СПОСОБ ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СОСТОЯТЕЛЬНОСТИ ПОДКЛЮЧИЧНО-ЛЕГОЧНОГО АНАСТОМОЗА У ДЕТЕЙ В ВОЗРАСТЕ ДО 1 ГОДА Российский патент 2019 года по МПК A61B5/145 

Область техники

Изобретение относится к медицине, а именно к мониторингу в кардиохирургии, может быть использовано для объективной оценки функции наложенного подключично-легочного шунта интраоперационно и в послеоперационном периоде (в любое время после выполнения оперативного лечения) у новорожденных и детей до года с врожденным пороком сердца, характеризующимся обедненным легочным кровотоком.

Уровень техники

Большинство встречающихся врожденных пороков сердца (ВПС) характеризуются аномальным легочным кровотоком, будь то обеднение малого круга кровообращения или его гиперволемия. Для анестезиолога-реаниматолога, работающего с данным контингентом пациентов, остается важной проблема простой и неинвазивной оценки кровотока в легких, в особенности интраоперационно или в раннем послеоперационном периоде. До настоящего момента оценка эффективности такого паллиативного хирургического вмешательства, как наложение системно-легочного анастомоза при обеднении легочного кровотока носит субъективный характер, зависящий в большей степени от взгляда операционной бригады на улучшения состояния больного по косвенным критериям: изменение системного давления, повышение величины насыщения кислородом по данным пульсоксиметрии, динамики капнографии.

В настоящее время наиболее доступным инструментальным методом оценки состоятельности гемодинамической коррекции ВПС с обедненным легочным кровотоком является допплерография подключично-легочного анастомоза, которую при трансторакальной локализации фазированных датчиков возможно выполнить лишь в конце оперативного вмешательства, однако стоит заметить, что в раннем постоперационном периоде трансторакальная визуализация анастомоза может быть затруднена [Hofbeck М., Singer Н., Wild F., vd Emde J. Color Doppler imaging of modified Blalock-Taussig shunts during infancy. Pediatr. Cardiol. 1994; 15 (6): 163-6].

Следует также отметить, что для динамического интраоперационного мониторинга данный метод исследования фактически непригоден. Во время выполнения паллиативной коррекции, в том числе наложения подключично-легочного анастомоза, возможно применение чреспищеводной эхокардиографии, однако для получения достоверных результатов при применении данной методики, в особенности у пациентов в возрастной группе до 1 года, требуется опытный высококлассный оператор. Стоит заметить, что данная методика имеет ограничение, связанное с отсутствием акустических окон, что резко затрудняет визуализацию наложенных системно-легочных шунтов [Samdarshi Т.Е., Morrow W.R., Nanda N.C., Colvin E.V., Helmcke F., Sanyal R., Jain H. Transesophageal echocardiography in aortopulmonary communications. Echocardiography. 1991; 8 (3): 383-95]. Также необходимо отметить, что несмотря на неинвазивность методики, установка ультразвукового датчика в пищевод новорожденному или ребенку до 1 года интраоперационно может осложниться механической компрессией дыхательных путей и крупных сосудов [Но А.С., Tan P.P., Yang M.W., Chung P.C., Chang C.H. Airway compression by a biplane pediatric transesophageal echocardiography probe: case report. Changgeng Yi Xue Za Zhi. 1998; 21 (3): 333-7].

Таким образом, при применении ультразвуковых методов для оценки эффективности наложения системно-легочного анастомоза, необходимо иметь ввиду, что проходимость системно-легочного шунта по данным допплерографии не гарантирует улучшения кровотока в малом круге, что может быть обусловлено гипоплазией и агенезией дистального сосудистого русла.

Раскрытие изобретения

Достигаемым техническим результатом является получение неинвазивной объективной экспресс-оценки состоятельности наложенного подключично-легочного анастомоза за счет применения ближней инфракрасной спектроскопии легочной ткани.

Указанный технический результат достигается за счет следующей совокупности существенных признаков: выполняют ближнюю инфракрасную спектроскопию легочной ткани, для чего датчики оксиметра фиксируют на симметричных участках грудной клетки с обеих сторон в области проекции легочных полей, при отсутствии асимметрии в уровнях сатурации кислорода определяют наличие дисфункции анастомоза; при наличии асимметрии в уровнях сатурации кислорода определяют отсутствие дисфункции анастомоза.

При этом для интраоперационной оценки датчики фиксируют в области проекции легочных полей на симметричных участках с обеих сторон выше места предполагаемого кожного разреза на все время оперативного вмешательства. Также возможно проведение оценки в послеоперационном периоде.

Способ осуществляется следующим образом.

Для оценки состоятельности подключично-легочного анастомоза БИК-спектроскопией может применяться, например, зарегистрированный в настоящее время в России спектрометр INVOS (In Vivo Optical Spectroscopy) 5100С (Somanetics Corporation, Troy, MI, США) с педиатрическими датчиками SomaSensor. Датчики аппарата INVOS 5100С имеют светодиод, генерирующий излучение с двумя различными длинами волн - 730 и 810 нм. Луч ближнего инфракрасного света свободно проходит через подлежащие ткани. Из-за рассеивания, траектория прохождения фотонов через ткани напоминает параболу. Предполагается, что детектор, расположенный ближе от излучателя, в первую очередь улавливает свет, проходящий через поверхностные структуры, такие как кожа, мягкие ткани, кости черепа или ребра. На детектор, расположенный дальше от излучателя, падает свет, проходящего через те же поверхностные, а также более глубокие структуры, например, паренхиму легких в случае пульмональной оксиметрии. Глубина, с которой снимаются показания, согласно закону Бира-Ламберта, равна половине расстояния от излучателя до детектора. Поэтому показания с «дальнего» детектора снимаются с тканей, расположенных более глубоко. У датчиков SomaSensor один детектор расположен на расстоянии 30 мм (для более поверхностно проходящих лучей), другой - на расстоянии 40 мм от светодиода (для более глубоко проходящих лучей). Глубина проникновения лучей составила 15 и 20 мм соответственно. Далее применяется алгоритм вычисления для коррекции сигнала от невисцеральных тканей, автоматически высчитывается значение коэффициента насыщения кислородом в сосудах и микроциркуляторном русле глубоких органных структур (rSO₂) с помощью встроенных программ.

Для оценки динамики кровотока в малом круге кровообращения и определения насыщения тканей легких кислородом у пациентов была выбрана средняя треть переднебоковой поверхности грудной клетки в проекции 2-го межреберного промежутка (выше предполагаемого кожного разреза). Такое расположение датчиков позволяет, в случае необходимости, проводить продолжительный мониторинг функции анастомоза как интраоперационного, так и в послеоперационном периоде. Если предполагается функциональная оценка состоятельности анастомоза, то датчики фиксируют кратковременно до получения стабильного значения сатурации по данным оксиметра над тканью легких на симметричных участках грудной клетки с каждой стороны до обработки операционного поля (кожного разреза) и после выполнения оперативного вмешательства. Измерение проводится строго на симметричных участках грудной клетки с учетом правил асептики и антисептики вблизи кожного шва.

На этапе разработки способа больным проводилось измерение глубины визуализации плевральной гиперэхогенной линии методом ультразвуковой сонографии легких, которая составила от 4 до 12 мм в зависимости от возраста и конституциональных особенностей пациента, что укладывается в критерии глубины проникновения лучей излучателя датчиков SomaSensor.

На дисплее оксиметра отображаются значения сатурации над исследуемой анатомической областью (в данном случае паренхимой легких) в диапазоне значений от 15 до 95%.

Было установлено, что критерием функционирования наложенного системно-легочного шунта является асимметрия в показателях легочной оксиметрии, указывающая на появление ассиметричного кровотока в легких на стороне анастомоза и контрлатеральной стороне.

В случае дисфункции анастомоза значения пульмональной оксиметрии становятся одинаковыми на обеих сторонах, что является важным критерием для ревизии анастомоза и решения обратимых осложнений, связанных, например, с перегибанием анастомоза избыточной длины, или перекладыванием шунта в случае его тромбоза.

Методика оценки функциональной состоятельности подключично-легочного анастомоза БИК-спектроскопией у детей в возрастной группе до 1 года подтвердила свою клиническую важность в анализе эффективности выполненной операции наложения подключично-легочного анастомоза у больных с обедненным кровотоком в малом круге кровообращения в возрастной группе до 1 года.

За 2017-2018 гг. на базе ФГБУ «НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева» нами были изучены изменения оксиметрии над симметричными участками легких после наложения подключично-легочного анастомоза у 100 пациентов. При исходных значениях пульмональной оксиметрии 64±13% после наложения подключично-легочного анастомоза наблюдались три вида их изменения.

У большинства (n=97) больных после наложения анастомоза появлялась разница пульмональной оксиметрии на симметричных участках, составившая от 9,2 до 27% (р<0,05). Примечательно, что в 62% случаях, значение со стороны анастомоза было ниже. Эти пациенты имели гладкое течение постоперационного периода, им выполнена или планируется радикальная коррекция.

Повышение оксимерии со стороны анастомоза отмечается у пациентов со сложными ВПС, сочетающимися с сужением устья легочной артерии или ее гипоплазией со стороны, контралатеральной анастомозу. В ходе дальнейшего наблюдения за этой группой пациентов отмечается, что все они выжили, наблюдались кардиологом по месту жительства, в дальнейшем были планово госпитализированы для выполнения хирургической коррекции порока, в том числе гемодинамической (наложение кавопульмонального анастомоза).

У трех пациентов из общей группы асимметрия оксиметрии над легкими не появлялась. В дальнейшем при выполнении контрольного эхокардиографического исследования в условиях отделения реанимации у них наблюдалась та или иная дисфункция анастомоза, в том числе: один тромбоз, один перегиб (выполнено повторное оперативное вмешательство), у одного пациента с сопутствующей бронхолегочной дисплазией анастомоз функционировал отчетливо (данные эхокардиографии, аускультативные данные), однако значения оксиметрии над легкими остались исходными после выполнения операции. Состояние больного улучшилось после терапии легочной гипертензии, обусловленной бронхолегочной дисплазией, направленной на снижение легочного сосудистого сопротивления.

Клинические примеры

Пример 1

Пациент И., переведен из НМИЦАГиП им. акад. В.И. Кулакова в НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева в возрасте 14 дней для решении вопроса о хирургическом лечении с направляющим диагнозом: тетрада Фалло, комбинированный стеноз легочной артерии (гипоплазия ствола и фиброзного кольца легочной артерии). Открытый артериальный проток. Открытое овальное окно. Артериальная гипоксемия.

Для поддержания кровотока по открытому артериальному протоку пациент с рождения получал инфузию алпростадила в дозе 0,005 мкг/кг/мин.

На момент предоперационного осмотра общее состояние больного тяжелое, обусловлено врожденным пороком сердца, артериальной гипоксемией. Вес 3440 г.

Акроцианоз. Сатурация артериальной крови по данным пульсоксиметрии 88%.

После отмены ПГЕ1 отмечалось и снижение сатурации до 59%, обусловленное закрытием открытого артериального протока. По витальным показаниям пациенту планировалось проведение оперативного лечения в объеме наложения подключично-легочного анастомоза слева.

В операционной пациенту в соответствии с указанной выше методикой выполнено измерение исходной сатурации над тканью легких, которая составила 38 и 28% для правой и левой стороны соответственно. Датчики оксиметра были фиксированы на протяжении всего оперативного вмешательства в области проекции симметричных участков легочных полей выше уровня кожного разреза. В ходе операции подключичная и левая легочная артерии поочередно пережаты и между ними выполнен анастомоз синтетическим сосудистым протезом Gore-Tex диаметром 3,5 мм. Пущен кровоток. По мнению операционной бригады, над протезом определяется систоло-диастолическое дрожание. Однако по данным пульмональной оксиметрии rSO₂ 38 и 38% для левой и правой стороны. Полученные результаты указывают на наличие дисфункции анастомоза. Рана послойно ушита, наложена асептическая повязка. Частота сердечных сокращений (ЧСС) 150 уд./мин. Артериальное давление (АД) 85/43 мм рт. ст., SpO₂ 55-60%.

Интраоперационно выполнена трансторакальная эхокардиография (ЭхоКГ), по данным которой кровоток по анастомозу не определяется.

Было принято решение произвести ревизию левой легочной артерии с возможным перекладыванием анастомоза.

Проведена реторакотомия по шву, выявлены признаки тромбоза анастомоза. Вновь были пережаты левая подключичная артерия и левая легочная артерия. Тромбированный протез удален. Произведено повторное наложение синтетического сосудистого протеза Gore-Tex диаметром 4 мм. Пущен кровоток. По данным пульмональной оксиметрии rSO₂ 60 и 71% для левой и правой стороны соответственно. Полученные результаты указывают на отсутствие дисфункции анастомоза.

Над протезом определяется систоло-диастолическое дрожание. Послойно ушита рана, наложена асептическая повязка. ЧСС 154 уд./мин. АД 90/46 мм рт. ст. Сатурация артериальной крови по данным пульсоксиметрии возросла с 55 до 85%. Транспортирован из операционной в ОРИТ. По данным контрольной ЭхоКГ отмечается отчетливая функция анастомоза.

Пациент переведен в профильное отделение на 5-е сутки, выписан из отделения на 7-е сутки в удовлетворительном состоянии. Через 9 месяцев пациенту выполнена успешная радикальная коррекция порока.

Пример 2

Пациент К., поступил в НМИЦССХ им А.Н. Бакулева с направляющим диагнозом: тетрада Фалло, умеренная гипоплазия фиброзного кольца и ствола легочной артерии, открытое овальное окно. Недостаточность трикуспидального клапана I степени, Недостаточность кровообращения I степени. Артериальная гипоксемия.

Первым этапом хирургического лечения врожденного порока сердца принято решение выполнить наложение подключично-легочного анастомоза слева.

На момент предоперационного осмотра общее состояние больного тяжелое, обусловлено врожденным пороком сердца, артериальной гипоксемией. Вес 2198 г. Акроцианоз. По данным пульсоксиметрии сатурация артериальной крови 74%. Тоны сердца ясные ритмичные. Систолический шум слева от грудины. ЧСС 139 уд./мин, удовлетворительного наполнения. АД на левой руке 70/40 мм рт. ст.

После индукции в наркоз и интубации выполнено однократное измерение тканевой сатурации на симметричных участках грудной клетки с обеих сторон в области проекции легочных полей на уровне 2-го межреберного промежутка в средней трети переднебоковой поверхности грудной клетки. rSO₂ для левой и правой стороны составили 58 и 57% соответственно. Насыщение артериальной крови по данным пульсоксиметрии при этом составило 83%.

Проведена левосторонняя торакотомия. Выделены и обойдены левая легочная артерия и ее ветви. Левая подключичная артерия пережата, вскрыт продольно ее просвет и создан проксимальный конец анастомоза с протезом Gore-Tex №3,5 по типу конец в бок. Пережата левая легочная артерия и ее ветви, продольно вскрыт ее просвет и создано дистальное соустье анастомоза. Пущен кровоток по анастомозу. Функция анастомоза отчетливая. Отмечается прирост сатурации артериальной крови до 91%. Рана ушита, наложена асептическая наклейка. После наложения датчиков оксиметра на те же участки грудной клетки, что и до кожного разреза, отмечается изменение сатурации легочной ткани: снижение rSO₂ слева с 58 до 45%, повышение rSO₂ справа с 57 до 73%. Полученные результаты указывают на отсутствие дисфункции анастомоза.

Больной переведен в ОРИТ в стабильном состоянии для динамического наблюдения и проведения дальнейшей интенсивной терапии.

На момент поступления в ОРИТ аускультативно шум анастомоза определяется отчетливо. По данным контрольного ЭхоКГ анастомоз функционирует. Экстубирован на 2-е сутки после операции, переведен в профильное отделение. Выписан на 7-е сутки после операции в удовлетворительном состоянии.

Через 6 месяцев пациенту выполнена успешная радикальная коррекция врожденного порока сердца.

Изобретение относится к медицине, а именно к мониторингу в кардиохирургии, может быть использовано для объективной оценки функции наложенного подключично-легочного шунта интраоперационно и в послеоперационном периоде (в любое время после выполнения оперативного лечения) у новорожденных и детей до года с врожденным пороком сердца, характеризующимся обедненным легочным кровотоком. Выполняют ближнюю инфракрасную спектроскопию легочной ткани, для чего датчики оксиметра фиксируют на симметричных участках грудной клетки с обеих сторон в области проекции легочных полей. При отсутствии асимметрии в уровнях сатурации кислорода определяют наличие дисфункции анастомоза. При наличии асимметрии в уровнях сатурации кислорода определяют отсутствие дисфункции анастомоза. Изобретение обеспечивает получение неинвазивной объективной экспресс-оценки состоятельности наложенного подключично-легочного анастомоза за счет применения ближней инфракрасной спектроскопии легочной ткани. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ экспресс-оценки функциональной состоятельности подключично-легочного анастомоза у детей в возрасте до 1 года, включающий проведение ближней инфракрасной спектроскопии легочной ткани, для чего датчики оксиметра фиксируют на симметричных участках грудной клетки с обеих сторон в области проекции легочных полей, при отсутствии асимметрии в уровнях сатурации кислорода определяют наличие дисфункции анастомоза; при наличии асимметрии в уровнях сатурации кислорода определяют отсутствие дисфункции анастомоза.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для интраоперационной оценки датчики фиксируют в области проекции легочных полей на симметричных участках с обеих сторон выше места предполагаемого кожного разреза на все время оперативного вмешательства.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оценку проводят в послеоперационном периоде.