Способ выбора гемодинамически оптимальной зоны для имплантации эпикардиальных электродов для электрокардиостимуляции левого желудочка сердца у детей Российский патент 2022 года по МПК A61B5/05 A61N1/362 

Изобретение относится к области медицины, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для постоянной эпикардиальной имплантации электрокардиостимулятора (ЭКС) у детей с атриовентрикулярной блокадой с целью профилактики пейсмейкериндуцированной кардиомиопатии.

Применение постоянной стимуляции у детей остается сложной задачей. Многие педиатрические проблемы, такие как: рост тела ребенка, его вес, сопутствующие врожденные пороки сердца (ВПС), наличие остаточных внутрисердечных шунтов, активный образ жизни, должны быть рассмотрены при решении вопроса об имплантации ЭКС. [1]

При использовании традиционной схемы ЭКС, подразумевающей эпикардиальную стимуляцию правого желудочка, электрический импульс распространяется по миокарду правого желудочка и вызывает аномальную электрическую схему активации, что приводит к механической диссинхронии и, как следствие, нарушению насосной функции, ремоделированию ЛЖ и риску развития сердечной недостаточности (СН).[2]

В связи с этим у пациентов с полным блоком, нуждающихся в постоянной желудочковой стимуляции, профилактика последующей внутри- и межжелудочковой диссинхронии является главной задачей наряду с восстановлением сердечного ритма и определяет выбор наиболее оптимальной зоны стимуляции при имплантации ЭКС.

Стимуляция «оптимального участка» должна быть направлена на профилактику пейсмейкериндуцированной механической диссинхронии (ПИМД), особенно у детей имеющих перспективу пожизненной электрокардиостимуляции.

В 2014 году Янушек () с соавторами на основании мультицентрового исследования (21 центр, 178 пациентов детского возраста) выполнили ретроспективный анализ истории болезни пациентов с ЭКС и выявили наиболее эффективные точки электрокардиостимуляции, предотвращающие диссинхронию ЛЖ. Было показано, что стимуляция верхушки и боковой стенки ЛЖ при эпикардиальной стимуляции имеет наибольший потенциал для предотвращения диссинхронии и снижения сократительной функции ЛЖ, тогда как стимуляция выходного отдела и боковой стенки ПЖ связана с высоким риском дисфункции ЛЖ. [3]

При выборе точки стимуляции необходимо ориентироваться не только на длительность комплекса QRS (показатель электрической диссинхронии), но и учитывать наличие так называемой механической диссинхронии, которую по результатам последних исследований, представляется возможным устранить посредством стимуляции верхушки левого желудочка.

Существуют сообщения о нормализации функции ЛЖ после реимплантации электродов на верхушку или свободную стенку ЛЖ. Более того, было показано, что стимуляция верхушки либо свободной стенки ЛЖ сопоставима по своим результатам с сердечной ресинхронизирующей терапией. Особенно эта проблема актуальна у детей в связи с перспективой пожизненной стимуляции. Сохранение сердечной функции при электрокардиостимуляции у этой категории пациентов должно быть высоко приоритетным. [4,5,6,7]

В связи с вышесказанным, обоснован оптимальный выбор зоны стимуляции ЛЖ для постоянной кардиостимуляции.

Топическая диагностика места установки желудочкового электрода при имплантации эпикардиальной системы ЭКС: на электрокардиограмме зубцы и интервалы являются отражением электрической активности сердечной мышцы. Таким образом, форма и амплитуда зубцов комплекса QRS зависят от направления моментного вектора по отношению к регистрирующему аноду электрода. Учитывая данные особенности дипольной концепции распространения возбуждения в миокарде, стимуляции определенного участка миокарда направление вектора возникающего электрического импульса имеет свою определенную конфигурацию на ленте ЭКГ.

Известно, что электрический импульс направлен от отрицательного полюса к положительному. Соответственно, при биполярной стимуляции точкой возникновения электрического импульса является катод электрода, в связи с чем его локализация имеет большое значение для электромеханической активности миокарда на фоне постоянной стимуляции сердца. Согласно векторной теории различные точки стимуляции находят свое отражение на нативной стандартной электрокардиограмме:

Стимуляция боковой стенки ПЖ - отклонение электрической оси сердца влево и морфология QRS комплекса по типу блокады левой ножки пучка Гиса, QS в V1.

Апикальная стимуляция ПЖ - вертикальное положение электрической оси, морфология комплекса QRS по типу блокады левой ножки пучка Гиса (QS) в V1.

Апикальная стимуляция ЛЖ - вертикальное положение электрической оси, морфология комплекса QRS в отведении V1 по типу блокады правой ножки пучка Гиса Rs. Отведение AVR - морфология по типу qR, R. В стандартных отведениях I - rsr, rs, qS, во II-м qS. Основание, боковая стенка ЛЖ - отклонение электрической оси вправо и морфология QRS по типу блокады правой ножки пучка Гиса, в отведении V1.

Известен способ имплантации электрокардиостимулятора разработанная ФГУ «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи». (Утверждено Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития ФС №2008/034 от 28.02.08 Имплантация электрокаридиостимулятора. Медицинская технология. Д.м.н., профессор, член-корр. РАМН A.M. Караськов, д.м.н Е.А. Покушалов, д.м.н. А.Н. Туров). Технология описывает выполнение двух основных способов имплантации ЭКС - эндокардиальный и миокардиальный. [8]

Способ, осуществляется следующим образом: доступ осуществляется путем срединной стернотомии или левосторонней торакотомии. Перикард вскрывают и берут на держалки. Кардиохирург оценивает эпикардиальную поверхность сердца и выбирает место для фиксации эпикардиальных электродов. Оптимальная область должна соответствовать следующим условиям: отсутствие жировой ткани; отсутствие фибрина; гематомы; отсутствие кардиотомного рубца; отсутствие рубца; отсутствие ветвей коронарных артерий или вен; отсутствие перикардиальных спаек. Желудочковый электрод фиксируют на переднюю стенку правого желудочка. Отдельными швами производят подшивание площадок эпикардиального электрода. Далее хирург выбирает место для имплантации батареи ЭКС.

Применение известного способа позволяет обеспечить стабильную эпикардиальную фиксацию электродов на поверхности правого желудочка и осуществлять постоянную электрокардиостимуляцию у пациентов с жизнеугрожающими нарушениями ритма и проводимости сердца.

Данный способ является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатками данного способа является фиксация желудочкового электрода на свободную стенку правого желудочка, что является предиктором для возникновения пейсмейкериндуцированной диссинхронической кардиомиопатии.

Целью изобретения является профилактика внутри- и межжелудочковой диссинхронии приводящей к возникновению пейсмейкериндуцированной кардиомиопатии у детей.

Поставленная цель достигается следующим образом: желудочковый электрод фиксируется на поверхность ЛЖ, перед фиксацией желудочкового электрода выявляется эффективная точка стимуляции для этого проводится интраоперационная запись ЭКГ на основе векторного анализа комплексов QRS определяется эффективная точка стимуляции левого желудочка таким образом, чтобы направленность зубцов комплекса QRS соответствовала возбуждению желудочков от верхушки ЛЖ слева на право.

Новым в предлагаемом в качестве изобретения способе является фиксация желудочкового электрода на поверхность ЛЖ в точке соответствующей наиболее эффективной стимуляции для предотвращения диссинхронии ЛЖ

Техническим результатом предлагаемого изобретения является качественно фиксированные эпикардиальные электроды к поверхности верхушки ЛЖ сердца в эффективной точке стимуляции для предотвращения пейсмейкериндуцированной кардиомиопатии.

Существенные признаки, характеризующее изобретение, проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не являющиеся очевидными для специалиста.

Идентичной совокупности признаков не обнаружено при изучении патентной и научно-медицинской литературы.

Данное изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для повышения качества лечения, профилактики диссинхронической кардиомиопатии.

Исходя из вышеизложенного, следует считать предлагаемый способ соответствующим условиям патентоспособности изобретения «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Предлагаемое изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему фигур.

На фиг.1 изображена схема фиксации эпикардиальных электродов.

1. Анод желудочкового электрода

2. Катод желудочкового электрода

3. Предсердный электрод

На фиг. 2 изображена 12 канальная ЭКГ локализация стимулирующего электрода на верхушке левого желудочка - вертикальное положение электрической оси,

1 - морфология комплекса QRS в отведении V1 по типу блокады правой ножки пучка Гиса с последующим переходом в морфологию QS от V2 к V6

На фиг.3 изображена рентгенограмма органов грудной клетки с расположением эпикардиальных электродов.

1 - Желудочковый электрод в проекции верхушки ЛЖ.

Способ осуществляют следующим образом

Подготовительный этап включает анестезиологическое обеспечение: интубационный наркоз, наложение стандартных ЭКГ электродов - I,II,III отведения, AVR, AVL, AVF, и грудное отведение V1. Затем осуществляют хирургический доступ к сердцу. Выделяют перикард. Перикард вскрывают и берут на держалки. Кардиохирург оценивает эпикардиальную поверхность сердца и выбирает место для фиксации эпикардиальных электродов. Оптимальная область должна соответствовать следующим условиям: отсутствие жировой ткани; отсутствие фибрина; гематомы; отсутствие кардиотомного рубца; отсутствие постинфарктного рубца; отсутствие ветвей коронарных артерий или вен; отсутствие перикардиальных спаек. Первым этапом имплантируют анод электрода для стимуляции желудочков, для этого крючок Фарабефа подтягивают в направлении левого плеча пациента, до достижения хорошей визуализации верхушки сердца. Вторым этапом хирург прикладывает катод электрода к поверхности сердца и удерживает его на поверхности ЛЖ, выполняет запись ЭКГ, определяет направления вектора комплексов QRS. Электрод смещают по поверхности ЛЖ до момента фиксации на ЭКГ оптимального вектора ЭКГ - стимуляции верхушки ЛЖ - апикальная стимуляция ЛЖ - вертикальное положение электрической оси, морфология комплекса QRS в отведении V1 по типу блокады правой ножки пучка Гиса Rs. Отведение AVR - морфология по типу qR, R. В стандартных отведениях I - rsr, rs, qS, во II-м qS. На Фиг. 1 изображена схема фиксации эпикардиальных электродов.

Катод электрода фиксируют на поверхность ЛЖ одним швом нитью пролен 5/0 под визуальным контролем, достигая хорошего контакта между эпикардом и электродами. Затем выполняется имплантация электродов к правому предсердию. Электроды фиксируются одним швом нитью пролен 5/0 под визуальным контролем, достигая хорошего контакта между эпикардом и электродами.

Клинический пример.

Пациент С. 7 лет Диагноз: Нарушение ритма сердца. Врожденная атриовентрикулярная блокада 2-3 степени. Жалобы: на утомляемость, головокружение при физических нагрузках. Анамнез заболевания: Во время проведения диспансеризации в возрасте 7 лет по данным ЭКГ выявлена АВ-блокада 2 степени. Ребенок обследован в НИИ Кардиологии. По данным ХМ общее кол-во комплексов - 76256, ЧСС ср. - 52, ЧСС max. - 106, ЧСС min. - 32 в 2:43, максимальная пауза ритма - 1760, единичные СвЭС - 244, единичные ЖЭС - 4, Заключение: В течение суток регистрируется АВ-блокада 3 степени (эпизоды АВ-блокады 2 степени). Средняя ЧСС ниже возрастной нормы. Прирост ЧСС за счет СВЭС. СВЭС с низкой эктопической активностью. Максимальная пауза ритма 1760 мс. По результатам Эхокардиографии отмечалась дилятация предсердий ЛП - 169%, ПП - 160% и левого желудочка КДО - 153%, геометрия ЛЖ обычная. Аорта и главная легочная артерия - норма. Межкамерные перегородки интактны. Клапанный аппарат без структурных и функциональных изменений. Показатели сократимости левого желудочка - норма.

Объективный статус. Общее состояние удовлетворительное. Физическое развитие среднее, гармоничное. Кожные покровы физиологической окраски, влажные, чистые. При аускультации дыхание везикулярное. Тоны громкие, ритмичные. ЧСС стоя 56 в мин. ЧСС лежа 51 в мин. Выслушивается систолический шум по левому краю грудины 2/6. АД на руках 102/42 мм рт. ст. Пульс на лучевых и бедренных артериях симметричный, удовлетворительного наполнения. Живот мягкий, безболезненный. Печень не увеличена. Рост 122 см. Вес 22 кг.

На основании результатов проведенного исследования у пациента были абсолютные показания для имплантации 2-х камерной эпикардиальной системы ЭКС: АВ - блокада 3 степени с низкой среднесуточной ЧСС и признаками аритмогенной кардиомиопатии.

07.12.17: выполнена операция по описанной выше методике Первичная имплантация ЭКС Medtronic ADVISA DR MRITM SUPERSCAN A3DR01 Sn PZK865875S, биполярных эпикардиальных предсердного и желудочкового электродов Medtronic CAPSURE EPI 4968-35 см LEN375191V и Medtronic CAPSURE EPI 4968-35 см LEN376764V. Электроды подшиты к правому предсердию и верхушке левого желудочка.

После обработки операционного поля раствором кожного антисептика выполнен разрез кожи и подкожной клетчатки протяженностью ниже тела грудины. Удален мечевидный отросток и выполнена нижняя перикардиотомия. Перикард разведен двумя удерживающими швами в противоположные стороны. Края раны разведены самоудерживающимся зубчатым ранорасширителем. В верхний угол раны и перикард установлен крючок Фарабефа. Крючком Фарабефа подтягивали край раны в направлении левого плеча пациента до достижения хорошей визуализации верхушки сердца. Первым имплантировался анод электрода для стимуляции верхушки левого желудочка, для этого крючок Фарабефа подтягивается в направлении левого плеча пациента, до достижения хорошей визуализации верхушки сердца. Вторым этапом хирург прикладывал катод электрода к поверхности сердца и удерживая его на поверхности ЛЖ, проводилась запись ЭКГ, где определялся вектор направления комплексов QRS, электрод смещался вдоль поверхности ЛЖ до момента фиксации на ЭКГ оптимального вектора ЭКГ - стимуляции верхушки ЛЖ. - вертикальное положение электрической оси, морфология комплекса QRS в отведении V1 по типу блокады правой ножки пучка Гиса Rs. Отведение AVR - морфология по типу qR, R. В стандартных отведениях I - rsr, rs, qS, во II-м qS

Электрод фиксировался на поверхность ЛЖ одним швом нитью пролен 5/0 под визуальным контролем, достигая хорошего контакта между эпикардом и электродами.

Порог стимуляции на желудочковом электроде составил 0,8 мА. Затем крючком отводили верхний край раны в направлении правого плеча пациента и пинцетом аккуратно подтягивали правое предсердие за его стенку в рану. Вторым этапом подшит биполярный электрод к правому предсердию для осуществления постоянной ЭКС Medtronic CAPSURE EPI 4968-35 см одним швом нитью пролен 5/0. Порог стимуляции на предсердном электроде составил 0,4 мА. Электроды подключены к стимулятору Medtronic ADVISA DR MRITM SUPERSCAN A3DR01 Sn PZK865875S. Стимулятор помещается в эпигастральной области под апоневроз прямой мышцей живота слева и фиксировался одним швом. Выполнялся гемостаз раны и послойное ушивание раны с дренированием полости перикарда и переднего средостения одним дренажом. Кожный разрез ушивается косметическим швом и покрывался кожным клеем - Dermabond.

Послеоперационный период протекал без осложнений. Заживление послеоперационного шва первичным натяжением

Обследование в послеоперационном периоде:

Рентгенограмма органов грудной клетки с расположением эпикардиальных электродов (фиг. 3)

ЭКС расположен в брюшной полости, эпикардиальные электроды от стимулятора заканчиваются в проекции ПП, границы ЛЖ, видимых повреждений электродов не выявлено. Свободного газа, жидкости в плевральных полостях не выявлено. Зон гиповентиляции в легких не выявлено.

Суточное мониторирование ЭКГ общее кол-во комплексов - 98832, ЧСС ср. - 82, ЧСС max. - 139 уд/мин в 20:39, ЧСС min. - 54 уд/мин в 12:33, максимальная пауза ритма - 1120мс. Заключение: В течение суток ритм ЭКС навязан устойчиво, нарушений ритмовождения не зарегистрировано. В дневное время преимущественно стимуляция VDD, в ночное время DDD. Средняя ЧСС в пределах возрастной нормы, прирост и снижение ЧСС адекватное.

Предлагаемый в качестве изобретения способ апробирован на 25 больных и позволяет качественно фиксировать эпикардиальные концы стимулирующих электродов к сердцу для профилактики внутри- и межжелудочковой диссинхронии левого желудочка у детей.

Список литературы:

1. Kancharla K., Deshmukh A. J., Friedman P.A. Leadless Pacemakers - Implant, Explant and Long-Term Safety and Efficacy Data. J. of Atrial Fibrillation. 2017;10(2):1-6. DOI:10.4022/jafib.1581

2. Timoshok V.L., Zasim E.V., Belik O.N., Drozdovskaya V.V., Sobanina A.D., Dedovich V.V., Drozdovsky K.V. Permanent epicardial pacing of right ventricle in children: influence upon left ventricle function. Nauchnye stremleniya. 2016; 20: 95-96. (In Russ).

3. , van Geldorp I.E., ., Rosenthal E., Nugent K., Tomaske M., Elders J., Hiippala A., Kerst G., Gebauer R.A., , Frias P., Gabbarini F., Clur S-A., Nagel B., Ganame J., Papagiannis J., Marek J., Tisma-Dupanovic S., Tsao S., Nürnberg J-H., Wren Ch., Friedberg M., de Guillebon M., Volaufova J., Prinzen F.W., Delhaas T. Permanent cardiac pacing in children: choosing the optimal pacing site: a multicenter study. Circ. 2013;127(5):613-623. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.115428.

4. Zareba W., Klein H., Cygankiewicz I., Hall W.J., McNitt S., Brown M., Cannom D., Daubert J.P., Eldar M., Gold M.R., Goldberger J.J., Goldenberg I., Lichstein E., Pitschner H., Rashtian M., Solomon S., Viskin S., Wang P., Moss A.J. Effectiveness of Cardiac Resynchronization Therapy by QRS Morphology in the Multicenter Automatic Defi brillator Implantation Trial- Cardiac Resynchronization Therapy (MADIT-CRT). Circ. J. 2011; 123(10): 1061-1072. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.960898

5. Kovanda J., Lozek M., Ono S., , Tomek V., Left ventricular apical pacing in children: feasibility and long-term effect on ventricular function. Europace. 2020; 22: 306-313 doi: 10.1093/europace/euz325

6. Mills R.W., Cornelussen R.N., Mulligan L.J., Strik M., Rademakers L.M., Skadsberg N.D., van Hunnik A., Kuiper M., Lampert A., Delhaas T., Prinzen F.W. Left ventricular septal and left ventricular apical pacing chronically maintain cardiac contractile coordination, pump function and efficiency. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2009; 2(5): 571-579 doi: 10.1161/CIRCEP.109.882910

7. Matsuhisa H., Oshima Y., Maruo A., Hasegawa T., Tanaka A., Noda R., Iwaki R., Matsushima S., Tanaka T., Kido S. Pacing Therapy in Children - Repeat Left Ventricular Pacing for Preservation of Ventricular Function. Circ. J. 2014; 78: 2972-2978. DOI: 10.1253/circj.CJ-14-0534

8. Караськов A.M., Покушалов Е.А, Туров А.Н Имплантация электрокаридиостимулятора. Медицинская технология. ФС №2008/034 от 28.02.08

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для эпикардиальной имплантации электрокардиостимулятора (ЭКС) у детей с атриовентрикулярной блокадой для профилактики пейсмейкериндуцированной кардиомиопатии. Для этого желудочковый электрод фиксируют на поверхность левого желудочка (ЛЖ). Перед фиксацией желудочкового электрода выявляют эффективную точку стимуляции: интраоперационно проводят запись ЭКГ и на основе векторного анализа комплексов QRS определяют эффективную точку стимуляции ЛЖ таким образом, чтобы направленность зубцов комплекса QRS соответствовала возбуждению желудочков от верхушки ЛЖ слева направо. Изобретение обеспечивает качественную фиксацию эпикардиальных концов стимулирующих электродов к поверхности ЛЖ, а также предотвращает внутри- и межжелудочковую диссинхронию, приводящую к возникновению пейсмейкериндуцированной кардиомиопатии у детей. 3 ил., 1 пр.

Способ выбора гемодинамически оптимальной зоны для имплантации эпикардиальных электродов для электрокардиостимуляции левого желудочка сердца у детей, включающий оценку эпикардиальной поверхности сердца: отсутствие жировой ткани, фибрина, гематомы; отсутствие кардиотомного рубца; отсутствие постинфарктного рубца; отсутствие ветвей коронарных артерий или вен; отсутствие перикардиальных спаек, отличающийся тем, что фиксируют желудочковый электрод к поверхности левого желудочка (ЛЖ), при этом сначала фиксируют анод эпикардиального электрода к поверхности ЛЖ, затем перемещают катод эпикардиального электрода по поверхности ЛЖ, проводят постоянную запись ЭКГ и определяют оптимальный вектор направления комплексов QRS, и при достижении вертикального положения электрической оси, морфологии комплекса QRS в отведении V1 по типу блокады правой ножки пучка Гиса Rs, в отведении AVR, по типу qR, R, в стандартных отведениях по типу I - rsr, rs, qS, во II-м qS катод фиксируют к эпикарду ЛЖ.