ГОСУДАРСТВЕННО БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

Быстров Дмитрий Олегович

АОРТОКОРОНАРНОЕ ШУНТИРОВАНИЕ НА РАБОТАЮЩЕМ СЕРДЦЕ

БЕЗ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ У БОЛЬНЫХ СО

СНИЖЕННОЙ ФРАКЦИЕЙ ВЫБРОСА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА

14.01.26 - сердечно-сосудистая хирургия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель: доктор медицинских наук Дуберман Борис Львович Архангельск -

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 2. КЛИНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика пациентов исследуемой и контрольной групп 2.2. Методы клинического, лабораторного и инструментального исследования 2.3. Анестезия и мониторинг при операциях аортокоронарного шунтирования 2.4. Аортокоронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения Реваскуляризация миокарда без искусственного 2.5. кровообращения 2.6. Анализ интраоперационных данных, послеоперационных осложнений и летальности при операциях реваскуляризации миокарда 2.7. Методы математической обработки результатов исследования

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Характеристика интраоперационного периода 3.2. Общая характеристика течения послеоперационного периода 3.3. Характеристика послеоперационных осложнений и госпитальной летальности

ГЛАВА 4. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕВОГО

ЖЕЛУДОЧКА ДО И ПОСЛЕ ОПЕРАЦИИ

4.1. Коронарное русло и функциональное состояние левого желудочка до операции 4.2. Функциональное состояние левого желудочка после операции

ГЛАВА 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ПРИЛОЖЕНИЕ 7

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД - артериальное давление АКШ - аортокоронарное шунтирование БПВ - большая подкожная вена ВАБК - внутриаортальная контрпульсация ВТК - ветвь тупого края ДА - дистальный анастомоз ДИ - доверительный интервал ЗБВ - задне-боковая ветвь ЗНВ - задне-нисходящая ветвь ИБС - ишемическая болезнь сердца ИВЛ - искусственная вентиляция легких ИК - искусственное кровообращение ИЛС - индек локальной сократимости ИМ - инфаркт миокарда КА - коронарные артерии КДО - конечно-диастолический объем КДР - конечно-диастолический размер КП - кардиоплегия КСО - конечно-систолический объем КСР - конечно-систолический размер ЛА - лучевая артерия ЛЖ - левый желудочек ЛКА - левая коронарная артерия МВ-КФК - МВ-фракция креатинин-фосфокиназы НК - недостаточность кровообращения ОА - огибающая артерия ОАРИТ - отделение реанимации и интенсивной терапии ОНМК - острое нарушение мозгового кровообращения ОШ - отношение шансов ПИКС - постинфарктный атеросклероз ПКА - правая коронарная артерия ПНА - передняя нисходящая артерия РМ - реваскуляризация миокарда УО - ударный объем ССВО - синдром системного воспалительного ответа ФВ - фракция выброса ФХККП - фармакохолодовая кристаллоидная кардиоплегия ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь легких ХПН - хроническая почечная недостаточность ЭКГ - электрокардиограмма ЭхоКГ - эхокардиография - Off pump coronary artery bypass (операции на работающем OPCAB сердце без искусственного кровообращения)

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Сердечно-сосудистые заболевания являются основными причинами смерти населения экономически развитых стран мира, большинства стран с переходной экономикой и становятся проблемой для развивающихся стран [8]. Ежегодно в мире от сердечно-сосудистых заболеваний умирает 17 млн. человек. В России, по данным Госкомстата, в 2012 г. погибли 1 045 430 человек [6].

Среди сердечно-сосудистых заболеваний лидирующее место занимает ишемическая болезнь сердца - 49,3% и цереброваскулярные заболевания - 35,3% [6, 8].

Российские показатели смертности от сердечно-сосудистых заболеваний значительно выше таковых в других экономически развитых европейских странах. Стандартизованный коэффициент смертности (на 100000 населения) среди мужчин наиболее трудоспособного возраста ( 25-64 лет), в России самый высокий по сравнению с таковым среди мужчин бывших советских республик (Казахстан, Беларусия, Украина), восточноевропейских (Болгария, Венгрия, Польша) и западноевропейских (Франция, Финляндия) [8].

Смертность от ишемической болезни сердца (ИБС) среди мужчин трудоспособного возраста в России в 5 и 10 раз превышает таковую среди мужчин Финляндии и Франции соответственно. Среди женщин этого возраста различия в уровне смертности от ИБС между Россией, Финляндией и Франции достигают в и 20 раз соответственно [8].

Самым эффективным способом лечения больных ИБС, как известно, является хирургическая реваскуляризация миокарда [174, 185]. Современный уровень коронарной хирургии позволяет выполнять прямую реваскуляризацию миокарда достаточно безопасно с госпитальной летальностью, не превышающей 1-3% [22, 29]. Однако проблемы хирургического лечения ИБС, особенно ее осложненных форм, не могут считаться решенными как с точки зрения стратегии и тактики хирургического пособия, так и со стороны обеспечения этих вмешательств [193].

Снижение фракции выброса левого желудочка - значимый предиктор операционной летальности у пациентов, подвергшихся аортокоронарному шунтированию (АКШ). По данным литературы, среди больных ИБС со сниженной сократительной способностью миокарда левого желудочка преобладают лица пожилого возраста, участились случаи тяжелого клинического течения заболевания и поражения ствола левой коронарной артерии [10, 15, 26].

Увеличение количества больных ИБС со сниженной сократительной способностью миокарда ЛЖ связано с широким распространением в клинической практике тромболитической терапии, ангиопластики коронарных артерий, ростом числа выживших больных с острым инфарктом миокарда [10, 14]. Сниженная ФВ снижает эффективность операций и повышает летальность до 2,3% - 9,8% [39].

Тем не менее, хирургическое лечение в сравнение с медикаментозным более эффективно - улучшает качество жизни и увеличивает срок выживаемости больных [193].

Подавляющее количество операций на артериях сердца в мировой практике выполняется в условиях искусственного кровообращения (ИК) на остановленном сердце. В настоящее время используется большое количество кардиоплегических растворов различных составов, что является признаком их несовершенства. Нет единого подхода и к способу доставки кардиоплегии (КП) раствора к миокарду.

Повышение эффективности защиты миокарда особенно актуально при исходно скомпрометированном ЛЖ и снижении его сократительной способности [26, 27, 29, 30]. Несмотря на совершенство современного технического обеспечения, экстракорпоральное кровообращение остается нефизиологичной процедурой, имеющей ряд специфических, а порой и фатальных осложнений. Попытки реваскуляризации миокарда на работающем сердце (off pump) [52, 75, 83]. Эта методика, безусловно, является перспективной для большинства пациентов, особенно у больных со сниженной ФВ.

Вследствие актуальности этой проблемы и малого количества исследований, до сих пор не существует единых общепринятых рекомендаций по выбору тактики хирургического лечение больных со сниженной фракцией выброса левого желудочка. Все вышеизложенное определило цель и задачи настоящего исследования.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Улучшить непосредственные результаты аортокоронарного шунтирования у больных ишемической болезнью сердца со сниженной фракцией выброса левого желудочка.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценить клиническую картину, степень риска по шкале EuroScore у больных ишемической болезнью сердца и фракцией выброса левого желудочка меньше 45%.

Провести анализ поражения коронарного русла и функционального состояния миокарда левого желудочка по параметрам определенным при эхокардиографии у пациентов ишемической болезнью сердца со сниженной фракцией выброса левого желудочка.

Улучшить результаты операции аортокоронарного шунтирования с использованием методики на работающем сердце без искусственного кровообращения.

Провести сравнительный анализ непосредственных результатов операций в условиях искусственного кровообращения с кардиоплегией и на работающем сердце без искусственного кровообращения у пациентов со сниженной фракцией выброса левого желудочка.

Сравнить функциональное состояние левого желудочка после операций реваскуляризации миокарда по параметрам определенным при эхокардиографии с искусственным кровообращением на остановленном сердца и на работающем сердце без искусственного кровообращения у больных со сниженной фракцией выброса левого желудочка.

Определить факторы послеоперационных осложнений и летальности операции коронарного шунтирования у пациентов со сниженной фракцией выброса левого желудочка, разработать мероприятия, направленные на улучшение результатов хирургического лечения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

реваскуляризации миокарда в условиях нормотермического искусственного кровообращения с фармакохолодовой кардиоплегией (раствор госпиталя Святого Томаса) и операций на работающем сердце без искусственного кровообращения у больных с фракцией выброса левого желудочка меньше 45%.

аортокоронарного шунтирования на работающем сердце без искусственного кровообращения у больных с фракцией выброса меньше 45%.

Доказана безопасность и эффективность реваскуляризации миокарда на работающем сердце без искусственного кровообращения у больных ишемической болезнь сердца с фракцией выброса меньше 45%.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

Оптимизированы тактика и принципы хирургической техники выполнения коронарного шунтирования у пациентов с фракцией выброса меньше 45%.

шунтирования на работающем сердце без искусственного кровообращения у больных с фракцией выброса меньше 45%.

Изучены характер и частота послеоперационных осложнений у пациентов с ишемической болезнью сердца и фракцией выброса меньше 45%, что позволяет выбрать адекватные меры их профилактики.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

Множественное коронарное шунтирование на работающем сердце у больных со сниженной фракцией выброса левого желудочка не сопровождается увеличением числа осложнений и госпитальной летальности, что указывает на высокую безопасность метода.

Операции по технологии на работающем сердце без искусственного кровообращения, по сравнению с вмешательствами в условиях искусственного кровообращения у пациентов с фракцией выброса меньше 45%, сопровождаются меньшими: интраоперационной кровопотерей, потребностью в трансфузии компонентов крови, частотой применения инотропной поддержки в послеоперационном периоде, сроках нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии.

В раннем послеоперационном периоде у большинства пациентов со сниженными миокардиальными резервами происходит увеличение фракции выброса и уменьшение зон с нарушенной локальной сократимостью при условии, что выполняется адекватная реваскуляризация. Снижение фракции выброса после операции чаще наблюдается у больных, оперированных с искусственным кровообращением и кардиоплегией.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ ЕЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Материалы исследования доложены на V Ежегодной сессии научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2002 г.);

Четырнадцатом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов;

Пятнадцатом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2009 г.); Семнадцатом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2011 г.); Научной сессии СГМУ и Ломоносовских чтениях (Архангельск, 2009, 2011 гг.).

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе разработаны методические рекомендации для врачей. Результаты исследования внедрены в работу ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е. Волосевич» (акт внедрения от 1 ноября 2011 г.), а так же в учебный процесс на кафедре хирургии Северного государственного медицинского университета (акт внедрения от 26.12.2011 г.).

Работа выполнена в рамках НИР «Здоровье населения Европейского Севера» (№ гос. регистрации 01201171922).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, обзора научной литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, а также выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает 33 работы отечественных и 185 зарубежных исследователей.

Работа изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 34 таблицы и иллюстрирована 11 рисунками.

Выражаю огромную благодарность своему учителю, заведующему отделением кардиохирургии ГБУЗ АО «Первая городская клиническая больница им. Е.Е. Волосевич» Шонбину Алексею Николаевичу за огромный ежедневный труд кардиохирурга, результатом которой явилась возможность подготовки данной работы, постоянную поддержку и внимание, а также ценные советы при сборе и анализе клинического материала.

Выражаю искреннюю признательность сотрудникам отделений кардиохирургии и кардиохирургической реанимации за добродушное отношение и плодотворное научное сотрудничество при проведении исследований.

Одним из достижений медицины является разработка и внедрение в широкую клиническую практику операции аортокоронарного шунтирования у пациентов с ишемической болезнью сердца. По литературным данным на 1 млн.

населения необходимо производить 1000 операций на открытом сердце (более 80% из них - на коронарных артериях) и 500 коронарных ангиопластик.

Наилучший показатель обеспеченности кардиохирургической помощью достигнут в США (1620 операций на 1 млн. населения), что в 4 раза превосходит среднеевропейский (484 операции на 1 млн. населения). В России он не превышает 40-43 операции на 1 млн. населения [10]. Смертность от ИБС в возрасте от 35 и старше по данным Европейского кардиологического общества в нашей стране оказалась наивысшей в Европе.

В настоящее время реваскуляризация миокарда выполняется различным категориям пациентов с ИБС. Существует несколько модификаций этой операции: в условиях искусственного кровообращения и кардиоплегии, на работающем сердце с ИК-поддержкой и на работающем сердце без ИК. Активно применяется и коронарная ангиопластика.

Операция аортокоронарного шунтирования у пациентов с дисфукнцией миокарда левого желудочка сопряжена с повышенным риском [1, 8, 10]. Тем не менее, эта категория больных достаточно активно оперируется, так как этим достигается улучшение качества и продолжительности жизни.

Дисфункция миокарда ЛЖ может быть обусловлена острой ишемией, постинфарктными рубцовыми изменениями миокарда, аневризмой, а так же наличием «спящего» (гибернированного) миокарда и «оглушенного» (станинг) миокарда [53].

В 1989 г. S. Rahimtoola впервые предложил термин «гибернированный миокард». Данное понятие включает дисфункцию миокарда ЛЖ вследствие хронической, безболевой, стойкой миокардиальной ишемии, существующей в покое, и способной восстановить свою сократительную способность. Функция восстанавливалась после реваскуляризации миокарда [179]. Так, при аутопсии сердца больных ИБС выявлено, что в 7% случаев акинетичные и в 52% случаев гипокинетичные сегменты левого желудочка имели неизмененный миокард.

Прижизненное обследование пациентов с асинергичными сегментами миокарда и сниженной их перфузией показало, что эти сегменты были метаболически активны и, следовательно, жизнеспособны. Функция их восстановилась после прямой реваскуляризации миокарда. Успех операции и частота последующих осложнений зависит от наличия и количества сегментов ЛЖ с обратимой дисфункцией. Наибольшее количество осложнений наблюдалось у пациентов с преобладанием сегментов с необратимой дисфункцией. В соответствии со сроками восстановления функции миокарда после операции выделяют следующие формы гибернированного миокарда: острую, подострую и хроническую. При острой форме гибернированный миокард восстанавливается немедленно или в ближайшие сроки после его реваскуляризации. При хронической форме гибернированный миокард восстанавливает свою функцию в течение года. И, наконец, подострая форма гибернированного миокарда находится в промежуточном положении, и его функция восстанавливается после реваскуляризации в течение нескольких недель.

Развитие ишемической дисфункции ЛЖ происходит у пациентов с гибернированным миокардом. Большинство исследователей утверждают, что операция шунтирования коронарных артерий приводит к улучшению функции ЛЖ у пациентов с обратимой дисфункцией миокарда. Реваскуляризация миокарда у больных ИБС с нарушенной функцией ЛЖ особенно показана при наличии признаков ишемии миокарда и отсутствии или минимальных симптомах недостаточности кровообращения [5, 51].

Впервые в литературе «оглушение» или «станнинг» описали E. Braunwald и R. Kloner в 1982 г. [51]. В отличие от рубцового поражения основной характеристикой «оглушенного» миокарда является обратимость его дисфункции.

Восстановление функции «оглушенного» миокарда происходит постепенно по истечении определенного периода времени [18, 24, 31, 30, 51, 53, 151].

В клинических случаях важно четкое определение данного понятия.

Определение «оглушенный миокард» правомочно при наличии условий:

дисфункция ЛЖ обратима с течением времени и наличие полноценного кровотока в зоне обратимой дисфункции. Одним из проявлений миокардиального оглушения является оперативное вмешательство на сердце, когда оно подверглось ишемии при пережатии аорты, а затем реперфузируется. В исследовании A.

Roberts выявил, что у 90% из 40 больных после реваскуляризации миокарда (РМ) в условиях ИК и КП происходит снижение фракции выброса левого желудочка с 50% до операции до 38% через 2 ч после операции. Фракция выброса восстановилась к исходному уровню через 24 ч после оперативного вмешательства. У 45,6% больных через 2-5 ч после АКШ отмечено снижение фракции выброса левого желудочка с полным восстановлением на первой неделе после нее [189].

По данным литературы, среди больных ИБС со сниженной сократительной способностью миокарда ЛЖ преобладают лица пожилого возраста, и участились случаи тяжелого клинического течения заболевания и поражения ствола левой коронарной артерии [10, 15, 26].

Увеличение количества больных ИБС со сниженной сократительной способностью миокарда ЛЖ связано с широким распространением в клинической практике тромболитической терапии, ангиопластики коронарных артерий, ростом числа выживших больных с острым инфарктом миокарда [7, 10, 14].

Особенностью клинического течения ИБС у больных со сниженной ФВ ЛЖ является то, что на первом плане выступает недостаточность кровообращения (НК) различной степени выраженности, тем не менее, корреляционная связь ФВ с симптомами НК слабая [88, 143, 171].

По мере снижения ФВ и нарастания явлений сердечной недостаточности уменьшается тяжесть стенокардии. В то же время сохранение приступов стенокардии изолированно или в сочетании с сердечной недостаточностью, нарушениями ритма является косвенным признаком наличия жизнеспособного ишемизированного миокарда, что в свою очередь является показанием к проведению прямой РМ [32].

В течение 6 лет с момента появления симптомов НК умирает около 80% мужчин и 65% женщин, при этом смертность при НК ишемической этиологии в 1,4 - 3,7 раза выше, чем у больных с НК другой этиологии [165].

Исследование CASS (Coronary Artery Surgery Study) показало, что, несмотря на медикаментозное лечение, четырех-летняя выживаемость у больных ИБС с ФВ ЛЖ от 35 до 49% составляет 71%, а у больных с ФВ меньше 35% не превышает 50% [185, 201].

Исследование STITCH [144] было посвящено сравнению эффективности двух стратегий лечения сердечной недостаточности при ишемической болезни сердца: стратегии первоначального назначения медикаментозной терапии и стратегии проведения АКШ с последующим назначением фармакологических препаратов. В этом исследовании, инициированном правительством США и включившем 1212 больных, находившихся под наблюдением свыше 5 лет, не было выявлено преимуществ первоначальной хирургической стратегии лечения по сравнению с фармакологической в плане снижения общей летальности: в первые два месяца после операции летальность в группе прооперированных больных даже возрастала. Польза же от оперативного вмешательства появлялась только через два года наблюдения и проявлялась снижением частоты сердечнососудистой смерти (на 19%) и комбинированной конечной точки (смерть и госпитализация по поводу сердечно-сосудистой патологии) на 26%. При этом, 17% больных в группе медикаментозной терапии в течение периода наблюдения также были подвергнуты аорто-коронарному шунтированию в связи с желанием больного или решением лечащих врачей. В этом же исследовании был проведен дополнительный анализ, целью которого было определение значимости выявления зон жизнеспособного миокарда (методом позитронно-эмиссионной томографии и стресс-тестирования с добутамином определялись зоны гибернации миокарда) для прогнозирования эффективности реваскуляризации и отбора больных для проведения АКШ. Анализ показал, что наличие жизнеспособного миокарда у больных с сердечной недостаточностью не повышает эффективность аорто-коронарного шунтирования и не влияет на уровень летальности.

Таким образом, применение одной лишь медикаментозной терапии не эффективно, поэтому только использование ее в комбинации с хирургическим методом лечения позволяет достичь хороших результатов [186, 214].

Подавляющее количество операций на артериях сердца в мировой практике выполняется в условиях ИК на остановленном сердце. Летальность после операций АКШ в условиях ИК и КП выше у больных со сниженной ФВ ЛЖ по сравнению с пациентами с нормальной сократительной способностью миокарда [4, 5]. По данным Kaul S., госпитальная летальность после операции реваскуляризации миокарда в группе больных со сниженной ФВ ЛЖ составляет от 10% до 37% [126].

В таблице 1 приведена операционная летальность больных со сниженной ФВ ЛЖ, оперированных в условиях ИК и КП. Как видно из таблицы, госпитальная летальность после АКШ находилась от 1,7% до 11,0%, при этом не отмечено взаимосвязи между ФВ ЛЖ и госпитальной летальностью.

В литературе убедительно показано, что снижение ФВ находится в обратной корреляции с интраоперационной летальностью [38, 80, 155].

Ряд авторов показывают, что ИК вызывает повреждение миокарда левого желудочка в результате активации системного воспалительного ответа, нефизиологическая геометрия «сердца» ухудшает коллатеральное коронарное кровообращение и приводит к ишемии некоторых участков, и снижает защиту межжелудочковой перегородки из-за ее движения во время экстракорпорального кровообращения [40, 43]. В то же время, использование большого количество кардиоплегических растворов различных составов, является признаком их несовершенства. Нет единого подхода и к способу доставки (антеградный, ретроградный, комбинированный) КП раствора к миокарду. Повышение эффективности защиты миокарда особенно актуально при исходно скомпрометированном ЛЖ и снижении его сократительной способности [5, 29, 48, 105, 113, 154, 157].

Результаты хирургического лечения больных со сниженной ФВ левого Alderman Е. et al.