Первый опыт использования системы механической поддержки левого желудочка "АВК-Н" в кардиохирургической клинике

Пациенты с прогрессирующей тяжелой сердечной недостаточностью в терминальной стадии ограничены в физических нагрузках. Несмотря на это, у них наблюдаются постоянные симптомы, связанные с недостаточностью кровообращения, такие как одышка, отеки, гипотония, головокружения, выраженная усталость.

Максимальная медикаментозная терапия, включающая ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, β-блокаторы, диуретики, антагонисты альдостерона, сердечные гликозиды и т. д., незначительно улучшает прогноз у этих пациентов [1, 2]. Больные постоянно испытывают резкое снижение качества жизни [3–5]. Несмотря на успех фармакотерапии, трансплантация сердца по-прежнему остается наиболее эффективным способом лечения терминальной стадии сердечной недостаточности [6]. Главным фактором, ограничивающим выполнение трансплантации сердца, является дефицит донорских органов. Из-за ограниченного числа пересадок ученые предложили способы, позволяющие сдерживать прогрессирование сердечной недостаточности [7, 8] и улучшить качество жизни этих пациентов. Одним из таких способов является механическая поддержка сердца. Поддержка желудочков сердца с помощью механических насосов применяется в качестве подготовительного этапа перед трансплантацией сердца для восстановления сократительной функции миокарда при острых миокардитах, а также как окончательный

Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0.

этап лечения больных с терминальной хронической сердечной недостаточностью при противопоказаниях к трансплантации сердца [ 9 ]. В ФГБУ «НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России имеется опыт применения различных имплантируемых систем вспомогательного кровообращения у пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью [ 10, 11 ] . Однако количество тромбогеморрагических осложнений у больных при имплантации системы механической поддержки сердца вызывает настороженность, поэтому каждая новая модель системы механической поддержки сердца вызывает интерес, особенно если это отечественная разработка.

В статье представлен первый опыт клинического применения системы механической поддержки сердца российского производства «АВК-Н» у пациентов с терминальной сердечной недостаточностью в ФГБУ «НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина» Минздрава России.

Методы

Система механической поддержки «АВК-Н» имплантирована 11 пациентам (9 мужчинам и 2 женщинам) с тяжелой сердечной недостаточностью в период с мая 2013 г. по июнь 2017 г. в ФГБУ «НМИЦ им. ак. Е.Н. Ме-шалкина» Минздрава России.

Основным показанием для использования механической поддержки левого желудочка (ЛЖ) являлась левожелудочковая недостаточность с выраженной дилатацией левых отделов сердца: конечный диастолический объем 291 ± 92 мл и резко сниженная фракция выброса 15,7 ± 3,3%. Абсолютным противопоказанием для применения данной методики являлись выраженная дисфункция правого желудочка с высокой легочной гипертензией и тяжелая полиорганная недостаточность.

Терапия, направленная на компенсацию застойной сердечной недостаточности, включала инотропную поддержку и инфузию левосимендана и оказалась малоэффективной, поэтому пациентам имплантирована система механической поддержки сердца в качестве «моста» к трансплантации сердца. С целью механической поддержки сердца использована миниатюрная имплантируемая система для вспомогательного кровообращения российского производства «АВК-Н», конструкция которой включает аксиальный насос. Насос выполнен из биологически инертного титанового сплава, имеет вес 330 г и максимальный диаметр 33 мм, что позволяет расположить его практически в любой грудной полости взрослого человека. Данная имплантируемая система поддержки сердца развивает производительность до 7 л/мин и давление до 100 мм рт. ст. при скорости вращения ротора от 6 000 до 10 000 об/мин ( рисунок ).

Имплантация системы выполнялась по общепринятой схеме с установкой приводящей канюли в верхушку левого желудочка и вшиванием отводящей канюли в восходящий отдел аорты. Производительность работы системы «АВК-Н» подстраивалась индивидуально у каждого пациента исходя из антропометрических данных (скорость вращения импеллера варьировала от 6 000 до 8 000 об/мин, а производительность системы от 3,5 до 4,5 л/мин.

В раннем послеоперационном периоде антикоагулянтный протокол включал инфузию гепарина под

Имплантируемая система вспомогательного кровообращения «АВК-Н»: имплантируемая часть ( A ); блок настройки и мониторинга ( B ); носимые компоненты: контролер и аккумуляторы ( C )

контролем активированного частичного тромбопластинового времени (60–80 с) с последующим переходом на прием варфарина (под контролем международного нормализованного отношения 2,0–2,8) и дезагрегантов: аспирин 75–100 мг/сут., под контролем агрегации тромбоцитов (уровень агрегации 20–30%).

Медикаментозная терапия включала курс антибактериальной терапии, а также препараты для лечения сердечной недостаточности: β -блокаторы, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, сердечные гликозиды, при необходимости диуретики и анти-аритмическую терапию.

Статистический анализ

Эмпирические распределения данных исследовались на согласие с законом нормального распределения по критерию Шапиро – Уилка. Исследование выявило ненормальное распределение данных, поэтому для проверки гипотез о равенстве числовых характеристик выборочных распределений в сравниваемых группах использовались непараметрические критерии: парный t-критерий Уилкоксона. Статистические дескриптивные характеристики были представлены в виде медианы [первый квартиль; третий квартиль] для числовых данных. Проверка статистических гипотез проводилась при критическом уровне значимости p = 0,05, то есть различие считалось статистически значимым, если p<0,05.

Результаты

Оценивая непосредственные результаты операций, следует отметить, что имплантации «АВК-Н» выполнялись на фоне исходного тяжелого состояния пациентов. Исходно у всех пациентов выявили печеночную и почечную дисфункцию, нарушения системы гемостаза, обусловленные терминальной стадией застойной сердечной недостаточности. Все больные имели сердечную недостаточность IV функционального класса по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца (англ. New York Heart Association, NYHA), рефрактерную к медикаментозной терапии. Причиной сердечной недостаточности в 7 случаях являлась дилатационная кардиомиопатия, в 4 случаях — тяжелая постинфарктная сердечная недостаточность. Возраст пациентов составил от 29 до 65 лет 39 [31; 48]. Характеристика пациентов представлена ниже.

Возраст, лет	39 [31; 48]
Мужчины, n (%)	9 (81,8)
Женщины, n (%)	2 (18,2)
Среднее давление в легочной артерии, мм рт. ст.	41 [32,5; 43,5]
Сопротивление малого круга, ед. Вуда	4,8 [4,3; 5,3]
Сердечный индекс, л/мин/м2	1,43 [1,27; 1,62]
Конечный диастолический объем левого желудочка, мл	268 [239,0; 344,5]
Фракция выброса левого желудочка, %	17 [15; 18]
Конечный диастолический объем правого желудочка, мл	92 [87,5; 97,0]
Фракционное изменение площади правого желудочка, %	25 [22; 31]

Продолжительность операции в среднем составила 390 ± 129 мин, время искусственного кровообращения 185 ± 91 мин, пациенты экстубированы менее чем через сутки (21 ± 17 ч), время нахождения в реанимационной палате составило 8 ± 4 сут.

У одной пациентки имплантацию «АВК-Н» проводили после продолжительной работы экстракорпоральной мембранной оксигенации в веноартериальном варианте. У одного пациента во время имплантации системы механической поддержки сердца возникла острая правожелудочковая недостаточность, что потребовало экстренной установки экстракорпоральной мембранной оксигенации в веноартериальном варианте. По прошествии 4 сут. насосная функция правого желудочка восстановилась и дополнительная механическая поддержка была прекращена. У одного пациента в послеоперационном периоде отмечалось нарастание правожелудочковой недостаточности, что потребовало интенсивной медикаментозной терапии с продленной инотропной стимуляцией добутамином и присоединение к базовой терапии препаратов для снижения сосудистого сопротивления малого круга кровообращения (силденафил, траклир). В 4 случаях высокий темп послеоперационного кровотечения потребовал повторного хирургического гемостаза (табл. 1)

Таблица 1 Осложнения раннего послеоперационного периода после имплантации «АВК-Н»

Характер осложнения	n (%)	Методы коррекции
Раннее послеоперационное кровотечение	4 (36)	Трансфузия компонентов крови, рестернотомия, хирургический гемостаз
Почечная	1 (9)	Почечнозаместительная
недостаточность		терапия Инфузия добутамина и применение препаратов,
Правожелудочковая недостаточность	2 (18)	снижающих сопротивление малого круга; экстракорпоральная мембранная оксигенация

Таблица 2 Динамика показателей центральной гемодинамики на фоне работы системы механической поддержки сердца

	Исходное значение	«АВК-Н»
Показатель		1 мес.	2 мес.
КДО ЛЖ, мл	268 [239; 344]	148 [127,0; 172,5]*	135 [115; 143]*
ФВ ЛЖ, %	17 [15; 18]	32 [22,5; 35,7]*	35 [26,5; 37,0]*
КДО ПЖ, мл	99 [87,5; 97]	68 [45; 80]*	65 [60,5; 74,0]*
ФИП ПЖ, %	25 [22; 31]	34 [32; 36]*	38 [36,0; 40,5]*

Примечание. КДО — конечный диастолической объем;

ЛЖ — левый желудочек; ФВ – фракция выброса; ПЖ — правый желудочек; ФИП — фракционное изменение площади; * p<0,01 относительно исходного значения

В раннем послеоперационном периоде у большинства пациентов значительно улучшились показатели центральной гемодинамики, уменьшился объем полостей сердца: конечный диастолический объем ЛЖ с 268 [239; 344] до 148 [127,0; 172,5] мл, p<0,01; конечный диастолический объем ПЖ с 99 [87,5; 97,0] до 68 [45; 80] мл, p<0,01; увеличилось фракционное изменение площади правого желудочка с 25 [22; 31] до 34 [32; 36] %, p<0,01 (табл. 2). Изменения внутрисердечной гемодинамики происходили главным образом за счет разгрузки левого желудочка, левого предсердия и малого круга кровообращения.

На фоне работы системы механической поддержки сердца происходило значительное улучшение клинического состояния больных в виде регресса проявлений сердечной недостаточности, постепенного восстановления функции печени и почек (табл. 3).

После имплантации «АВК-Н» все пациенты выписаны для дальнейшего наблюдения на амбулаторном этапе. У 1 пациента в отдаленном периоде (через

5 мес. после имплантации «АВК-Н») возникла стойкая деформация отводящей канюли и, как следствие, дисфункция и высокая опасность тромбоза системы, что потребовало реоперации с заменой отводящего контура и насоса. Повторная операция осложнилась тяжелым тромбоэмболическим инсультом и привела к гибели пациента.

Продолжительность непрерывной работы системы механической поддержки сердца «АВК-Н» у наблюдаемых больных составила от 95 до 470 дней (240 ± 119 сут.). Семи пациентам (64%) успешно выполнена ортотопическая трансплантация сердца на 103– 338-е сут. после имплантации системы обхода левого желудочка. Один больной погиб от геморрагического инсульта через 1 год после имплантации «АВК-Н», смерть другого произошла дома из-за внезапной фибрилляции желудочков. Один пациент наблюдается амбулаторно, ожидает донорский орган для трансплантации (табл. 4).

Таблица 3 Динамика биохимических показателей на фоне работы системы механической поддержки сердца

Показатель	Исходное значение	1 нед.	1 мес.	2 мес.
Креатинин, мкмоль/л	118 [113; 126]	112,4 [98,5; 121,7]	78,2 [69,5; 86,0]*	76 [70,5; 98,0]*
Билирубин, мкмоль/л	35,7 [28,9; 39,4]	28,8 [28,80; 33,85]	18,5 [15,30; 21,55]*	16,7 [15,15; 18,20]*
Общий белок, г/л	62,3 [56,50; 64,55]	60 [57,2; 61,7]	63,6 [58,3; 67,5]	66,4 [64,7; 70,8]*

Примечание. ^* p<0,01 относительно исходного значения

Таблица 4 Исходы имплантации системы «АВК-Н»

Пациент	Продолжительность поддержки, дней	Трансплантация сердца	Причины смерти
			Острое наруше-
1	179	–	ние мозгового кровообращения при замене насоса
2	141	+	–
3	206	+	–
4	325	+	–
			Острое наруше-
			ние мозгового
5	367	–	кровообращения по геморрагическому типу
6	103	+	–
7	95	–	Фибрилляция желудочков
8	470	–	Продолжается наблюдение
9	338	+	–
10	200	+	–
11	218	+	–

Обсуждение

Долговременная механическая поддержка левого желудочка с помощью системы «АВК-Н» может эффективно поддерживать кровообращение у пациентов с терминальной сердечной недостаточностью и служить надежным «мостом» к трансплантации сердца.

Все наблюдаемые пациенты имели терминальную стадию сердечной недостаточности и находились в листе ожидания на трансплантацию сердца. Больным выполняли максимальную медикаментозную поддержку с включением диуретиков, β-блокаторов, ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, а также инфузию инотропных препаратов и левосимендана, что, однако, не приводило к стойкой компенсации состояния и значительно не улучшало качество и прогноз жизни. Кроме того, повышение сопротивления малого круга кровообращения (5,6 ± 2,6 ед. Вуда) у большинства больных являлось препятствием к первичной трансплантации сердца из-за высокой опасности первичной дисфункции трансплантированного сердца [12]. Также выраженные функциональные нарушения работы печени и почек сопровождали терминальную стадию за- стойной сердечной недостаточности. Так, у наблюдаемых пациентов отмечалось значительное повышение уровня билирубина (37,12 ± 20,1 ммоль/л) в крови и существенное повышение уровня креатинина (116,7 ± 19,9 мкмоль/л), что свидетельствовало о выраженности застойных явлений на фоне хронической сердечной недостаточности.

С помощью имплантации системы механической поддержки сердца «АВК-Н» мы хотели не только довести пациентов до трансплантации сердца, а главным образом существенно улучшить функциональный статус больных тяжелой сердечной дисфункцией, оптимизировать кровоток в малом круге кровообращения, устранить функциональные нарушения в органах и подготовить пациентов к трансплантации сердца.

Оценивая эффективность работы системы механической поддержки сердца, можно увидеть, что исходно выраженные нарушения функции печени и почек, имеющиеся у большей части больных, быстро уменьшались через несколько дней после имплантации системы «АВК-Н», а к первому месяцу на фоне механической поддержки функция печени и почек полностью нормализовалась: уровень билирубина снизился с 35,7 [28,9; 39,4] до 16,7 [15,15; 18,20] ммоль/л, а уровень креатинина — с 118 [113; 126] до 76 [70,5; 98,0] мкмоль/л. Подобные результаты были представлены в многоцентровом исследовании [ 13 ], в котором функция внутренних органов пациентов восстанавливалась на фоне долговременной поддержки системой HeartMate II.

Непременным сопровождением долговременной механической поддержки является обязательный прием дезагрегантных и антикоагулянтных препаратов, что наряду с постоянным травмированием форменных элементов крови вращающимся импеллером сопряжено с повышенным риском тромбоэмболических и геморрагических осложнений. У пациентов с системой механической поддержки «АВК-Н» мы поддерживали уровень международного нормализованного отношения 2,0–2,8, а уровень агрегации тромбоцитов около 30%. Этот протокол противосвертывающей терапии позволил практически избежать тромбоэмболических и геморрагических осложнений у наших пациентов, однако полностью избежать подобных осложнений не удалось. Согласно масштабным исследованиям [14], в которых изучали долговременную поддержку системой HeartMate II, для снижения риска геморрагических и тромбоэмболи- ческих осложнений необходимый уровень международного нормализованного отношения должен быть 2,0–2,5.

Наличие постоянных входных ворот инфекции (кабель питания и управления, канюли) у ослабленных больных приводит к высокому риску инфекционных и септических осложнений. Так, инфекционные осложнения при механической поддержке встречаются в 21–89% случаев в зависимости от типа инфекции и используемого насоса [ 15 ]. Мы не выявили глубоких инфекционных осложнений у пациентов после имплантации «АВК-Н», что может быть связано с особенностями устройства: кабель питания и управления эластичен и не травмирует окружающие ткани.

Ограничения

Ограничением исследования является небольшое количество наблюдений, что связано прежде всего с высокой стоимостью устройства. Необходимы дальнейшие продолжительные наблюдения или обобщение данных кардиохирургических клиник, специалисты которых имеют опыт имплантации данной системы.

Заключение

Первый опыт применения в клинической практике современной отечественной имплантируемой системы для механической поддержки сердца показал, что «АВК-Н» позволяет эффективно поддерживать кровообращение у терминальных больных, обладает крайне низким риском геморрагических и тромбоэмболических осложнений и позволяет дождаться трансплантации сердца или при необходимости находиться на длительной поддержке кровообращения.