Способ и катетерное устройство, имеющее накачиваемый баллон, для динамического регулирования венозного возврата к сердцу

Группа изобретений относится к медицине, а именно к кардиологии и кардиохирургии, и может быть использована при лечении пациентов с застойной сердечной недостаточностью. Предложено катетерное устройство для динамического регулирования венозного возврата, включающее двунаправленный катетер, который имеет ближний конец, накачиваемый баллон, устанавливаемый на катетере. При этом указанный баллон изготовлен из гибкого материала, расширяющегося для увеличения объема баллона. Катетер имеет внешнюю поверхность, включающую пазы, направленные параллельно его продольной оси, и дальний винт, закрепляющий катетер на стенке нижней полой вены. Также предложен способ установки катетерного устройства, при котором осуществляют введение двунаправленного катетера с накачиваемым баллоном через подключичную вену. Катетер фиксируют на стенке полой вены с помощью дальнего винта. Баллон фиксируют рядом с выходом нижней полой вены с последующим его накачиванием физраствором или раствором глюкозы. Группа изобретений обеспечивает механическое регулирование увеличенного венозного возвратного потока у пациентов при одновременной простоте использования кататерного устройства. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

 

Описание уровня техники

Давно известно, что пациенты, страдающие застойной сердечной недостаточностью, имеют увеличенный венозный возврат к сердцу (увеличение преднагрузки) и тяжелую легочную гиперемию, так что необходимо уменьшать венозный возврат для улучшения симптомов легочной гиперемии и застойной сердечной недостаточности. Первая попытка облегчить это заболевание заключалась в использовании кровопусканий и жгутов на нижних конечностях, чтобы уменьшить такой повышенный венозный возврат (уменьшить преднагрузку) для улучшения такой застойной симптоматологии.

Позднее и для уменьшения такой преднагрузки стали широко применять ртутные диуретики. Потом было предложено использовать сильные петлевые диуретики, такие как фуросемид и буметанид, которые позволяют быстро уменьшить венозный возврат. Однако эти лекарства оказывают вредное воздействие на почечную функцию пациента, такие как гидроэлектролитические нарушения и почечная недостаточность.

Поскольку проблемы с повышенной преднагрузкой продолжались, рассматривался вопрос использования нитридов и нитратов из-за того, что эти соединения приводят к дилатации венозного ложа, вызывая уменьшение венозного возврата и улучшение симптомов на короткое время. Тем не менее, из-за проблем переносимости при этом типе медикаментов их действие проходило через несколько месяцев, и, кроме того, у многих пациентов наблюдались побочные эффекты, такие как головные боли, которые затрудняли использование этих медицинских препаратов в течение длительных периодов времени.

В результате внедрения блокаторов рецепторов альдостерона (спиронолактона) стало возможным уменьшить удержание физрастворов, а также венозный возврат.

После появилась новая фармакологическая альтернатива, заключающаяся в лекарствах, которые блокируют образование ангиотензина, создавая уменьшение венозного возврата и улучшая качество жизни пациентов с сердечной недостаточностью.

Позднее рекомендовали использование бета-блокаторов последнего поколения типа карведилола, это дало значительные выгоды для пациентов с сердечной недостаточностью, являясь для них лучшим выбором.

Антагонисты рецепторов V1-V2 нейрогормональной оси аргинина-вазопрессина (например, товалтан, кониваптан) использовали для снижения содержания воды в теле и уменьшения венозного возврата, а также типичных симптомов легочной гиперемии на короткий период.

Использование стволовых клеток для лечения застойной сердечной недостаточности было рассмотрено на ежегодном заседании Американской ассоциации сердца в 2007 году, и вывод этого заседания заключался в том, что такое использование дает небольшие улучшения функции выброса левым желудочком и что более хорошие результаты могут быть получены только при снижении преднагрузки посредством назначения диуретиков. Очевидно, что хорошее воздействие на преднагрузку очень важно для улучшения работы левого желудочка облегчения легочной гиперемии у пациентов с застойной сердечной недостаточностью.

Наконец и в крайних случаях, когда все известные терапевтические меры не дают результата, были опробованы механические методы уменьшения венозного возврата путем удаления влаги из тела посредством диализа и ультрафильтрации. Такие методы улучшают симптомы, которые обычны при застойной сердечной недостаточности, но в течение коротких периодов времени, после которых тело возвращалось к прежнему состоянию, венозный возврат и легочная гиперемия увеличивались.

Цели изобретения

Одна цель изобретения заключается в том, чтобы найти быстрый и эффективный путь решения вышеуказанных проблем посредством механического регулирования венозного возврата у пациентов, страдающих застойной сердечной недостаточностью.

Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить катетер для такого регулирования, имеющий накачиваемый баллон, который можно регулировать по объему и наполнять снаружи физраствором для выполнения такого регулирования.

Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы обеспечить, после того как такие катетер/баллон размещены и зафиксированы через левую подключичную артерию и правое предсердие в ближней части нижней полой вены и до места рядом с выходом из нижней полой вены, мгновенную динамическую циклическую окклюзию, чтобы регулировать поток из нижней полой вены в направлении правого предсердия.

Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить баллон, который можно фиксировать или закреплять в выбранном месте в полой вене посредством втягивающегося винта.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - общий схематический вид баллона согласно изобретению, на котором показаны увеличенные детали фиксирующего элемента и накачиваемого баллона, где: а) вид в продольном разрезе; b) вид в поперечном разрезе; с) вид в сагиттальном сечении и d) увеличенная часть с вида b).

Фиг.2 - вид, на котором показан баллон, помещенный в полую вену, на стадии выдоха.

Фиг.3 - вид, на котором показан баллон, помещенный в полую вену, на стадии вдоха.

Поэтому цель настоящего изобретения, как сказано выше, заключается в том, чтобы предложить способ и устройство для механического регулирования увеличенного венозного возврата (или преднагрузки) у пациентов, страдающих застойной сердечной недостаточностью, и такой способ основан на применении катетера, имеющего накачиваемый регулируемый баллон, который может быть наполнен физраствором извне тела.

Такие катетер и баллон вводят через подключичную вену и правое предсердие до ближней части нижней полой вены, где их фиксируют на ее задней стенке. Таким образом, баллон закреплен очень близко к выходу из нижней полой вены, где вдыхательное спадение больше. Он последовательно накачивается до заданной точки, которая соответствует требованиям к окклюзии вены. Надутый баллон создает циклическую и мгновенную окклюзию согласно продолжающейся последовательности вдыхательных спадений стенок (время вдыхательного спадения: одна секунда) и выдохов. Таким образом, достигается регулируемый поток из нижней полой вены в направлении правого предсердия.

Поэтому снижаются условия нагрузки на правое предсердие и правый желудочек. Этот цикл повторяется при каждом вдохе, препятствуя увеличению объема потока, создаваемого при каждом вдохе, поэтому достигается благоприятный мгновенный объем и, следовательно, снижается давление наполнения в правом и левом желудочках. В результате этого достигается благоприятное воздействие на симптомы легочной гиперемии, а также на диастолические диаметры обоих желудочков и желудочковый выброс.

Эта модель мгновенного и динамического регулирования потока, кроме того, выгодна в том смысле, что баллон может быть легко установлен специалистом в данной области, можно вносить изменения на месте без каких-либо неудобств и внешней энергии для работы не требуется, поскольку регулирование потока осуществляется телом пациента при дыхании. Более того, баллон может быть легко снят снаружи при необходимости путем опорожнения его содержимого.

Предлагаемый автором изобретения способ регулировки баллона и достижения адекватного эффекта регулирования в каждом случае или в каждой ситуации с пациентом можно пояснить в общем на следующих примерах с помощью соответствующих чертежей, прилагаемых к настоящему описанию.

Пример 1

После локализации нижней полой вены пациента посредством двумерной эхокардиографии в подреберном положении и измерения диаметра полой вены во время выдоха (например, 2 см) измеряют ее спадение, которое обычно составляет 50%, то есть сокращение диаметра на 1 см.

В этих условиях баллон необходимо надуть до 1 см, чтобы заполнить остающееся пространство, получив таким образом окклюзию 100% на одну секунду (вдох).

Пример 2

В случае когда нижняя полая вена имеет размер 2,0 см и вдыхательное спадение составляет 40%, уменьшение диаметра в таком кровеносном сосуде должно составлять приблизительно 1,26 см. Тогда баллон необходимо надуть на такую же величину, чтобы восполнить сократившийся диаметр, таким образом достигая 100% окклюзии, которая желательна при вдохе. Достигается динамическое регулирование потока. На стадии последующего выдоха полая вена возвращается к ее нормальному диаметру, пропуская поток.

Теперь со ссылками на чертежи, прилагаемые к настоящему описанию, на которых можно видеть, что узел катетера/баллона 1 имеет двунаправленное разветвление 4 в направлении его ближнего конца, причем одна ветвь идет к цилиндрическому телу 2, имеющему поршень для нагнетания жидкости (физраствора или раствора глюкозы) во внутреннее пространство баллона 5, и другая ветвь является оболочкой 3 для провода, соединенного с дальним винтом 6, чтобы закрепить катетер на стенке нижней полой вены. Нагнетательное тело 2 имеет внутренний обратный клапан (не показан) для предотвращения выхода нагнетаемой жидкости из баллона 5. Как можно видеть на детали ~А на Фиг.1, такой баллон 5 выполнен в форме яйца, чтобы смягчать поток крови. Кроме того, он имеет пазы на поверхности, направленные параллельно продольной оси. Баллон 5 может быть накачан по своему большему диаметру от 1 см до 2 см при наполнении физраствором или раствором глюкозы. Он имеет стенку толщиной 1 мм, на которой предусмотрены наружные пазы (глубиной 0,5 мм и шириной 1 мм) для облегчения расширения баллона при накачке физраствором или раствором глюкозы через катетер.

На Фиг.2 и 3 схематически показано, как работает предложенный здесь способ, при том предположении, что он применяется к пациенту, страдающему застойной сердечной недостаточностью. На Фиг.2 показана часть нижней полой вены, которая соответствует зоне слияния, в которой соединяются полая вена и печеночная вена. Полая вена находится в стадии выдоха и на этой стадии расширена до 2 см в диаметре. Баллон 5 (диаметр = 1 см), ранее введенный в полую вену, расположен рядом с выходом из печеночной вены из-за основного пространства вдыхательного спадения. Можно видеть, что в этом состоянии выдоха поток крови проходит в сущности беспрепятственно и без введенного баллона может каким-то образом влиять на упомянутый проход.

На Фиг.3 показана полая вена на стадии вдоха, имеющая диаметр 1 см, которая сейчас имеет такой же диаметр, как и баллон, и создает самоокклюзию сосуда (которая является поставленной целью) на время, равное приблизительно одной секунде (время вдыхательного спадения). После истечения этого времени вена возвращается к стадии выдоха, снова позволяя проходить потоку крови, как показано на Фиг.2. Венозный возврат или преднагрузка снижается из-за мгновенного уменьшения потока, а также уменьшения давления наполнения на правом и левом желудочках, как сказано выше.

1. Катетерное устройство для динамического регулирования венозного возврата, включающее:
двунаправленный катетер, имеющий ближний конец;
накачиваемый баллон, устанавливаемый на катетере, причем указанный баллон:
изготовлен из гибкого материала, расширяющегося для увеличения объема баллона, и
имеет внешнюю поверхность, включающую пазы, направленные параллельно продольной оси; и
дальний винт, закрепляющий катетер на стенке нижней полой вены.

2. Устройство по п. 1, которое включает обратный клапан для предотвращения выхода нагнетаемой жидкости из баллона.

3. Устройство по п. 1, в котором упомянутые пазы имеют глубину 0,5 мм и ширину 1 мм.

4. Устройство по п. 1, в котором дальний винт выполнен в виде втягивающегося винта.

5. Устройство по п. 4, содержащее двунаправленное разветвление в направлении его ближнего конца, причем одна ветвь идет к цилиндрическому телу, имеющему поршень для нагнетания жидкости во внутреннее пространство баллона, и другая ветвь является оболочкой для провода, соединенного с дальним винтом, чтобы закрепить баллон на стенке нижней полой вены.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что баллон имеет яйцевидную форму и способен увеличивать свой объем от 1 до 2 см³.

7. Способ установки катетера по п. 1, включающий:
введение через подключичную вену двунаправленного катетера, несущего накачиваемый баллон;
фиксацию катетера на стенке полой вены с помощью дальнего винта;
фиксацию баллона рядом с выходом нижней полой вены; и
накачивание баллона физраствором или раствором глюкозы.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что двунаправленный катетер содержит две ветви, причем первая позволяет заполнять баллон, а вторая позволяет через провод управлять винтом, закрепляющим катетер на стенке нижней полой вены.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что накачивание включает накачивание баллона до диаметра, соответствующего диаметру полой вены на стадии вдоха.