Протезы кровеносных сосудов и клапанов сердца

ПРОТЕЗИРОВАНИЕ КЛАПАНОВ СЕРДЦА – операция замены протезом пораженного клапана сердца. Чаще всего заменяют митральный (левый предсердно-желудочковый) клапан и клапаны аорты у больных с приобретенными или врожденными изменениями структуры и функции клапанного аппарата. Во многих случаях замена пораженного клапана протезом – единственная возможность нормализации гемодинамики и восстановления здоровья и работоспособности больного.

История

Современные возможности хирургии клапанов сердца связаны с внедрением в клин, практику аппарата искусственного кровообращения (см. Искусственное кровообращение), что позволило оперировать на остановленном сердце со вскрытием его полостей. Большой вклад в создание протезов клапанов внесли Старр (A. Starr), Бьёрк (V. Bjork), Карпантье (А. Carpentier). Б. В. Петровский, H. М. Амо-C. . В. И. Бураковский, Б. П. Зверев, А. М. Марцинкявичус, В. И. Шумаков.

Впервые в клин, практике П. к. с. произвел Хуфнагель (Ch. A. Hufnagel) с соавт. (1954). Примененный им протез клапана был выполнен из метилметакрилата и представлял собой шар. движущийся внутри жесткого цилиндра.

Для П. к. с. используют механические и биологические (тканевые) протезы. Общие медико-технические требования к ним (независимо от конструктивных особенностей): долговечность функции: минимальная инерционность запирательного элемента. обеспечивающая низкий градиент (разницу давления) на уровне протеза и отсутствие регургитации; ламинарность потока крови, уменьшающая опасность разрушения форменных элементов крови; отсутствие тромбоэмболических осложнений; простота хранения и стерилизации.

Рис. 1. Различные модели механических и биологических протезов для замены пораженных клапанов сердца (а – д, ж, з- для протезирования митрального клапана, е – для протезирования клапана аорты): а – шариковый протез типа «Starr-Edwards»; б – шариковый протез со стойками, обшитыми синтетическим материалом; в – отечественный шариковый протез МКЧ-25; г – отечественный полусферический протез МКЧ-27; д – дисковый протез типа «Bjork»; е – отечественный шариковый протез АКЧ-02; ж – биологический ксенопротез типа «Carpentier»; з – отечественный биологический ксенопротез (БАКС).

Механические протезы

Механические протезы – искусственные клапаны (рис. 1, а – е) – имеют запирательные элементы лепесткового или вентильного типа, выполненные из искусственного материала (тефлона, силиконовой резины, кремнийорганических соединений) и помещенные в обшитый синтетической тканью металлический каркас различной конструкции (см. Аллопластика, Имплантаты).

Наилучшими гемодинамическими характеристиками обладают трехстворчатые модели, имитирующие естественные геометрические формы полулунных заслонок клапана аорты. Основной их недостаток – возникновение усталостного напряжения материала и его разрушение в результате изгиба створок.

Наиболее широкое применение нашли клапаны с запирательным элементом в виде шарика благодаря их высокой надежности, долговечности и удовлетворительным гемодинамическим показателям. Недостатком таких (шариковых) клапанов являются большие размеры конструкции, обусловливающие развитие ряда осложнений в послеоперационном периоде. У больных с малым объемом полости левого желудочка или узкой аортой использование протезов этой модели не рекомендуется.

Низкопрофильные протезы клапанов имеют преимущественно дисковый запирательный элемент. В целях предотвращения неравномерности износа материала запирательного элемента об опоры каркаса предложены различные варианты наклонных поворачивающихся дисковых протезов. Малогабаритные вентильные протезы отличаются от шариковых небольшой высотой, легким весом, меньшей инерционностью запирательного элемента, приближенностью гемодинамического потока к центральному.

Основные проблемы, связанные с клин. использованием механических протезов любого типа, заключаются в опасности тромбоэмболических осложнений и необходимости в последующем постоянного приема больными антикоагулянтов.

Биологические протезы

Биологические протезы клапанов сердца (рис. 1, ж, з), как правило, имеют естественный или смоделированный трехстворчатый запирательный элемент биол, природы, фиксированный на искусственном опорном каркасе. Среди биологических протезов различают трансплантаты и биопротезы.

Трансплантаты

Трансплантаты – это клапаны биол. происхождения, пересаженные без предварительной хим. обработки в жизнеспособном состоянии или после консервации и стерилизации в сохраняющих физиол, жидкостях и р-рах антибиотиков (см. Трансплантация). Различают аутотрансплантаты – клапан легочного ствола, клапаны из аутофасции или аутоперикарда; аллотрансплантаты (исходным материалом являются ткани трупа человека) и ксенотрансплантаты (исходным материалом служат ткани крупных животных). Результаты их клин, использования неудовлетворительны из-за разрушения створок в первые месяцы или годы после трансплантации под влиянием механических и биол, факторов.

Биопротезы

Биопротезы – клапаны из биол, тканей, консервированные в р-рах глутаральдегида (см. Консервирование органов и тканей), который увеличивает их структурную стабильность и снижает возможность развития иммунного конфликта (см. Иммунитет трансплантационный). В зависимости от происхождения различают аллопротезы (из твердой оболочки головного и спинного мозга трупа человека) и ксенопротезы (из клапанов и перикарда животных). Биопротезы отличаются хорошими гемодинамическими характеристиками, небольшим весом и высотой каркаса, отсутствием разрушающего воздействия на форменные элементы крови. Основное преимущество биопротезов перед механическими протезами – отсутствие или небольшой риск развития тромбоэмболических осложнений. Однако сроки наблюдения за больными, к-рым произведено П. к. с. с заменой их биопротезами, не превышают 10 лет.

Показания к замене митрального клапана – пороки митрального клапана, осложненные кальцинозом, грубым фиброзом створок с потерей их запирательной функции и развитием резкого подклапанного стеноза.

Показаниями к протезированию клапанов аорты являются пороки устья аорты (отверстия аорты, Т.): стеноз с градиентом давления ≥ 40 мм рт. ст., недостаточность с регургитацией ≥10% от ударного выброса и смешанные формы аортального порока. Протезирование трикуспидального (правого предсердно-желудочкового) клапана показано при его органических поражениях, а также при врожденном пороке сердца – аномалии Эбштейна.

Предоперационная подготовка больного включает обязательную санацию всех возможных очагов инфекции, назначение противоревматических средств, достижение максимально возможной компенсации кровообращения, четкий контроль водно-электролитного баланса и свертывающей системы крови, нормализацию всех показателей гомеостаза; антибактериальную терапию необходимо начинать непосредственно на операционном столе.

Техника имплантации различных протезов клапанов сердца

Техника имплантации различных протезов клапанов сердца практически идентична. Наиболее часто применяемый доступ к сердцу – продольная срединная стернотомия (см. Медиастинотомия), реже используй ют другие доступы.

При протезировании митрального клапана чаще применяют срединную стернотомию в условиях искусственного кровообращения. Возможно также использование переднебоковой торакотомии (см.) слева или справа, а также трансгрудинного чрездвухплеврального доступа. Перикард вскрывают продольным разрезом и берут на держалки. Аппарат искусственного кровообращения подключают по схеме аорта – полые вены. Операцию предпочтительнее выполнять на остановленном сердце (см. Кардиоплегия).

Левое предсердие открывают разрезом кпереди от легочных вен. При небольших размерах левого предсердия используют комбинированный доступ, при к-ром правое предсердие рассекают косым разрезом от венечной борозды в направлении к устью верхней правой легочной вены и далее вскрывают межпредсердную перегородку от устья этой вены через овальную ямку, проводя разрез кверху, чтобы не пересечь перегородку непосредственно перед устьем венечного синуса, что чревато опасностью повреждения пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка, Т.).

После атриотомии в предсердие вводят ретрактор, фиксируют митральный клапан за створки, подтягивают на себя и приступают к его иссечению. Клапан стараются удалить единым блоком, включающим створки, сухожильные нити (хорды, Т.) и верхушки сосочковых мышц. У фиброзного кольца оставляют бортик из ткани клапана шириной ок. 3 мм. При крошащемся кальцинозе (см.) клапана полость левого желудочка рыхло тампонируют салфеткой и затем промывают физиол, р-ром.

Рис. 2. Схематическое изображение этапа фиксации протеза при замене митрального клапана: 1 – протез митрального клапана с П-образными швами; 2 – П-образные швы, проведенные через фиброзное кольцо митрального клапана; 3 – левое предсердно-желудочковое отверстие после иссечения пораженного клапана.

Размер протеза устанавливают с помощью шаблона-измерителя. На окружность левого атриовентрикулярного отверстия с обязательным захватом фиброзного кольца накладывают 12-16 отдельных П-образных или 8-образных швов без больших промежутков между ними. После этого концами нитей прошивают манжету выбранного протеза (рис. 2). Возможны различные варианты фиксации протеза, в том числе наложение матрацных швов, простых узловых швов и непрерывного шва. Располагают протез в предсердной или желудочковой позициях. Разрез предсердия ушивают непрерывными П-образным и обвивным швами.

Для протезирования клапанов аорты используют преимущественно срединную стернотомию. Операцию производят в условиях искусственного кровообращения с обязательной защитой миокарда от временной аноксии с помощью Холодовой и химической кардиоплегии (см.) или с применением коронарной перфузии. Аппарат искусственного кровообращения подключают по схеме аорта – полые вены или бедренная артерия – правое предсердие.

После наложения зажима на восходящую часть аорты пунктируют ее переднюю стенку иглой, соединенной с системой для внутриаортального нагнетания холодового кардиоплегического р-ра, и одновременно начинают охлаждать сердце снаружи. При выраженной регургитации пережимают аорту, вскрывают ее просвет, канюлируют устья правой и левой коронарных артерий и перфузируют кардиоплегическим р-ром непосредственно коронарные сосуды до полного прекращения механической и электрической активности сердца.

Восходящую часть аорты вскрывают поперечным разрезом примерно на 1 см выше комиссур клапанов или косым разрезом в виде хоккейной клюшки. Края аорты разводят и полулунные заслонки клапанов иссекают, оставляя бортик ткани шириной в 2-3 мм. При кальцинозе клапанов левый желудочек обязательно рыхло тампонируют салфеткой. Опасная зона при иссечении клапана и последующем накладывании швов располагается между некоронарной (задней полулунной заслонкой, Т.) и правой коронарной (правой полулунной заслонкой, Т.) створками. По трем секторам накладывают П-образные или 8-образные швы, к-рыми прошивают фиброзное кольцо, а концами нитей – манжету клапана, фиксируя протез. Возможно использование отдельных обвивных и матрацных швов, реже непрерывного шва. После фиксации протеза аорту ушивают сначала непрерывным П-образным швом, а поверх него накладывают непрерывный обвивной.

При многоклапанном протезировании в качестве доступа применяют срединную стернотомию. Техника замены митрального клапана и клапанов аорты такая же, как при протезировании отдельных клапанов. Необходимо соблюдение строгой последовательности этапов операции: пережатие восходящей части аорты и охлаждение сердца, вскрытие левого предсердия и протезирование митрального клапана, замена клапанов аорты, эвакуация воздуха из восходящей части аорты и снятие зажима с нее, ушивание стенки левого предсердия и проведение окончательных мероприятий по профилактике воздушной эмболии. При необходимости пластической операции или протезирования трехстворчатого (правого предсердно-желудочкового, Т.) клапана этот этап выполняют в последнюю очередь на уже работающем сердце при продолжающейся работе аппарата искусственного кровообращения, что обеспечивает отсутствие кровотока по камерам сердца.

Важнейшим этапом оперативных вмешательств на открытом сердце являются мероприятия по профилактике воздушной эмболии (см.), которые заключаются в следующем: 1. Дефибрилляцию сердца (см. Дефибрилляция), если его полости открыты или были открыты, производят только после пережатия аорты, а при спонтанном восстановлении сердечной деятельности немедленно пережимают аорту. 2. При всех операциях обязательно осуществляют дренирование левого желудочка и восходящей части аорты. 3. При операциях, сопровождающихся пережатием восходящей части аорты, перед снятием зажима путем форсированной вентиляции эвакуируют воздух из легочных вен; восходящую часть аорты пунктируют иглой со шприцем при пережатом дренаже левого желудочка и аспирируют воздух; прижав устье правой коронарной артерии пинцетом, постепенно освобождают аорту от зажима, включая дренаж левого желудочка и иглу-аспиратор в восходящей части аорты. 4. При операциях на митральном клапане, если была пережата аорта, вначале проводят такие же мероприятия, как и при других операциях, сопровождающихся пережатием аорты; протез держат в открытом состоянии (тракция за тесьму или вставление трубки); раздувают легкие и пунктируют вершину левого предсердия; вывихивают сердце (при открытом клапане) верхушкой вверх; сдавливают рукой левое предсердие, его ушко и, продолжая вентиляцию легких, эвакуируют воздух через отсос левого желудочка сердца; восходящую часть аорты освобождают от зажима и желудочек опускают на место. 5. Иглу-аспиратор из аорты удаляют после окончания перфузии (см.).

В конце операции обязательно подшивают к миокарду временные электроды для электрокардиостимуляции (см. Кардиостимуляция) и оставляют дренажи в перикардиальной полости и средостении, а при вскрытии плевральной полости – дополнительный дренаж на соответствующей стороне.

После выполнения основного внутрисердечного этапа операции при трансстернальном доступе еще раз производят тщательный гемостаз краев грудины. Для сближения костных краев накладывают 5-6 проволочных швов. Первые два шва проводят через кость рукоятки грудины, а остальные – вокруг грудины у самого ее края по межреберьям, избегая повреждения внутренних грудных артерий и краев плевры. Швы закручивают до плотного сопоставления краев грудины. При наложении следующего шва захватывают фасцию с надкостницей, затем накладывают узловые швы на клетчатку и кожу.

В послеоперационном периоде (см.), особенно в первые 12 час., необходима тщательная оценка состояния всех жизненно важных органов и систем организма: производительности сердечно-сосудистой системы, адекватности искусственной вентиляции легких, функции печени и почек, состояния ц. н. с. Перевод больного на самостоятельное дыхание и экстубация возможны лишь при отсутствии серьезных нарушений этих функций.

Осложнения

В ближайшие дни после операции могут возникнуть кровотечение (см.), аритмии сердца (см.), развиться синдром низкого минутного выброса, вплоть до артериальной гипотонии,- кардиогенный шок (см.), легочные осложнения, печеночно-почечная недостаточность (см. Гепаторенальный синдром); осложнения со стороны ц. н. с.- гипоксический отек головного мозга (см. Отек и набухание головного мозга), эмболия (см.), кровоизлияния (см.) с развитием коматозного состояния; инфаркты (некрозы) миокарда как результат нарушения коронарного кровообращения или следствие неадекватной защиты миокарда от аноксии (см. Инфаркт миокарда); гнойно-септические осложнения – перикардит (см.), медиастинит (см.), бактериальный эндокардит (см.), септический шок (см.), остеомиелит грудины; психические расстройства.

В более поздние сроки возможны артериальные тромбоэмболии (см.), возникновению которых способствует атриомегалия, мерцательная аритмия, неадекватная антикоагулянтная терапия или ее внезапная отмена, обострение ревматического процесса и др.; поздний септический эндокардит, провоцирующими факторами к-рого являются наличие очагов инфекции, любые, даже амбулаторные, операции и инструментальные обследования без прикрытия антибактериальной терапией, заболевания верхних дыхательных путей; паравальвулярные фистулы, связанные с прорезыванием швов, фиксирующих протез клапана, на фоне кальциноза клапана и септического эндокардита; дисфункция протеза клапана (механический износ запирательного элемента или кальциноз створок биопротеза, тромбоз протеза, заклинивание запирательного элемента); нарушения ритма: после операций на митральном клапане – мерцательная аритмия (см.), после аортального протезирования – экстрасистолия (см.) или нарушения в проводящей системе сердца; недостаточность кровообращения (см.) с появлением одышки, сердцебиения, увеличением печени и периферическими отеками (при нормальной функции протеза клапана причиной осложнения является неадекватность кардиальной терапии, нарушение режима, активность ревматического процесса, возникновение сопутствующих заболеваний, исходная слабость миокарда); нейропсихические расстройства функциональной природы.

После выписки из стационара необходимы контроль за состоянием свертывающей системы крови (см.) и по показаниям проведение курса противовоспалительной терапии.

К 1980 г. в мире насчитывалось более 300 тыс. оперированных – носителей протезов клапанов сердца. Результаты этих вмешательств, как и других операций, оценивают по непосредственной (госпитальной) летальности, по Выживаемости в отдаленные сроки и по полноценности образа жизни (состояние больного, физическое и психическое здоровье, уровень его работоспособности). Операционный риск определяется гл. обр. исходным состоянием больного и его компенсаторными возможностями. Клинико-статистическое изучение отдаленных результатов (по данным Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР) свидетельствует о 10-летней выживаемости после протезирования митрального клапана 65-75% оперированных, после замены клапанов аорты- 75- 80%, а после многоклапанного протезирования- 60-65%, тогда как в группе неоперированных больных с аналогичными стадиями порока сердца выживаемость не превышает 40%.

Полноценность образа жизни носителей клапанных протезов определяется двумя основными факторами – степенью сохранности насосной функции сердца и механо-гидравлическими характеристиками протеза (величина полезной площади открытия, сопротивление кровотоку, степень регургитации и др.). Большое значение для получения хороших функциональных результатов имеют также современные методы реабилитации оперированных.

См. также Вальвулопластика, Пороки сердца врожденные, Пороки сердца приобретенные.

Библиография: Атлас грудной хирургии, под ред. Б. В. Петровского, т. 1, М., 1971; Бураковский В. И., Лищук В. А. и Стороженко И. Н. Современный подход к оценке острых расстройств кровообращения и система построения диагноза, в кн.: Актуальн. вопр. хирургич. лечения пороков сердца и заболев, магистральных сосудов, под ред. В. И. Бураковского, с. 5, М., 1981; Вильямс Д. Ф. и Роуф Р. Имплантаты в хирургии, пер. с англ., М., 1978; Малиновский H. Н. и Константинов Б. А. Повторные операции на сердце, М., 1980, библиогр.; Марцинкявичус А. М. и Сирвидис В. М. Применение аутологической широкой фасции бедра для протезирования митрального клапана, Грудн. хир., № 3, с. 111, 1971; Петровский Б. В., Соловьев Г. М. и Шумаков В. И. Протезирование клапанов сердца, М., 1966, библиогр.; Cooley D. A. The quest for the perfect prosthetic heart valve, Med. Instr., v. 11, p. 82, 1977; Gibbon J. H. Gibbon’s surgery of the chest, Philadelphia a. o., 1976.

Б. А. Константинов, С. Л. Дземешкевич.

Источник