Наш опыт изолированного протезирования аортального клапана

Резюме

Более 50 лет протезирование аортального клапана является наиболее эффективным методом хирургического лечения с низкими показателями летальности и осложнений, позволяющим увеличить продолжительность и качество жизни больных. С апреля 2009 г. по сентябрь 2014 г. в нашем центре было выполнено 353 изолированных протезирования аортального клапана, из них 194 (55%) биопротезирования (1-я группа) и в 159 (45%) случаях использовались механические протезы (2-я группа). В 1-й группе в раннем послеоперационном периоде возникли следующие осложнения: тромбоз протеза - 1 (0,5%), тампонада сердца - 1 (0,5%), геморрагический инсульт - 1 (0,5%). Летальность - 2 (1%) пациента. Во 2-й группе: острая почечная недостаточность - 1 (0,6%), тампонада сердца - 4 (2,5%), мезентериальный тромбоз - 1 (0,6%), АВ-блокада III ст. - 1 (0,6%), коронароспазм - 1 (0,6%), острое нарушение мозгового кровообращения - 3 (1,9%), полиорганная недостаточность - 1 (0,6%), летальность - 4 (2,5%) пациента. Наше исследование показало эффективность хирургического лечения патологии аортального клапана. В группах больных с механическим и биологическим протезированием результаты соизмеримы. Ряд осложнений при механическом протезировании возник из-за неадекватного приема варфарина и отсутствия контроля международного нормализованного отношения. Выбор протеза аортального клапана - сложная задача. Необходимо максимально доступно донести информацию больным обо всех преимуществах и недостатках различных видов протезов и совместно выбрать нужный.

Ключевые слова:протезирование аортального клапана, механический протез, биологический протез

Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. - 2014. - № 4. - С. 26-30.

Протезирование аортального клапана - одно из самых распространенных кардиохирургических вмешательств. Для выполнения данной операции наиболее часто используются биологические или механические протезы. Каждый вид протеза имеет свои положительные и отрицательные качества. Риск развития структурных изменений биологических клапанов увеличивается со временем и уменьшается с увеличением возраста больного. В противоположность этому больные, которым было выполнено протезирование аортального клапана механическим протезом, нуждаются в пожизненном приеме непрямых антикоагулянтов, на фоне которых риск развития кровотечений с увеличением возраста больных повышается.

Операция протезирования аортального клапана берет свое начало до эры использования искусственного кровообращения в кардиохирургии. В 1952 г. Cyarles Hufnagel (профессор экспериментальной хирургии, Вашингтон) впервые имплантировал шариковый протез в нисходящий отдел аорты. Более 200 протезов были использованы при аортальной недостаточности, некоторые из них функционировали свыше 30 лет [1, 11].

После внедрения аппарата искусственного кровообращения и появления возможности выполнять вмешательства на открытом сердце Harken и Birtwell разработали шариковый протез, который был впервые имплантирован в 1960 г. [1, 10] Starr и соавт. выполнили имплантацию шарикового протеза в ортотопическую позицию в 1963 г. Данная конструкция протеза обеспечивала его нормальную функциональность до 40 лет [16]. Несмотря на прогресс в лечении патологии аортального клапана, использование шариковых протезов сопровождалось рядом гемодинамических проблем (маленькая площадь эффективного отверстия, большой размер, турбулентный поток) и тромбоэмболическими осложнениями (гемолиз и тромбоз). Применение данных протезов требовало интенсивного использования антикоагулянтной терапии [7]. Для решения данных проблем был разработан протез, где шариковая конструкция была заменена диском. В 1968 г. впервые был использован моностворчатый протез меньшей массы, который позволял увеличить площадь эффективного отверстия и обеспечить более физиологичный кровоток за счет увеличения угла открытия створки протеза [6]. Самыми популярными протезами были Bjork-Shiley и Medtronic Hall. Основные проблемы при использовании данных протезов - поломка механизма, держащего диск, эмболии, неосевой поток, приводящий к турбулентному кровотоку и, как следствие, гемолизу [14].

В 1977 г. был разработан механический протез III поколения - компания St. Jude Medical (SJM) выпустила двустворчатый карбоновый протез [6, 8].

В последующем модифицируя его, удалось достигнуть приемлемых результатов, обеспечивающих низкие величины частоты тромбо-эмболических осложнений, транспротезного градиента и частоты возникновения гемолиза [5, 8, 17]. Двустворчатая конструкция протеза аортального клапана используется в моделях большинства современных производителей: ATS Medical Prosthesis, Sulzer CarboMedics и Sorin, Мединж и др. С момента разработки двустворчатого аортального клапана в мире было выполнено более 2,1 млн имплантаций [5, 17].

Параллельно с развитием механических протезов аортального клапана совершенствовалась конструкция биопротезов. Murrey в 1956 г. впервые разработал метод имплантации гомогенного аортального клапана в нисходящий отдел аорты, а спустя 6 лет Kerwin и соавт. выполнили данную операцию [13]. Первая ортотопическая имплантация гомогенного аортального клапана была проведена в 1962 г. Barratt-Boyes [2]. Sening внедрил способ протезирования аортального клапана с использованием биологического материала f. lata [12, 15]. Для производства гетерогенных клапанов использовались непосредственно клапаны и различные биологические материалы от животных. Наибольшее распространение получили свиные биологические и бычьи перикардиальные клапаны. При производстве свиных клапанов сначала удаляли жировую клетчатку, аортальную ткань и миокард перегородки, далее удаляли антигенные факторы (клетки клапана) и стабилизировали клапанную ткань. Первоначально для достижения этих целей использовали формальдегид, впоследствии стали применять глютаральдегид, так как он способен к двухсторонней стабилизации молекул коллагена [17]. Впервые имплантацию свиного протеза аортального клапана выполнил Binet в 1965 г. [3]. Метод фиксации биологических тканей с использованием глютаральдегида был разработан Carpentier и соавт. в 1967 г. [4]. За последние 40 лет данная методика претерпела ряд изменений, которые увеличивают продолжительность функционирования биопротезов.

Бесклеточные аортальные и митральный ксено-биопротезы впервые в мире были разработаны и внедрены в клиническую практику отечественными хирургами [18].

Для оценки эффективности использования биологических и механических протезов был проведен ряд мультицентровых рандомизированных исследований, которые выявили, что продолжительность жизни у больных с механическими и биологическими протезами сравнима. Частота встречаемости эмболических осложнений и инфекционного эндокардита одинакова, но частота встречаемости геморрагических осложнений значительно выше у больных с механическими клапанами, причем данный показатель возрастает с увеличением возраста больных. В свою очередь частота реопераций вследствие структурных изменений протеза аортального клапана значительно выше при использовании биопротезов, но частота встречаемости данного осложнения значительно ниже у возрастных больных [9]. Полученные данные оправдывают использование биологических протезов у лиц старше 65 лет. Вопрос выбора протеза аортального клапана нужно обсуждать с каждым больным, подбирая оптимальный вариант с учетом всех индивидуальных факторов риска.

Цель данного исследования - сравнительный анализ эффективности использования биологических и механических протезов при патологии аортального клапана.

Материал и методы

С апреля 2009 г. по сентябрь 2014 г. в нашем центре было выполнено 353 изолированных протезирования аортального клапана, из них 194 (55%) биопротезирования (1-я группа), в 159 (45%) случаях использовались механические протезы (2-я группа).

В 1-й группе прооперировано 92 (47,4%) женщины и 102 (52,6%) мужчины, средний возраст - 64,2±6,8 лет, у большинства больных клиника сердечной недостаточности соответствовала 3 функциональному классу (ФК) по классификации NYHA. По данным эхокардиоскопии (ЭхоКС), средняя фракция выброса (ФВ) - 56,7±8,1%, средний конечный систолический объем (КСО) - 56,0±8,1 мл, средний конечный диастолический объем (КДО) - 130,0±51,7 мл.

Во 2-й группе было 65 (41%) женщин, 94 (59%) мужчины, средний возраст 54,7±7,1 лет, у большинства больных сердечная недостаточность, как и в 1-й группе, соответствовала 3 ФК по NYHA. По данным ЭхоКС: средняя ФВ - 52,8±7,2%, средний КСО - 63,5±32,1 мл, средний КДО - 135,7±48,4 мл (табл. 1).

В 1-й группе среднее время искусственного кровообращения (ИК) составило 100,4±35,3 мин, среднее время ишемии миокарда (ИМ) - 73,5± 23,5 мин. У большинства больных использовались биологические протезы Biomedica. Аортоануло- пластика по Manouguian и по Nicks выполнена 4 (2%) пациентам, миоэктомия - 2 (1%), окутывание восходящего отдела аорты - 2 (1%).

Во 2-й группе среднее время ИК - 120,3± 44,7 мин, среднее время - ИМ 76,9±25,3 мин. Наиболее часто использовались протезы "МедИнж", Carbomedics, On-X, ATS.

Результаты

В 1-й группе в раннем послеоперационном периоде возникли следующие осложнения: тромбоз протеза - 1 (0,5%), тампонада сердца - 1 (0,5%), геморрагический инсульт - 1 (0,5%). Летальность - 2 (1%) пациента.

Во 2-й группе: острая почечная недостаточность - 1 (0,6%), тампонада сердца - 4 (2,5%), мезентериальный тромбоз - 1 (0,6%), АВ-блокада III ст. - 1 (0,6%), коронароспазм - 1 (0,6%), острое нарушение мозгового кровообращения - 3 (1,9%), полиорганная недостаточность - 1 (0,6%), летальность - 4 (2,5%) пациента (табл. 2).

В 1-й группе отдаленные результаты были прослежены у 98 человек. У большинства больных отмечались субъективное улучшение самочувствия, снижение класса сердечной недостаточности. По данным ЭхоКС: средняя ФВ - 57,4±5,6% (исходно 56,7±8,1%), снижение объемных показателей левого желудочка (ЛЖ): сред- ний КСО - 47,4±21,2 мл (56,0±8,1 мл) (р<0,001), средний КДО - 108,8±32,9 мл (130,0±51,7 мл) (р<0,001).

Во 2-й группе также у 98 человек были проанализированы отдаленные результаты. Тромбоз протеза развился у 4 человек: в 3 наблюдениях использовали механический протез "Карбоникс", в 1 - "Мединж". Парапротезная фистула развилась у 1 пациента, протезный эндокардит - у 1 пациента, острый инфаркт миокарда - у 1 пациента. По данным ЭхоКС, средняя ФВ - 64±4,3% (52,8±7,2%), также выявлено уменьшение объемных показателей ЛЖ: средний КДО - 125,4±24,5 мл (135,7±48,4 мл) (р<0,001), средний КСО - 57,6±16,7 мл (63,5±32,1 мл) (p<0,001) (табл. 3).

Обсуждение и выводы

Более 50 лет протезирование аортального клапана является наиболее эффективным методом хирургического лечения с низкими показателями летальности и осложнений, позволяющими увеличить продолжительность и качество жизни больных. Существует 2 вида протезов аортального клапана, причем каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. При использовании механических клапанов возникает необходимость приема непрямых антикоагулянтов (варфарин) и постоянного контроля международного нормализованного отношения (МНО). На фоне использования варфарина возрастает риск возникновения кровотечений, геморрагических инсультов, причем с увеличением возраста больных частота данных осложнений повышается. При использовании биопротезов необходимость в приеме варфарина отпадает, но с течением времени у данного вида протезов возникают структурные изменения, приводящие к их дисфункции. Данное осложнение развивается быстрее и чаще у более молодых пациентов, а следовательно, биопротезирование аортального клапана целесообразнее выполнять у более пожилых больных. Также необходимо учитывать, что существует группа больных, ведущих активный образ жизни и не желающих принимать непрямые антикоагулянты. У беременных женщин и у лиц с непереносимостью непрямых антикоагулянтов более оправданно биопротезирование.

Наше исследование показало эффективность хирургического лечения патологии аортального клапана. В группах больных с механическим и биологическим протезированием ближайшие и отдаленные результаты соизмеримы. Ряд осложнений в отдаленном периоде при механическом протезировании возник из-за неадекватного приема варфарина и отсутствия контроля МНО. Клинически и по данным ЭХО КС отмечается положительная динамика в обеих группах.

Выбор протеза аортального клапана - сложная задача. Необходимо максимально доступно донести информацию больным обо всех преимуществах и недостатках различных видов протезов и совместно выбрать оптимальный.

Литература

1. Дземешкевич С.Л., Стивенсон Л.У., Алекси-Месхишвили В.В. Болезни аортального клапана. - М.: ГЭОТАР- Мед, 2004. - С. 10-23.

2. Barratt-Boyes B.G. Homograft aortic valve replacement in aortic incompetence and stenosis // Thorax. - 1964. - Vol. 19. - P. 129-131.

3. Binet J., Duran C., Carpentier A., Langlois J. Heterologous aortic valve transplantation // Lancet. - 1965. - Vol. 286. - P. 1275.

4. Carpentier A., Lemaigre G., Robert L. et al. Biological factors affecting long-term results of valvular heterografts // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1969. - Vol. 58. - P. 467-483.

5. Chambers J., Roxburgh J., Blauth C. et al. A randomized comparison of the MCRI On-X and Carbomedics Top Hat bileaflet mechanical replacement aortic valves: early postoperative hemoduynamic function and clinical events // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 2005. - Vol. 130. - P. 759-764.

6. Emery R., Emery A., Knutsen A. et al. Aortic valve replacement with a mechanical cardiac valve prosthesis // Cardiac Surgery in the Adult. - 3rd ed. / Cohn L. - N.Y.; Chicago; San Francisco: McGraw Hill Medical, 2008. - P. 841-854.

7. Ezekowitz M. Anticoagulation management of valve replacement patients // J. Heart Valve Dis. - 2002. - Vol. 11, suppl. 1. - P. S56-S60.

8. Gott V., Alejo D., Cameron D. Mechanical heart valves: 50 years of evolution // Ann. Thorac. Surg. - 2003. - Vol. 76. - P. S2230-S2239.

9. Hammermeister K., Gulshan K. Sethi, William G. Henderson et al. Outcomes 15 years after valve replacement with a mechanical versus a bioprosthetic valve: Final report of the Veterans Affairs randomized trial // J. Am. Coll. Cardiol. - 2000. - Vol. 36, N 4. - P. 1052-1058.

10. Harken D.E., Taylor W.J., Lefemine A.A. et al. Aortic valve replacement with a caged ball valve // Am. J. Cardiol. - 1962. - Vol. 9, N 2. - P. 292-299.

11. Hufnagel C.A., Harvey W.P. Surgical correction of aortic insufficiency // Bull. Georgetown Univ. Med. Center. - 1953. - Vol. 6. - P. 60-61.

12. Ionescu M., Ross D. Heart-valve replacement with autologous fascia lata // Lancet. - 1969. - Vol. 2. - P. 335-338.

13. Murray G. Homologous aortic valve segment transplant as surgical treatment for aortic and mitral insufficiency // Angiology. - 1956. - Vol. 7. - P. 466-471.

14. Oxenham H., Bloomfield P., Wheatley D. et al. Twenty-year comparison of a Bjork-Shilley mechanical heart valve with porcine bioprostheses // Heart. - 2003. - Vol. 89. - P.715.

15. Senning A. Fascia lata replacement of aortic valves // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1967. - Vol. 54. - P. 465-470.

16. Starr A., Edwards W., McCord M. et al. Aortic replacement // Circulation. - 1963. - Vol. 27. - P. 779.

17. Walther T., Falk V., Tiggers R. et al. Comparison of On-X and SJM HP bileaflet aortic valves // J. Heart Valve Dis. - 2000. - Vol. 9. - P. 403-407.

18. Dzemeshkevich S.L., Konstantinov B.A., Gromova G.V. et al. The mitral valve replacement by the new type bioprostheses (features of design and long-term results) // J. Cardiovasc. Surg. - 1994. - Vol. 35, N 6 (Suppl 1). - Р. 189.