Способ диагностики пригодности лучевой артерии для использования в качестве трансплантата при операциях аортокоронарного шунтирования

Изобретения относится к области медицины, в частности к кардиологии, и может быть использовано для диагностики пригодности лучевой артерии для использования в качестве трансплантата при операциях аортокоронарного шунтирования. Для этого производят ультразвуковое исследование лучевой артерии с регистрацией и оценкой вариантов кровотока. Далее проводят пробу с реактивной гиперемией и холодовую пробу. Оценку пригодности лучевой артерии осуществляют на основании вариантов кровотока, степени изменения диаметра лучевой артерии в ответ на пробу с реактивной гиперемией, а также времени суммарного уменьшения диаметра артерии, морфологических и функциональных изменений артерии в ответ на холодовую пробу. Способ позволяет уменьшить вероятность интраоперационных и послеоперационных осложнений, а также оптимизировать отдаленные результаты аортокоронарного шунтирования.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к кардиологии. Необходимость исследования лучевой артерии обусловлена практическими задачами, связанными с выбором сосудистых трансплантатов при операциях аортокоронарного шунтирования у больных ишемической болезнью сердца (ИБС).

Аортокоронарное шунтирование (АКШ) является стандартным хирургическим методом лечения пациентов с ишемической болезнью сердца. На эффективность и долговременность эффекта АКШ влияет не только хирургическая техника, но и исходное состояние используемых сосудистых кондуитов.

Лучевая артерия считается вторым по значимости артериальным кондуитом после внутренней грудной артерии. В настоящее время по данным многоцентровых исследований проходимость шунтов лучевой артерии составляет 90% спустя 9 лет после АКШ [1]. Преимуществами лучевой артерии являются достаточно легкая техника получения трансплантата; возможность забора сосуда одновременно с другими хирургическими манипуляциями, что уменьшает продолжительность операции; достаточная длина артерии, позволяющая шунтировать любой бассейн коронарного русла; соответствие внутреннего диаметра трансплантата диаметру коронарных артерий, облегчающее создание анастомозов, и исходная адаптация шунта к высокому артериальному давлению.

Особенностью кондуита лучевой артерии являются выраженная склонность к спазму и более частое развитие атеросклероза шунта по сравнению с внутренней грудной артерией. Спазм лучевой артерии более интенсивен и более труден для купирования в сравнении со спазмом внутренней грудной артерии, так как лучевая артерия - сосуд мышечного типа, имеющий большую толщину сосудистой стенки и обладающий большей сократительной силой, чем внутренняя грудная артерия [2]. Проблема спазма лучевой артерии обрела актуальность уже при первых операциях с использованием ее в качестве шунта [3]. В 1973 г. ее использование было остановлено из-за частых окклюзий трансплантата. Было обнаружено, что неудовлетворительные результаты АКШ, связанные с использованием лучевой артерии, обусловлены комбинацией спазма сосуда и выраженной гиперплазией интимы [4]. Провоцирующими факторами спазма считались техника забора лучевой артерии (скелетизация и механическая дилатация), использование лучевой артерии при стенозах коронарных артерий менее 75% [5]. Поэтому вплоть до 1989 г. лучевая артерия при операциях аортокоронарного шунтирования практически не применялась.

Однако вскоре возможности использования лучевой артерии в качестве кондуита для коронарного шунтирования были пересмотрены [6]. Для профилактики спазма трансплантата была изменена техника забора лучевой артерии, ее стали выделять атравматичным инструментом вместе с сопровождающими венами и тканями. Механическое расширение трансплантата было заменено на фармакологическую дилатацию папаверином или ингибитором фосфодиэстеразы, а во время операции и в раннем послеоперационном периоде для профилактики спазма лучевой артерии стали использовать блокаторы кальциевых каналов или нитраты. Измененная методика выделения лучевой артерии позволила значительно улучшить ближайшие и отдаленные результаты АКШ, связанные с использованием лучевой артерии. Однако полностью устранять вероятность возникновения ее спазма принятые меры не позволяли.

Накопленный к настоящему времени опыт свидетельствует, что спазм трансплантата лучевой артерии может сопровождаться рецидивирующей фибрилляцией желудочков [7], развитием острого инфаркта миокарда (в том числе фатального), острой коронарной недостаточностью и миокардиальной слабостью, требующими баллонной контрапульсации, а длительно сохраняющийся спазм шунта может приводить к стенокардии в раннем послеоперационном периоде [8]. Для профилактики и купирования спазма лучевой артерии используются антагонисты кальция, нитраты или их комбинация [9]. В последние годы проводятся исследования по использованию феноксибензамина [10]. У большинства больных предпринимаемые меры дают положительные результаты, однако остается 10-15% больных, у которых стандартная профилактика спазма неэффективна, и использование лучевой артерии может закончиться развитием перечисленных выше осложнений.

Таким образом, определение в дооперационном периоде маркеров состояния стенки лучевой артерии и ее функциональных свойств представляется актуальной задачей. Непригодность артерии для использования ее как трансплантата определяется наличием патологических изменений стенки лучевой артерии в виде гиперплазии интимы и медии, медиокальциноза, гидропической дистрофии гладкомышечных клеток и нарушением функциональных свойств, приводящих к острому спазму. Однако патологические изменения стенки лучевой артерии могут быть выявлены только после исследования интраоперационных биопсий. Результаты биопсии становятся известными через 7-10 дней. Оценки нарушений функциональных свойств лучевой артерии в дооперационном периоде в настоящее время не проводится.

Известен способ определения пригодности лучевой артерии для использования в качестве трансплантата с применением ультразвука высокого разрешения, который был избран в качестве прототипа и заключается в следующем [11].

На дооперационном этапе выполняется дуплексное сканирование всех отделов лучевой артерии в режимах В-сканирования, импульсно-волнового, допплерографии цветного допплеровского картирования потоков с визуализацией в продольном и поперечном сечениях. Оценивается диаметр артерии, максимальная систолическая, конечная диастолическая скорости, время нарастания максимальной систолической скорости. Если регистрируется ламинарный кровоток с круто восходящей систолической составляющей, с быстрым спадом в систолу, остроконечным пиком в систолу, с ранним диастолическим ретроградным пиком и антероградным кровотоком в позднюю диастолу (магистральный кровоток), то сосуд считается пригодным для использования в качестве шунта. В остальных случаях сосуд считается непригодным. Недостатками этого метода диагностики являются низкие чувствительность и специфичность (по данным авторов 34%). Это связано с тем, что есть ситуации, при которых может регистрироваться нормальный тип допплерограммы при измененной артерии и, наоборот, может регистрироваться магистрально-измененный кровоток при нормальном строении сосуда. К этим ситуациям относятся:

1. Особенности строения ладонной артериальной дуги.

2. Большой диаметр сосуда (более 3 мм).

3. Гипоплазия сосуда (диаметр менее 1,8 мм).

4. Гипоплазия стенки сосуда (бескаркасный сосуд).

5. Выраженное утолщение адвентиции (наружной оболочки сосуда).

6. Выраженные нарушения ритма в момент исследования.

7. Выраженное изменение системного АД в момент исследования (гипотензия или гипертензия).

8. Стеноз или недостаточность аортального клапана.

9. Стеноз подключичной артерии на стороне исследования [12].

Задача изобретения состоит в повышении чувствительности и специфичности метода диагностики пригодности лучевой артерии для использования ее в качестве трансплантата при операциях аортокоронарного шунтирования.

Это достигается тем, что в дооперационном периоде дополнительно к ультразвуковому исследованию лучевой артерии с допплеровским анализом последовательно проводят пробу с реактивной гиперемией и холодовую пробу, в ходе которых по стандартной ультразвуковой методике оценивают изменение диаметра сосуда и время его восстановления. Затем на основании полученных результатов и качественных характеристик кровотока делают вывод о пригодности сосуда в качестве трансплантата. Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в том, что это позволит снизить риск интра- и послеоперационных осложнений, продлить срок службы шунтов лучевой артерии, уменьшить количество повторных операций аортокоронарного шунтирования и повысить качество жизни пациентов.

Способ осуществляется следующим образом.

В день исследования все вазоактивные препараты отменяются на срок не менее 4 периодов их полувыведения, пациенты воздерживаются от курения в течение 4-6 часов.

До начала исследования больной в течение 15 минут находится в горизонтальном положении. Затем линейным датчиком 7 МГц (аппарат ACUSON ASPIN) по стандартной методике, включающей исследование в В- и М-режиме, цветное допплеровское картирование потока, качественный и количественный анализ допплеровского сдвига частот, проводится исследование лучевой артерии в продольном и поперечном сечениях: измеряется диаметр сосуда и скоростные характеристики потока по всей длине артерии.

Оцениваются диаметр артерии, максимальная систолическая, конечная диастолическая скорости, время нарастания максимальной систолической скорости. Измерения скоростных показателей синхронизировано с ЭКГ.

Затем проводится проба с реактивной гиперемией: в исходном состоянии измеряется диаметр лучевой артерии, вокруг плеча исследуемой руки накладывается манжета сфигмоманометра, в которую нагнетается воздух до давления, на 50 мм рт.ст. превышающего исходное систолическое давление.

Через 5 минут воздух из манжеты выпускается, и в течение следующих 5 минут (на 15, 30, 60, 90 секундах и 5 минуте) проводятся измерения диаметра сосуда.

Рассчитывается изменение диаметра лучевой артерии при восстановлении кровотока в процентах по отношению к исходным данным.

Спустя 15-20 минут после окончания пробы с реактивной гиперемией проводится холодовая проба. Регистрируется исходный диаметр сосуда, затем кисть второй руки погружается в ванночку со льдом, на исследуемой руке проводится регистрация диаметра лучевой артерии, через 5 минут рука вынимается изо льда, и в течение последующих 5 минут продолжается ежеминутная регистрация диаметра сосуда.

Изменения диаметра сосуда в момент аппликации холода и после ее окончания выражаются в процентах по отношению к исходной величине. Оценивается суммарное время, в течение которого диаметр сосуда остается меньше, чем в исходном состоянии.

В случае регистрации ламинарного кровотока с круто восходящей систолической составляющей, с быстрым спадом в систолу, остроконечным пиком в систолу, с ранним диастолическим ретроградным пиком (или без раннего диастолического пика), антероградным кровотоком в позднюю диастолу или с турбулентным кровотоком, с круто восходящей систолической составляющей, с замедлением спада в систолу, без раннего диастолического ретроградного пика, с сохранением кровотока в позднюю диастолу, а также с приростом диаметра артерии при пробе с реактивной гиперемией 10% и более и уменьшением диаметра артерии при холодовой пробе не более чем на 6 минут лучевая артерия считается пригодной для использования в качестве шунта. В случае турбулентного кровотока с расщеплением систолического спада или систолического пика, с замедлением времени систолического спада, с отсутствием ретроградного кровотока в раннюю диастолу, с изменением кровотока в позднюю диастолу, с увеличением диаметра артерии при пробе с реактивной гиперемией менее 10% и суммарной длительностью сужения просвета артерии в ответ на воздействие холода 6 и более минут лучевая артерия считается непригодной для использования ее в качестве трансплантата. В остальных случаях необходимо дополнительное исследование с проведением медикаментозных проб.

Всего было обследовано 293 пациента. Из них у 95 пациентов дополнительно проведена интраоперационная биопсия лучевой артерии с последующим гистологическим исследованием. У 67 пациентов лучевая артерия диагностирована как пригодная для трансплантации, у 24 пациентов как непригодная, в 4 случаях диагноз не определен. Сопоставление результатов предлагаемого способа с данными гистологического исследования показало, что чувствительность нашего способа составляет 81%, а специфичность 95%.

Клинические примеры.

Пример 1: пациент М. 52 лет имел нормальный ламинарный кровоток с круто восходящей систолической составляющей, быстрым спадом в столу, остроконечным пиком в систолу, с ранним диастолическим ретроградным пиком, антероградным кровотоком в позднюю диастолу, прирост диаметра лучевой артерии при пробе с реактивной гиперемией составил 16%, суммарное время уменьшения диаметра артерии при холодовой пробе составило 3 минуты. Такая артерия пригодна для использования ее в качестве шунта и по данным прототипа, и по данным нашего исследования, что подтверждается гистологическим исследованием - артерия имеет нормальное строение.

Пример 2: пациент К. 48 лет, по данным ультразвуковой допплерографии имел кровоток турбулентного типа с расщеплением систолического пика, с замедлением времени спада в систолу, с отсутствием ретроградного кровотока в раннюю диастолу, с изменением кровотока в позднюю диастолу, прирост диаметра при пробе с реактивной гиперемией составил 0%, суммарное время уменьшения диаметра лучевой артерии при аппликации холодом 9 минут. Такая артерия непригодна в качестве кондуита и по данным прототипа, и по нашим данным, что подтверждается данными гистологии: выявлен кальциноз медии, выраженная гиперплазия интимы и медии.

Пример 3: пациент К. 55 лет имел турбулентный кровоток, с замедлением времени спада в систолу, с отсутствием кровотока в раннюю диастолу, прирост диаметра лучевой артерии при пробе с реактивной гиперемией составил 10%, суммарное время уменьшения диаметра артерии при холодовой пробе составило 5 минут. По данным прототипа такая артерия непригодна для использования ее в качестве шунта, а по нашим данным пригодна, что подтверждается данными гистологии: выявлена гиперплазия медии.

Пример 4: пациент Д. 56 лет имел нормальный ламинарный кровоток, с круто восходящей систолической составляющей, быстрым спадом в систолу, с ранним диастолическим ретроградным кровотоком, прирост диаметра лучевой артерии при пробе с реактивной гиперемией составил 3,4%, суммарное время уменьшения диаметра артерии при холодовой пробе составило 8 минут. Такая артерия по данным прототипа пригодна для использования ее в качестве шунта, а по нашим данным непригодна, что подтверждено данными интраоперационной биопсии: выявлено изменение морфологических и функциональных свойств лучевой артерии: гиперплазия интимы, выраженная гидропическая дистрофия гладкомышечных клеток медии и интимы, повышенная складчатость внутренней эластической мембраны, неровность внутреннего контура сосуда (признаки острого спазма). Использование такого сосуда может привести к интра- и послеоперационному спазму с осложнениями, угрожающими жизни пациента.

Пример 5: пациент Н. 57 лет, имел кровоток турбулентного типа, с замедлением времени спада в систолу, с отсутствием кровотока в раннюю диастолу, прирост диаметра лучевой артерии при пробе с реактивной гиперемией составил 8%, уменьшение диаметра лучевой артерии при аппликации холодом составило 4 минуты. По данным прототипа такая артерия непригодна для использования в качестве шунта. С учетом данных функциональных проб нами данные расценены как сомнительные, и дополнительно проведена медикаментозная проба с нитроглицерином. При пробе с нитроглицерином произошло увеличение диаметра сосуда на 12%, и нормализовался кровоток в позднюю систолическую фазу и в раннюю диастолическую фазу. Артерия была использована в качестве шунта. Возможность ее использования подтверждена данными гистологии: выявлено достаточно редкое явление - утолщение наружной оболочки сосуда (адвентиции), что не мешает использованию артерии. В наших исследования утолщение адвентиции встретилось лишь в 3% случаев.

Список литературы

1. Possati G, Gaudino M, Prati F, et al. Long-term results of the radial artery used for myocardial revascularization. Circulation. 2003; 108:1350-1354.

2. Chardigny С, Jebara VA, Acar С, et al. Vasoreactivity of the radial artery: comparison with the internal mammary artery and gastroepiploic arteries with implications for coronary artery surgery. Circulation. 1993; 88 (suppl II): II115-II127.

3. Carpentier A, Guermonprez JL, Deloche A, et al. The aorta-to-coronary radial artery bypass graft: a technique avoiding pathological changes in grafts. Ann Thorac Surg. 1973; 16:111-121.

4. Curtis JJ, Stoney WS, Alford WC, et al. Intimal hyperplasia: a cause of radial artery aortocoronary bypass graft failure. Ann Thorac Surg. 1975; 20: 628-635.

5. Maniar HS, Sundt TM, Barner HB, et al. Effect of target stenosis and location on radial artery graft patency. J Thorac Cardiovasc Surg. 2002; 123: 45-52.

6. Асаг С, Jebara VA, Portoghese M, et al. Revival of the radial artery for coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg. 1992; 54: 652-660.

7. Eduardo D. Gabe, Julio C. Figal, Jorge N. Wisner, Ruben Laguens. Radial artery graft vasospsm. Cardiosource. January 2001, volume 19, issuel: 102-104.

8. James Tatolis, FRACS, Brian F. Buxton, FRACS, John A. Fuller, FRACP. Patencies of 2127 arterial to coronary conduits over 15 years. Ann Thorac Surg. 2004; 77: 87-92.

9. Cable DG, Caccitolo JA, Pearson PJ, et al. New approachesto prevention and treatment of radial artery graft vasospasm. Circulation.1998; 98 (suppl): 1115-1122.

10. Alan R. Conant. PhD; Michael J. Shackcloth. FRCS; Aung Y. Oo. FRCS (CTh); Michael R. Chester. MRCP, MD; Alee W. M. Simpson, Dphil; Walid C. Dihmis, FRCS (CTh). Phenoxybenzamine treatment is insufficient to prevent spasm in the radial artery: the effect of other vasodilators. J Thorac Cardiovasc Surg. 2003; 126: 448-454.

11. В.А.Сандриков, Е.Д.Дутикова, Т.А.Буравихина, И.В.Жбанов, А.Г.Кротовский, Б.В.Шабалкин. Ультразвуковые методы исследования в оценке аутоартериальных шунтов для реваскуляризации миокарда. Хирургия сердца и сосудов. 2000 г. N 2, стр.63-66.

12. В.Г.Лелюк, С.Э.Лелюк. Ультразвуковая ангиология. Издательство "Реальное время." 1999 год. Москва.

Способ диагностики пригодности лучевой артерии для использования ее в качестве трансплантата при операциях аортокоронарного шунтирования, включающий ультразвуковое исследование лучевой артерии с доплеровским анализом в дооперационном периоде, отличающийся тем, что дополнительно проводят пробу с реактивной гиперемией и холодовую пробу и в случае регистрации ламинарного кровотока с круто восходящей систолической составляющей, с быстрым спадом в систолу, остроконечным пиком в систолу, с ранним диастолическим ретроградным пиком или без раннего диастолического ретроградного пика, антероградным кровотоком в позднюю диастолу или с турбулентным кровотоком, с круто восходящей систолической составляющей, с замедлением спада в систолу, без раннего диастолического ретроградного пика, с сохранением кровотока в позднюю диастолу, а также с приростом диаметра артерии при пробе с реактивной гиперемией 10% и более, и уменьшением диаметра артерии при холодовой пробе не более чем на 6 мин, лучевая артерия считается пригодной для использования в качестве шунта, в случае турбулентного кровотока с расщеплением систолического спада или систолического пика, с замедлением времени систолического спада, с отсутствием ретроградного кровотока в раннюю диастолу, с изменением кровотока в позднюю диастолу, с увеличением диаметра артерии при пробе с реактивной гиперемии менее 10% и суммарной длительностью сужения просвета артерии в ответ на воздействие холода 6 мин и более лучевая артерия считается непригодной для использования ее в качестве трансплантата, в остальных случаях необходимо дополнительное исследование с проведением медикаментозных проб.