Способ оптической когерентной томографии для интраоперационной гистоморфологической оценки целостности коронарных кондуитов при аортокоронарном шунтировании

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, а именно к внутрисосудистым методам исследования, и может быть использовано для интраоперационной гистоморфологической оценки целостности коронарных кондуитов при аортокоронарном шунтировании (АКШ). В процессе операции АКШ на этапе забора кондуита проводят интраоперационную оптическую когерентную томографию (ОКТ) перспективных аутовенозных и/или аутоартериальных кондуитов, выбирая анатомически и гистологически оптимальные участки сосуда для использования в качестве коронарного шунта путем оценки проходимости и проведения гистоморфологического анализа сосудистой стенки коронарной артерии в зоне дистального анастомоза, самой зоны дистального анастомоза, а также внутреннего просвета кондуита и его стенки. На момент завершения основного этапа операции АКШ интраоперационно проводят ОКТ венозных и/или артериальных шунтов в сочетании с интраоперационной шунтографией с детальной оценкой тела шунта и зоны дистального анастомоза. При исследовании выполняют селективную катетеризацию устья исследуемого шунта проводниковым катетером. Коронарный проводник проводят через весь кондуит за зону дистального анастомоза. По коронарному проводнику доставляют катетер с датчиком для выполнения ОКТ. Под рентген-контролем осуществляют позиционирование катетера ОКТ таким образом, чтобы рентгенконтрастный маркер дистальной линзы выходил за пределы дистального анастомоза в коронарную артерию. Создают оптически-гомогенную среду в просвете исследуемого шунта, для чего перед выполнением сканирования в просвет исследуемого шунта вводят контрастное вещество. Достижение оптической гомогенности контролируют на экране ОКТ системы в режиме «live view». Протяжку ОКТ датчика после создания оптически-гомогенной среды в просвете исследуемого сосуда с последующим получением изображения запускают в ручном режиме со скоростью 10 мм/с. При визуализации используют протокол «Grayscale» или «Sepia», а также режим, генерирующий продольный срез исследуемого участка кондуита на всем протяжении. Способ позволяет осуществить интраоперационную гистоморфологическую оценку сосудистой стенки коронарной артерии в зоне дистального анастомоза, анастомоза и стенки кондуита во время выполнения шунтирования за счет проведения ОКТ в процессе операции. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, а именно к внутрисосудистым методам исследования.

Начиная с 1986 г. использование левой внутренней грудной артерии (ЛВГА) является «золотым» стандартом операции коронарного шунтирования. Однако для полной реваскуляризации миокарда одной ЛВГА недостаточно, поэтому большая подкожная вена до сих пор остается наиболее часто используемым трансплантатом в коронарной хирургии. Основными коронарными артериями, которые шунтируются с использованием аутовен, являются: правая коронарная артерия (ПКА), задняя межжелудочковая ветвь (ЗМЖВ) от ПКА, задне-боковая ветвь (ЗБВ) от ПКА, ветвь тупого края (ВТК), ЗБВ от огибающей артерии (OA), ЗМЖВ от OA.

Основной проблемой использования вен остается их недолговечность. В зависимости от временных рамок дисфункция венозных шунтов (ВШ) может быть ранней (до выписки из стационара), в течение первого года после операции и поздней (спустя 1 год). Одной из основных причин развития дисфункций ВШ в послеоперационном периоде являются технические ошибки во время забора кондуитов и при формировании анастомозов. По данным многих источников средний срок состоятельности венозных кондуитов после операции составляет от 5 до 10 лет. В случае повреждения сосуда при заборе кондуитов или технических ошибках при наложении анастомозов срок состоятельности ВШ значительно сокращается, а возврат стенокардии в отдельных случаях отмечается в ближайшее время после операции. До 20% венозных шунтов окклюзируются в течение первого месяца после коронарного шунтирования (КШ).

Известен метод применения интраоперационной ультразвуковой диагностики в кардиохирургической практике с использованием эпикардиальных датчиков для оценки проходимости коронарных шунтов и функционального качества дистального анастомоза. Проточный зонд от 2 до 3,5 мм, состоящий из двух пьезоэлектрических преобразователей, позиционируется на уровне тела шунта и подключается к внешнему компьютеру, а также металлического рефлектора. Каждый преобразователь генерирует импульсную ультразвуковую волну 3,5-3,7 МГц, которая распространяется на весь просвет сосуда. Устройство измеряет время, необходимое для ультразвукового луча, генерируемого датчиком восходящего потока, для достижения обратного преобразователя после отражения, а также для луча, создаваемого датчиком ниже по потоку, для достижения выходного датчика. Ультразвуковые волны движутся быстрее, если они передаются в одном направлении потока и, зная расстояние, которое волны должны проходить между преобразователями, время прохождения волны автоматически вычисляется компьютером как разность между степенями распространения двух лучей и отображается как миллилитры в минуту (Kuroda М. et al. Assessment of internal thoracic artery patency with transesophageal echocardiography during coronary artery bypass graft surgery; J. Cardiothorac. Vase. Anesth. 2009; 6: 822-7; G., Karamanoukian H.L., Ricci M., Bergsland J., Salerno T.A. Graft patency verification in coronary artery bypass grafting: principles and clinical applications of transit time flow measurement. Angiology. 2000; 51: 725-31; Hoi P.K. et al. Graft control by transient time flow measurement and intraoperative angiography in coronary artery bypass surgery. Heart Surg. Forum. 2001; 4: 254-7).

Известен метод применения интраоперационной флуоресцентной ангиографии (Hosono М. et al. Intraoperative fluorescence imaging during surgery for coronary artery fistula. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2010; 10 (3): 476-7; Семченко А.Н. и др. Интраоперационная ангиография с индоцианином зеленым как метод оценки непосредственных результатов операций коронарного шунтирования: возможности и перспективы использования. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015; 2). Этот световой метод диагностики позволяет визуализировать тело шунта, дистальный анастомоз, а также проксимальный сегмент нативной артерии без лучевой нагрузки для пациента и медицинского персонала. В качестве контрастного вещества для визуализации зоны интереса применяют индоцианин зеленый, безопасный даже для пациентов с поражением почек.

Также известен метод применения интраоперационной шунтографии. Интраоперационная шунтография - это высокоинформативный и технически доступный метод исследования, позволяющий полипроекционно визуализировать тело шунта и сформированные анастомозы, дающий четкую картину относительно нативного коронарного кровотока. Также данная методика позволяет непосредственно выявить критические дисфункции шунтов и исправить их интраоперационно (Бокерия Л.А., Пурсанов М.Г., Петросян К.В., Соболев А.В., Вартанов П.В., Бокерия О.Л., Донаканян С.А., Голубев Е.П., Караев А.В., Лосев В.В. Интраоперационная шунтография: оптимальный метод оценки проходимости коронарных шунтов и дальнейшего улучшения результатов хирургической реваскуляризации миокарда. Грудная и сердечнососудистая хирургия. 2018; 60 (3): 226-233 - прототип).

Однако известные методы имеют недостатки, а именно: интраоперационная ультразвуковая оценка коронарных кондуитов позволяет оценить лишь функциональную состоятельность дистального анастомоза и проходимость тела шунта на основании измерения скорости кровотока. Данный метод абсолютно не информативен в качестве оценки анатомической и гистологической целостности.

Основным диагностическим ограничением при использовании флуоресцентной ангиографии является возможность визуализации лишь ограниченного участка площадью 7,5×7,5 см. Также, в значительной степени, диагностический потенциал снижается из-за возможности выполнения исследования только в одной (передне-задней) проекции, а качество полученного изображения не позволяет визуализировать диссекции и экстравазальное поступление контрастного вещества. В ряде случаев, зона интереса может частично находиться за пределами зоны охвата изображения, что не позволяет оценить характер распределения контраста по шунту.

Несмотря на то, что многие авторы оправданно считают интраоперационную шунтографию «золотым» стандартом диагностики состоятельности коронарных кондуитов, данный метод также имеет ряд ограничений, а именно: получение изображения в двухмерной плоскости, что не всегда позволяет выявить органическую патологию сосудистой стенки в шунте, а также наличие патологических, внутрипросветных формирований (тромбов, деформированных створок венозных клапанов, циркулярной и субинтимальной диссекции).

Решаемой в настоящем изобретении технической проблемой является интраоперационная оценка всех слоев сосудистой стенки как артериальных, так и венозных кондуитов, выявление патологических внутрисосудистых формирований, оценка внутреннего просвета и состоятельности зоны дистального анастомоза на предмет наличия тромботических масс, а также распространенной диссекции в местах наложения швов.

Достигаемым техническим результатом является интраоперационная гистоморфологическая оценка сосудистой стенки коронарной артерии в зоне дистального анастомоза, анастомоза и стенки кондуита во время выполнения шунтирования.

При оценке зоны дистального анастомоза, наряду с исключением наличия тромботических наложений в области швов, крайне важным аспектом является также и оценка коронарной артерии в месте имплантации кондуита. Так, наличие атеросклеротического поражения коронарной артерии в зоне дистального анастомоза может способствовать развитию дисфункции шунта по мере прогрессии атеросклеротической бляшки. Тромботические массы в зоне дистального анастомоза, а также в просвете шунта могут способствовать дополнительной агрегации тромбоцитов, приводящей к полной окклюзии самого шунта или шунтируемой артерии тромбами. Наличие патологических структур в просвете кондуита и изменений сосудистой стенки (деформированный венозный клапан в зоне варикозного узла, циркулярная диссекция лучевой артерии) могут способствовать развитию дисфункций как в отдаленном (формирование истинных и ложных аневризм венозного шунта в местах венозных клапанов, некротические изменения сосудистой стенки кондуита на фоне циркулярной диссекции), так и в раннем послеоперационном периоде (окклюзия шунта отслоенным участком интимы, тромбоформирование в зоне диссекции, а также в зоне венозных клапанов).

На сегодняшний день лишь оптическая когерентная томография (ОКТ) обладает необходимым диагностическим потенциалом для тщательной интраоперационной гистоморфологической оценки сосудистой стенки коронарного шунта.

Достижение указанного выше технического результата обусловлено следующей совокупностью существенных признаков:

- в процессе операции аортокоронарного шунтирования (АКШ) на этапе забора кондуита проводят интраоперационное ОКТ-сканирование перспективных аутовенозных и/или аутоартериальных кондуитов, выбирая анатомически и гистологически оптимальные участки сосуда для использования в качестве коронарного шунта путем оценки проходимости и проведения гистоморфологического анализа сосудистой стенки коронарной артерии в зоне дистального анастомоза, самой зоны дистального анастомоза, а также внутреннего просвета кондуита и его стенки;

- на момент завершения основного этапа операции АКШ интраоперационно проводят ОКТ-сканирование венозных и/или артериальных шунтов в сочетании с интраоперационной шунтографией с детальной оценкой тела шунта и зоны дистального анастомоза, причем при исследовании выполняют селективную катетеризацию устья исследуемого шунта проводниковым катетером, коронарный проводник проводят через весь кондуит за зону дистального анастомоза, по коронарному проводнику доставляют катетер с датчиком для выполнения ОКТ, под рентген-контролем осуществляют позиционирование катетера ОКТ таким образом, чтобы рентгенконтрастный маркер дистальной линзы выходил за пределы дистального анастомоза в коронарную артерию, далее создают оптически гомогенную среду в просвете исследуемого шунта, для чего перед выполнением сканирования в просвет исследуемого шунта вводят контрастное вещество, причем достижение оптической гомогенности контролируют на экране ОКТ системы в режиме «live view», протяжку ОКТ-датчика после создания оптически гомогенной среды в просвете исследуемого сосуда с последующим получением изображения запускают в ручном режиме со скоростью 10 мм/с;

- при визуализации используют режим-генерирующий продольный срез исследуемого участка кондуита на всем протяжении.

Кроме того, при осуществлении разработанного способа целесообразно использовать протокол «Grayscale» или «Sepia». В качестве контрастного вещества следует использовать неионное йодсодержащее контрастное вещество, которое вводится в объеме 20 мл со скоростью 3-4 мл/с.

Способ осуществляется следующим образом.

Для оценки проходимости и анатомо-гистологической целостности коронарных шунтов выполняется интраоперационная шунтография в сочетании с ОКТ. Сканирование аутовенозных и/или аутоартериальных кондуитов у больных во время операции коронарного шунтирования позволяет провести гистоморфологический анализ сосудистой стенки коронарной артерии в зоне дистального анастомоза, самой зоны дистального анастомоза, а также внутреннего просвета кондуита и его стенки, что позволяет избежать осложнений при его использовании, тем самым улучшить результаты оперативного лечения.

Оптическая когерентная томография выполняется в условиях кардиохирургической и гибридной операционных при помощи мобильной ангиокардиографической установки, выполненной с возможностью осуществления флюороскопии и рентгенокинематографии.

При выполнении оптической когерентной томографии для осуществления сосудистого доступа и проведения катетеров применяются одноразовые инструменты - интродьюсеры, диагностические проводники, а селективная катетеризация коронарных артерий выполняется с применением одноразовых проводниковых катетеров, например, модификаций Judkins Right 3,5-5,0, Amplatz Left I-IV, Amplatz Right I-III; для проведения датчика ОКТ целесообразно наличие набора коронарных проводников 0,014''.

Для выполнения интраоперационного исследования на этапе забора кондуита (ex vivo) без рентгеновского контроля выделенный участок сосуда (а. radialis, v. saphena magna) помещают на стерильный стол и промывают внутренний просвет стерильным 0,9% физиологическим раствором для удаления резидуальной крови и тромбов.

Следующим этапом на дистальный сегмент сосуда накладывают зажим для обеспечения герметизации, проксимальный сегмент, а именно устье предполагаемого кондуита, фиксируется анатомическими пинцетами. Перед проведением коронарного проводника, для создания оптически гомогенной среды, просвет предполагаемого кондуита заполняется стерильным 0,9% физиологическим раствором. По коронарному проводнику в просвет сосуда доставляется катетер для ОКТ, протяжка выполняется в ручном режиме с детальной оценкой целостности сосудистой стенки и на предмет наличия внутрисосудистых формирований. После выполнения исследования на внешней поверхности сосуди, а именно оптимального участка для создания кондуита ставятся маркеры (клипы, стежки), с последующим отсечением лишних участков сосуда и формированием аортокоронарного шунта.

Для выполнения интраоперационного исследования на завершающем этапе операции под рентгеновским контролем производится селективная катетеризация устья исследуемого шунта проводниковым катетером. Коронарный проводник 0,014'' проводится через весь кондуит за зону дистального анастомоза. По коронарному проводнику доставляется катетер с датчиком для выполнения ОКТ. Под рентгеновским контролем осуществляется позиционирование катетера ОКТ таким образом, чтобы рентгеноконтрастный маркер дистальной линзы выходил за пределы дистального анастомоза в коронарную артерию. Далее, для создания оптически гомогенной среды перед выполнением сканирования в просвет исследуемого шунта вводится неионное йодсодержащие контрастное вещество в объеме 20 мл со скоростью 3-4 мл/с. Для введения контрастного вещества будет использован шприц «Luer Lock» объемом 20 мл. Достижение оптической гомогенности контролируется на экране ОКТ системы в режиме «live view». Протяжка ОКТ-датчика с последующим получением изображения запускается в ручном режиме со скоростью 10 мм/с после создания оптически гомогенной среды в просвете исследуемого сосуда.

Интраоперационное ОКТ-исследование выполняется как на этапе забора кондуита с последующим сканированием сформированного шунта на завершающем этапе операции, так и на каждом этапе операции КШ в отдельности.

В качестве протокола визуализации используются протоколы «Grayscale» (цветовой ряд от черного - слабый оптический сигнал, к белому - сильный оптический сигнал) и «Sepia» (от черного - слабый оптический сигнал, к коричневому, оранжевому и золотому - сильный оптический сигнал). Также для оценки кондуита на всем протяжении используется режим ««L» (longitudinal) mode», генерирующий продольный срез исследуемого участка кондуита на всем протяжении.

С июня 2017 по февраль 2018 г.на базе ФГБУ «НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева» МЗ РФ 50-ти пациентам, подвергнутым хирургической реваскуляризации миокарда, было выполнено ОКТ-исследование для оценки проходимости КШ. Возраст больных был от 54 до 70 лет (в среднем 62,3±4,8 лет). Всего 50 больным было наложено 117 шунтов (в среднем 2,3±0,8).

Из 70 сканированных шунтов 53 были представлены венозными и 17 артериальными (ЛВГА - 15, a. radialis - 2 случая) кондуитами. У 7 женщин с варикозной болезнью вен нижней конечности ОКТ-сканирование большой подкожной вены (БПВ) было выполнено ex vivo после забора кондуита и in vivo для определения оптимального участка сосуда для создания кондуита.

Из общего числа шунтов, подвергнутых интраоперационной ОКТ, в 16 (22,9%) не отмечено патологических изменений (в том числе 7, в которых выполнялось предварительное ОКТ БПВ). В остальных 54 (77,1%) шунтах по данным ОКТ были выявлены, в частности, следующие изменения: наличие тромботических масс в просвете ВШ - в 10 (3 - в теле, 7 - в области дистального анастомоза); несоответствие диаметров ВШ и нативной артерии (более 2 раз) - в 9; сужение ВШ за счет деформированного клапана в зоне варикозного узла - в 2; сужение МКШ сосудистой клипсой - в 3; сужение тела ВШ сосудистой клипсой - в 4; небольшие пристеночные тромбы - в 7 ВШ и расположение клапана в 6 ВШ на минимальном расстоянии от наложенных анастомозов (менее 5 мм). Также при использовании лучевых артерий в качестве кондуита в 3 случаях определялась отслойка интимы от медии.

Послеоперационных осложнений не наблюдалось ни в одном случае, все пациенты выписаны из клиники.

1. Способ оптической когерентной томографии (ОКТ) для интраоперационной гистоморфологической оценки целостности коронарных кондуитов при аортокоронарном шунтировании (АКШ), заключающийся в том, что в процессе операции АКШ на этапе забора кондуита проводят интраоперационное ОКТ-сканирование перспективных аутовенозных и/или аутоартериальных кондуитов, выбирая анатомически и гистологически оптимальные участки сосуда для использования в качестве коронарного шунта путем оценки проходимости и проведения гистоморфологического анализа сосудистой стенки коронарной артерии в зоне дистального анастомоза, самой зоны дистального анастомоза, а также внутреннего просвета кондуита и его стенки, а на момент завершения основного этапа операции АКШ интраоперационно проводят ОКТ-сканирование венозных и/или артериальных шунтов в сочетании с интраоперационной шунтографией с детальной оценкой тела шунта и зоны дистального анастомоза, причем при исследовании выполняют селективную катетеризацию устья исследуемого шунта проводниковым катетером, коронарный проводник проводят через весь кондуит за зону дистального анастомоза, по коронарному проводнику доставляют катетер с датчиком для выполнения ОКТ, под рентген-контролем осуществляют позиционирование катетера ОКТ таким образом, чтобы рентгенконтрастный маркер дистальной линзы выходил за пределы дистального анастомоза в коронарную артерию, далее создают оптически-гомогенную среду в просвете исследуемого шунта, для чего перед выполнением сканирования в просвет исследуемого шунта вводят контрастное вещество, причем достижение оптической гомогенности контролируют на экране ОКТ системы в режиме «live view», протяжку ОКТ-датчика после создания оптически гомогенной среды в просвете исследуемого сосуда с последующим получением изображения запускают в ручном режиме соскоростью 10 мм/с, причем при визуализации используют режим, генерирующий продольный срез исследуемого участка кондуита на всем протяжении.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при визуализации используют протокол «Grayscale» или «Sepia».

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве контрастного вещества используют неионное йодсодержащее контрастное вещество.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что контрастное вещество вводят в объеме 20 мл со скоростью 3-4 мл/с.