Способ интраоперационной диагностики проходимости маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для интраоперационной диагностики проходимости маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов. Проводят их ультразвуковое дуплексное сканирование с использованием линейного ультразвукового датчика с частотой 7-10 МГц, помещенного в латексный контейнер, заполненный звукопроводящей средой. Определяют отношение пиковой систолической к пиковой диастолической скорости кровотока - систоло-диастолического индекса (SDI). При значениях SDI=1,478 и ниже диагностируют нормальную проходимость шунта, от 1,479 до 1,545 - 25%-ный стеноз, от 1,546 до 2,23 - 50%-ный стеноз, от 2,24 до 3,005 - 75%-ный стеноз, от 3,006 до 3,936 - субтотальный стеноз, от 3,937 и выше - окклюзию. Способ позволяет повысить эффективность интраоперационной диагностики проходимости маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов. 1 табл., 6 ил.
Изобретение относится к медицине и может использоваться в ультразвуковой диагностике и хирургии.
Известен способ интраоперационного ультразвукового исследования маммарокоронарных шунтов, при проведении которого кровоток в маммарокоронарных шунтах исследуется в режимах цветного и импульсного доплеровского спектра [1].
Данный способ является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и выбран в качестве прототипа. Недостатком известного способа является то, что до настоящего времени не существовало общепринятых норм показателей, получаемых как при интраоперационном, так и других способах ультразвукового исследования коронарных шунтов, что не позволяло с достаточной точностью определять их проходимость. Кроме того, применение данного способа распространялось лишь на линейные маммарокоронарные шунты.
Целью изобретения является повышение точности способа путем определения степени стенозов и окклюзии маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов.
Поставленная цель достигается техническим решением, представляющим собой ультразвуковое дуплексное сканирование маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов с использованием линейного ультразвукового датчика с частотой 7-10 МГц. При этом возможно диагностировать стенозы и окклюзии маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов на основании изменения отношения пиковой систолической к пиковой диастолической скорости кровотока (систоло-диастолического индекса, SDI) в шунтах: при значениях SDI 1,478 и ниже дианостируют нормальную функцию шунта, от 1,479 до 1,545 - 25%-ный стеноз, от 1,546 до 2,23 - 50%-ный стеноз, от 2,24 до 3,005 - 75%-ный стеноз, от 3,006 до 3,936 - субтотальный стеноз, от 3,937 и выше - окклюзию.
Новым в предлагаемом способе является использование оригинальной шкалы оценки проходимости коронарных шунтов по изменениям систоло-диастолического индекса, разработанной авторами на основании проспективного контролируемого исследования: при значениях SDI 1,478 и ниже дианостируют нормальную функцию шунта, от 1,479 до 1,545 - 25%-ный стеноз, от 1,546 до 2,23 - 50%-ный стеноз, от 2,24 до 3,005 - 75%-ный стеноз, от 3,006 до 3,936 - субтотальный стеноз, от 3,937 и выше - окклюзию. Данный способ может применяться для диагностики степени стенозирования как маммарокоронарных (в т.ч. секвенциальных и композитных), так и аортокоронарных шунтов.
Совокупность данных признаков обеспечила достижение цели изобретения.
В сообщенииях о проспективных клинических исследованиях проходимости вновь наложенных коронарных шунтов сообщается об удовлетворительном функционировании от 88 до 93% маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов в сроки до 30 суток после операции [2, 3, 4, 5] и указывается, что с ростом числа процедур коронарного шунтирования становится необходимым подтверждение проходимости и документирование успешности оперативной коррекции коронарного атеросклероза.
Приведенные данные демонстрируют необходимость в контроле за качеством маммарокоронарного шунтирования, которая возникает не только после операции, но и во время нее. Окклюзия значительного числа маммарокоронарных шунтов, выявляющаяся при отдаленном ангиографическом контроле, происходит на операционном столе. Поэтому существует острая потребность в диагностическом методе, который мог бы обеспечить, во-первых, надежность и, во-вторых, многократный контроль за проходимостью и функциональным состоянием коронарных шунтов.
До настоящего времени не существовало альтернативы ангиографическому исследованию аортокоронарных и маммарокоронарных шунтов, несмотря на очевидную актуальность и перспективность ультразвукового исследования для этих целей. Однако ультразвуковые методы, несмотря на простоту и относительную дешевизну, не стали широко распространенными по причине отсутствия общепринятых норм. Таким образом, ультразвуковое сканирование маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов до сих пор не перешло из разряда полуколичественных в число полноценных количественных диагностических методов.
Из известной зависимости степени диастолического кровоснабжения миокарда от степени стеноза маммарокоронарных или аортокоронарных шунтов следует перспективность использования для диагностики их стеноза скоростных характеристик кровотока в диастолу. Однако скорость кровотока в диастолу зависит также от объема шунтированного коронарного русла, поэтому использование для вышеописанных целей абсолютных показателей скорости диастолического кровотока невозможно. В то же время, известно, что в такой же зависимости находится и систолическая скорость кровотока в нормально функционирующих маммарокоронарных и аортокоронарных шунтах. Следовательно, соотношение систолической и диастолической скоростей кровотока - систоло-диастолический индекс (SDI) - величина постоянная для нормально функционирующих шунтов. А отсутствие зависимости систолического кровоснабжения миокарда и, следовательно, систолической скорости от степени стеноза маммарокоронарного или аортокоронарного шунта делает теоретически возможным использование систоло-диастолического индекса для диагностики степени их стеноза.
Поэтому нами был разработан способ интраоперационной диагностики проходимости маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов путем их ультразвукового дуплексного сканирования с использованием оригинальной шкалы оценки проходимости коронарных шунтов по изменениям систоло-диастолического индекса, разработанной на основании проспективного контролируемого исследования, в результате которого было показано, что зависимость систоло-диастолического индекса от степени дистального стеноза носила экспоненциальный характер (фиг. 1). При этом нами были определены величины систоло-диастолического индекса, на основании которых диагностировалась та или иная степень стеноза аортокоронарных или маммаро-коронарных шунтов: при значениях SDI 1,478 и ниже дианостируют нормальную функцию шунта, от 1,479 до 1,545 - 25%-ный стеноз, от 1,546 до 2,23 - 50%-ный стеноз, от 2,24 до 3,005 - 75%-ный стеноз, от 3,006 до 3,936 - субтотальный стеноз, от 3,937 и выше - окклюзию.
Чувствительность способа составила 99%, специфичность - 93%.
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных чертежей.
На фиг. 1 изображено отношение пиковой систолической к пиковой диастолической скорости кровотока - систоло-диастолический индекс при оценке проходимых и стенозированных маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов. Столбиками показаны абсолютные величины систоло-диастолического индекса, пунктиром - кривая аппроксимации. Вверху слева - уравнение аппроксимации и величина ее достоверности.
На фиг. 2 схематически изображено исследование кровотока в коронарном шунте во время операции. Ультразвуковой датчик устанавливается по длиннику маммарокоронарного или аортокоронарного шунта. При этом достигается хорошая его визуализация.
На фиг. 3 изображен момент визуализации маммарокоронарного шунта в режиме цветного доплеровского спектра.
На фиг. 4 изображен момент регистрации скоростных характеристик кровотока по маммарокоронарному шунту к ветви тупого края у пациента С. в режиме импульсного доплеровского спектра. Отмечается низкое отношение систолической к диастолической составляющей спектра доплеровского сдвига частот (систоло-диастолический индекс).
На фиг. 5 изображен момент регистрации скоростных характеристик кровотока по аортокоронарному шунту к передней межжелудочковой ветви у пациента С. в режиме импульсного доплеровского спектра. Отмечается высокое отношение систолической к диастолической составляющей спектра доплеровского сдвига частот (систоло-диастолический индекс).
На фиг. 6 изображена послеоперационная шунтография пациента С. Ветвь тупого края и система огибающей коронарной артерии до места ее проксимального стеноза заполняется через полностью проходимый маммарокоронарный шунт (отмечен стрелкой). Дистальные отделы передней межжелудочковой ветви и диагональной ветви, отходящей от нее тотчас дистальнее анастомоза, заполняются через проходимый аортокоронарный шунт (отмечен стрелкой). Проксимальнее передняя межжелудочковая ветвь перевязана, и поэтому ее проксимальные отделы не заполняются.
Исследование кровотока в коронарных шунтах проводится после отключения искусственного или вспомогательного кровообращения и установления стабильного артериального давления, а также регулярного спонтанного или навязанного сердечного ритма. Для проведения интраоперационного дуплексного сканирования КШ используется ультразвуковой сканер, оснащенный линейным датчиком 7-10 МГц и работающий в режимах цветного или и импульсного доплеровского спектра. Наличие режимов энергетического доплеровского спектра и когерентного формирования лучей является желательным, но не обязательным условием. При возможности выбора специализированных программ рекомендуется использовать программу для сканирования почечных вен или вен нижних конечностей. Датчик изолируется от окружающей среды со строгим соблюдением правил асептики при помощи латексного контейнера, частично заполненного звукопроводящей средой (фиг. 2).
Ультразвуковой датчик устанавливается по длиннику коронарного шунта. При этом достигается хорошая его визуализация в режиме цветного доплеровского спектра (фиг. 3). После этого контрольный объем устанавливается в проекцию центра просвета коронарного шунта, и кровоток в нем исследуется в режиме импульсного доплеровского спектра (фиг. 4) или в дуп-лексном/триплексном режиме. Использование ЭКГ-синхронизации является желательным, но не обязательным условием. Регистрация объемной скорости кровотока по маммарокоронарным и аортокоронарным шунтам, вопреки рас-просраненному заблуждению, не дает представления о качестве наложенных анастомозов и проходимости коронарного шунта. Наиболее адекватно степень проходимости коронарного шунта отражает систоло-диастолический индекс, который определяется следующим образом:
где SVEL - пиковая (максимальная) линейная скорость кровотока в систолу, а DVEL - пиковая (максимальная) линейная скорость кровотока в диастолу.
Проходимость коронарного шунта определяется по величинам, указанным в таблице.
В случае необходимости исследование может проводиться неограниченное количество раз.
Пример
Пациент С., 62 года, поступил 15.05.2001 в отделение сердечно-сосудистой хирургии с диагнозом ИБС: стенокардия покоя, атеросклеротический кардиосклероз, недостаточность кровообращения II функционального класса по NYHA - в сочетании с гипертонической болезнью II стадии, медленно прогрессирующее течение. Сопутствующие заболевания - состояние после комбинированного лечения (1997) по поводу низкодифференцированной аденокарциномы гортани T3N0M0. Конституционально-экзогенное ожирение III степени. Хронический бронхит, ремиссия, пневмосклероз, эмфизема легких, дыхательная недостаточность II стадии. Посттромбофлебитический синдром в системе глубоких вен обеих нижних конечностей, стадия реканализации, вторичное варикозное расширение больших подкожных вен нижних конечностей, III стадия, хроническая венозная недостаточность, язвенно-склеротическая форма, в стадии декомпенсации.
При поступлении пациент предъявлял жалобы на типичные стенокардитические эпизоды и одышку в покое и при минимальной физической нагрузке, эпизоды повышения АД до 180/100 мм рт.ст.
Объективно: кожные покровы обычной окраски, на стопах и голенях - цианотичные с участками трофических изменений и гиперпигментации, выраженное расширение и варикозная трансформация больших подкожных вен нижних конечностей; дыхание везикулярное, шум трения плевры справа под углом лопатки; тоны сердца приглушены, ритмичные, акцент II тона над аортой, шумов нет; живот мягкий, безболезненный; печень не выступает из-под края реберной дуги; отеков нет; АД - 130/90 мм рт.ст. на обеих руках; пульс на всех доступных пальпации артериях определяется; постоянная трахеостома.
По лабораторным данным имеется незначительное увеличение СОЭ (15 мм/ч), и умеренная гиперхолестеринемия (6,1 ммоль/л). Велоэргометрический тест с физической нагрузкой выявил ангинозные боли, горизонтальную депрессию сегмента ST в передних грудных отведениях при толерантности к физической нагрузке, не превышающей 5 Вт. По эхокардиографическим данным имеются также незначительные отклонения от нормы: уплотнение аорты и створок аортального клапана, расширение левого предсердия (45 мм) и левого желудочка (конечный диастолический размер - 56 мм, конечный систолический размер - 33 мм, конечный диастолический объем - 255 мл, конечный систолический объем - 63 мл), фракция выброса левого желудочка - на нижней границе нормы (59-60%). Достоверно зоны с нарушенной сократимостью не определяются. При выполнении однофотонной эмиссионной компьютерной томографии миокарда с 99mТс-МИБИ: на пике аденозиновой пробы имеет место гипоперфузия задней стенки левого желудочка и перегородки около 25%; в покое зона ишемии уменьшается до 18% за счет улучшения кровоснабжения перегородки. При проведении коронарной ангиографии выявлен правый тип кровоснабжения миокарда, атеросклероз коронарных артерий: стеноз передней межжелудочковой ветви 50-60% в проксимальной трети, окклюзия огибающей артерии в проксимальной трети.
15.05.2001 пациенту выполнено аортокоронарное аутоартериальное шунтирование передней межжелудочковой ветви правой внутренней грудной артерией, маммарокоронарное шунтирование ветви тупого края левой внутренней грудной артерией на работающем сердце с использованием стабилизатора миокарда “Octopus®2+” через срединный стернотомический доступ. Во время операции пациенту было проведено трансторакальное ультразвуковое дуплексное сканирование маммарокоронарного шунта к ветви тупого края (фиг. 4). Пиковая систолическая скорость кровотока составила 30,1 см/с, пиковая диастолическая - 35,9 см/с, систоло-диастолический индекс - 0,838. На этом основании была констатирована нормальная функция маммарокоронарного шунта к ветви тупого края. При ультразвуковом дуплексном сканировании аортокоронарного шунта к передней межжелудочковой ветви (фиг. 5) пиковая систолическая скорость кровотока составила 41,3 см/с, пиковая диастолическая - 11,0 см/с, систоло-диастолический индекс - 3,755. Был заподозрен субтотальный стеноз в области анастомоза аортокоронарного шунта с передней межжелудочковой ветвью. Швы с анастомоза были сняты, и проведена его ревизия. Обнаружена диссекция интимы шунтированной коронарной артерии и ее заворот в просвет сосуда с субтотальным его стенозированием. Передняя межжелудочковая ветвь была вскрыта дистальнее места наложения анастомоза (в области отхождения диагональной ветви), после чего вновь был наложен маммарокоронарный шунт, проксимальнее которого передняя межжелудочковая ветвь перевязана. При последующем ультразвуковом контроле пиковая систолическая скорость кровотока составила 51,3 см/с, пиковая диастолическая - 67,9 см/с, систоло-диастолический индекс - 0,756. После этого проведен гемостаз и металлоостеосинтез грудины, рана послойно ушита.
Послеоперационная ангиография (фиг. 6) подтвердила проходимость обоих коронарных шунтов. Спустя 2 недели пациент был выписан в удовлетворительном состоянии.
Предложенный способ диагностики спазма МКШ использован на 20 пациентах, в результате чего получены данные о его высокой эффективности. Использование способа в клинической практике коронарной хирургии позволило с чувствительностью в 99% и специфичностью в 93% диагностировать стенозы и окклюзии маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов во время операции, когда еще не поздно провести коррекцию этого состояния. Широкое использование предложенного способа приводит к снижению послеоперационных осложнений, связанных с нарушениями проходимости маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов, в т.ч. послеоперационных рецидивов стенокардии и инфарктов миокарда.
Литература
1. Oda К., Hirose К., Nishimori H., et al. Assessment of internal thoracic artery graft with intraoperative color Doppler ultrasonography. // Annal of Thoracic Surgery. -1998. - Vol.66. - P.79-81.
2. Lazzara R.R., Kidwell F.E., Griffith R. A New Technique for Intraoperative Graft Angiography Utilizing the Radial Artery Stump. // The Heart Surgery Forum. - 2000. - Vol. 3(2). - P. 123-124.
3. Mack M.J., Osborne J.A., Shennib H. Arterial graft patency in coronary artery bypass grafting: what do we really know? // Annals of Thoracic Surgery. -1998. - Vol. 66. - P. 1055-1059.
4. Subramanian V.A., Sani G., Benetti F.J., Calafiore A.M. Minimally invasive coronary bypass surgery: a multi-center report of preliminary clinical experience. // Circulation. - 1995. - Vol. 92 (Supplement I). - P. 645.
5. Tyras D.H., Barner H.B., Kaiser G.C., et al. Bypass grafts to the left anterior descending coronary artery: saphenous vein versus internal mammary artery. // Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. - 1980. - Vol. 80. - P. 327-333.
Формула изобретения
Способ интраоперационной диагностики проходимости маммарокоронарных и аортокоронарных шунтов при помощи их ультразвукового дупплексного сканирования с использованием линейного ультразвукового датчика с частотой 7-10 МГц, помещенного в латексный контейнер, заполненный звукопроводящей средой, определения отношения пиковой систолической к пиковой диастолической скорости кровотока - систоло-диастолического индекса (SDI), отличающийся тем, что при значениях SDI 1,478 и ниже диагностируют нормальную проходимость шунта, от 1,479 до 1,545 - 25%-й стеноз, от 1,546 до 2023 - 50%-й стеноз, от 2,24 до 3,005 - 75%-й стеноз, от 3,006 до 3,936 - субтотальный стеноз, от 3,937 и выше - окклюзию.
РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
