Хирургия сердечных клапанов: современные подходы

Необходимость в вмешательстве на клапане сердца возникает, когда он в силу различных обстоятельств не справляется со своей функцией. В таких случаях на помощь приходят кардиохирурги.

Почему приходится оперировать сердечные клапаны?

Приобретенное, т.е. есть возникшее в течение жизни человека, нарушение функции сердечных клапанов может возникать по самым разным причинам. Наряду с износом, они часто страдают и от других факторов, таких как, например, кальциноз (склероз), отложения холестерина, бактериальные воспаления, ревматическая лихорадка, инфаркт и пр. Кроме того, существует большая группа врождённых клапанных дефектов.

Патология выражается в неправильном перемещении потоков крови между сердечными камерами и, соответственно, выбросе крови в общую кровеносную систему.

Когда возникает значительное сужение отверстия межу камерами сердца за счёт, например, склерозирования, то врачи говорят о стенозе. Если же клапан не закрывает полностью отверстие между камерами (а причиной этого может быть не только поражение его самого, но и связанное с теми или иными причинами изменение размеров сердечных камер), речь идёт о клапанной недостаточности (регургитации).

Оба варианта постепенно приводят к существенному патологическому изменению кровотока, перегрузкам сердечной мышцы, постепенному её ослаблению.

Поначалу эти явления могут оставаться незаметными, не вызывать явных симптомов. Но с течением времени сердце настолько перегружается, что перестаёт справляться со своей работой. Слабость его мышцы угрожает жизни. Медикаменты, её поддерживающие, становятся всё менее эффективными. 

Так возникает ситуация, когда единственным выходом остается хирургическое вмешательство на сердце – реконструкция или замена больного клапана.

Какие виды вмешательств возможны при поражении клапанов сердца?

Если операция становится неизбежной, кардиохирурги в первую очередь решают вопрос о том, можно ли сохранить больной орган, проведя «ремонт», или придется его удалить и заменить искусственным.

Во втором случае встает вопрос о выборе типа протеза. Принципиально их два – механический или биологический. Решение всегда принимается коллегиально кардиологами, кардиохирургами и анестезиологами совместно с пациентом, с которым обсуждаются все «за» и «против».

Как создаются искусственные сердечные клапаны, и какие они бывают?

Сегодня замена клапанов стала для специализированных кардиохирургических центров вполне рутинным вмешательством.

Различные модификации имплантатов позволили вернуться к полноценной жизни сотням тысяч людей.

Изобретатели уже разработали более 80 моделей: из металла, синтетических композиций, текстиля или животных тканей, с крылышками, шариками и створками. Все они представляют собой сочетание высоких технологий с ручной работой. Каждый такой протез является маленьким техническим чудом.

Протезы, точно также, как и настоящие клапаны, обеспечивают ток крови только в предусмотренном направлении – или внутрь обоих желудочков или снова наружу. Между двумя ударами сердца происходит их закрытие, что предотвращает обратный кровоток.

Механические протезы состоят полностью из искусственных материалов. Чтобы обеспечить функцию «невозвратности» (то есть предотвратить обратный кровоток), в них чаще всего используется так называемая двустворчатая конструкция. Две полукруглых створки, закрепленные на жестком кольце, распахиваются и закрываются, как двери ковбойских салунов в фильмах о Диком западе. Створки и кольцо изготавливаются из синтетического материала, в основном исключительно прочного пиролитического углерода, и обрамляются манжетой из полиэстера.

В специальных условиях она нашивается на проволочный каркас вручную, под микроскопом. При производстве ткань сначала проходит предварительную химическую обработку для того, чтобы продлить жизнеспособность протеза и предотвратить реакцию отторжения.

В 2022 г. в Мюнхенском Университете учёные изготовили сердечный клапан на трёхмерном принтере. Для этого была использована передовая аддитивная (то есть создающая объект по электронной модели) технология под названием «melt electrowriting» (MEW). Ожидается, что в перспективе таким образом будут создаваться протезы, растущие вместе с организмом и их можно будет использовать в том числе и у детей.

Преимущества и недостатки механических и биологических протезов

Огромным «плюсом» механических сердечных клапанов является их прочность. Они служат практически пожизненно. Вероятность того, что створка сломается, крайне мала, такое случается примерно у одного из 10 000 пациентов. Но недостатком являются благоприятные условия для формирования тромбов на поверхности протеза. Поэтому для профилактики тромбообразования необходим пожизненный прием разжижающих кровь медикаментов.

Также известно, что каждый шестой пациент с  искусственным клапаном ощущает металлический звук защёлкивания при захлопывании.

Иначе обстоит дело с биологическими протезами. В их случае антикоагулянты необходимы лишь временно. Затем достаточны низкие дозы аспирина.

Однако импланты из животной ткани имеют сравнительно короткий срок службы. Через 10 - 15 лет протез кальцинируется или подвергается естественному процессу изнашивания, так что требуется замена.

Среди прочего, это связано также и с тем, что у молодых сердце работает с большей нагрузкой. Поэтому для пациентов до 65 лет предпочтительны прочные механические имплантаты, а после 65 лет - биологические, не требующие постоянного разжижения крови.

Как проводится реконструкция?

Аортальный клапан при его регургитации обычно реконструируют минимально – инвазивным методом с раскрытием только верхней трети грудины. Сам способ «ремонта» зависит от основного заболевания, приведшего к недостаточности. Во многих случая нормальная функция восстанавливается за счёт уменьшения кольца и коррекции створок. В случаях аневризмы аорты, она заменяется сосудистым протезом из искусственного материала, в который вшивается собственный  клапан аорты.

Реконструкция митрального клапана при его недостаточности, как правило, проводится минимально – инвазивно методом миниторакотомии. При этом вмешательство осуществляется через межрёберное пространство, не затрагивая грудину. Процедура, как правило, включает стабилизацию за счёт пластики фиброзного клапанного кольца. При имеющихся отрывах тканей производится их замена.

У пациентов с расширением левой камеры сердца применяются сегодня инновационные хирургические методы, основанные на активном изменении геометрии сердечной камеры.

Операции по  реконструкции трёхстворчатого клапана проводятся также минимально – инвазивно. Наиболее частой причиной его неплотности является расширение правых отделов сердца. В большинстве случаев коррекция ограничивается стабилизацией кольца с его пластикой.

Какими способами проводятся вмешательства на сердечных клапанах?

Золотым стандартом операций по вживлению искусственных клапанов или их реконструкции является  открыто-хирургическое вмешательство.

При этом современная кардиохирургия во многих случаях применяет минимально – инвазивные операции с частичным разрезом верхней части грудины. Этот способ позволяет сохранить стабильность грудной клетки и имеет хороший косметический результат. Такие операции проводятся с использованием аппарата искусственного кровообращения. Классический метод  по-прежнему очень распространён в связи с очень хорошими отдалёнными результатами и низкими операционными рисками.

Однако, двух – трёхчасовую операцию под общим наркозом могут перенести только достаточно крепкие пациенты. В 2002 году врачи нашли альтернативу. Методика получила название TAVI (транскатетерная имплантация аортального клапана). Это вмешательство проводится под местным обезболиванием. Хирург через паховую артерию «продвигает» сложенный искусственный клапан в сердце. Больной клапан остаётся в теле, он просто сдвигается имплантатом в сторону.

Таким образом, уже в 2019 году около 60% всех замен аортального клапана были проведены через катетер. Однако необходимо учитывать: новый клапан может давить на пути проводимости, определяющие сердечный ритм, поэтому около 10% прооперированных таким способом позже нуждаются в установке искусственного водителя ритма. При традиционной методике этот показатель вдвое меньше. Также после TAVI несколько чаще возникают инсульты, хотя в целом это случается очень редко.

C 2008 года катетерные манипуляции стали применять и для лечения митрального клапана. Наиболее распространенной из них на данный момент является MitraClip, она выполнена уже у более чем 100 000 пациентов по всему миру. MitraClip – это запатентованное название устройства-клипсы, которая доставляется к сердцу с помощью гибкой трубки (катетера), введенного через паховую вену. Там клипса прикрепляется к двум клапанным створкам, замыкая их в оптимальном положении. Таким образом прекращается регургитация. В 2019 году была представлена усовершенствованная модификация этой операции – технология PASCAL. Позже появилась методика Cardioband, которая выполняется по такому же алгоритму, но для восстановления герметичности в этом случае устанавливается имплантат – кольцо, прикрепляемое к фиброзному кольцу митрального клапана.

В отдельных случаях при протезировании аортального клапана, например, у очень молодых пациентов, для которых постоянный приём кроверазжижающих медикаментов нежелателен или невозможен (например, женщин, желающих ещё иметь детей), применяется так называемая операция Росса. Для замещения используется собственный лёгочный клапан, а на его место имплантируется донорский клапан (гомографт). Это хорошая альтернатива для молодых пациентов, желающих вести активный образ жизни.

Совместный поиск оптимального решения

Не всегда можно легко и быстро определить, какой метод вмешательства и какой вид клапана лучше использовать в каждом конкретном случае. Поэтому такие решения всегда принимаются совместно кардиохирургами, кардиологами и анестезиологами. При необходимости привлекаются и другие врачи.

Для получения такой экспертизы совсем нет необходимости заново проходить все обследования. Как правило, уже имеющиеся результаты и заключения бывают достаточными, чтобы получить «второе мнение» и принять окончательное решение.

Использованная литература:

1. Echte Handarbeit. FOCUS Gesundheit Nr.93 – Herz & Kreislauf. ISSN 2199-5087
2. Filippo Calì MD, Matteo Pagnesi MD, Elisa Pezzola MD, Andrea Montisci MD, Marco Metra MD, Marianna Adamo MD. Transcatheter edge-to-edge mitral valve repair for post-myocardial infarction papillary muscle rupture and acute heart failure: A systematic review. Wiley Online Library, 10 May 2023. | https://doi.org/10.1002/ccd.30682
3. Totally endoscopic aortic valve replacement: Techniques and early results. Front. Cardiovasc. Med., 09 January 2023. Volume 9 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.1106845