии, особенно у пожилых пациентов. Пластические операции на АК в основном выполняют при аортальной недостаточности. У пациентов с аортальным стенозом и измененными створками клапана результаты пластических операций не вызывают оптимизма, поэтому «золотым стандартом» в хирургии аортальных пороков остается протезирование клапана. В мировой практике при выборе протеза, особенно у пожилых
пациентов, предпочтение отдают биологическим протезам, которые по сравнению с механическими не требуют применения антикоагулянтов. В последние годы ведется разработка новых протезов с улучшенными гемодинамическими свойствами, однако их характеристики еще далеки от нативных клапанов. При этом использование искусственных протезов всегда ассоциировано с остаточным градиентом давления, выраженность которого зависит от его типа и размера и объясняется наличием каркаса и манжеты для фиксации, умень-
шающих эффективную площадь отверстия. Это очень актуально у пациентов с узким корнем аорты, которым нельзя имплантировать протез нужного диаметра [1]. В последнее время в мире все чаще появляются сообщения о замене створок АК биологическим материалом и создания нового АК, по своим характеристикам наиболее приближенного к нативному [2-4]. В своей работе мы хотели бы представить наш экспериментальный опыт по созданию аортального неоклапана с помощью ксено-перикарда и первый клинический опыт применения этой методики.
Материал и методы
В отделении хирургии приобретенных пороков сердца Российского научного центра хирургии им. акад. Б.В. Петровского проводилась экспериментальная работа, целью которой была разработка методики замены створок АК ксеноперикардом и формирования бескаркасного неоклапана [5]. Работа выполнялась на изолированных препаратах (свиных сердцах) и включала замену 1, 2 или 3 створок АК (по 10 в каждой серии) (рис. 1).
Расчет размера неостворок основывался на измерении межкомиссуральных расстояний [б]. Длину свободного края створки (¿) вычисляли по формуле ¿=1,2/, где / - межкомиссуральный размер. Высота (Н) створок составила Н=0,8бб/, радиус прикрепляющегося края ^=0,6/, комиссуральная высота К=0,2бб/. Для облегчения выкраивания створок был разработан шаблон, состоящий из ручки держателя и сменных насадок разного размера с режущей кромкой (рис. 2). При изготовлении насадок для шаблона учитывали размеры створок, приведенные выше, добавляя к ним по 2 мм по краю прикрепления створок (поправка на шов).
Для изготовления неостворок использовали телячий ксеноперикард (БиоЛАБ-ПП/ПА, НЦССХ им. А.Н. Бакулева), который применяется при производстве биопротезов АК. Створки фиксировали к фиброзному кольцу непрерывным проленовым швом 4.0, начиная с середины крепления створок и направляясь к комиссурам. Аортальные комплексы с неостворками фиксировали в держателе, специально разработанном для испытания на стенде. Для группы сравнения были выделены натуральные свиные аортальные комплексы с неизмененными створками. Испытания проводили на гидродинамическом стенде для определения физиологических параметров «СУИС-СОФП-2».
Рис. 1. Корень аорты после замены 3 створок аортального клапана ксеноперикардом (экспериментальная модель на свином сердце)
Рис. 2. Ручка и насадки с режущей кромкой для выкраивания створок
трольной группах не превышал 3 мл. Если сравнивать с механическими искусственными клапанами сердца, в норме обратный поток на них превышает 2 мл, а в среднем доходит до 7 мл. Было отмечено хорошее открытие и закрытие створок на минимальной и на максимальной частоте работы стенда (от 40 до 140 в мин), что очень важно. Разработанные шаблоны для выкраивания створок позволяют сформировать каждую створку отдельно, в зависимости от межкомиссурального расстояния, и сократить время операции.
Полученные хорошие результаты экспериментальной работы по надежности прикрепления створок и отличные гидродинамические свойства аортальных неоклапанов позволили перейти к их клиническому применению. В 2011 г. в нашем отделении была выполнена первая операция по замене одной из створок АК [7].
Результаты
При испытании аортальных комплексов на стенде объем регургитации в исследуемой и кон-
Клинические наблюдения
Пациент, 62 года, поступил в отделение с диагнозом «инфекционный эндокардит в стадии
ремиссии, аортальная недостаточность IV степени, узкое фиброзное кольцо АК, митральная недостаточность IV степени». При обследовании на электрокардиограмме (ЭКГ) - синусовый ритм с частотой сердечных сокращений (ЧСС) 74 удара в минуту. При холтеровском мониторировании выявлены частые эпизоды полной поперечной блокады с минимальной ЧСС 36 ударов в минуту, на фоне AV-блокады I степени. Коронарная ангиография не выявила гемодинамически значимых стенозов в коронарных артериях.
При трансторакальной и интраоперационной чреспищеводной эхокардиографии (ЭхоКГ) выявлены разрушение некоронарной створки АК с аортальной недостаточностью IV степени, фиброз и кальциноз створок митрального клапана, митральная недостаточность IV степени. Градиент давления на АК максимальный/средний -22/10 мм рт.ст. Дилатация полости левого желудочка (ЛЖ): конечный диастолический объем (КДО) - 273 мл, конечный систолический объем (КСО) - 70 мл, фракция изгнания (ФИ) - 65%. Диаметр фиброзного кольца АК - 20 мм. Площадь поверхности тела пациента - 1,87 м2.
Выраженные изменения на митральном клапане не позволяли сделать пластическую операцию, в связи с этим было принято решение о замене его искусственным протезом. Было решено ограничиться вмешательством только на одной измененной створке АК, заменив ее неостворкой из ксеноперикарда. Операцию выполняли в условиях искусственного кровообращения и фарма-кохолодовой кардиоплегии с доступом к сердцу через продольную срединную стернотомию. Выполнено протезирование митрального клапана МИКС-29. При ревизии АК в теле некоронарной створки выявлено отверстие размером 1x0,4 см без явных признаков активного воспаления (последствия перенесенного эндокардита). 2 другие створки не изменены, с небольшим краевым фиброзом. Пораженная створка иссечена. Из телячьего ксеноперикарда выкроили неостворку, которую фиксировали к фиброзному кольцу непрерывным проленовым швом 4.0 и укрепили в комиссурах швами на прокладках. При проведении гидравлической пробы коаптация створок была хорошая. В раннем послеоперационном периоде на фоне исходных нарушений ритма и проводимости у больного развился синдром Фредерика, в связи с чем ему имплантировали двухкамерную электрокардиостимулирующую систему. В остальном послеоперационный период протекал гладко. При контрольной ЭхоКГ после операции градиент давления на АК максимальный/средний -7,9/3,6 мм рт.ст., площадь отверстия АК - 2,24 см2, аортальная регургитация I степени. При обследовании через 5 лет после операции: со-
стояние пациента удовлетворительное, гемо-динамические параметры на АК в пределах нормы, аортальная регургитация 0-! степени, отмечено уменьшение размеров ЛЖ (КДО - 136 мл, КСО - 26 мл).
Пациентка, 66 лет, диагноз «комбинированный аортальный порок с преобладанием стеноза, выраженный кальциноз АК, пароксизмальная форма мерцательной аритмии». При обследовании на трансторакальной ЭхоКГ выявлен выраженный кальциноз створок АК, градиент давления на АК максимальный/средний - 44/25 мм рт.ст., аортальная регургитация III степени, ФИ - 60%. Диаметр фиброзного кольца АК - 23 мм. При холтеровском мониторировании выявлены частые эпизоды фибрилляции предсердий. Коронарная ангиография не выявила гемодинамически значимых стенозов в коронарных артериях. Площадь поверхности тела пациента - 1,82 м2.
В условиях искусственного кровообращения и фармакохолодовой кардиоплегии с доступом к сердцу через продольную срединную стерното-мию выполнено протезирование АК створками из ксеноперикарда, проведены радиочастотная абляция устьев легочных вен, лигирование ушка левого предсердия. Створки выкраивали из телячьего ксеноперикарда исходя из расчета межкомиссу-ральных расстояний. К фиброзному кольцу створки фиксировали непрерывным проленовым швом 4.0, начиная с правой коронарной створки, затем фиксировали левую и некоронарную створки. Комиссуры дополнительно укрепляли отдельными швами с прокладками (рис. 3). Время ишемии миокарда составило 82 мин. Послеоперационный период без особенностей. При контрольной ЭхоКГ после операции градиент давления на АК максимальный/средний - 9/4 мм рт.ст., площадь отверстия АК - 3,3 см2, аортальная регургитация -0-! степени. На ЭКГ синусовый ритм. Выписана на 7-е сутки после операции в удовлетворительном состоянии.
Пациент, 70 лет, диагноз «дегенеративный аортальный стеноз с выраженным кальцинозом АК, мультифокальный атеросклероз». При обследовании на трансторакальной ЭхоКГ выявлен выраженный кальциноз створок АК, градиент давления на АК максимальный/средний - 65/35 мм рт.ст., аортальная регургитация II степени. Гипертрофия миокарда ЛЖ (межжелудочковая перегородка -1,3 см, задняя стенка ЛЖ - 1,4 см), ФИ - 56%. Диаметр фиброзного кольца АК - 25 мм. Коронарная ангиография без гемодинамически значимых стенозов коронарных артерий. Площадь поверхности тела пациента - 2,19 м2. Пациенту выполнено протезирование АК створками из ксеноперикарда по вышеописанной методике. Время ишемии миокарда составило 86 мин. Послеоперационный период
протекал гладко. При контрольной ЭхоКГ после операции градиент давления на АК максимальный/ средний - 15/8 мм рт.ст., аортальная регургита-ция I степени. На ЭКГ синусовый ритм. Выписан на 8-е сутки после операции в удовлетворительном состоянии. При обследовании через б мес после операции состояние пациента удовлетворительное, гемодинамические параметры на АК в пределах нормы, отмечается уменьшение степени гипертрофии ЛЖ (межжелудочковая перегородка - 1,1 см, задняя стенка ЛЖ - 1,2 см).
Рис. 3 Интраоперационный снимок. Замена 3 створок аортального клапана ксеноперикардом
Обсуждение
Идея использования биологических материалов для пластических операций на АК не нова. Еще в 1960-х гг. были выполнены первые операции, в которых использовался биологический материал для увеличения и даже полной замены створок АК [8-11]. Результаты этих операций были неудовлетворительными во многом из-за того, что на операциях использовался аутоперикард, который не подвергался никакой обработке и быстро кальцифицировался. В 1980-х гг., после того как в хирургической практике стали использовать ксено- и аутоперикард, обработанные глютараль-дегидом, операции по протезированию створок АК получили новое развитие [2, 12].
В настоящее время выполняется несколько модификаций операции по замене створок АК. При одной из них створки меняют единым лоскутом, выкроенным из ксено- или аутоперикарда [2, 13], при другой методике каждая створка выкраивается отдельно, это основано на том, что их размер индивидуален. Размер створок при этой методике, как правило, рассчитывают исходя из межкомис-суральных расстояний [14], а ее преимущество заключается в том, что ее можно использовать для замены одной створки, а также при операциях на двустворчатом АК [4, 15].
Показания для операции по протезированию створок не отличаются от таковых при замене АК биопротезом. Некоторые авторы говорят о возможности полного отказа от приема антикоагулянтов. Главное преимущество состоит в отсутствии каркаса, что увеличивает площадь отверстия клапана
и сохраняет функцию корня аорты, а это очень важно для пациентов с узким корнем аорты [13, 14, 16, 17]. К тому же это влияет на отдаленные результаты операции, так как при меньшей нагрузке на створки они медленнее подвергаются дегенерации. Отличие от бескаркасных биологических клапанов в том, что замена створок более проста и требует меньше времени.
Операция, на наш взгляд, достаточно проста в исполнении. Ее основополагающим моментом является правильный расчет размера створок с учетом межкомиссуральных расстояний. Экспериментальная работа показала хорошие прочностные и гидродинамические характеристики неоклапанов, а также помогла изготовить шаблоны для выкраивания створок. Первый клинический опыт также показал хорошие непосредственные результаты. У нас нет пока доказательных отдаленных результатов, но ряд авторов сообщают о том, что результаты операции по замене створок в отдаленном периоде превосходят результаты использования биопротезов: выживаемость и свобода от реоперации в течение 6 лет достигает 83 и 96% соответственно [3, 18]. Кроме того, есть данные об использовании операции по замене створок у пациентов более молодого возраста, в частности моложе 60 лет, с хорошими 6-летними результатами (выживаемость - 96,9%, свобода от реоперации -99%) [19].
На наш взгляд, операция по замене створок АК может быть более широко использована в повседневной практике у пациентов с любой патологией АК, особенно у пожилых пациентов с узким корнем аорты.
Литература
1. Barratt-Boyes B., Christie G. What is the best bioprosthetic operation for the small aortic root? Allograft, autograft, porcine, pericardial? Stented or unstented? // J. Card. Surg. 1994. Vol. 9, suppl. 2. P. 158-164.
2. Duran C., Gometza B., Kumar N., Gallo R. et al. From aortic cusp extension to valve replacement with stentless pericardium // Ann. Thorac. Surg. 1995. Vol. 60. P. S428-S432.
3. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Uchida S. et al. Aortic valve reconstruction using autologous pericardium for aortic stenosis // Circ. J. 2015. Vol. 79, N 7. P. 1504-1510.
4. Song M., Yang H., Choi J., Shin J. et al. Aortic valve reconstruction with use of pericardial leaflets in adults with bicuspid aortic valve disease: early and midterm outcomes // Tex. Heart Inst. J. 2014. Vol. 41, N 6. P. 585-591.
5. Евсеев Е.П., Байков В.В., Кеворкова Р.А., Изотова Е.М., Иванов В.А. Протезирование створок аортального клапана ксено-перикардом в эксперименте // Кардиология и серд.-сосуд. хир. 2012. Т. 5, № 3. С. 66—67.
6. Gasparyan V. Method of determination of aortic valve parameters for its reconstruction with autopericardium: An experimental study // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2000. Vol. 119, N 2. P. 386-387.
7. Иванов В.А., Евсеев Е.П., Домнин В.В., Федулова С.В. Протезирование одной створки аортального клапана ксенопе-рикардом // Кардиология и серд.-сосуд. хир. 2012. Т. 5, № 3. С. 79-81.
8. Ross D. Surgical reconstruction of the aortic valve // Lancet. 1963. Vol. 281, N 7281. P. 571-574.
9. Bjork V., Hultquist G. Teflon and pericardial aortic valve prosthesis // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1964. Vol. 47. P. 693702.
10. Edwards W. Aortic valve replacement with autogenous tissue // Ann. Thorac. Surg. 1969. Vol. 8, N 2. P. 126-132.
11. Bahnson H., Hardesty R., Baker L., Brooks D. et al. Fabrication and evaluation of tissue leaflets for aortic and mitral valve replacement // Ann. Surg. 1970. Vol. 171, N 6. P. 939-947.
12. Yacoub M., Knight E., Towers M. Late results of mitral valve replacement using «fresh» unstented aortic homografts // Thorac. Cardiovasc. Surg. 1973. Vol. 21, N 5. P. 458-464.
13. Batista R., Dobrianskij A., Comazzi M. Clinical experience with stentless pericardial aortic monopatch for aortic valve replacement // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1987. Vol. 93, N 1. P. 19-26.
14. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Uchida S. et al. A total of 404 cases of aortic valve reconstruction with glutaraldehyde-treated autologous pericardium // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2014. Vol. 147, N 1. P. 301-306.
15. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Uchida S. et al. Reconstruction of bicuspid aortic valve with autologous pericardium // Circ. J. 2014. Vol. 78, N 5. P. 1144-1151.
16. Rankin J., Nobauer C., Crooke P., Schreiber C. et al. Techniques of autologous pericardial leaflet replacement for aortic valve reconstruction // Ann. Thorac. Surg. 2014. Vol. 98, N 2. P. 743-745.
17. Mazzitelli D., Stamm C., Rankin J., Pfeiffer S. et al. Leaflet reconstructive techniques for aortic valve repair // Ann. Thorac. Surg. 2014. Vol. 98, N 6. P. 2053-2060.
18. Yaku H. Aortic valve reconstruction with autologous glutaraldehyde-treated pericardium // Circ. J. 2014. Vol. 78, N 5. P. 1063-1065.
19. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Nozawa Y. et al. Aortic valve reconstruction using autologous pericardium for patients aged less than 60 years // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2014. Vol. 148, N 3. P. 934-938.
References
1. Barratt-Boyes B., Christie G. What is the best bioprosthetic operation for the small aortic root? Allograft, autograft, porcine, pericardial? Stented or unstented? J Card Surg. 1994; Vol. 9 (Suppl. 2): 158-64.
2. Duran C., Gometza B., Kumar N., Gallo R., et al. From aortic cusp extension to valve replacement with stentless pericardium. Ann Thorac Surg. 1995; Vol. 60: S428-S32.
3. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Uchida S., et al. Aortic valve reconstruction using autologous pericardium for aortic stenosis. Circ. J. 2015; Vol. 79 (N 7): 1504-10.
4. Song M., Yang H., Choi J., Shin J., et al. Aortic valve reconstruction with use of pericardial leaflets in adults with bicuspid aortic valve disease: early and midterm outcomes // Tex. Heart Inst. J. 2014. Vol. 41, N 6. P. 585-591.
5. Evseev E.P., Baikov V.V., Kevorkova R.A., Izotova E.M., Iva-nov V.A. Replacement of aortal valve cusps using xenopericardium in experiment. Kardiologiya i serdechno-sosudistaya khirurgiya [Cardiology and Cardiovascular Surgery]. 2012; Vol. 5 (3): 66-7. (in Russian)
6. Gasparyan V. Method of determination of aortic valve parameters for its reconstruction with autopericardium: An experimental study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2000; Vol. 119 (N 2): 386-7.
7. Ivanov V.A., Evseev E.P., Domnin V.V., Fedulova S.V. Replacement of single aortic valve cusp using xenopericardium. Kardiologiya i serdechno-sosudistaya khirurgiya [Cardiology and Cardiovascular Surgery]. 2012; Vol. 5 (3): 79-81. (in Russian)
8. Ross D. Surgical reconstruction of the aortic valve. Lancet. 1963; Vol. 281(N 7281): 571-4.
9. Bjork V., Hultquist G. Teflon and pericardial aortic valve prosthesis. J Thorac Cardiovasc Surg. 1964; Vol. 47: 693-702.
10. Edwards W. Aortic valve replacement with autogenous tissue. Ann Thorac Surg. 1969; Vol. 8 (N 2): 126-32.
11. Bahnson H., Hardesty R., Baker L., Brooks D., et al. Fabrication and evaluation of tissue leaflets for aortic and mitral valve replacement. Ann Surg. 1970; Vol. 171 (N 6): 939-47.
12. Yacoub M., Knight E., Towers M. Late results of mitral valve replacement using «fresh» unstented aortic homografts. Thorac Cardiovasc Surg. 1973; Vol. 21 (N 5): 458-64.
13. Batista R., Dobrianskij A., Comazzi M. Clinical experience with stentless pericardial aortic monopatch for aortic valve replacement. J Thorac Cardiovasc Surg. 1987; Vol. 93 (N 1): 19-26.
14. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Uchida S., et al. A total of 404 cases of aortic valve reconstruction with glutaraldehyde-treated autologous pericardium. J Thorac Cardiovasc Surg. 2014; Vol. 147 (N 1): 301-6.
15. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Uchida S., et al. Reconstruction of bicuspid aortic valve with autologous pericardium. Circ J. 2014; Vol. 78 (N 5): 1144-51.
16. Rankin J., Nobauer C., Crooke P., Schreiber C., et al. Techniques of autologous pericardial leaflet replacement for aortic valve reconstruction. Ann Thorac Surg. 2014; Vol. 98 (N 2): 743-5.
17. Mazzitelli D., Stamm C., Rankin J., Pfeiffer S., et al. Leaflet reconstructive techniques for aortic valve repair. Ann Thorac Surg. 2014; Vol. 98 (N 6): 2053-60.
18. Yaku H. Aortic valve reconstruction with autologous 19. Ozaki S., Kawase I., Yamashita H., Nozawa Y., et al. Aortic valve
glutaraldehyde-treated pericardium. Circ J. 2014; Vol. 78 (N 5): reconstruction using autologous pericardium for patients aged less than 1063-5. 60 years. J Thorac Cardiovasc Surg. 2014; Vol. 148 (N 3): 934-8.
https://www.youtube.com/watch?v=L75Kg2djNqw
https://www.youtube.com/watch?v=qwXbOwj6iVg
Сканируя данные QR-коды, вы имеете возможность посмотреть видеозапись операции.
