Анатомия в кардиоваскулярной медицине: современные технологии в науке и образовании

Центры, участвующие в реализации проекта

• •    Международный морфологический центр, Санкт-

• Петербург

• •    Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург

• •    Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Ме-шалкина

• •    Санкт-Петербургский государственный педиатрический университет

Направления развития проекта «клиническая пластинация» в образовании

• •    Эхокардиография

• •    Электрофизиология

• •    Врожденные пороки

• •    Реконструктивная хирургия

Задачи проекта «клиническая пластинация»

Повышение качества образования в кардиоваскулярной хирургии путем создания анатомических препаратов, отвечающих современным требованиям. В Международном морфологическом центре создаются пластинированные препараты, предназначенные для научных исследований и образования электрофизиологов, интервенционных кардиологов, кардиохирургов специалистов по эхокардиографии и радиологов.

Расширение арсенала клинико-анатомических исследований с внедрением полимерного бальзамирования, листовой пластинации и коррозионных методов.

Улучшение качества образования с помощью использования пластинированных анатомо-клинических препаратов при организации практических курсов «Практическая анатомия для электрофизиологов», «Эхокардиографическая диагностика врожденных пороков», «Реконструктивная кардиохирургия».

Методики пластинации

Пластинация была разработана для сохранения тканей Гунтером фон Хагенсом (Gunther von Hagens) в Гейдельберге в 1978 г. Изначально она применялась как экспериментальная методика сохранения анатомических и биологических объектов, но в дальнейшем приобрела университетские черты в связи с внедрением технологий, которые стали использоваться для научных исследований [1]. В этом процессе вода и липиды в биологических тканях заменяются на полимеры (си- ликон, смолы, полиэстер и т. д.), что приводит к созданию сухих надежных препаратов, полностью сохраняющих оригинальную пространственную форму органа. Химический класс полимеров определяет оптические и механические свойства импрегнированного объекта. В Санкт-Петербурге на базе Международного морфологического центра ( создана лаборатория, разрабатывающая данные технологии для научных исследований.

Для каких целей пластинация применяется в постдипломном образовании?

Пластинированные препараты идеальны для изучения пространственной анатомии, отработки практических навыков установки катетеров и имплантации стент-клапанов. Прозрачные пластинированные срезы сердца в различных проекциях, соответствующих плоскостям сканирования при эхокардиографическом исследовании, обеспечивают наглядную визуализацию всех структур и лучшую ориентировку при обучении эхокардиографии. Данная технология применяется в институтах по всему миру и получила распространение из-за возможности прямого сравнения результатов эхокардиографии, компьютерной томографии и МРТ с пластинированными срезами. В лечебных учреждениях, занимающихся обучением специалистов, данная технология может применяться в отделениях электрофизиологии, интервенционной кардиологии, кардиохирургии и эхокардиографии.

Научно-образовательный проект в электрофизиологии, интервенционной кардиологии и эхокардиографии

Современные учебные программы по подготовке электрофизиологов начинаются с курса по рентгена-натомии как одного из наиболее сложных разделов в данной области. Совмещение рентгеновского изображения с реальной анатомией непростая задача, так как даже самые современные системы картирования строят на экране лишь «компьютерную интерпретацию» сокращающегося сердца. Кроме этого объем камер сердца, в частности предсердий, меняется до 30% во время выполнения аблации. Пространственная анатомия для электрофизиологов один из наиболее актуальных разделов в применении пластинированных препаратов, так как расположение камер сердца не совпадает с их названиями. Например, «правые отделы» с точки зрения пространственной анатомии справа не расположены (правое предсердие является передневерхним относительно левого). Вариабельность

Рис. 2. Срез по длинной оси (пластинированный препарат) при обструктивной гипертрофической кардиомиопатии.

а

б

Рис. 1. Представлены: а – пространственная анатомия вен сердца с имплантированными электродами для ресинхронизирующей терапии; б – курс для электрофизиологов в Новосибирске по аблации фибрилляции предсердий.

строения легочных вен, их коллекторов и т. д. требует отдельного рассмотрения. Демонстративность пласти-нированных анатомических пособий позволяет лучше ориентироваться в вариабельной анатомии кардиальных вен (рис. 1, а ). Примеров можно привести много, но это не является задачей данной публикации. Применение современных анатомических технологий в позиционировании электродов подробно рассмотрено в докторской диссертации М.В. Диденко (2013) [2].

Уровень детализации изображения современными эхокардиографами позволяет в реальном времени оценивать мельчайшие структуры сердца. Трехмерные реконструкции все больше приближаются к реальности. Тем не менее интерпретация компьютерных реконструкций остается проблемой и зависит от специалиста и его знаний пространственной анатомии. Базовая анатомия в эхокардиографии изучается в формате срезов в различных стандартных и нестандартных проекциях. Всю информацию из стандартных проекций получить невозможно, так как индивидуальные особенности «акустических окон» и расположение структур сердца варьируют. Стремление получить требуемую информацию по анатомии, а не стандартную проекцию требует глубоких знаний пространственной анатомии. Внедрение клинической пластинации способствует развитию образовательной базы для ультразвуковых курсов по диагностике врожденных и приобретенных пороков сердца. В качестве примера на рис. 2 представлен стандартный парастернальный срез пластинированного сердца по длинной оси.

Инъекция в коронарные артерии и вены силиконовыми и/или рентгенконтрастными композициями позволяет не только сохранить изначальную архитектонику и визуализировать эти структуры, но и существенно облегчить их дальнейшее препарирование.

Преимущества современных технологий в анатомии можно продемонстрировать на примере использования клинических пластинатов при изучении реконструктивных вмешательств на корне аорты, где пространственная и хирургическая анатомия взаимоотношения структур корня аорты с окружающими структурами сердца наиболее сложная. Для создания демонстративных препаратов корня аорты используются комбинированные методики пластинации и перфузионного бальзамирования для сохранения оригинальной первоначальной формы корня аорты. Фиксация сосудов происходит под давлением 100 мм рт. ст. в аорте, что позволяет сохранить ключевые пространственные взаимоотношения анатомических структур при закрытом аортальном клапане. При необходимости выполняется компьютерная томография, после которой

а

б

в

г

Рис. 3. Анатомические препараты: а – артерия атриовентрикулярного узла и мембранозная перегородка (силиконовая заливка коронарных артерий рентгенконтрастным препаратом); б – первый септальный перфоратор на пластинированном препарате (заливка коронарных артерий рентгенконтрастным препаратом); в – артерия синусового узла (заливка коронарных артерий рентгенконтрастным препаратом); г – вена Маршала (заливка коронарных артерий и вен силиконом).

а

б

Рис. 4. Представлены: а – геометрия межстворочного треугольника между правым коронарным и некоронарным синусами корня аорты; б – взаимоотношение мембранозной перегородки с некоронарным синусом корня аорты; в – трехмерная реконструкция пластнированного препарата с рентгенконтрастной заливкой. Визуализируется изменение геометрии межстворочных треугольников из-за нарушения замыкательной функции аортального клапана.

применяются модифицированные методики препарирования. Отличительной чертой таких препаратов является сохранение всех структур, влияющих на процесс аортальной регургитации при изменении геометрии корня аорты (рис. 3).

Изучение структур клапанов сердца с помощью методов клинической пластинации осуществляется посредством нескольких методик, позволяющих сохранить пространственное расположение как полулунных, так и атриовентрикулярных клапанов. На рис. 4, а–в представлены препараты и компьютерная томограмма, полученные в результате применения различных комбинированных методик пластинации.

Основными преимуществами преподавания и изучения анатомии с помощью методов «клинической пластинации» являются возможность применения препаратов непосредственно в клинических учреждениях, а не только в условиях секционной; постоянный доступ к препаратам высокого качества, позволяющим визуализировать любые структуры. Данная методика имеет особые преимущества для обучения специалистов в кардиоваскулярной сфере [2–5]. Это связано со сложностью понимания пространственных взаимоотношений структур сердца. Методом клинической пластинации все структуры могут быть исследованы в их естественном положении при использовании как макроскопических, так и мезоскопических методов визуализации [6, 7]. В дополнение к традиционным методам обучения анатомии методики клинической плас-тинации позволяют переместить анатомию в клинику и, таким образом, не только сэкономить время специалистов, занятых клинической работой, но и повысить эффективность образования в интервенционных и хирургических подразделениях, а также при проведении лучевых методов исследования пациентов.