Способ гемодинамической разгрузки левого желудочка при проведении периферической вено-артериальной экстракорпоральной мембранной оксигенации
Владельцы патента RU 2526880:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к реаниматологии и экстракорпоральному кровообращению. После начала работы ЭКМО, используя бедренный доступ, выполняют пункцию левого предсердия через межпредсердную перегородку. Затем расширяют созданное отверстие до 5,7-6,3 мм и в восходящем направлении проводят дренажную канюлю в левое предсердие через бедренную вену, правое предсердие и сформированное отверстие в межпредсердной перегородке. Канюлю располагают таким образом, чтобы конец канюли находился в полости левого предсердия; а второй конец дренажной канюли соединяют с венозной магистралью контура для проведения ЭКМО через Y-коннектор. В частном случае пункцию межпредсердной перегородки выполняют с помощью атриотома в области овальной ямки. В частном случае для формирования отверстия в межпредсердной перегородке сначала выполняют пункцию бедренной вены. Затем через пункционную иглу проводят проводник, дистальный отдел которого доводят до уровня верхней полой вены. После чего проводят транссептальную иглу до уровня устья верхней полой вены внутри катетера, установленного в правой бедренной вене. Затем, установив кончик иглы в овальной ямке, коротким колющим движением всей системы прокалывают межпредсердную перегородку и проникают в левое предсердие. После этого осуществляют последовательную дилятацию отверстия в межпредсердной перегородке и заводят дренажную канюлю. В частном случае в межпредсердную перегородку заводят дренажную канюлю 17F. Способ позволяет предупреждать, а также и лечить осложнения, обусловленные застоем крови в левых отделах сердца, включая отек легких, при проведении ЭКМО за счет обеспечения адекватного дренирования левого желудочка сердца при малой травматичности вмешательства. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к медицине, реаниматологии и экстракорпоральному кровообращению. Предлагаемый способ может быть использован в специализированных отделениях реанимации и интенсивной терапии, занимающихся вспомогательным кровообращением при проведении периферической вено-артериальной экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО).
Одной из значимых проблем при ЭКМО является объемная перегрузка (переполнение) или нарушение дренирования левого желудочка (ЛЖ), что может существенно повлиять на конечную результативность самой экстракорпоральной оксигенации. Переполнение ЛЖ, несмотря на адекватный уровень объемной скорости экстракорпоральной перфузии при ЭКМО, приводит к застою крови и повышению давления в малом круге кровообращения, развитию клинической картины интерстициального или альвеолярного отека легких.
Если пациенты находятся на самостоятельном дыхании, то при этом они начинают испытывать дискомфорт, беспокойство, возникает чувство нехватки воздуха, одышка, кашель. При аускультации выслушиваются разнокалиберные влажные хрипы. На рентгенограмме органов грудной клетки определяется субтотальное или тотальное затемнение легочных полей, получившие название "белые легкие" (или white lung). При эхокардиографическом исследовании визуализируется перераздутый (blowing"), практически не сокращающийся ЛЖ, часто определяется феномен "спонтанного контрастирования" и отсутствие открытия створок аортального клапана.
Предложены различные варианты дренирования ЛЖ при ЭКМО, включая малоинвазивные (пункционные) и открытые (хирургические) методы.
Известен способ лечения объемной перегрузки ЛЖ при ЭКМО, предполагающий использование катетерного левожелудочкого насоса крови типа Impella 2,5 [Koeckert MS, Jorde UP, Naka Y, Moses JW, Takayama H. Impella LP 2.5 for left ventricular unloading during venoarterial extracorporeal membrane oxygenation support. //J Card Surg. 2011; 26(6):666-668]. Устройство Impella 2,5 включает осевой насос, обеспечивающий поток крови из дистального конца катетера, находящегося в полости ЛЖ, в проксимальный конец, находящегося в восходящей аорте.
Для установки Impella 2,5 чрескожно катетеризируют бедренную артерию, и по проводнику ретроградно продвигают катетер в ЛЖ, минуя аортальный клапан. Необходим рентгеноскопический контроль за ходом манипуляции.
Таким образом, устройство вспомогательного кровообращения Impella 2,5 осуществляет забор крови из ЛЖ с последующим возвратом ее в восходящую аорту. Это обеспечивает разгрузку ЛЖ, снижает потребление кислорода, повышает среднее АД и уменьшает давление заклинивания легочных капилляров. Средняя продолжительность клинического использования Impella 2,5 составляет 5-6 дней. В литературе описаны единичные случаи применения Impella 2,5 для разгрузки ЛЖ на фоне ЭКМО.
Данный способ имеет существенные ограничения. Необходимым условием использования Impella 2,5 является состоятельность аортального клапана. Кроме того, противопоказано применение устройства при наличии протеза аортального клапана (возможно повреждение протеза), у пациентов с недостаточностью клапана (возможно увеличение степени недостаточности), кальцинозом (существует опасность отрыва кальцинатов, развития эмболии и инсульта). Также противопоказано использование Impella 2,5 при тромбозе ЛЖ, т.к. существует возможность засасывания тромбов в осевой насос с их последующей фрагментацией и развитием системной эмболии.
К возможным осложнениям применения известного способа можно также отнести артериальное кровотечение, ишемию конечности, гемолиз и развитие инфекции. Использование Impella 2,5 требует использования дополнительных расходных материалов.
Известен способ лечения объемной перегрузки ЛЖ при ЭКМО путем выполнения чрескожной баллонной атриосептостомии [Dahdouh Z, Roule V, Lognone Т, Sabatier R, Grollier G. Percutaneous blade and balloon atrioseptostomy as a supplement to extracorporeal membrane oxygenation as a bridge to heart transplantation. // Cardiovasc. Revasc Med. 2012; 13(1): 69-71].
Метод предусматривает создание искусственного дефекта в межпредсердной перегородке для обеспечения пассивного оттока крови из левого предсердия в правое [Dahdouh Z, Roule V, Lognone Т, Sabatier R, Grollier G. Percutaneous blade and balloon atrioseptostomy as a supplement to extracorporeal membrane oxygenation as a bridge to heart transplantation. // Cardiovasc. Revasc Med. 2012; 13(1): 69-71.].
Баллонная атриосептостомия как малоинвазивный метод используется, главным образом, у детей, поскольку не обеспечивает клинически адекватную разгрузку левых отделов сердца у взрослых за счет малых размеров отверстия в межпредсердной перегородке и отсутствия активного режима дренирования.
Предложено дренирование ЛЖ с помощью катетера, установленного через бедренную артерию и аортальный клапан в полость ЛЖ для активной аспирации крови из полости левого желудочка [Barbonea A., MalvindiaP. G., Ferrarab P., and Tarellia G. Left ventricle unloading by percutaneous pigtail during extracorporeal membrane oxygenation. // Interactive Cardiovasc and Thorac Surgery, 2011, vol. 13, 293-295.].
Существенными недостатками этой методики являются: недостаточная объемная скорость кровотока, необходимая для эффективной гемодинамической разгрузки ЛЖ, риск развития ишемии нижней конечности и тромбоэмболии в сосуды головного мозга.
В качестве прототипа нами выбран способ лечения объемной перегрузки ЛЖ при ЭКМО, включающий проведение дренажной канюли в полость левого предсердия с использованием открытого хирургического вмешательства [Meurs K.М., Lally K.P. Zwischenberger J.В. ЕСМО Extracorporeal Cardiopulmonary Support in Critical Care 3rd Edition, Ann Arbor, Michigan, 2006, P. 121-131]. Известный способ-прототип предполагает выполнение стернотомии. Он позволяет осуществить адекватное дренирование ЛЖ.
Однако способ-прототип является травматичным, он может усугубить тяжесть состояния у предельно тяжелой категории оперируемых больных. Выполнение открытой канюляции левых отделов сердца сопряжено с риском развития интра- и послеоперационной кровопотери, а также раневых инфекционных осложнений, связанных с длительным нахождением канюли в полости перикарда и/или плевральной полости.
Нами поставлена задача разработать малотравматичный способ адекватного дренирования левого желудочка при ЭКМО.
Технический результат заключается в предупреждении, а также лечении осложнений, обусловленных застоем крови в левых отделах сердца, включая отек легких, при проведении ЭКМО путем понижения давления в малом круге кровообращения за счет обеспечения адекватного дренирования ЛЖ сердца при малой травматичности вмешательства.
Установлено, что предлагаемая нами величина отверстия в межпредсердной перегородке позволяет надежно дренировать левый отделы сердца, используя активную насосную функцию ЭКМО, в условиях нарушений центральной гемодинамики, явившихся показанием для проведения ЭКМО, в том числе и при пересадке сердца. Найденная нами величина отверстия в межпредсердной перегородке для проведения дренажной канюли, с другой стороны, не приводит к нарушениям сердечной гемодинамики после прекращения ЭКМО.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Для профилактики или лечения объемной перегрузки левого желудочка сердца после начала работы ЭКМО, используя бедренный доступ, выполняют пункцию левого предсердия через межпредсердную перегородку. Расширяют созданное отверстие до 5,7-6,3 мм. Затем в восходящем направлении проводят дренажную канюлю в левое предсердие через бедренную вену, правое предсердие и сформированное отверстие в межпредсердной перегородке. При этом располагают конец канюли в полости левого предсердия. Второй конец дренажной канюли соединяют с венозной магистралью контура для проведения ЭКМО.
В частном случае пункцию межпредсердной перегородки выполняют с помощью атриотома в области овальной ямки.
Соединение конца дренажной канюли с венозной магистралью контура для проведения ЭКМО может быть выполнено через Y-коннектор.
Способ осуществляется следующим образом.
Устанавливают систему для проведения ЭКМО. Для чего в условиях общей анестезии, через кожный разрез в верхней трети бедра выделяют бедренную артерию до места отхождения глубокой артерии бедра, поверхностную бедренную артерию и бедренную вену [Keck G.M., Zwiebel W.J. Arterial anatomy of the extremities / Zwiebel W.J. Introduction to vascular ultrasonography. - Philadelphia, W.B. Saunders Co. - 1992. - p.181-200.]. Выделенные сосуды берут на держалки и накладывают кисеты. После введения гепарина в дозе 2500 ЕД. осуществляют канюляцию бедренной артерии. Пережимают, рассоединяют «петлю» циркуляции ЭКМО, артериальную канюлю соединяют с экстракорпоральным контуром. После этого канюлируют вену. После подсоединения вены начинают процедуру ЭКМО и выходят на расчетную объемную скорость кровотока. Затем выполняют канюляцию поверхностной бедренной артерии с целью обеспечения кровоснабжения нижней конечности дистальнее места расположения артериальной и венозной канюль. Методика постановки системы для проведения ЭКМО описана в специальной литературе [например, Meurs K.М., Lally K.P. Zwischenberger J.В. ЕСМО Extracorporeal Cardiopulmonary Support in Critical Care 3rd Edition, Ann Arbor, Michigan, 2006, P.121-131].
Для проведения трассептальной пункции может быть использован следующий набор расходных материалов (трассептальная игла, интродьюсер 8F, длина 62-63-77 см), контрастное (рентгеноконстрастное) вещество.
Для осуществления контроля за ходом манипуляции во время трассептальной пункции используют траспищеводную эхокардиографию (и/или внутрисосудистую эхокардиографию), рентгенографию (электронный оптический преобразователь).
Транссептальную пункцию осуществляют бедренным доступом, при котором выполняют пункцию бедренной вены. Через пункционную иглу проводят J-образный проводник (145 см), дистальный отдел которого проводят до уровня верхней полой вены. Транссептальную иглу проводят до уровня устья верхней полой вены внутри катетера, установленного в правой бедренной вене. Затем, установив кончик иглы в овальной ямке, коротким колющим движением всей системы - иглой-катетером (атриотомом) прокалывают межпредсердную перегородку и проникают в левое предсердие.
В интродьюсер повторно вводят J-образный проводник до полости левого предсердия, после последовательной дилятации отверстия до 5,7-6,3 мм по нему заводят дренажную канюлю, например, 17 F.
Канюлю соединеняют с венозной магистралью контура для ЭКМО. Соединение может быть осуществлено через через Y-коннектор (3/8 - 3/8 - 3/8). Величина канюли и объемная скорость кровотока достаточны для адеквватной разгрузки левых отделов сердца во время ЭКМО.
Приводим доказательства возможности осуществления изобретения с реализацией заявленного назначения и достижением указанного технического результата.
Клинический пример. Пациент N., 42 лет, № и/б 435. Диагноз: дилятационная кардиомиопатия, недостаточность митрального и трехстворчатого клапанов, НК ПБ. ФК 4 по NYHA, легочная гипертензия 1В, UNOS 1А (потенциальный реципиент сердца).
В связи с декомпенсацией по основному заболеванию (бивентрикулярной сердечной недостаточностью, почечной недостаточностью, анасаркой) было принято решение о постановке системы ЭКМО в предоперационном периоде.
На 4-е сутки применения ЭКМО у больного развился отек легких на фоне снижения остаточной насосной функции ЛЖ, что сопровождалось уменьшением остаточного сердечного выброса, пульсового артериального и легочного давлений, ростом давления в легочной артерии, давления заклинивания в легочной артерии, несмотря на адекватную объемную скорость экстракорпорального кровотока и оптимальную разгрузку правого предсердия (давления в правом предсердии 4 мм рт. ст.). В таблице 1 представлены данные о динамике показателей центральной гемодинамики на фоне ЭКМО, где АД - артериальное давление, ДПП - давление правого предсердия, ДЛА - давление легочной артерии, ЗДЛА - заклинивающее давление легочной артерии, СВ - сердечный выброс собственного сердца.
| Таблица 1 | ||
| показатель | ЭКМО | |
| 1 сутки | 4 сутки | |
| АД, мм рт.ст. | 93/81/74 | 88/83/80 |
| ДПП, мм рт.ст. | 5 | 4 |
| ДЛА, мм рт.ст. | 35/23/16 | 44/40/32 |
| ЗДЛА, мм рт.ст. | 14 | 28 |
| ЭКМО, л/мин | 5,2 | 5,1 |
| СВ, л/мин | 2,3 | 0,7 |
| добутамин, кг/кг/мин | 5,4 | 7,8 |
Дренажная канюля в левом предсердии была установлена в соответствии с предложенным способом на 4-е сутки применения ЭКМО в связи с развитием отека легких. Через 3 ч после начала дренирования выявили снижение ДЛА, ЗДЛА и клинико-рентгенологический регресс картины отека легких, развившегося на фоне ЭКМО и недостаточной разгрузки ЛЖ. Пациенту была успешно проведена трансплантация сердца.
Предложенный способ был использован у 6-ти пациентов (потенциальных реципиентов сердца) при проведении ЭКМО.
В 4-х случаях дренирование левых отделов сердца по предложенному способу было проведено с лечебной целью на фоне выраженной декомпенсации насосной функции ЛЖ у пациентов с клинической картиной отека легких. Отек легких был купирован уже через 3-4 ч после проведения дренирования левых отделов сердца по предложенному способу.
В 2-х случаях предложенный способ был использован для профилактики объемной перегрузки ЛЖ при проведении ЭКМО. Профилактическое дренирование левых отделов сердца по предложенному способу позволило исключить объемную перегрузку ЛЖ при проведении ЭКМО
После предоперационной подготовки, включающей ЭКМО, больные оперированы: выполнена трансплантация сердца. Все 6 пациентов выжили. Во всех случаях использование предложенного способа позволило надежно дренировать левые отделы сердца.
Таким образом, при осуществлении предложенного способа был достигнут указанный выше технический результат. Заявляемый способ позволяет надежно дренировать левые отделы сердца и является малотравматичным - не требует для проведения разгрузки ЛЖ открытого оперативного вмешательства.
1. Способ профилактики или лечения объемной перегрузки левого желудочка сердца при проведении периферической вено-артериальной экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), включающий проведение дренажной канюли в левое предсердие, отличающийся тем, что после начала работы ЭКМО, используя бедренный доступ, выполняют пункцию левого предсердия через межпредсердную перегородку, расширяют созданное отверстие до 5,7-6,3 мм, затем в восходящем направлении проводят дренажную канюлю в левое предсердие через бедренную вену, правое предсердие и сформированное отверстие в межпредсердной перегородке, располагая конец канюли в полости левого предсердия; второй конец дренажной канюли соединяют с венозной магистралью контура для проведения ЭКМО через Y-коннектор.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пункцию межпредсердной перегородки выполняют с помощью атриотома в области овальной ямки.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования отверстия в межпредсердной перегородке сначала выполняют пункцию бедренной вены, затем через пункционную иглу проводят проводник, дистальный отдел которого доводят до уровня верхней полой вены, после чего проводят транссептальную иглу до уровня устья верхней полой вены внутри катетера, установленного в правой бедренной вене, затем, установив кончик иглы в овальной ямке, коротким колющим движением всей системы прокалывают межпредсердную перегородку и проникают в левое предсердие, после последовательной дилятации отверстия в межпредсердной перегородке по нему заводят дренажную канюлю.
4.Способ по п.3, отличающийся тем, что в межпредсердную перегородку заводят дренажную канюлю 17F.
