Способ выбора хирургического лечения у больных с хронической постинфарктной аневризмой левого желудочка на дооперационном этапе Российский патент 2023 года по МПК A61B17/00 A61B8/08 

Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, кардиологии. Предназначено для прогнозирования выбора метода хирургического вмешательства на дооперационном этапе у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) с обширным постинфарктным кардиосклерозом и постинфарктной аневризмой левого желудочка (ЛЖ). Способ может быть использован в кардиологических и кардиохирургических отделениях лечебно-диагностических учреждений, оснащенных ультразвуковыми приборами.

Нарушения сегментарной сократимости миокарда достигают крайней степени выраженности при формировании аневризмы ЛЖ [1, 2, 3], которая увеличивает конечный систолический объем ЛЖ и уменьшает эффективность работы сердца как насоса. Для поддержания адекватной пропульсивной функции сердца непораженные участки ЛЖ вынуждены выполнять значительно больший объем работы, и функциональная нагрузка на сохранившийся жизнеспособный миокард возрастает. В результате, основным фактором, определяющим гемодинамическую производительность сердца у больных обширными очаговыми поражениями, является состояние интактных отделов миокарда. Очевидно, что реакция сердца на восстановление кровотока зависит не только от эхокардиографических параметров, но и от ряда других факторов, прежде всего, таких как достижение адекватной реваскуляризации и состояния ЛЖ в целом [4, 5, 6, 7]. В отношении состояния ЛЖ, необходимо обращать особое внимание на степень его дилатации, а также протяженность рубцового поражения. В случае, если речь идет о постинфарктной аневризме ЛЖ, то размеры и объем аневризмы играют решающую роль, поскольку восстановление сократимости в фиброзно-измененном и истонченном миокарде маловероятно [1, 2, 8, 9].

Подходы к определению стратегии и тактики хирургического лечения пациентов с постинфарктным кардиосклерозом и ишемической дисфункцией миокарда определяются многими факторами, включающими клиническое течение ИБС с учетом длительности заболевания, тяжести перенесенных инфарктов, коморбидности, нарушений ритма сердца, выраженности сердечной недостаточности, степени структурных нарушений миокарда с формированием аневризмы, состояния резерва, интегральной и локальной сократимости ЛЖ по результатам нагрузочных тестов, а также оснащением клиник, профессинализмом и опытом кардиохирургов, открытых к использованию новых, комбинированных вмешательств, направленных на реваскуляризацию миокарда и восстановление анатомической структуры и сократительной функции миокарда ЛЖ. Однако в кардиохирургической практике нередки случаи изменения тактики операции уже в процессе самого вмешательства, когда, например, предполагаемая на дооперационном этапе реконструкция ЛЖ может не состояться после ревизии «открытого» сердца.

Использование математической модели для оценки прогноза послеоперационной эффективности может существенно облегчить задачу хирургу для определения выбора хирургического лечения на дооперационном этапе с решением вопроса о необходимости выполнения реконструкции ЛЖ.

В патентной и научно-медицинской литературе адекватного прототипа не обнаружено.

Задачей изобретения является создание способа выбора хирургического лечения у больных с хронической постинфарктной аневризмой левого желудочка на дооперационном этапе.

Поставленная задача решается путем получения данных нагрузочного ультразвукового тестирования у больных ИБС с обширным постинфарктным кардиосклерозом и постинфарктной аневризмой ЛЖ, по результатам которого определяют: индекс нарушения локальной сократимости (ИНЛС) ЛЖ на нагрузке; индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ в покое; конечно-диастолический объем ЛЖ на нагрузке; индекс реактивности нарушения локальной сократимости ЛЖ, который рассчитываются как отношение ИНЛС ЛЖ на нагрузке к ИНЛС ЛЖ в покое. Решение вопроса о направлении больного с обширными зонами дисфункции миокарда на корригирующую операцию должно основываться не только на данных клиники, морфоструктурных нарушений сердца и коронарных артерий, но также на определении миокардиального резерва и результатах расчета дискриминантной функции. Далее используют разделяющую функцию, в состав которой вошли 5 показателей, включающих данные анамнеза и характеризующих состояние сократительной функции миокарда левого желудочка, как в состоянии покоя, так и при стресс-эхокардиографии.

Количественные показатели результатов нагрузочного тестирования и данные анамнеза пациента подставляют в формулу разделяющей функции прогнозирования выбора метода хирургической коррекции.

Функции представлены следующим образом:

F₁ = 24,24913× x₁ + 23,55256× x₂ + 0,030402× x₃ + 9,592731× x₄ – 0,018041× x₅ – 44,83177

F₂ = 13,49758× x₁ + 28,67471× x₂ +0,022449× x₃ + 14,27998× x₄ – 0,028809× x₅ – 40,89249

x₁ - индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ на нагрузке;

x₂ - индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ в покое;

x₃ - конечно-диастолический объем ЛЖ на нагрузке;

x₄ - индекс реактивности нарушения локальной сократимости ЛЖ;

x₅ - давность перенесенного инфаркта миокарда в месяцах.

Проведение операции с реконструкцией ЛЖ целесообразно, если значение функции F₁ больше значения функции F₂. Проведение операции аортокоронарного шунтирования (АКШ) без реконструкции ЛЖ целесообразно, если значение функции F₁ меньше значения функции F₂.

Дискриминантные функции были разработаны при обработке данных 86 больных ИБС с обширным постинфарктным кардиосклерозом и постинфарктной аневризмой ЛЖ, прооперированных в кардиохирургическом отделении НИИ кардиологии г. Томска.

При использовании предлагаемого способа достигают оптимизации техники проведения отбора пациентов, повышают эффективность прогноза, сокращают время и материальные затраты на лечение.

Существенные признаки изобретения проявляют в заявленной совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не являющегося очевидными для специалиста.

Идентичной совокупности признаков в известных решениях по данным патентной и научно-методической литературы не обнаружено.

Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении как способ выбора хирургического лечения на дооперационном этапе с решением вопроса о необходимости выполнения реконструкции ЛЖ.

Исходя из вышесказанного, следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условия патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применяемость».

Изобретение будет понятно из следующего описания.

Ультразвуковое исследование сердца проводится на эхокардиографических приборах: GEVivid-7 Expert (GeneralElectric, Норвегия); HDI 5000 SonoCT(Philips – ATL, Германия – США); Acuson Sequoia (Siemens-Acuson, Германия – США) с использованием М, В – и допплеровского режимов. При выполнении допплеровского исследования используются следующие режимы: импульсноволновой (PulsedWave – PW), непрерывноволновой (ContinuousWave-CW), цветовой (ColorDoppler).

Стандартная Эхокардиография (ЭхоКГ) применяется для изучения особенностей гемодинамических параметров ЛЖ. Исследование основывается на оценке стандартных эхокардиографических показателей в обе фазы сердечного цикла в абсолютных цифрах и индексированных к площади поверхности тела [10, 11].

При проведении стресс-ЭхоКГ регистрируются данные в исходном состоянии, а также на каждом этапе введения фармакологического агента и в конце исследования. Критерием развития нарушений локальной сократимости считали как снижение амплитуды движения стенок, так и уменьшение их систолического утолщения в двух и более сегментах [4, 12, 13, 14]. С целью получения достоверной информации о процессах сердечной гемодинамики в условиях фармакологических тестов выбран комплекс современных высокоинформативных методов исследования, являющихся безопасными для больного и позволяющих многократно оценивать как системные, так и регионарные сдвиги кровообращения. В качестве нагрузочного теста используется стресс-ЭхоКГ с допамином. Инфузия допамина под контролем УЗИ сердца, улучшая сократимость зон дисфункционального миокарда, снижая ИНЛС и увеличивая глобальную сократимость ЛЖ у больных ИБС, позволяет оценивать резервы интегральной и сегментарной сократимости ЛЖ и имеет определенные преимущества в связи с меньшей аритмогенностью, безопасностью и достаточной информативностью.

В качестве метода математической обработки фактического материала используют пошаговый дискриминантный анализ. Математическая модель основана на данных обследования двух групп пациентов: 1) с благоприятным исходом после аортокоронарного шунтирования и реконструкции ЛЖ; 2) с благоприятным результатом аортокоронарного шунтирования без резекции акинетичных зон ЛЖ. В результате проведенного анализа определена разделяющая функция, в состав которой вошли 5 показателей, включающих данные анамнеза и характеризующих состояние сократительной функции миокарда левого желудочка, как в состоянии покоя, так и при стресс-эхокардиографии. Показатели, используемые для проведения анализа: индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ на нагрузке; индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ в покое; конечно-диастолический объем ЛЖ на нагрузке; индекс реактивности индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ; давность перенесенного инфаркта миокарда в месяцах.

Для построения математической модели и проведения пошагового дискриминантного анализа используют пакеты программ SPSS 21 и R.

Процент правильной классификации построенной математической модели на обучающей выборке составил 100%. Для проверки разделяющей функции использовалась отдельная контрольная выборка: семь пациентов, прооперированных с применением реконструкции ЛЖ, и девять пациентов, которым выполнено только аортокоронарное шунтирование. В результате валидации были получены следующие операционные характеристики: Se (чувствительность) – 72%, Sp (специфичность) – 78%.

Использование предлагаемого способа может существенно облегчить задачу хирургу в отношении определения способа хирургического лечения на дооперационном этапе и уменьшить вероятность нежелательных результатов.

Клинический пример №1

Больной Е., 52 года. При поступлении предъявлял жалобы на одышку смешанного характера, типичные ангинозные боли. 12 месяцев назад перенес инфаркт миокарда с образованием аневризмы левого желудочка. На электрокардиограмме рубцовые изменения миокарда с наличием признаков аневризмы в передне-перегородочной области левого желудочка. При обследовании было выявлено: трехсосудистое поражение коронарного русла, аневризма верхушки и передне-боковой стенки левого желудочка по данным коронаровентрикулографии. При проведении эхокардиографии выявлены акинез в области верхушечного, передне-бокового сегментов, гипокинез передне-перегородочного и задних сегментов. По данным эхокардиографии выявлен а-дискинез передних и передне-перегородочных сегментов с истончением стенки до 3мм. Полость левого желудочка значительно увеличена в размерах, преимущественно за счет аневризмы. Сократительная способность левого желудочка снижена. КСО – 208,4 мл, КДО – 332,2 мл, фракция выброса (ФВ) – 37%, ИНЛС – 2,6. При проведении стресс-эхокардиографии с допамином на дозе 10 мкг/кг/мин было отмечено улучшение кинеза в области передне-бокового сегмента и нормализация сократимости в области передне-перегородочного и задних сегментов, что было подтверждено данными сциниграфии миокарда. КСО снизился до 170,5 мл, КДО до 324,2 мл, ФВ возросла до 48%, ИНЛС уменьшился до 1,96. Индекс реактивности нарушения локальной сократимости ЛЖ равен 0,753846 – рассчитан как отношение ИНЛС ЛЖ на нагрузке (1,96) к ИНЛС ЛЖ в покое (2,6). Учитывая данные обследования пациента и результаты математического моделирования, рассчитываем функции F₁, F₂:

F₁ = 24,24913 * 1,96+ 23,55256 * 2,6 + 0,030402 * 324,2 + 9,592731 * 0,753846 – 0,018041 * 12 – 44,83177 = 80,8

F₂ = 13,49758 * 1,96 + 28,67471 * 2,6 +0,022449 * 324,2 + 14,27998 * 0,753846 – 0,028809 * 12 – 40,89249 = 77,8

Ввиду того, что значение F₁₌80,8 больше значения F₂=77,8, то у данного пациента прогнозируем благоприятный исход после реконструкции ЛЖ, было решено выполнить пластику акинетичной верхушки левого желудочка с пластикой по Дору и АКШ коронарных артерий, питающих гипокинетичные сегменты (маммарокорнарное шунтирование передней межжелудочковой ветви, аутовенозное шунтирование задней межжелудочковой ветви, ветви тупого края.) После проведенной операции у пациента не отмечалась стенокардия, повысилась толерантность к физической нагрузке. Через 3 недели после операции при проведении ЭхоКГ было выявлено наличие зон акинеза верхушечного сегмента, гипокинеза передне-бокового сегмента, нормальное движение остальных сегментов сердца. ФВ ЛЖ составила 50%.

Клинический пример №2

Больной М., 56 лет. При поступлении предъявлял жалобы на одышку при подъеме на 2 этаж, типичные ангинозные боли. Семь месяцев назад перенес инфаркт миокарда с образованием аневризмы левого желудочка. На электрокардиограмме рубцовые изменения миокарда с наличием признаков аневризмы в задне-нижней области левого желудочка. При обследовании было выявлено: по данным коронаровентрикулографии трехсосудистое поражение коронарного русла, аневризма нижней стенки левого желудочка. При проведении эхокардиографии выявлены гипокинез передне-перегородочных, передних и боковых сегментов. По данным эхокардиографии выявлен а-дискинез базального и среднего нижних сегментов с истончением стенки до 4мм. Полость левого желудочка увеличена в размерах. Сократительная способность левого желудочка снижена. КСО – 127мл, КДО – 210мл, ФВ – 39%, ИНЛС – 2,2. При проведении стресс-эхокардиографии с допамином на дозе 10 мкг/кг/мин была отмечена нормализация кинеза в проекции передне-перегородочных, передних и боковых сегментов, изменений кинеза в проекции базального и среднего нижних сегментов не отмечено, это было подтверждено данными сцинтиграфии миокарда. КСО уменьшился 76 до мл, КДО до 162мл, ФВ выросла до 53%, ИНЛС уменьшился до 1,31. Индекс реактивности нарушения локальной сократимости ЛЖ равен 0,595455 – рассчитан как отношение ИНЛС ЛЖ на нагрузке (1,31) к ИНЛС ЛЖ в покое (2,2). Учитывая данные обследования пациента и результаты математического моделирования, рассчитываем функции F₁,:

F₁ = 24,24913 * 1,31+ 23,55256 * 2,2 + 0,030402 * 162 + 9,592731 * 0,595455 – 0,018041 * 7 – 44,83177 = 52,41

F₂ = 13,49758 * 1,31 + 28,67471 * 2,2 + 0,022449 * 162 + 14,27998 * 0,595455 – 0,028809 * 7 – 40,89249 = 54,010

Ввиду того, что значение F₁₌52,41 меньше значения F₂₌54,01, то у данного пациента прогнозируем благоприятный исход без резекции аневризмы ЛЖ, было решено выполнить только коронарное шунтирование, питающих гипокинетичные сегменты (маммарокорнарное шунтирование передней межжелудочковой ветви, аутовенозное шунтирование задней межжелудочковой ветви, ветви тупого края). После проведенной операции у пациента не отмечалась стенокардия, повысилась толерантность к физической нагрузке. Через 2 недели после операции при проведении ЭхоКГ было выявлено наличие зон акинеза базального и среднего нижних сегментов, нормальное движение остальных сегментов сердца. ФВ ЛЖ составила 52%.

Предлагаемый в качестве изобретения способ апробирован на 86 больных и позволяет эффективно выбрать эффективную хирургическую коррекциюи вмешательства до коррегирующей операции для конкретного пациента. Использование данного способа для оценки прогноза послеоперационной эффективности может существенно облегчить задачу хирургу для определения выбора хирургического лечения на дооперационном этапе с решением вопроса о необходимости выполнения реконструкции ЛЖ. Применение данного способа дает возможность в комплексе применяемых диагностических процедур получить высокую диагностическую точность определения вероятности достижения необходимой эффективности кардиохирургических манипуляций в оптимальном объеме оперативного вмешательства. Точное прогнозирование исходов и объема вмешательства перед операцией позволяет последовательно и поэтапно реализовать заранее разработанную стратегию хирургического лечения.

Список использованных источников

1. Диагностическая ценность современных методов визуализации сердца у пациентов с постинфарктной аневризмой левого желудочка / М.Н. Долженко [и др.] // Серце i судини. - 2009. - № 1.

2. Павлов А.В., Гордеев М.Л., Терещенко В.И. Виды хирургического лечения постинфарктных аневризм левого желудочка// Альманах клинической медицины. -2015. –Апрель-май. – С. 105-113.

3. Современная хирургия коронарных артерий / Р.С. Акчурин [и др.] // Кардиологический вестник.–2010.–Т. V (XVII). - № 1.–С. 45-55.

4. Дземешкевич С.Л., Стивенсон Л.У. Дисфункции миокарда и сердечная хирургия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 320 с.

5. Predicting long-term functional results after myocardial revascularization in ischemic cardiomyopathy / G.B. Liciani [et al.] // J. Thorac. Cardiovasc. Surg.–2000.–Vol. 120.–P. 478-489.

6. Guidelines on myocardial revascularization / William Wijns [et al.] // European Heart Journal. - 2010/ - N 31.–P. 2501-2555.

7. Sharpe N. Cardiac remodeling in coronary artery disease. Аm. J. Cardiol. 2004; 93: 17-20.

8. Бабокин В.Е., Пронина В.П., Мищенко Ю.В., Ананко В.А., Мартаков М.А. Результаты модифицированной левожелудочковой реконструкции с оценкой геометрических показателей у больных с постинфарктной аневризмой сердца// Российский кардиологический журнал. -2017. -№8 (148), -С. 19-23.

9. Чернявский А.М. Отдаленные результаты реконструктивных операций при постинфарктных аневризмах левого желудочка / Чернявский [и др.]//Патология кровообращения и кардиохирургия.-2011.-№4.-С.33-38.

10. Mor-Avi V., Lang R.M.., Badano L.P. et al. Current and evolving echocardiographic techniques for the quantitative evaluation of cardiac mechanics: ASE/EAE consensus statement on methodology and indications endorsed by the Japanese Society of Echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2011; 24(3): 277-313.

11. Рыбакова М.К., Алехин М.Н., Митьков В.В. Эхокардиография: практическое руководство по ультразвуковой диагностике / – Изд. 2-е, испр. и доп. – М.: Издательский дом Видар-М, 2008. – 544 с.

12. Аортокоронарное шунтирование у больных с выраженной дисфункцией левого желудочка: отдаленные результаты и значение выявления жизнеспособности миокарда / И. Буткувиене [и др.] // Кардиология.–2009. - № 12.–С. 39-42.

13. De Cara J.M. Interpretation of left ventricular wall motion during stress testing / J.M. De Cara, R.M. Lang // Echocardiography. 2003; 7(20): 643-658.

14. Rizzello V, Poldermans D, Schinkel AF, Biagini E, Boersma E, Elhendy A, Sozzi FB, Maat A, Crea F, Roelandt JR, Bax JJ. Long term prognostic value of myocardial viability and ischaemia during dobutamine stress echocardiography in patients with ischaemic cardiomyopathy undergoing coronary revascularisation. Heart. 2006; 92:239–44.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и лучевой диагностике, и может быть использовано для выбора хирургического лечения у больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка. Определяют индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка (ИНЛС ЛЖ) на нагрузке, ИНЛС ЛЖ в покое, конечно-диастолический объем левого желудочка на нагрузке, индекс реактивности нарушения локальной сократимости левого желудочка, давность перенесенного инфаркта миокарда в месяцах. Затем на основании полученных количественных показателей результатов нагрузочного тестирования и данных анамнеза пациента рассчитывают разделяющую функцию F(x). Проведение операции с реконструкцией левого желудочка целесообразно, если значение F₁ больше значения F₂. Проведение операции аортокоронарного шунтирования без реконструкции ЛЖ целесообразно, если значение функции F₁ меньше значения функции F₂. Способ обеспечивает высокую диагностическую точность определения вероятности достижения необходимой эффективности кардиохирургических манипуляций в оптимальном объеме оперативного вмешательства и позволяет выбрать эффективную хирургическую коррекцию вмешательства до коррегирующей операции для конкретного пациента за счет оценки совокупности наиболее значимых показателей. 2 пр.

Способ выбора хирургического лечения у больных с хронической постинфарктной аневризмой левого желудочка на дооперационном этапе, характеризующийся тем, что перед хирургической операцией определяют следующие показатели: индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка (ИНЛС ЛЖ) на нагрузке, ИНЛС ЛЖ в покое, конечно-диастолический объем левого желудочка на нагрузке, индекс реактивности нарушения локальной сократимости левого желудочка как отношение ИНЛС ЛЖ на нагрузке к ИНЛС ЛЖ в покое, давность перенесенного инфаркта миокарда в месяцах, при этом выбор хирургического лечения осуществляют по формулам:

F₁ = 24,24913 ⋅ x₁ + 23,55256 ⋅ x₂ + 0,030402 ⋅ x₃ + 9,592731 ⋅ x₄ – 0,018041 ⋅ x₅ – 44,83177,

F₂ = 13,49758 ⋅ x₁ + 28,67471 ⋅ x₂ +0,022449 ⋅ x₃ + 14,27998 ⋅ x₄ – 0,028809 ⋅ x₅ – 40,89249,

где F₁, F₂ – прогноз выбора эффективной хирургической коррекции;

− 44,83177 – константа дискриминантной функции F₁;

− 40,89249 – константа дискриминантной функции F₂;

24,2491, 23,55256, 0,030402, 9,592731, 0,018041 – весовые коэффициенты соответствующих показателей функции F₁;

13,49758, 28,67471, 0,022449, 14,27998, 0,028809 – весовые коэффициенты соответствующих показателей функции F₂;

x₁-x₅ – значения переменных, соответствующих рассматриваемым показателям;

x₁ – индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка на нагрузке;

x₂ – индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка в покое;

x₃– конечно-диастолический объем левого желудочка на нагрузке;

x₄ – индекс реактивности нарушения локальной сократимости левого желудочка;

x₅ – давность перенесенного инфаркта миокарда в месяцах,

и при значении F₁ больше F₂ проводят операцию аортокоронарного шунтирования с реконструкцией левого желудочка, а при значении F₁ меньше F₂ проводят операцию аортокоронарного шунтирования без реконструкции левого желудочка.