СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ КЛАПАНА СЕРДЦА Российский патент 2002 года по МПК A61N5/67 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и может использоваться для устранения клапанных пороков сердца кардиобольных.

Клапаны сердца подвержены деформациям в результате образования на их створках фиброзно-кальциевых наслоений, сращений и др., как, например, изображенная на фиг. 1 кальциевая деформация аортального клапана. Это вызывает нарушения работы клапана и, как следствие, работы сердца в целом, поэтому возникает необходимость в хирургической коррекции деформированных клапанов или в их замещении искусственными клапанами.

Известен, например, способ резекции кальцифицированных и фиброзированных клапанов сердца с использованием лазерного ультрафиолетового излучения, по которому смещают клапан под углом к сфокусированному лазерному лучу, проводимому по периметру фиброзного кольца с последующим замыканием и после пересечения основания папиллярных мышц или основания створок, а затем пораженный клапан удаляют единым блоком. Резекцию проводят лазерным лучом, длина волны которого 193 или 248 нм, а плотность энергии 0.2-5.0 Дж/см² [Патент РФ 2106113, МПК А 61 В 17/00, А 61 N 5/06]. На место удлаленного клапана далее имплантируют замещающий искусственный клапан. Операции, выполненные с использованием этого способа, менее травматичны, чем аналогичные, выполненные с помощью традиционных хирургических инструментов, но их целесообразно проводить в тех случаях, когда невозможно осуществить пластическую коррекцию клапана сердца. Установка искусственных заместителей достаточно трудоемка, а вживление инородного тела требует времени и может сопровождаться серьезными осложнениями.

Более щадящим способом хирургического вмешательства является пластическая коррекция деформированных клапанов сердца, которая заключается в восстановлении исходной анатомо-функциональной формы клапана путем устранения его деформаций, что, соответственно, приводит к восстановлению нормальной работы сердца. Например, известен способ пластической коррекции, по которому с поверхности створок клапанов сердца удаляют фиброзно-кальциевые наслоения, разделяют створки по линиям сращений и осуществляют мобилизацию подклапанных структур режущими хирургическими инструментами: скальпелем, ножницами, кусачками, резекторами или дилятаторами, комиссуротами и др. [Руководство по сердечно-сосудистой хирургии./ Под ред. Бураковского В.И. и Бокерия Л.А. - М: "Медицина", 1989, стр.428]. Этот способ является ближайшим аналогом предлагаемого изобретения и принят за прототип изобретения. Несмотря на широкое распространение этого способа практика показала, что он не позволяет с достаточной степенью точности восстановить исходную анатомо-функциональную форму пораженных клапанов, при этом он высоко травматичен из-за грубого воздействия хирургических инструментов на клапанные и околоклапанные ткани, что часто приводит к осложнениям в форме травматической недостаточности клапана сердца. Также в случае удаления большого количества кальцифицированных фиброзных образований формируется большое количество мелких вторичных фрагментов эндокарда, что сопряжено с высоким риском осложнений в форме развития материальных эмболии в сосуды большого круга кровообращения.

Предлагаемое изобретение решает задачу осуществления пластической коррекции клапана сердца с максимально точным воссозданием его исходной анатомо-функциональной формы при снижении травматичности операций и количества послеоперационных осложнений.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ пластической коррекции клапана сердца путем абляции - объемного испарения кальцифицированных и фиброзированных структур сердца, на которые воздействуют лазерным импульсным излучением, длина волны которого соответствует ультрафиолетовому диапазону длин волн, при плотности энергии не ниже 5.5 Дж/см². Лазерный ультрафиолетовый луч испаряет обрабатываемые им участки пораженных тканей при указанных выше значениях плотности энергии, уровень которой выбирают из условия, чтобы скорость проведения обработки пораженных участков лазерным лучом была максимальной, а длительность операции, соответственно, минимальной и чтобы абляция протекала без термического ожога тканей сердца.

Дополнительно длительность операции может быть оптимизирована, если поддерживать значения частоты следования импульсов лазерного излучения ниже 10 Гц.

Энергия лазерного излучения оптимальна, если она соответствует диапазону 200-500 мДж.

Технически целесообразно проводить коррекцию клапанов сердца воздействием лазерного излучения с длиной волны 193 нм - 248 нм и 308 нм, поскольку эксимерные лазеры, работающие на указанных длинах волн, в настоящее время наиболее распространены, однако следует отметить, что при иных длинах волн ультрафиолетового диапазона и при соблюдении указанных выше значений плотности энергии поставленная задача также будет решаться.

Как показали исследования, максимальный эффект, выраженный в увеличении скорости обработки пораженных участков, а следовательно, уменьшении длительности проведения операции, достигается при соответствующих значениях плотности энергии для различных длин волн лазерного ультрафиолетового излучения. Так, коррекцию клапанов целесообразно проводить при плотности энергии лазерного излучения не ниже 5.5 Дж/см², если длина волны лазерного излучения находится в диапазоне 193 нм - 248 нм, и не ниже 7.0 Дж/см² - если длина волны 308 нм. Для других значений длин волн оптимальные величины плотности энергии могут быть иными, но в любом случае - не ниже 5.5 Дж/см².

Способ осуществляют следующим образом. Сердце исключают из кровообращения и проводят окончательное выявление распространения деструктивного поражения и минерализации клапанных и подклапанных структур, в частности митрального и/или аортального клапанов. Далее под визуальным контролем воздействуют на пораженные кальцифицированные участки импульсным лазерным излучением с длиной волны, соответствующей ультрафиолетовому диапазону длин волн, например 193 нм - 248 нм или 308 нм, в зависимости от имеющегося в наличии лазерного оборудования. Плотность энергии поддерживают не ниже 5.5 Дж/см² в соответствием с требованием, чтобы длительность операции была минимальной, а абляция при этом протекала без термического ожога тканей сердца. Частоту следования импульсов лазерного излучения поддерживают не ниже 10 Гц - для дополнительного увеличения скорости проведения операции. Поскольку целесообразно при проведении операции захватывать лазерным лучом как можно большую площадь поверхности и наличии определенных ограничений на размер лазерного луча, энергия лазерного излучения при указанных выше значениях ее плотности находится в диапазоне 200-500 мДж. Под воздействием лазерного луча происходит абляция пораженных участков. Макроскопические исследования показали, что при этом в фиброзированной и кальцифицированной ткани клапанов сердца образуются объемные дефекты с контурами, соответствующими контуру лазерного луча, глубиной 0.01 - 0.90 см, в зависимости от глубины наслоений и дефектов, а цвет абляционной поверхности соответствует исходному цвету тканей сердца. На фиг. 2 показано сечение кальцифицированных участков после воздействия на них лазерным лучом.

Гистологические исследования фиброзированной ткани, обработанной предлагаемым способом, показали, что ее поверхность представляет собой коагуляционную ткань толщиной 8-20 микрон, окрашенную эозином, без патологических изменений в подлежащих слоях. Сканирование этой поверхности при увеличении в 5-10000 раз выявило, что она содержит остаточные микрокристаллы кальция размером не более 8 мкм каплеобразной формы (со сглаженными гранями), которые не влияют на дальнейшую работу клапанов.

После удаления фиброзно-кальциевых наслоений, сращений и других дефектов клапан сердца принимает анатомо-функциональную форму, близкую к исходной, что приводит к восстановлению нормальной работы сердца. При этом воздействие на ткани клапана лазерным лучом имеет максимальную точность и низкую травматичность, что позволяет сократить период реабилитации после операции и снизить частоту возникновения осложнений.

Пример 1.

Коррекции подвергают аортальный клапан сердца человека, имеющий участки кальцифицированных образований в области створок, препятствующие их свободному закрытию и открытию, что привело к пороку сердца. После выключения сердца из кровообращения его дополнительно обследуют визуально с целью уточнения дальнейшей процедуры. Далее на выявленные кальцифицированные участки воздействуют лазерным импульсным излучением, испускаемым ультрафиолетовым эксимерным лазером с длиной волны 193 нм, плотностью энергии 5.5 Дж/см², частотой следования импульсов излучения 10 Гц. Под действием излучения происходит абляция - объемное испарение - пораженных тканей на глубину 0.9 см. Поверхность после воздействия покрыта коагуляционной тканью, окрашена эозином и имеет такой же цвет, как и окружающие ткани сердца. При исследовании поверхности при увеличении в 10000 раз выявляется небольшое количество вкраплений кальция каплеобразной формы размером 3-8 мкм.

Пример 2.

Коррекции подвергают митральный клапан сердца человека, имеющий кальцифицированные образования в области створок, что привело к пороку сердца. После выключения сердца из кровообращения его дополнительно обследуют визуально с целью уточнения дальнейшей процедуры. Далее на выявленные кальцифицированные участки воздействуют лазерным импульсным излучением, испускаемым ультрафиолетовым эксимерным лазером с длиной волны 308 нм, плотностью энергии 7.0 Дж/см², частотой следования импульсов излучения 50 Гц. Под действием излучения происходит абляция - объемное испарение - пораженных тканей на глубину 0.5 см. Поверхность после воздействия покрыта коагуляционной тканью, окрашена эозином и имеет такой же цвет, как и окружающие ткани сердца. При исследовании поверхности при увеличении в 10000 раз выявляется небольшое количество вкраплений кальция каплеобразной формы размером 3-5 мкм.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и может быть использовано для устранения клапанных пороков сердца кардиобольных. Сердце исключают из кровообращения. Под визуальным контролем воздействуют на пораженные кальцифицированные участки импульсным лазерным излучением. При этом используется лазерное излучение с длиной волны 193-248 нм или 308 нм, с частотой следования импульсов не ниже 10 Гц. Плотность энергии поддерживают не ниже 5,5 Дж/см². Энергия лазерного излучения должна находиться в диапазоне 200-500 мДж. Под воздействием лазерного луча происходит абляция пораженных участков. Способ позволяет сократить период реабилитации после операции и снизить частоту возникновения осложнений. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ пластической коррекции клапана сердца, включающий устранение кальцифицированных и фиброзированных образований на его тканях, отличающийся тем, что устранение названных кальцифицированных и фиброзированных образований осуществляют путем абляции, вызванной воздействием на них лазерным импульсным излучением, длина волны которого соответствует ультрафиолетовому диапазону длин волн, при плотности энергии названного лазерного излучения не ниже 5,5 Дж/см². 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частота следования импульсов лазерного излучения не ниже 10 Гц. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что длина волны лазерного излучения равна 193-248 нм, а плотность энергии лазерного излучения не ниже 5,5 Дж/см². 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что длина волны лазерного излучения равна 308 нм, а плотность энергии лазерного излучения не ниже 7,0 Дж/см². 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что энергия лазерного излучения соответствует диапазону 200-500 мДж.