Способ унилатеральной перфузии головного мозга при операциях на дуге аорты
Владельцы патента RU 2570286:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт кардиологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (RU)
Изобретение относится к медицине, в частности к сердечно-сосудистой хирургии. Устанавливают артериальную канюлю для антеградной перфузии головного мозга в предварительно анастомозированный с артерией синтетический протез. При этом последующую деканюляцию осуществляют клипированием протеза. Способ позволяет более точно мониторировать давление перфузии головного мозга, снизить число осложнений, связанных с канюляцией, провести деканюляцию без риска повреждения брахиоцефального ствола и зауживания его просвета. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к медицине, в частности к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано с целью защиты головного мозга от ишемии при операциях на дуге аорты.
По данным литературы [1] операционная летальность при реконструкции дуги аорты колеблется от 6 до 23%, при этом частота развития острых нарушений мозгового кровообращения составляет 2-16%, а преходящих нарушений мозгового кровообращения - от 5.6 до 37.9%.
На сегодняшний день существует несколько основных способов защиты головного мозга от гипоксии в условиях пережатия ветвей дуги аорты: циркуляторный арест в сочетании с глубокой гипотермией и различные варианты анте- и ретроградной перфузии головного мозга. Приведенные данные свидетельствуют о высокой значимости вопроса защиты головного мозга при операциях на грудной аорте, а также об отсутствии единого и эффективного способа снижения частоты мозговых осложнений.
Известен способ защиты головного мозга с использованием циркуляторного ареста и полной остановкой мозгового кровообращения в условиях глубокой гипотермии [1].
Недостатком данного способа является строго ограниченное время остановки мозгового кровообращения в зависимости от применяемой температуры, а достигаемая при этом глубокая гипотермия и связанное с ней увеличение времени искусственного кровообращения (более длительное охлаждение и согревание пациента) обусловливают повышение риска развития ряда осложнения в послеоперационном периоде: системная воспалительная реакция, коагулопатии, полиорганная недостаточность, неврологические расстройства и другие.
Известен способ вмешательств на дуге аорты с перфузией головного мозга в условиях умеренной гипотермии более 24°С, при этом антеградная перфузия как более физиологичный вариант имеет у хирургов предпочтение в сравнении с ретроградной. Антеградная перфузия головного мозга также имеет множество вариантов, среди них методы с селективной бигемисферальной перфузией через две или три ветви дуги аорты [2], моногемисферальная перфузия через брахиоцефальный ствол, правую подключичную или подмышечную артерию [3].
Бигемисферальный вариант перфузии головного мозга с точки зрения антигипоксической защиты, безусловно, является наиболее эффективным.
Недостатком данного способа является техническая сложность выполнения, высокий риск аэроэмболии. Кроме того, данный метод трудно применим при наличии диссекции аорты с распространением расслоения на ветви дуги аорты.
Известен способ перфузии головного мозга через канюляцию подключичной или подмышечной артерии.
Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.
Недостатком данного способа является значительное количество осложнений, связанных с канюляцией и локализацией канюлируемой артерии. Так, по данным литературы прямая канюляция в подключичную или подмышечную артерии в 11% случаев приводит к вынужденной переканюляции в бедренную артерию или аорту, при этом в 9% случаев отмечены осложнения, связанные с техникой канюляции [4] - повреждение артерии, либо диссекция [5]. Попытка непрямой канюляции подмышечной артерии через подшиваемый протез выявила мальперузию в 20% случаев. Описаны также и более редкие осложнения канюляции подключичной артерии - парез верхней конечности, парестезии [6].
Задачей изобретения является создание способа анеградной перфузии головного мозга, обеспечивающего адекватную и физиологичную перфузию головного мозга, при этом имеющего минимальное число осложнений.
Поставленная задача решается установкой артериальной канюли для антеградной перфузии головного мозга в одну из ветвей дуги аорты, а именно в брахиоцефальный ствол, через предварительно анастомозированный с артерией синтетический протез.
Новым в предлагаемом способе является канюляция в брахиоцефальный ствол через подшиваемый в артерию синтетический протез.
Техническим результатом является возможность более точного мониторирования давления перфузии головного мозга, снижение числа осложнений, связанных с канюляцией, а также возможность проведения деканюляции без риска повреждения брахиоцефального ствола и зауживания его просвета.
Осуществление перфузии в брахиоцефальный ствол обеспечивает антеградный поток непосредственно в левую общую сонную артерию, что обеспечивает точность показателей перфузионного давления головного мозга в сравнении с другими локализациями постановки канюли. Снижение числа осложнений, связанных с канюляцией достигается подшиванием протеза к стенке брахиоцефального ствола. При этом вскрывается просвет артерии, проводится адекватная ревизия просвета брахиоцефального ствола, что особенно важно при расслоении аорты, когда стенка артерий истончена и легко травмируема. Безопасная и нетравматичная деканюляция предлагаемого способа достигается простым клипированием протеза, вшитого в брахиоцефальный ствол, что позволяет избежать манипуляций на артерии.
Новые свойства проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не очевидные для специалиста. Идентичной совокупности свойств не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе. Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении для защиты головного мозга от гипоксии при операциях на аорте.
Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень», «промышленная применимость».
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему рисунков.
На рис. 1 изображена схема подключения пациента к аппарату искусственного кровообращения с использованием предлагаемого способа транспротезной канюляции брахиоцефального ствола при операциях на дуге аорты.
1. Артериальная канюля установлена в бедренную артерию.
2. Артериальная канюля установлена в синтетический протез, анастомозированный с БЦС.
3. Венозная канюля установлена в полость правого предсердия.
4. Дренаж левого желудочка установлен через правую верхнюю легочную вену.
На рис. 2 изображены этапы канюляции брахиоцефального ствола через синтетический протез.
1. Краевое пережатие брахиоцефального ствола.
2. Наложение анастомоза по типу «конец-в-бок» между синтетическим протезом и брахиоцефальным стволом.
3. Артериальная канюля установлена в протез, анастомозированный с брахиоцефальным стволом. Осуществляется антеградная перфузия головного мозга.
4. Протез клипирован.
Способ осуществляют следующим образом: после обработки операционного поля в условиях эндотрахеального наркоза выполняют полную продольную срединную стернотомию по принятой методике. Выделяют восходящий отдел аорты, дугу аорты, проксимальные отделы ветвей дуги аорты и начальный участок нисходящей аорты. Данные манипуляции могут быть выполнены в условиях параллельного искусственного кровообращения с помощью трансфеморальной канюляции (№1, рис. 1) при существовании опасности разрыва аорты. В отсутствие такой опасности артериальную канюлю устанавливают в протез, анастомозированный с БЦС (№2, рис. 2). Далее устанавливают венозную канюлю в полость правого предсердия (№3, рис. 1). С помощью искусственного кровообращения проводят системное охлаждение пациента до 24-28°С. В полость левого желудочка устанавливают дренаж через правую верхнюю легочную вену (№4 рис. 1).
Канюляция брахиоцефального ствола осуществляют следующим образом: выполняют боковое пережатие брахиоцефального ствола в проксимальном сегменте (№1, рис. 2), разрез стенки БЦС протяженностью около 1 см. Проводят ревизию внутреннего просвета артерии на предмет наличия расслоения. Формируют анастомоз между синтетическим протезом диаметром 8 мм и брахиоцефальным стволом по типу «конец в бок» (№2, рис. 2). Область анастомоза тщательно осушают и обрабатывают клеем «BioGleu» для предупреждения кровотечения на фоне системной гепаринизации пациента. Далее зажим с БЦС снимают, проводят проверку анастомоза на герметичность. В свободный конец синтетического протеза устанавливают канюлю соответствующего диаметра для проведения унилатеральной перфузии головного мозга (№3, рис. 2).
Таким образом при проведении основного этапа операции - реконструкции дуги аорты становится возможным пережатие одновременно всех ветвей дуги аорты без существенного снижения перфузии головного мозга, риска повреждения канюлируемой артерии, а кроме того, становится возможной адекватная ревизия проксимальных отделов ветвей дуги аорты (левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия) на предмет наличия расслоения. При этом в реальном времени анализируют адекватность перфузии головного мозга (измеряют сатурацию венозной крови головного мозга в обоих полушариях) и достаточность кровотока в левой верхней конечности (измеряют артериальное давления в лучевой артерии в сравнении с правой, перфузируемой через протез).
После проведения основного этапа операции и согревания пациента вшитый в БЦС протез клипируют металлическими скобками (№4, рис. 2) без риска повреждения стенки сосуда при деканюляции.
Пример.
Больная П., 61 год, поступила в кардиохирургическое отделение с диагнозом: Атеросклероз аорты. Расслаивающая аневризма аорты (I тип по ДеБейки).
Жалобы при поступлении на давящие боли за грудиной с иррадиацией в левую лопатку, вне связи с физической наргузкой.
По данным СКТ-аортографии: аневризматическое расширение восходящего отдела и дуги аорты с наличием расслоения стенки и частичным тромбированием ложного канала. Диаметр на уровне синусов Вальсальвы 42 мм, сино-тубулярное сочленение 43 мм, восходящая аорта 52 мм, дуга аорты 49 мм, нисходящая аорта 26 мм.
Пациентке выполнена хирургическая операция: Протезирование аортального клапана и восходящей аорты клапансодержащим кондуитом «Carbomedics №21», стентирование нисходящей аорты гибридным стент-графтом «Evita open plus 28 мм», дебраншинг дуги аорты бифуркационным протезом «InterGard 18:9:9» в условиях искусственного кровообращения, фармакохолодовой кардиоплегии, антеградной унилатеральной перфузии головного мозга, циркуляторного ареста и гипотермии 25°С.
После вводной анестезии и обработки операционного поля выполнен хирургический доступ - полная продольная срединная стернотомия. Произведено выделение дуги аорты, проксимальной части нисходящей аорты и проксимальных участков ветвей дуги. При ревизии диаметр восходящего отдела аорты до 8 см.
Выполнено краевое пережатие брахиоцефального ствола в его проксимальной части. После вскрытия проведена ревизия просвета БИС - расслоение не выявлено. Наложен анастомоз между БЦС и сосудистым протезом по типу «конец в бок». Анастомоз дополнительно обработан клеем «BioGlue». В протез установлена артериальная канюля для проведения антеградной унилатеральной перфузии головного мозга.
Подключение к аппарату искусственного кровообращения по схеме: брахиоцефальный ствол, общая бедренная артерия - правое предсердие. Начато искусственное кровообращение и перфузионное охлаждение до температуры в носоглотке 25°С.
В ходе операции при ревизии внутреннего просвета аорты выявлено: фенестрация интимы стенки аорты в области некоронарного синуса с распространением расслоения на дугу аорты.
После протезирования аортального клапана и восходящей аорты проведен циркуляторный арест (продолжительность 52 минуты) для установки стент-графта в нисходящий отдел аорты. При этом продолжалась унилатеральная перфузия головного мозга через брахиоцефальный ствол.
После завершения операции пациентка переведена в палату интенсивной терапии.
Продолжительность искусственного кровообращения составила 454 минуты, время пережатия аорты - 255 минут.
Интраоперационные показатели гемодинамики и сатурации венозной крови головного мозга, фиксировавшиеся на всех этапах операции, свидетельствуют о достаточности унилатеральной перфузии головного мозга через брахиоцефальный ствол у данной пациентки. Значимого снижения перфузионных показателей не отмечено.
| Показатель | Слева | Справа | ||
| АД, мм рт.ст. | SvO2 ГМ. % | АД, мм рт.ст. | SvO2 ГМ, % | |
| Исходные значения | 122/66 | 56 | 127/65 | 57 |
| Краевое пережатие БЦС | 124/70 | 60 | 84/60 | 62 |
| Снят краевой зажим | 99/57 | 59 | 100/58 | 60 |
| Начало ИК | 72/65 | 65 | 70/64 | 69 |
| Цируляторный арест с АПГМ | 18/17 | 71 | 90/60 | 76 |
| Конец ареста | 32/31 | 65 | 100/70 | 67 |
| Согревание | 31/31 | 66 | 114/80 | 67 |
| Конец ИК | 110/50 | 62 | 100/45 | 61 |
| Конец операции | 90/55 | 51 | 80/50 | 51 |
Через 12 часов после окончания операции больная в сознании, доступна контакту, выполняет простые просьбы. Неврологический статус без очаговой симптоматики и менингеальных знаков. Больная находилась на продленной ИВЛ 12 суток, седатировалась, однако при отключении седации на всех этапах лечения элементы сознания восстанавливались. Общее время пребывания больной в палате интенсивной терапии - 13 суток. Пациентка выписана из стационара в удовлетворительном состоянии на 38 сутки после операции без неврологического дефицита.
Предлагаемый в качестве изобретения способ апробирована на 35 больных и позволяет точно мониторировать давление перфузии головного мозга, избежать осложнений связанных с канюляцией, а также проводить деканюляцию без риска повреждения брахиоцефального ствола и зауживания его просвета.
Список литературы
1. Ю.В. Белов, Э.Р. Чарчян, Н.Ю. Стогний. Защита головного мозга в реконструктивной хирургии дуги аорты (обзор литературы). Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия 2010; 4:49.
2. Патент US 6736790 Method and system for selective or isolated integrate cerebral perfusion and cooling.
3. Preventza O, Bakaeen FG, Stephens EH, Trocciola SM, de la Cruz KI, Coselli JS. Innominate artery cannulation: an alternative to femoral or axillary cannulation for arterial inflow in proximal aortic surgery. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013 Mar:145 (3 Suppl): S191-6. doi: 10.1016/j.jtcvs.2012.11.061. Epub2012 Dec 20.
4. Thomas Schachner, Johann Nagiller, Anne Zimmer, Guenther Laufer and Johannes Bonatti. Technical problems and complications of axillary artery cannulation. Eur.1 Cardiothorac Surg. 2005 Apr; 27(4):634-7.
5. Chris K. Rokkas, Dimitrios Angouras. Themistokles Chamogeorgakis. Constantine E. Anagnostopoulos. Acute intraoperative aortic dissection following axillary artery cannulation. Interactive CardioVascular and Thoracic Surgery 7 (2008) 288-289.
6. Nevzat Erdil, Bektas Battaloglu. An unusual complication related to axillary artery cannulation for acute type A aurtic dissection repair. Turk Gogus Kalp Dama 2012; 20 (1): 179-180.
Способ унилатеральной перфузии головного мозга при операциях на дуге аорты, заключающийся в установке артериальной канюли для антеградной перфузии головного мозга в одну из ветвей дуги аорты, а именно брахоцефальный ствол, отличающийся тем, что канюлю устанавливают в предварительно анастомозированный с артерией синтетический протез, а деканюляцию осуществляют клипированием протеза.
