Способ определения требуемых размеров линейных сосудистых протезов при клапаносохраняющих операциях на восходящем отделе аорты
METHOD FOR DETERMINING REQUIRED DIMENSIONS OF LINEAR VASCULAR PROSTHESES IN VALVE-SPARING ASCENDING AORTA OPERATIONS

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии (сосудистой хирургии) и может быть использовано в хирургии корня и восходящего отдела аорты, в частности, при клапаносберегающем протезировании восходящего отдела аорты по поводу аневризмы или диссекции.
Корень аорты представляет собой сложный механизм, обеспечивающий однонаправленный ток крови из выходного тракта левого желудочка в большой круг кровообращения в условиях высоких гидродинамических нагрузок. Нарушения работы этого механизма могут быть устранены только путем полной замены всего комплекса (протезирование восходящей аорты клапансодержащим кондуитом), либо частичной замены тех или иных его элементов (протезирование аортального клапана или реконструктивные вмешательства на корне аорты). Последнее представляется наиболее сложным, так как требует определенного навыка оперирующего хирурга для восстановления хорошей замыкательной функции клапана.
На сегодняшний день существуют два подхода к хирургическому лечению патологии корня аорты: протезирование аорты клапансодержащим кондуитом и реконструктивные операции с сохранением аортального клапана - клапаносохраняющие операции. Реконструкция корня аорты более предпочтительна, чем протезирование, так как исчезает необходимость антикоагулянтной терапии, потенциальный риск таких осложнений, как тромбоэмболии, дисфункции протеза и эндокардит.
Целью реконструктивных операций является сохранение структуры и геометрии корня аорты для оптимальной, физиологичной работы аортального клапана. Для выполнения этой цели хирургу, кроме выявления патологических изменений восходящего отдела аорты, также важно иметь данные о размерах тех или иных структур корня аорты.
«Золотым стандартом» в диагностике патологии восходящего отдела аорты является мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ). Способ позволяет провести точный количественный и качественный анализ геометрии корня аорты, определить уровень расслоения относительно фиброзного кольца аортального клапана, глубину смыкания створок и их размеры. Эти данные являются ключевыми в принятии решения о возможности клапаносохраняющей операции, что в итоге позволит хирургу выбрать оптимальную хирургическую тактику лечения - сохранять клапан аорты или его протезировать. С появлением МСКТ появилась возможность на дооперационном этапе определить такие геометрические показатели корня аорты как: глубина и высота смыкания, высота створки клапана, высота треугольника Генле. Это сократило время принятия решения и время оперативного вмешательства.
Важным вопросом в клапаносохраняющей хирургии корня аорты является выбор сосудистого протеза нужного диаметра. При этом необходимо отметить, что следствием неправильного выбора диаметра протеза становится резидуальная аортальная регургитация.
Morishita К. и соавторы предложили использовать следующую формулу: , где d - необходимый диаметр протеза, id - расстояние между вершинами комиссур [1]. Но расстояние между комиссурами не имеет принципиального значения, так как могут быть легко скорректированы в процессе реимплантации. В этом состоит минус данного метода расчета.
2
2
0.425
0.725
Наиболее близким аналогом изобретения является вычисление нормы диаметра аорты на уровне синусов Вальсальвы, согласно рекомендациям Европейского общества эхокардиографии 2010 года. В основе этого расчета заложена площадь поверхности тела каждого конкретного пациента [2]. Максимально допустимый диаметр аорты на уровне синусов Вальсальвы = 20 (мм) × ППТ (м). Расчет площади поверхности тела (ППТ) выполняют по формуле Дюбуа [3]: ППТ (м) = 0,007184 × вес (кг) × рост (см). Данный способ позволяет рассчитать только один размер корня аорты, не объективно.
Задачи:
1. Улучшить результаты лечения в послеоперационном периоде за счет повышения объективности способа.
2. Упростить способ доступностью и исключением необходимости в дополнительных устройствах.
3. Обеспечить воспроизводимость технологии на практике. Сущность изобретения:
Способ подбора линейных сосудистых протезов при клапаносохраняющих операциях на восходящем отделе аорты, включает определение диаметра синуса Вальсальвы (Dcв) в соответствующей возрастной группе (до 19 лет, 20-39 лет, более 39 лет) и площади поверхности тела. Новым является определение высоты створки аортального клапана (Нс) с помощью мультиспиральной компьютерной томографии, величина которой соответствует половине диаметра аорты на уровне синотубулярного гребня (Dcтг) и половине диаметра дистального конца протеза . Т.е. диаметр дистального конца протеза равен .
Затем рассчитывают диаметр протеза () в средней части (искомый диаметр линейного протеза), он же - диаметр аорты на уровне синуса Вальсальвы (Dcв) по формуле: .
Выявляют диаметр проксимального конца протеза (), соответствующий диаметру аорты на уровне фиброзного кольца аортального клапана (Dфк): .
Технический результат:
Предложен простой и объективный способ, легко воспроизводимый даже при выраженных патологических изменениях корня аорты и створок аортального клапана. Данный способ, используемый для определения требуемых размеров сосудистого протеза, применим на практике, так как построен на основании измерения высоты створки клапана и неизменяемых взаимоотношений элементов корня аорты.
Способ осуществляют следующим образом:
1
2
3
1
2
3
Для лучшего понимания способ подбора протеза схематично изображен на фиг. 1 - «Первичный линейный протез» и фиг. 2 -«Модифицированный протез», в приложении к заявке на изобретение «Способ подбора линейных сосудистых протезов при клапаносохраняющих операциях на восходящем отделе аорты», где 1 - диаметр дистального конца протеза соответствующий диаметру аорты на уровне СТГ (Dп); 2 - диаметр протеза в средней части (искомый диаметр линейного протеза), соответствующий диаметру аорты на уровне синусов Вальсальвы (Dп); 3 - диаметр проксимального конца протеза соответствующий диаметру аорты на уровне ФК (Dп). Важно, что диаметры протеза на всем его протяжении равны, т.е. Dп=Dп=Dп. 4 - диаметр модифицированного дистального конца протеза (); 5 - диаметр неизмененной средней части протеза (искомый диаметр линейного протеза, ); 6 - диаметр модифицированного проксимального конца протеза (). Надо заметить, что .
По данным мультиспиральной компьютерной томографии определяют высоту створки аортального клапана (Нс), которая соответствует половине диаметра аорты на уровне синотубулярного гребня (Dcтг) и половине диаметра протеза в области дистального конца протеза:  То есть диаметр дистального конца протеза равен удвоенной величине высоты створки аортального клапана: . При этом сужение, близкое к физиологическому, на данном уровне возможно сформировать за счет непосредственно анастомоза с аортой, пликации, гофрирования некоронарного синуса [4] или шовной техники модификации Дэвид Т. [5]. Техника определяется размерами восходящего отдела аорты и локализацией аневризмы.
Определяют диаметр протеза в средней части (диаметр задаваемого протеза, ), равному диаметру аорты на уровне синусов Вальсальвы (Dcв), используя ранее измеренный диаметр на уровне синотубулярного гребня. . Данная формула выведена на основе практического опыта центра грудной хирургии ГБУЗ «НИИ-ККБ №1 им. проф. С.В. Очаповского» [6]. После этого необходимо сравнить полученное число с диаметром протеза на уровне синусов, рассчитанным на основе возраста и площади поверхности тела пациента [2]:
1. Возраст ≤19 лет: Д (СВ пл) = 1,02 + (0,98 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,18),
2. Возраст 20-39 лет: Д (СВ пл) = 0,97 + (1,12 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,24),
3. Возраст ≥40 лет: Д (СВ пл) = 1,92 + (0,74 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,40).
Зная, что нормальный диаметр фиброзного кольца по данным ЭХО-КГ (Европейские рекомендации) находится в пределах 20-31 мм (медиана 25,5), а на уровне синусов Вальсальвы 29-45 (медиана 37) [7], определяют соотношение:
100% - 37 (мм)
Х% - 25,5 (мм), где X = 68%,
Отсюда можно определить диаметр аорты на уровне фиброзного кольца (Dфк), он же равен диаметру протеза в области проксимального его конца: .
Пример.
2
1. Пациентка П., 19 лет, поступила в стационар 07.05.2017 г. в плановом порядке. Площадь поверхности тела - 1,84 м.
Диагноз при поступлении: Синдром Марфана. Недостаточность аортального клапана 2 степени. Аневризма корня и восходящего отдела аорты.
При поступлении выполнено дополнительное обследование.
По данным ЭХО-КГ: корень аорты расширен. Максимальный диаметр корня аорты составляет 55 мм. Диаметр аорты на уровне синотубулярного гребня - 48 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 41,2 мм. АК трехстворчатый, створки интактны. Регургитация 1 степень.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 28 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 55 мм, на уровне синотубулярного гребня - 48 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 41,2 мм, высота смыкания створок - 9 мм, глубина смыкания створок - 2 мм, высота створки клапана - 11,2 мм, высота синуса Вальсальвы - 19 мм, расстояние до ЛКА - 11 мм, до ПКА - 12 мм, площадь аортальной регургитации - 1,46 см, створки клапана интактны.
Рассчитаны параметры протеза:
1.
мм;
2.  мм, что соответствует цифре диаметра синусов Вальсальвы, полученной на основе ППТ. Возраст ≤19: Дев = 1,02 + (0,98 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,18) = 28 ± 0,40 мм;
3.  мм;
11.05.2017 г. пациенке была выполнена операция -клапаносохраняющее протезирование корня и восходящего отдела аорты линейным сосудистым протезом 28 мм () по методу Miller. Проксимальный конец () протеза был сужен до 19 мм с помощью кисетной техники на сайзере. Сужение в области синотубулярного гребня () было сформировано также за счет кисетной методики на 22-ти миллиметровом калибраторе. После чего выполнен протезо-протезный анастомоз с 26-ти миллиметровым протезом. Время искусственного кровообращения составило 148 минут, время ишемии миокарда - 128 минут.
Послеоперационный период протекал без особенностей.
Пациентка обследован через 12 месяцев после операции.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 19 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 28 мм, на уровне синотубулярного гребня - 22 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 27 мм, высота смыкания створок - 12 мм, глубина смыкания створок - 6 мм, высота створки - 18,2 мм, высота синуса - 22 мм, расстояние до ЛКА - 11 мм, до ПКА - 12 мм, площадь аортальной регургитации - 0,09 см.
Патологии зоны оперативного вмешательства не выявлено.
2
2. Пациент К., 20 лет, поступил в стационар 21.04.2016 г. в плановом порядке. Площадь поверхности тела - 1,90 м.
Диагноз при поступлении: Синдром Элерса-Данлоса. Недостаточность аортального клапана 2-3 степени. Аневризма корня и восходящего отдела аорты.
При поступлении выполнено дополнительное обследование.
По данным ЭХО-КГ: корень аорты расширен. Максимальный диаметр корня аорты составляет 56 мм. Диаметр аорты на уровне синотубулярного гребня - 49 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 42,3 мм. АК трехстворчатый, створки интактны. Регургитация 1-2 степень.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 29,2 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 56 мм, на уровне синотубулярного гребня - 49 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 42,3 мм, высота смыкания створок - 10 мм, глубина смыкания створок - 3 мм, высота створки - 12,2 мм, высота синуса - 20 мм, расстояние до ЛКА - 12 мм, до ПКА - 13 мм, площадь аортальной регургитации - 1,57 см, створки клапана интактны.
Рассчитаны параметры протеза:
1. ,
мм;
2.  мм, что соответствует цифре диаметра синусов Вальсальвы, полученной на основе ППТ. Возраст 20-39 лет: Дсв = 0,97 + (1,12 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,24) = 30,98 ± 0,24 мм;
3.  мм;
26.04.2016 г. пациенту была выполнена операция -клапаносохраняющее протезирование корня и восходящего отдела аорты линейным сосудистым протезом 30 мм () по методу Miller. Проксимальный конец () протеза был сужен до 21 мм с помощью кисетной техники на сайзере. Сужение в области синотубулярного гребня () было сформировано также за счет кисетной методики на 24-х миллиметровом калибраторе. После чего выполнен протезо-протезный анастомоз с 26-ти миллиметровым протезом. Время искусственного кровообращения составило 154 минут, время ишемии миокарда - 132 минут.
Послеоперационный период протекал без особенностей.
Пациент обследован через 12 месяцев после операции.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 21 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 30 мм, на уровне синотубулярного гребня - 24 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 26 мм, высота смыкания створок - 13 мм, глубина смыкания - 7 мм, высота створки - 19,2 мм, высота синуса - 23 мм, расстояние до ЛКА - 13 мм, до ПКА - 13 мм, площадь аортальной регургитации - 0,12 см.
Патологии зоны оперативного вмешательства не выявлено.
2
3. Пациент Т., 39 лет, поступил в стационар 17.01.2016 г. в плановом порядке. Площадь поверхности тела - 1,97 м.
Диагноз при поступлении: Недостаточность аортального клапана 3 степени. Аневризма корня и восходящего отдела аорты. ХСН IA стадии, функциональный класс II. Гипертоническая болезнь II степени, риск II. Ожирение 1 степени.
При поступлении выполнено дополнительное обследование.
По данным ЭХО-КГ: корень аорты расширен. Максимальный диаметр корня аорты составляет 58 мм. Диаметр аорты на уровне синотубулярного гребня - 48 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 41,1 мм. АК трехстворчатый, створки интактны. Регургитация 2 степени.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 29 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 58 мм, на уровне синотубулярного гребня - 48 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 41,1 мм, высота смыкания створок - 14 мм, глубина смыкания створок - 3 мм, высота створки - 11,4 мм, высота синуса - 19 мм, расстояние до ЛКА - 14 мм, до ПКА - 14 мм, площадь аортальной регургитации - 1,36 см, створки клапана интактны.
1.
мм;
2.  мм. Видно, что нет соответствия с цифрой диаметра синусов Вальсальвы, полученной на основе ППТ. Возраст 20-39 лет: Дсв = 0,97 + (1,12 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,24) = 31,76 ± 0,24 мм. Поэтому необходимо взять протез диаметром равным среднему значению между ними, а именно - 30 мм.
3.  мм;
26.04.2016 г. пациенту была выполнена операция -клапаносохраняющее протезирование корня и восходящего отдела аорты линейным сосудистым протезом 30 мм () по методу Miller. Проксимальный конец () протеза был сужен до 22 мм с помощью кисетной техники на сайзере. Сужение в области синотубулярного гребня () было сформировано также за счет кисетной методики на 23-х миллиметровом калибраторе. После чего выполнен протезо-протезный анастомоз с 26-ти миллиметровым протезом. Время искусственного кровообращения составило 157 минут, время ишемии миокарда - 135 минут.
Послеоперационный период протекал без особенностей.
Пациент обследован через 12 месяцев после операции.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 22 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 30 мм, на уровне синотубулярного гребня - 23 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 26 мм, высота смыкания створок - 17 мм, глубина смыкания - 5 мм, высота створки - 18,4 мм, высота синуса - 22 мм, расстояние до ЛКА - 14 мм, до ПКА - 14 мм, площадь аортальной регургитации - 0,13 см.
Патологии зоны оперативного вмешательства не выявлено.
2
4. Пациент М., 40 лет, поступил в стационар 04.03.2017 г. в плановом порядке. Площадь поверхности тела - 2,39 м.
Диагноз при поступлении: Недостаточность аортального клапана 2-3 степени. Аневризма корня и восходящего отдела аорты. ХСН IIА стадии, функциональный класс III. Гипертоническая болезнь III степени, риск IV. Ожирение 2 степени.
При поступлении выполнено дополнительное обследование.
По данным ЭХО-КГ: корень аорты расширен. Максимальный диаметр корня аорты составляет 61 мм. Диаметр аорты на уровне синотубулярного гребня - 51 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 44,2 мм. АК трехстворчатый, створки интактны. Регургитация 1-2 степени.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 31 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 61 мм, на уровне синотубулярного гребня - 51 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 44,2 мм, высота смыкания створок - 17 мм, глубина смыкания створок - 5 мм, высота створки - 14 мм, высота синуса - 22 мм, расстояние до ЛКА - 14 мм, до ПКА - 15 мм, площадь аортальной регургитации - 1,48 см, створки клапана интактны.
1.
мм;
2.  мм, что соответствует цифре диаметра синусов Вальсальвы, полученной на основе ППТ. Возраст ≥40 лет: Дсв = 1,92 + (0,74 × ППТ) ± (диапазон значений ± 0,40) = 36 ± 0,40 мм;
3.  мм;
08.03.2017 г. пациенту была выполнена операция - клапаносохраняющее протезирование корня и восходящего отдела аорты линейным сосудистым протезом 36 мм () по методу Miller. Проксимальный конец () протеза был сужен до 31 мм с помощью кисетной техники на сайзере. Сужение в области синотубулярного гребня () было сформировано также за счет кисетной методики на 28-ми миллиметровом калибраторе. После чего выполнен протезо-протезный анастомоз с 32-х миллиметровым протезом. Время искусственного кровообращения составило 156 минут, время ишемии миокарда - 130 минут.
Послеоперационный период протекал без особенностей.
Пациент обследован через 12 месяцев после операции.
2
По данным МСКТ: диаметр фиброзного кольца - 24 мм, диаметр на уровне синусов Вальсальвы - 35 мм, на уровне синотубулярного гребня - 28 мм, на уровне средней трети восходящего отдела аорты - 44,2 мм, высота смыкания створок - 12 мм, глубина смыкания - 9,7 мм, высота створки - 21 мм, высота синуса - 25 мм, расстояние до ЛКА - 15 мм, до ПКА - 15 мм, площадь аортальной регургитации - 0,13 см.
Патологии зоны оперативного вмешательства не выявлено.
Список литературы:
1. Morishita K, Murakami G, Koshino Т, Fukada J, Fujisawa Y, Mawatari T, Abe T. Aortic root remodeling operation: how do we tailor a tube graft? Ann Thorac Surg. 2002 Apr; 73(4): 1117-21.
2. CORRIGENDUM: Echocardiography in aortic diseases: EAE recommendations for clinical practice / A. Evangelista, F.A. Flachskampf, R. Erbel [et al.] // European Jornal of Echocardigraphy. - 2011. - Vol. 11(8). - P. 645-658.
3. DuBois, D.A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known / D. DuBois, E.F. DuBois // Arch. Intern. Medicine. - 1916. - Vol. 17. - P. 863-871.
4. Реимплантация корня аорты в протез: новый виток клапаносохраняющих операций. Чернявский A.M., Хван Д.С., Патология кровообращения и кардиохирургия. 2016. Т. 20. №2. с. 49-57 DOI: 10.21688-1681-3472-2016-2-49-57.
5. Fabian A. Kari, MD; Matthias Siepe, MD; Hans-Hinrich Sievers, Repair of the Regurgitant Bicuspid or Tricuspid Aortic Valve Background, Principles, and Outcomes. 2013 American Heart Association, Inc. Circulation is available at http://circ.ahajournals.org DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.113.002475
6. Болдырев С.Ю., Poccoxa O.A., Барбухатти К.O., Порханов B.A. Реимплантация клапана аорты с использованием методики Kuban Cuff у больных с аневризмой восходящей аорты и аортальной недостаточностью. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2016. Т. 20. №2. С. 17-25. DOI: 10.21688-1681-3472-2016-2-17-25
7. European Journal of Echocardiography (2010) 11, 645-658 doi: 10.1093/ejechocard/jeq056 Echocardiography in aortic diseases: EAE recommendations for clinical practice).