Способ органопротекции при протезировании проксимальной части дуги аорты Российский патент 2023 года по МПК A61B17/00 A61B17/11 

Изобретение относится к медицине, а именно, к сердечно-сосудистой хирургии и может быть использовано для органопротекции при операциях на грудной аорте.

Стандартом для проведения хирургического лечения заболеваний дуги аорты является гипотермический циркуляторный арест [1]. Несмотря на доказанный протективный эффект гипотермии на функцию головного мозга и внутренних органов, позитивная её сторона лимитирована временем воздействия [2]. Так, при продолжительности гипотермического циркуляторного ареста более 40 минут возрастает количество неврологических осложнений, а при увеличении более 65 минут значительно увеличивается вероятность летального исхода. Кроме того, развиваются такие специфические осложнения как неконтролируемое кровотечение на фоне коагулопатии, полиорганная недостаточность и, в том числе, усиленный системный воспалительный ответ [3].

С целью профилактики пери- и ранних послеоперационных осложнений применяют методы перфузионной органопротекции [4].

Известен способ антеградной перфузии головного мозга с дистальной перфузией через бедренную артерию. При этом окклюзируют нисходящую аорту баллоном, введенным антеградно в просвет нисходящей аорты [5]. Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатками способа являются необходимость выполнения дополнительного доступа для канюляции бедренной артерии с риском кровотечения, увеличение количества и структуры послеоперационных раневых осложнений. Перфузия через бедренную артерию также несет риски тромбо- и атероэмболии при выраженном атеросклеротическом поражении аортальной стенки. Не исключена вероятность развития ретроградной диссекции у оперируемых пациентов, которая может спровоцировать мальперфузию внутренних органов.

При патологии грудной аорты с вовлечением в патологический процесс только проксимальный отдел дуги аорты нет необходимости реконструировать всю дугу, достаточно протезировать лишь её проксимальный сегмент. Тем не менее, протезирование проксимальной части дуги аорты требует прекращения кровотока в нисходящей аорте для обеспечения «сухого поля», т.е. проведение циркуляторного ареста.

Задачей изобретения является исключение повреждающего воздействия циркуляторного ареста в ходе протезирования проксимальной части дуги аорты путем обеспечения интермиттирующей перфузии организма.

Поставленная задача решается при помощи предложенного способа перфузии, заключающегося в проведении антеградной церебральной перфузии через брахиоцефальный ствол и дистальной перфузии нижней половины туловища через катетер Фолея, подключенного к дополнительной артериальной линии, установленного в проксимальный отдел нисходящей аорты, перемещаемый после наложения дистального аортального анастомоза проксимально в аортальный протез с последующим проведением реконструктивной операции в условиях расчетной объемной скорости искусственного кровообращения. Предлагаемый способ перфузии позволяет выполнять протезирование дуги аорты без циркуляторного ареста, что в значительной степени позволяет сократить ишемию внутренних органов, особенно у пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями.

Заявляемое изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей.

На фигуре 1 артериальная канюляция для осуществления искусственного кровообращения, где 1 – сосудистый протез, 2 – брахиоцефальный ствол, 3 – левая общая сонная артерия, 4 – левая подключичная артерия, 5 – восходящая аорта, 6 – мешотчатая аневризма проксимальной части аорты, 7 – проксимальный отдел нисходящей аорты, 12 – корень аорты.

На фигуре 2 формирование дистального аортального анастомоза в условиях искусственного кровообращения, 1 – сосудистый протез, 2 – брахиоцефальный ствол, 3 – левая общая сонная артерия, 4 – левая подключичная артерия, 7 – проксимальный отдел нисходящей аорты, 9 – катетер Фолея, соединенный с дополнительной артериальной магистралью искусственного кровообращения, 10 – аортальный протез, 12 – корень аорты.

На фигуре 3 протезирование брахиоцефального ствола, где 1 – сосудистый протез, 2 – брахиоцефальный ствол, 3 – левая общая сонная артерия, 4 – левая подключичная артерия, 7 – проксимальный отдел нисходящей аорты, 9 – катетер Фолея, соединенный с дополнительной артериальной магистралью искусственного кровообращения, 10 – аортальный протез, 11 – протез брахиоцефального ствола, 12 – корень аорты.

На фигуре 4 конечный вид операции, где 1 – сосудистый протез, 2 – брахиоцефальный ствол, 3 –левая общая сонная артерия, 4 – левая подключичная артерия, 7 - проксимальный отдел нисходящей аорты, 10 - аортальный протез, 11 - протез брахиоцефального ствола, 12 - корень аорты.

Способ осуществляют следующим образом.

После выполнения продольной срединной стернотомии и обнажения восходящей аорты 5, брахиоцефального ствола 2, левой общей сонной артерии 3, левой подключичной артерии 4 канюлируют брахиоцефальный ствол 2 путем пришивания к нему сосудистого протеза 1. Затем подключают искусственное кровообращение по схеме «правое предсердие - брахиоцефальный ствол» с расчетной объемной скоростью перфузии. По достижении сердечного ареста и целевой температуры тела (30°С) пережимают брахиоцефальный ствол 2, левую общую сонную артерию 3, левую подключичную артерию 4 и резецируют восходящую аорту 5 дистально до уровня левой общей сонной артерии 3. Начинают унилатеральную антеградную перфузию головного мозга через сосудистый протез 1, пришитого к брахиоцефальному стволу 2. В проксимальный отдел нисходящей аорты 7 вводят катетер Фолея, соединенный с дополнительной артериальной магистралью искусственного кровообращения 9. После чего начинают перфузию нижней половины тела со скоростью перфузии 30-50% от расчетной скорости. По завершению формирования аортального анастомоза катетер Фолея, соединенный с дополнительной артериальной магистралью искусственного кровообращения 9 подтягивают в аортальный протез 10 с одновременным снятием зажимов с левой подключичной артерии 4 и левой общей сонной артерий 3. Увеличивают производительность аппарата искусственного кровообращения до 60-80% от расчетной скорости перфузии. Затем выполняют протезирование брахиоцефального ствола 2 протезом брахиоцефального ствола 11. После чего формируют анастомоз между протезом брахиоцефального ствола 11 и аортальным протезом 10 в условиях бокового отжатия аортального протеза 10. По завершению этого этапа удаляют катер Фолея, соединенный с дополнительной артериальной магистралью искусственного кровообращения 9 из аортального протеза 10, накладывают зажим на аортальный протез 10 проксимальнее анастомоза аортального протеза 10 с протезом брахиоцефального ствола 11 и увеличивают скорость перфузии до 100% от расчетной скорости. В этих условиях выполняют проксимальный этап аортальной реконструкции, соединяя аортальный протез 10 и корень аорты 12.

Предлагаемый способ технически прост, не ухудшает визуализацию операционного поля и экспозиции раны, не требует использования дополнительных и трудоемких технологий.

Существенные признаки, характеризующие изобретение, проявили в совокупности новые свойства, явно не вытекающие из уровня техники и неочевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в найденной научно-медицинской литературе. Данное изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для повышения качества и эффективности лечения. Предлагаемое изобретение соответствует условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана на следующем примере.

Пациент Я., 68 лет, поступил в кардиохирургический стационар с диагнозом: атеросклероз. Пенетрирующая аортальная язва проксимальной части дуги аорты. Ишемическая болезнь сердца. Безболевая ишемия миокарда. Гипертоническая болезнь III стадии, 3 степени, риск 4.

Пациенту выполнено протезирование восходящего отдела и проксимальной части дуги аорты, протезирование брахиоцефального ствола в сочетании с аортокоронарным шунтированием задней межжелудочковой артерии и ветви тупого края в условиях заявляемого способа перфузии.

После проведения полной продольной срединной стернотомии обнажены восходящая отдел и дуга аорты, проксимальные сегменты супрааортальных ветвей.

Выполнена канюляция брахиоцефального ствола для обеспечения антеградной перфузии головного мозга [5]. Затем осуществлена канюляция правого предсердия и установка дренажа левого желудочка через правую верхнюю легочную вену. Инициация искусственного кровообращения с расчетной объемной скоростью перфузии 4500 мл/мин по схеме: правое предсердие - брахиоцефальный ствол с охлаждением до температуры в носоглотке 30°С.

По достижении целевой температуры пережата восходящая аорта, выполнена аортотомия, начата раздельная антеградная кардиоплегия через устья коронарных артерий раствором «Кустодиол» с исходом в асистолию. После чего пережаты брахиоцефальный ствол, левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия. Снижена производительность насоса ИК до 1000 мл/мин. Снят аортальный зажим с последующим введением в просвет нисходящей аорты за уровень предполагаемого аортального анастомоза дополнительной артериальной линии с раздуваемым баллоном (катетер Фолея, соединенный с дополнительной артериальной магистралью искусственного кровообращения). Начата перфузия нижней половины тела через дополнительную магистраль в объеме 1500 мл/мин. Таким образом, осуществлена антеградная унилатеральная церебральная перфузия и перфузия нижней половины тела в объеме 50% от расчетных скоростных показателей. Отсечен брахиоцефальный ствол от его устья, иссечена аортальная стенка до устья левой общей сонной артерии. Сформирован дистальный аортальный анастомоз между аортальным протезом и дугой аорты в зоне 1 по классификации Ishimaru. В течение этого периода операции среднее АД в правой лучевой артерии составило 62 мм рт.ст., в левой лучевой артерии 19 мм рт.ст, в правой бедренной артерии - 54 мм рт.ст. Показатели церебральной оксиметрии (rSO2) справа 67%, слева - 61%. Значения регионарной оксиметрии левой нижней конечности составили 72%. По окончании дистального аортального анастомоза катетер Фолея смещен в аортальный протез проксимальнее уровня наложенного анастомоза. Сняты зажимы с левой общей сонной артерии и левой подключичной артерии. Увеличена работа дополнительного насоса ИК до 2500 мл/мин. Значения среднего АД в правой лучевой артерии равны 64 мм рт.ст., в левой лучевой артерии 61 мм рт.ст, в правой бедренной артерии - 59 мм рт.ст. Показатели церебральной оксиметрии (rSO2) справа 70%, слева - 69%. Уровень регионарной оксиметрии левой нижней конечности - 74%. Начато согревание пациента до целевой температуры 36°С. Выполнено протезирование брахиоцефального ствола с его реплантацией в аортальный протез. Извлечена дополнительная магистраль из протеза, наложен зажим на аортальный протез. Производительность ИК увеличена до расчетных значений - 4500 мл/мин. Затем выполнено коронарное шунтирование задней межжелудочковой артерии и ветви тупого края. Аортальная реконструкция завершена формированием проксимального анастомоза между аортальным протезом и аортой на уровне сино-тубулярного соединения. Наложены проксимальные анастомозы аутовенозных шунтов. По завершении основного этапа операции выполнена дезаэрация левых отделов сердца с последующим снятием зажима с протеза аорты. На фоне стабильной сердечной деятельности остановлено ИК. Дренаж левого желудочка, венозная и артериальная канюли последовательно удалены. Операция закончена дренированием полости перикарда, загрудинного пространства, металлоостеосинтезом грудины с послойным ушиванием мягких тканей.

По завершению операции пациент переведен в палату интенсивной терапии.

Продолжительность искусственного кровообращения составила 182 минуты, время сердечного ареста - 126 минут, время антеградной церебральной перфузии и дистальной перфузии нижней половины тела - 24 минуты.

Интраоперационные показатели гемодинамики и сатурации венозной крови головного мозга, нижних конечностей, фиксировавшиеся на всех этапах операции, свидетельствуют об эффективности заявляемой перфузии организма во время аортальной реконструкции. Лактат крови во время операции и ее окончании не превышал 1,7 ммоль/л.

Пациент был экстубирован через 10 часов, переведен в общую палату, выписан из стационара на 16-е сутки в удовлетворительном состоянии.

Способ применен у 3 взрослых больных. Подготовка к операции и анестезиологическое обеспечение у всех пациентов были одинаковыми. Всем пациентам требовалось протезирование проксимальной части дуги аорты.

Применение предлагаемого способа позволило проводить хирургическую реконструкцию проксимальной части дуги аорты в условиях искусственного кровообращения с вариацией объемной скорости перфузии без использования циркуляторного ареста, что ассоциируется с сокращением частоты ранних послеоперационных осложнений.

Список литературы

1. Griepp RB, Di Luozzo G. Hypothermia for aortic surgery. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013;145:56-58. http://dx.doi.org/10.1016/j.jtcvs.2012.11.072.

2. Misfeld M, Mohr FW, Etz CD. Best strategy for cerebral protection in arch surgery - antegrade selective cerebral perfusion and adequate hypothermia. Ann Cardiothorac Surg. 2013;2(3):331-338. doi: 10.3978/j.issn.2225-319X.2013.02.05.

3. Fernandes P, Walsh G, Walsh S, O’Neil M, Gelinas J, Chu MWA. Whole body perfusion for hybrid aortic arch repair: evolution of selective regional perfusion with a modified extracorporeal circuit. Perfusion. 2017;32(3):230-237. doi: 10.1177/0267659116673444.

4. Yan S, Sun X, Guo H, Li Y, Zhao Y, Shi Y, Lou S. Perfusion management of aortic balloon occlusion technique in total arch replacement with frozen elephant trunk. Perfusion. 2020;35(4):280-283. doi: 10.1177/0267659119872350.

5. Способ унилатеральной перфузии головного мозга при операциях на дуге аорты [Текст]: пат.2570286 Рос. Федерация: МПК A61B 17/00 / Козлов Б.Н., Кузнецов М.С., Панфилов Д.С., Насрашвили Г.Г., Пономаренко И.В., Мирошниченко А.Г., Шипулин В.М., Подоксенов Ю.К., Горохов А.С., Кривощеков Е.В., Лежнев А.А., Ильинов В.Н.; заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт кардиологии» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. - №2014118206/14; заявл. 05.05.2014; опубл. 10.12.2015. №34 - 8 с.

Изобретение относится к медицине, а именно, к сердечно-сосудистой хирургии. Проводят правостороннюю антеградную церебральную перфузию через брахиоцефальный ствол и дистальную перфузию, во время формирования анастомоза между аортальным протезом и дугой аорты. Перфузию нижней половины тела проводят через катетер Фолея, подключенный к дополнительной артериальной магистрали искусственного кровообращения, установленной в проксимальную часть нисходящей аорты за границей формируемого анастомоза. По окончании формирования аортального анастомоза смещают катетер Фолея в аортальный протез и проводят дальнейшую реконструкцию дуги аорты в условиях правосторонней антеградной церебральной перфузии через брахиоцефальный ствол и перфузии нижней половины тела с левосторонней антеградной церебральной перфузией через катетер Фолея. Способ позволяет исключить повреждающее воздействие циркуляторного ареста в ходе протезирования проксимальной части дуги аорты путем обеспечения интермитирующей перфузии организма. 4 ил., 1 пр.

Способ перфузионной органопротекции при протезировании проксимальной части дуги аорты, заключающийся в том, что во время формирования анастомоза между аортальным протезом и дугой аорты проводят правостороннюю антеградную церебральную перфузию через брахиоцефальный ствол и дистальную перфузию, отличающийся тем, что перфузию нижней половины тела проводят через катетер Фолея, подключенный к дополнительной артериальной магистрали искусственного кровообращения, установленной в проксимальную часть нисходящей аорты за границей формируемого анастомоза, а по окончании формирования аортального анастомоза смещают катетер Фолея в аортальный протез и проводят дальнейшую реконструкцию дуги аорты в условиях правосторонней антеградной церебральной перфузии через брахиоцефальный ствол и перфузии нижней половины тела с левосторонней антеградной церебральной перфузией через катетер Фолея.