Прямая лазерная допплеровская флоуметрия – метод интраоперационной оценки микроциркуляторной перфузии миокарда у больных ИБС
Автор: Шевченко Ю.Л., Сидоров В.В., Мамадалиев Д.М., Миминошвили Л.Г., Ульбашев Д.С., Мальсагова Д.Б.
Журнал: Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова @vestnik-pirogov-center
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 2 т.21, 2026 года.
Бесплатный доступ
ИБС занимает лидирующие позиции в структуре причин смертности и инвалидизации взрослого населения. В РФ отмечается рост количества хирургических реваскуляризаций, что требует совершенствования методов интраоперационного контроля качества коронарного шунтирования. Несмотря на применение ультразвуковой допплеровской флоуметрии как «золотого стандарта» оценки проходимости шунтов, данный метод не позволяет охарактеризовать восстановление перфузии на микроциркуляторном уровне, что особенно важно для профилактики периоперационного инфаркта миокарда. Лазерная допплеровская флоуметрия представляет собой перспективный способ интраоперационного мониторинга микроциркуляции сердца, однако объем опубликованных данных в этой области остается ограниченным, что определяет необходимость дальнейшего изучения особенностей перфузии миокарда при коронарном шунтировании. Цель. Улучшение результатов коронарного шунтирования путем совершенствования контроля эффективности реваскуляризации методом прямой оценки перфузии миокарда. Материалы и методы. Для оценки микроциркуляции применялась лазерная допплеровская флоуметрия с определением основных диагностических показателей, таких как М (средняя перфузия крови в системе микроциркуляции), Мнутр (среднее значение нутритивного кровотока или доля кровотока по капиллярам) и Мшунт (часть кровотока по артериоло¬венулярным анастомозам). Дефинитивный контроль эффективности шунтирования осуществлялся методом ультразвуковой допплеровской флоуметрии. Результаты. В большинстве наблюдений увеличение общей перфузии (ΔМ) после реваскуляризации миокарда составило 20%. Данный умеренный прирост объясняется исходно низкими показателями микроциркуляции в зонах ишемизированного миокарда. При детальном анализе выявлено, что повышение показателей нутритивного (капиллярного) кровотока (ΔМнутр) оказалось более выраженным и достигло 60%, что свидетельствует о восстановлении кровоснабжения сердца. В то же время показатели обходного (шунтирующего) кровотока (Мшунт) оставались стабильными. Сопоставление показателей лазерной допплеровской флоуметрии с результатами ультразвуковой допплеровской флоуметрии шунтов показало, что прирост средней перфузии наблюдался исключительно при достижении объемной скорости кровотока по шунтам ≥25 мл/мин. Заключение. Проведенное исследование подтверждает эффективность использования лазерной допплеровской флоуметрии для интраоперационной оценки перфузии миокарда при коронарном шунтировании. Дальнейшее совершенствование методики измерений и технического обеспечения позволит рассматривать данный метод в качестве ведущего инструмента контроля качества реваскуляризации миокарда.
ИБС, коронарное шунтирование, микроциркуляция, лазерная допплеровская флоуметрия, ультразвуковая допплеровская флоуметрия, эффективность реваскуляризации
Короткий адрес: https://sciup.org/140314668
IDR: 140314668 | DOI: 10.25881/20728255_2026_21_2_11
Direct laser doppler flowmetry is a method of intraoperative assessment of microcirculatory perfusion of the myocardium in patients with coronary artery disease
Coronary heart disease occupies a leading position in the structure of causes of death and disability of the adult population. In the Russian Federation, there is an increase in the number of surgical revascularizations, which requires improved methods of intraoperative quality control of coronary bypass surgery. Despite the use of ultrasound Doppler flowmetry as the “gold standard” for assessing the patency of shunts, this method does not allow us to characterize the restoration of perfusion at the microcirculatory level, which is especially important for the prevention of perioperative myocardial infarction. Laser Doppler flowmetry is a promising method for intraoperative monitoring of cardiac microcirculation, however, the amount of published data in this area remains limited, which determines the need for further study of the features of myocardial perfusion during coronary bypass surgery. Aim. Improving the results of coronary bypass surgery by improving the control of revascularization effectiveness by direct assessment of myocardial perfusion. Materials and methods. To assess microcirculation, laser Doppler flowmetry was used to determine the main diagnostic parameters, such as M (average blood perfusion in the microcirculation system), Mnutr (average nutritional blood flow or fraction of blood flow through capillaries) and Mbypass (part of blood flow through arteriovenous anastomoses). Definitive control of bypass surgery efficiency was carried out by ultrasonic Doppler flowmetry. Results. In most cases, the increase in total perfusion (ΔМ) after myocardial revascularization was 20%. This moderate increase is explained by the initially low microcirculation rates in the areas of ischemic myocardium. A detailed analysis revealed that the increase in nutritional (capillary) blood flow (ΔМnutr) was more pronounced and reached 60%, which indicates the restoration of blood supply to the heart. At the same time, bypass blood flow (Mbypass) parameters remained stable. A comparison of laser Doppler flowmetry with the results of ultrasound Doppler flowmetry of shunts showed that an increase in average perfusion was observed only when the volumetric blood flow rate through the shunts was ≥25 ml/min. Conclusion. The study confirms the effectiveness of using laser Doppler flowmetry for intraoperative assessment of myocardial perfusion during coronary bypass surgery. Further improvement of measurement methods and technical support will allow us to consider this method as a leading tool for quality control of myocardial revascularization.
Текст научной статьи Прямая лазерная допплеровская флоуметрия – метод интраоперационной оценки микроциркуляторной перфузии миокарда у больных ИБС
Занимая лидирующие позиции в структуре причин стойкой утраты трудоспособности и смертности взрослого населения, ИБС остается наиболее значимой медико-социальной и экономической проблемой здравоохранения во всех странах мира [1–3]. Общая заболеваемость по данной нозологии в РФ в 2024 г. составила 8076,1 на 100 тыс. человек [4].
Прогрессивное развитие методов консервативного и хирургического лечения больных ИБС в последние десятилетия позволило значительно повысить выживаемость и улучшить качество жизни пациентов [5–7]. Вопреки росту числа случаев/дней временной нетрудоспособности с 257942/6979446 в 2023 г. до 265601/7305991 в 2024 г., количество летальных исходов от осложнений ИБС, в том числе инфаркта миокарда (ИМ), уменьшилось с 307,4 на 100 тыс. человек в 2022 г. до 297,9 в 2023 г., и сохраняется общая положительная динамика с 2015 г. (336,6) [4].
В РФ наблюдается устойчивая тенденция к увеличению количества пациентов, оперированных по поводу ИБС (выполнение коронарного шунтирования (КШ), рентгенэн-доваскулярной реваскуляризации) [8]. Несмотря на совершенствование хирургической техники, периоперационный ИМ остается одним из наиболее грозных осложнений, частота которого варьирует от 2 до 19% в зависимости от хирургических клиник и применяемых диагностических критериев [9–14]. Следствием развития данного осложнения является высокая госпитальная летальность, достигающая, по данным различных авторов, 9–36% [15–17].
В связи с этим особое значение приобретает объективная интраоперационная оценка качества реваскуляризации миокарда, позволяющая своевременно выявить и скорректировать возможные дефекты анастомозов и кондуитов, особенно у пациентов с диффузным поражением коронарного русла. «Золотым стандартом» контроля проходимости сформированных шунтов остается ультразвуковая допплеровская флоуметрия (УДФ). Однако она имеет принципиальные ограничения: не предоставляет информации о распределении кровотока на микроциркуляторном уровне и тем самым не позволяет определить изменение перфузии после выполненного вмешательства [18].
В ряде исследований продемонстрировано, что метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) является эффективным инструментом мониторинга, позволяющим в режиме реального времени регистрировать динамику микроциркуляции в условиях изменяющейся гемодинамической нагрузки и при различных клинических условиях [19–23]. Вместе с тем на сегодняшний день объем опубликованных данных, характеризующих состояние перфузии миокарда, в том числе интраоперационно при проведении КШ, остается ограниченным [24; 25].
Материалы и методы
В исследование включены 30 пациентов, находившихся на лечении в Клинике грудной и сердечно-сосудистой хирургии имени Святого Георгия ФГБУ «НМХЦ
Табл. 1. Характеристика исследуемых пациентов
Исследование проведено в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации, и с информированного добровольного согласия пациентов.
Для оценки динамики показателей перфузии миокарда после КШ использовался анализатор «ЛАЗМА ПФ» (ООО НПП «ЛАЗМА», регистрационное удостоверение Росздравнадзора от 26.11.2018 № РЗН 2018/7853). В анализаторе «ЛАЗМА ПФ» в качестве метода диагностики состояния микроциркуляции крови реализована ЛДФ [26; 27] (Рис. 1). В ходе исследования оценивались основные диагностические показатели, такие как М (средняя перфузия крови в системе микроциркуляции), Мнутр (среднее значение нутритивного кровотока или доля кровотока по капиллярам) и Мшунт (часть кровотока по артериоловенулярным анастомозам).
Рис. 1. Анализатор «ЛАЗМА ПФ».
Шевченко Ю.Л., Сидоров В.В., Мамадалиев Д.М. и др.
ПРЯМАЯ ЛАЗЕРНАЯ ДОППЛЕРОВСКАЯ ФЛОУМЕТРИЯ – МЕТОД ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ОЦЕНКИ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОЙ ПЕРФУЗИИ МИОКАРДА У БОЛЬНЫХ ИБС граммного обеспечения и проверки исправности оборудования начата реализация экспериментальной части исследования.
Рис. 2. Процесс позиционирования анализатора «ЛАЗМА ПФ.
Рис. 3. Схематическое изображение области измерения показателей перфузии миокарда.
Исследование параметров перфузии миокарда с помощью анализатора «ЛАЗМА ПФ» при КШ без искусственного кровообращения (ИК) (n = 21) выполнялось после выделения внутренних грудных артерий (ВГА) и рассечения перикарда. При КШ с ИК (n = 9) исследование проводилось после канюляции аорты, но до канюляции правого предсердия и начала ИК (Рис. 2).
Кровоснабжение миокарда изучалось в бассейне передней межжелудочковой ветви (ПМЖВ) левой коронарной артерии в области передне-боковой стенки левого желудочка ближе к верхушке сердца (Рис. 3). Скрининговое исследование проводилось в течение 2–3 минут, затем выполнялось КШ. После формирования всех анастомозов или остановки ИК и деканюляции предсердия показатели перфузии в интересующей зоне определялись повторно с той же продолжительностью.
Контроль эффективности КШ проводился посредством УДФ кровотока в сформированных кондуитах с помощью аппарата MiraQ Cardiac (Medistim ASA, Oslo, Norway). Оценивались средняя объемная скорость (Qmean или MGF, ml/min), индекс пульсации (PI) и процент диастолического объемного наполнения (DF, %). Согласно руководству по реваскуляризации миокарда Европейского Общества Кардиологов (ESC) и Европейской Ассоциации Кардио-Торакальной Хирургии (EACTS) реваскуляризация миокарда признавалась успешной при значениях MGF ≥20 мл/мин., PI в пределах от 1 до 3, а DF ≥50% [28–30].
УДФ так же выполнялась после формирования всех анастомозов или остановки ИК (Рис. 4).
В ходе исследования все данные были обработаны и проанализированы с помощью компьютерных программ Excel (Version 16.0.10417.20068, Microsoft Inc., USA) и Minitab (Version 17.1.0.0, Minitab Inc., USA). Для нормально распределенных количественных величин сравнение значений между собой выполнено с помощью сопряженного t-теста, для величин с ненормальным типом распределения – с помощью непараметрического критерия Уилкоксона.
Рис. 4. Методика проведения УДФ (венозный графт).
Количественные данные описывались с помощью медианы (Me), и межквартильного интервала (Q1-Q3), категориальные – с указанием абсолютных значений (n) и процентных долей (%). Различия считали статистически значимыми при р<0,05.
Результаты исследования
Согласно полученным данным, после выполнения КШ наблюдалось статистически значимое увеличение средней перфузии миокарда (М) в бассейне ПМЖВ с 37,47 до 46,64 (р = 0,007) и средних значений нутритивного кровотока (Мнутр) с 13,52 до 21,83 (р = 0,002). При этом средние значения кровотока по артерио-венулярным анастомозам (Мшунт) до и после реваскуляризации значимо не отличались (р = 0,123) (Табл. 2).
Следует отметить, что в большинстве указанных случаев величина прироста перфузии (∆М) составила 20%, вероятно, ввиду исходно низких показателей микроциркуляции крови (М) в изучаемых ишемизированных зонах. В то же время прирост значений нутритивного кровотока (∆Мнутр) оказался гораздо выше – более 60%. Учитывая неизменные показатели обходного кровотока (Мшунт) и удовлетворительные значения УДФ во всех случаях, полученные данные демонстрируют хирургический успех реваскуляризации, а не влияние медикаментозной поддержки на кровоснабжение миокарда.
Прирост средней перфузии крови в системе микроциркуляции наблюдался при значениях средней объемной скорости кровотока по шунтам ≥25 мл/мин. Полученные данные согласуются с критериями руководства по реваскуляризации миокарда ESC/EACTS. При этом положительная величина ∆М после КШ регистрировалась в 100% наблюдений.
Обсуждение
Существующие методы оценки результатов КШ, такие как коронарошунтография, УДФ, перфузионная сцинтиграфия миокарда, стресс-эхокардиография доказали свою эффективность и прочно вошли в рутинную клиническую практику. Однако ни один из данных способов при изолированном применении по-прежнему не позволяет однозначно ответить на вопрос качества выполненной реваскуляризации. Некоторые из представленных диагностических исследований сопряжены с дополнительными рисками развития осложнений, трудоемки и дорогостоящи при выполнении, не позволяют оценить микроциркуляторные аспекты перфузии крови, а интраоперационно могут быть выполнены только ко-ронарошунтография и УДФ [18].
В данном исследовании с целью анализа эффективности КШ применялась ЛДФ – метод оценки состояния кровотока в системе микроциркуляции, который основывается на определении перфузии ткани кровью путём измерения допплеровского сдвига частот, возникающего при лазерном излучении, с последующей регистрацией отражённого от подвижных и неподвижных компонентов ткани излучения [31].
Табл. 2. Показатели перфузии миокарда
|
Показатель |
До |
После |
∆ (%) |
р |
|
М |
37,47 (30,72–45,12) |
46,64 (40,83–53,22) |
20 (11–41) |
0,007* |
|
Мнутр |
13,52 (11,20–18,18) |
21,83 (15,54–29,82) |
61 (11–99) |
0,002* |
|
Мшунт |
21,14 (19,31–26,69) |
24,98 (19,70–29,43) |
13 (-10–38,5) |
0,123 |
Примечание : * – статистически значимые изменения, при р<0,05.
Рис. 5. Графическое отображение результатов, зарегистрированных анализатором «ЛАЗМА ПФ» в области ПМЖВ у пациента Д. до КШ: ЛДФ-грамма (красный цвет линии) – М = 69,6 перфузионных единиц; температура области исследования (синий цвет) – 34,2 °С; механические движение ткани миокарда (черный цвет).
11с 22с 33с 44с 55с 1м6с 1м17с 1м28с 1м39с 1м50с 2м1с 2м12с 2м23с
Рис. 6. Графическое отображение результатов, зарегистрированных анализатором «ЛАЗМА ПФ» в области ПМЖВ у пациента Д. после КШ: ЛДФ-грамма (красный цвет линии) – М = 178,0; температура области исследования (синий цвет) – 38,7 °С; механические движение ткани миокарда (черный цвет). Прирост по величине показателя микроциркуляции крови составил 156%, температура увеличилась на 4,5 °С.
Рис. 7. УДФ-грамма (анастомоз левой ВГА с ПМЖВ) у пациента Д.
Шевченко Ю.Л., Сидоров В.В., Мамадалиев Д.М. и др.
ПРЯМАЯ ЛАЗЕРНАЯ ДОППЛЕРОВСКАЯ ФЛОУМЕТРИЯ – МЕТОД ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ОЦЕНКИ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОЙ ПЕРФУЗИИ МИОКАРДА У БОЛЬНЫХ ИБС
Одна из первых экспериментальных работ по использованию ЛДФ на сердце животных принадлежит Ahn H. C. (1988) [32]. Непрерывное измерение регионального кровотока в миокарде выполнял Bierbach B. (2012): в эксперименте на свиньях им продемонстрировано интраоперационное снижение перфузии миокарда на 70% при стенозе ПМЖВ, отмечена значимость коллатерального кровообращения [33]. Исследование ЛДФ во время КШ у 35 пациентов проводилось Karlsson M.G. (2005): по его данным, не было обнаружено существенной разницы между доопе-рационными и послеоперационными показателями [25]. Hellmann M. (2020) в своих исследованиях свидетельствует об эффективности коллатерального кровообращения для поддержания перфузии при КШ на работающем сердце. Им продемонстрирована положительная корреляция между микрососудистой перфузией миокарда (ЛДФ) и кровотоком в коронарном шунте (УДФ). Однако значимым недостатком этих исследований считалась инвазивность процедуры – для определения ЛДФ использовался внутри-миокардиальный оптоволоконный зонд [24].
В нашем исследовании реализация известного метода ЛДФ в виде портативного лазерного флоуметра «ЛАЗМА ПФ», работающего без оптического волоконного зонда и имеющего встроенный источник питания, лишена большинства недостатков и может быть успешно реализована в кардиохирургии интраоперационно. Установлено, что в большинстве наблюдений прирост общей перфузии (∆М) после реваскуляризации миокарда составил 20%. Данный умеренный прирост объясняется исходно низкими значениями микроциркуляции в зонах ишемизированного миокарда. При детальном анализе структуры микроциркуляторного русла выявлено, что увеличение нутритивного (капиллярного) кровотока (∆Мнутр) оказалось значительно более выраженным и достигло 60%, что свидетельствует о восстановлении значимого уровня перфузии тканей. В то же время показатели обходного (шунтирующего) кровотока (Мшунт) оставались стабильными, без существенной динамики.
Сопоставление данных ЛДФ с результатами инструментальной оценки функции шунтов (УДФ) показало, что прирост средней перфузии в системе микроциркуляции наблюдался исключительно при достижении объемной скорости кровотока по шунтам ≥25 мл/мин.
Ограничениями нашего исследования являются малая выборка пациентов и ее гетерогенность (отсутствие стратификации пациентов по сопутствующим заболеваниям), проведение измерений в интраоперационном периоде (долгосрочная динамика перфузии, влияние на нее ремоделирования миокарда, отдаленные результаты проходимости шунтов и клиническое состояние пациентов и не изучались).
Заключение
Результаты проведенного исследования достоверно демонстрируют эффективность оценки микроциркуля-торной перфузии во время операции КШ методом ЛДФ, который после детализирования параметров измерений и усовершенствования аппаратуры, может стать ведущим инструментом оценки качества реваскуляризации миокарда.
