Венозные кондуиты в коронарной хирургии: старые проблемы - новые решения



artery bypass grafting, venous graft failure, minimally invasive surgery, endoscopy, bridge technique, no-touch, external stenting, pressure distension venous graft the authors do not declare a conflict of interest no author has a financial or property interest in any material or method mentioned

Проблемы функционирования венозных шунтов

В течение первого года после аортокоронарного шунтирования (АКШ) окклюзируется до 15% венозных трансплантатов [1]. В дальнейшем, в сроки от 1 до 6 лет, скорость окклюзии трансплантата составляет от 1 до 2% в год, а в сроки от 6 до 10 лет — 4% в год [2]. Последствием дисфункции шунтов является возврат стенокардии напряжения, при этом повторные вмешательства сопряжены с высоким риском осложнений [3]. В основе недостаточности венозных шунтов лежат три дискретных процесса: тромбоз, гиперплазия интимы и атеросклероз.

От 3 до 12% аутовенозных шунтов окклюзируется в течение первого месяца после операции [2]. На этом этапе основной причиной является тромбоз, вызванный комбинацией изменений, описанных триадой Вирхова [1]. Эндотелий играет важнейшую роль в поддержании сосудистого гомеостаза, его повреждение запускает каскад патологических изменений. Даже при оптимальных условиях выделения большой подкожной вены (БПВ) отмечаются фокальные повреждения эндотелия [4]. Потеря эндотелиального слоя влечет за собой устранение физического и электростатического барьера, отделяющего тромбоциты от субэндотелиального слоя коллагена. Это приводит к агрегации тромбоцитов, нейтрофилов и отложению фибрина [5]. Происходит снижение активности тканевого активатора плазминогена, активация внешнего пути коагуляции по тканевому фактору [2, 5].

Склонность к гиперкоагуляции связана со сравнительно низкими антитромботическими свойствами вен, которые ослабевают в процессе выделения [6]. Природная склонность к раннему тромбозу усиливается техническими факторами, снижающими поток крови через аортокоронарный шунт. Кроме того, венозные кондуиты, выделенные скелетизированно, очень чувствительны к циркулирующим вазоконстрикторам, что приводит к снижению потока крови через шунт еще в большей степени [5].

Гиперплазия интимы формируется вследствие миграции и накопления клеток гладкой мускулатуры и внеклеточного матрикса в интиме с формированием «неоинтимы» в течение 4–6 недель после операции [7]. Венозный кондуит после операции подвергается изменениям, связанным с артериализацией кровотока [8]. Это вызывает повышенную экспрессию факторов роста, экспрессию и пролиферацию молекул адгезии [9]. Экспрессия молекул адгезии тесно ассоциирована с образованием «неоинтимы» [10]. Ключевую роль в регулировании роста инти- мы играет эндотелий, который работает с помощью ряда стимулирующих и ингибирующих механизмов и агентов. Наиболее важным из последних является оксид азота (NO), ограничивающий пролиферацию гладких миоцитов посредством апоптоза [11]. Повреждение эндотелия приводит к нарушению модулирующих процессов, формированию «неоинтимы» над слоем тромбоцитов и фибрина [12]. Пролиферация и миграция гладкомышечных клеток медиа запускается в ответ на ряд факторов роста, также и цитокинов [12]. Позднее, в период «ремоделирования», происходит синтез внеклеточного матрикса активированными гладкомышечными клетками с прогрессирующим фиброзом интимы [12]. Vasavasorum участвует в адаптации шунтов к новым условиям, контроле гиперплазии посредством регуляции ангиогенеза и микроциркуляции [12]. Повреждение vasavasorum приводит к нарушению микроциркуляции, длительной гипоксии и ишемии стенки венозного кондуита. Пролонгированная гипоксия влечет за собой экспрессию сотен различных белков, контролирующих пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток [13], способствует образованию супероксида кислорода [14], реагирующего с NO, снижению биодоступности последнего [15]. В итоге ишемия стенки способствует прогрессированию фиброза «неоинтимы».

В среднем атероматозные бляшки появляются уже через 1 год после АКШ, но гемодинамически значимые стенозы возникают через 3 года после операции [16]. Существуют определенные особенности развития атеросклеротических бляшек в венозных шунтах, наиболее важной из которых является характер атеросклеротического процесса (быстро прогрессирующий, диффузный, концентрический). Гистологически в атероматозных бляшках венозных шунтов имеется большее количество пенных и воспалительных клеток, чем в нативной коронарной атероме. Атеросклеротические бляшки имеют рыхлый характер с плохо развитой или отсутствующей фиброзной капсулой и небольшими депозитами кальция.

Травма нижней конечности и послеоперационные осложнения

В некоторых случаях длина разреза при традиционном выделении вены может достигать 60 см [17], что сопровождается нарушениями перфузии тканей на всей протяженности разреза [18]. Травматичность традиционного способа выделения БПВ является причиной развития различных осложнений: болевого синдрома, парестезий и невралгий [19]. Это диктует необходимость дополнительного назначения анальгетиков, ухудшает качество жизни больных и препятствует ранней реабилитации после операции. Но наиболее важное клиническое значение имеют раневые осложнения. Открытое выделение БПВ сопровождается увеличением частоты последних, и это приобретает большую значимость у пациентов с факторами риска, к которым относятся сахарный диабет, стенозирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей, женский пол, избыточная масса тела и курение [20]. Частота раневых осложнений может достигать, по данным разных авторов, 48% [21]. В первую очередь увеличивается частота раневых инфекционных осложнений и, как следствие, происходит резкий рост числа дополнительных вмешательств, таких как вторичная хирургическая обработка, дополнительная антибактериальная терапия и ежедневные перевязки [22]. Весомое значение имеют и неинфекционные раневые осложнения (отек нижних конечностей, раневые свищи, расхождение швов, некрозы, гематомы, серомы и лимфоцеле), которые ведут к снижению репарации тканей, увеличению риска вторичного инфицирования [22]. В итоге повторные вмешательства и вторичное заживление тканей приводят к формированию грубых рубцов с неудовлетворительным функциональным и эстетическим результатом. Именно поэтому в основе дальнейшего развития коронарной хирургии лежит минимизация травматичности операции.

Пути интраоперационной оптимизации функционального состояния венозных трансплантатов

Для минимизации патофизиологических изменений, приводящих к гиперплазии интимы, была предложена методика наружного стентирования шунта. Использование внешних стентов было впервые предложено Parsonnet et al. в 1963 г. С тех пор проведено множество исследований применения наружных стентов у животных, описаны изменения, возникающие в шунтах после операции [23]. Выявлено, что стенты из дакрона характеризуются образованием «неоадвентиции» в пространстве между трансплантатом и стентом, в основе которого лежит образование экссудата [24]. Но использование полиэфирных стентов в долгосрочном периоде вызывает неблагоприятные эффекты: инфекцию, воспалительные реакции, механические осложнения [25]. Одним из возможных способов решения проблемы стало использование биоразлагаемых стентов из полиглактина (викрил). Стенты из викрила вызывают миграцию большого количества воспалительных клеток к материалу стента. Выделяющиеся цитокины и лейкотриены создают градиент хемоаттрактанта, происходит миграция гладких миоцитов к стенту [24, 26], это способствует ингибирующему влиянию внешнего стента на образование «неоинтимы» [26]. Внешний стент также удерживает шунт по эффекту «желе», улучшает симметрию шунта, содействуя ламинарному кровотоку [24].

Несмотря на относительное богатство данных о влиянии внешних стентов у животных, существует небольшое количество исследований, оценивающих применение внешних стентов у пациентов. Впервые оценку использования внешнего стента у людей выполнили в 1986 г. Barra et al., использовавшие да-кроновые стенты [26]. Со временем появились клинические исследования, оценивающие стенты Extent (стент из дакрона, усиленный ребрами из политетрафторэтилена) [27], eSVS (ни-тиноловый стент) [28]. Но, к сожалению, были получены неудовлетворительные результаты, которые объяснялись рядом особенностей и недостатков данных стентов. В последующем технология совершенствовалась, был создан внешний стент VEST (из кобальт-хромового сплава). При оценке данных стентов были получены неоднозначные результаты. Отмечалось значительное уменьшение толщины интима-медиа в группе стентиро- ванных шунтов, но в целом не отмечалось разницы в проходимости стентированных и нестентированных шунтов [29].

На сегодняшний день не сложилось однозначного мнения относительно наружного стентирования вен при АКШ. Это обусловлено противоречивыми и иногда неблагоприятными результатами, а также недостаточным клиническим опытом применения.

Сохранение адвентиции с vasavasorum возможно при выделении вены в лоскуте с окружающими тканями. Такой метод получил название no-touch (без касания). В первых исследованиях по методу no-touch, начатых в начале 90-х годов Souza et al. [30], было продемонстрировано, что вены, выделенные методом no-touch, имеют лучше сохранившийся эндотелий [31] с адекватной активностью eNOS [32]. Интактный периваскулярный жир вокруг венозных трансплантатов является богатым источником релаксирующих факторов, таких как лептин [33]. Кроме того, периваскулярные ткани служат своеобразным биологическим стентом для аутовенозных шунтов [34]. Выделение БПВ по методу no-touch имеет большие преимущества по сравнению с традиционной методикой в среднесрочном и долгосрочном периодах после операции. В шунтах, выделенных в лоскуте с окружающими тканями, отмечаются менее выраженные процессы гиперплазии интимы и атеросклероза [34], а при контрольной ангиографии в сроки 18 мес. и 8,5 года они имеют лучшую проходимость по сравнению с применением обычной методики [35]. Кроме того, проходимость шунтов, выделенных по методу no-touch, сопоставима с проходимостью маммарокоронарных шунтов [36] и превышает таковую у аутоартериальных шунтов из радиальной артерии [37]. Несмотря на все явные преимущества методики no-touch, есть и главный недостаток: забор вены связан с увеличением риска раневых осложнений более чем в 2 раза [35]. Поэтому применение этого метода на практике резко ограничено и малоприменимо у больных с факторами риска осложнений.

Улучшение функционального состояния аутовенозных шунтов возможно за счет корректировки интраоперационной подготовки кондуитов (гидравлическая дилатация, температура и среда хранения). Гидравлическая дилатация венозного кондуита рутинно применяется для оценки герметичности выделенного кондуита, профилактики спазма и скручивания кондуитов. Обычно при этом нагнетается давление, превышающее 300 мм рт. ст. [38]. Высокие значения давления негативно влияют на целостность и функцию эндотелия [38, 39]. Десквамация эндотелия в подобных случаях может достигать 33% [40]. Неконтролируемая дилатация также приводит к нарушению вазомоторной функции [39, 41], уменьшению выделения NO [42], инициации тромбоза [43] и повышению митогенной активности [44]. Ручное растяжение с неконтролируемым давлением уменьшает сократительную способность и эндотелий-опосредованную вазодилатацию, тогда как при дилатации под умеренным давлением (до 150 мм рт. ст.) сохраняются вазомоторные функции [41]. Это означает, что растяжение, а не само давление, является фактором, влияющим на функцию эндотелия. Приведенные данные свидетельствуют о том, что стоит придерживаться контролируемой дилатации с ограничением давления до 100 мм рт. ст.

Между выделением БПВ и началом основного этапа операции, как правило, проходит определенный период. В этот момент венозный трансплантат хранится в растворе, при этом большое значение имеют характер и температура среды хранения. Gundry et al. [39] установили, что хранение вены в теплом солевом растворе приводит к развитию обширных зон повреждения эндотелия, при нахождении кондуитов в теплой крови отмечаются умеренные повреждения эндотелия. Нахождение вен в холодной крови не приводит к значимым изменениям, а холодный физиологический раствор вызывает отек и изменение конфигурации эндотелия. Помимо стандартного физиологического раствора хлорида натрия и гепаринизированной крови, в настоящее время имеются и другие среды для хранения. К ним относятся буферные сбалансированные растворы электролитов (раствор Кребса — Хенселейта), сбалансированные солевые растворы с добавлением белка, раствор альбумина и др. Несмотря на большое разнообразие сред для хранения венозного кондуита, единых рекомендаций по их применению не существует. Очевидно одно — физиологический раствор хлорида натрия оказывает губительное влияние на эндотелий венозного кондуита; хранение в гепаринизированной крови позволяет сохранить морфофункциональные свойства эндотелиоцитов [39, 45].

С развитием трансплантологии были разработаны более сложные специальные среды, удлиняющие сроки хранения трансплантатов. Такие стабилизирующие растворы имеют сложный состав, в который могут входить различные фармакологические агенты: осмо- и онкотически активные вещества, ингибиторы кислородных радикалов, донаторы NO и др. К ним относятся Celsior, GALA, Tiprotec, Viaspan и др. Специальные среды обеспечивают сохранность эндотелия даже при длительном хранении (до 96 ч) [46]. Несмотря на это, специальные среды имеют определенные особенности, ограничивающие их применение на практике. Некоторые среды содержат более высокие концентрации калия и, как следствие, вызывают усиление сократительного ответа вследствие деполяризации [46], что может лежать в основе спазма аутовенозных шунтов. Обращает на себя внимание также и их высокая цена [47].

Опираясь на существующие данные, можно утверждать, что оптимальной во всех отношениях среды хранения венозных кондуитов не существует. Наиболее доступной средой является кровь. Невзирая на преимущества стабилизирующих сред, хранение в гепаринизированной крови демонстрирует наиболее полную эндотелий-опосредованную вазодилатацию [47]. Это свидетельствует о сохранности функции эндотелия, так как консервация в цельной крови обеспечивает воздействие на кондуит тех же белков, буферных систем и электролитов, что и in vivo .

Пути минимизации хирургической травмы

Одним из этапов минимизации травмы нижних конечностей стало создание техники выделения БПВ с оставлением «кожных мостиков» (bridge- техника). Вначале выполняется разрез 2–3 см вблизи медиальной лодыжки, выделяется БПВ от окружающих тканей, формируется тоннель над ней для введения ретрактора. После введения ретрактора под контролем зрения выделяется вена на протяжении, выполняется повторный разрез протяженностью 2–3 см с оставлением «кожного мостика» 5–6 см [48]. Размеры «кожного мостика» могут широко варьировать в зависимости от опыта хирурга и доступного инструментария. На сегодняшний день известно несколько систем для выделения БПВ с оставлением «кожных мостиков»: система мини-забора Autosuture, система SaphLITE, ретрактор Aesculap и MayoVein Stripper [48]. Практическое применение bridge-техники позволило значительно сократить частоту развития раневых осложнений, снизить выраженность болевого синдрома [48], что способствовало ранней мобилизации, улучшению качества жизни и удовлетворенности пациентов [49], снижению частоты нарушений кожной чувствительности [50]. Данная техника продемонстрировала высокую экономическую эффективность, так как не требовалось применения дорогостоящей аппаратуры [51].

Однако выделение венозных кондуитов по методу bridge связано с ограниченной свободой действий во время выделения и чрезмерным механическим воздействием на стенку вены, что негативно влияет на функцию будущего венозного шунта. В частности, отмечено выраженное снижение эндоте-лий-опосредованной вазодилатации в венах, выделенных по методике bridge [50]. Неоднозначные результаты выделения БПВ по bridge-технике послужили стимулом для дальнейшего развития мини-инвазивных методов забора и появления эндоскопического метода выделения.

Эндоскопическое выделение вены введено в клиническую практику в 1996 г. [52]. Благодаря появлению видеоподдержки, появилась возможность для более полной визуализации, что позволило сократить протяженность разреза до 3–6 см, а также увеличить длину выделяемого кондуита до 70 см. Для эндоскопического выделения вены используются специальные наборы хирургических инструментов, объединенные в системы. Различают открытые и закрытые системы. К закрытым системам относятся наборы инструментов фирм Maquet и Terumo, к открытым системам — наборы инструментов фирм Karl Storz, Sorin, Ethicon Endo-Surgery. Независимо от типа системы эндоскопическое выделение вены проводится по общим канонам. После придания правильного положения пациенту выполняется небольшой разрез в коленной области в проекции БПВ. Выделение осуществляется при помощи эндоскопических инструментов, после чего эвакуируется остаточная кровь из туннеля, по усмотрению хирурга устанавливается дренаж, накладывается компрессионная повязка.

Разные типы эндоскопических систем имеют свои отличительные особенности. В закрытых системах для разделения тканей и формирования тоннеля над БПВ проводится инсуффляция углекислого газа (СО2), а выделение венозного кондуита выполняется при помощи биполярных ножниц [53]. Инсуффляция CO2 может использоваться и в открытых системах для лучшей визуализации, однако чаще всего выполняется механическое проведение ретрактора с предварительной туннелиза-цией. Открытые эндоскопические системы включают в набор эндоскопические клипаппликаторы и ножницы, выделение вены проводится путем селективной обработки коллатералей с последующим клипированием и отсечением [54].

Эндоскопическое выделение БПВ обозначило дальнейшее снижение раневых осложнений, выраженности болевого синдрома и улучшение косметических результатов [54]. При этом в структуре осложнений эндоскопического выделения преобладают неинфекционные осложнения, не требующие дополнительных вмешательств [53]. Очевидные преимущества эндоскопического способа привели к тому, что в 2005 г. Международным обществом мини-инвазивных хирургов было рекомендовано использовать эндоскопическое выделение вены в качестве стандартного метода забора венозных трансплантатов [55]. В то же время по мере накопления клинического опыта появились публикации, указывающие на неблагоприятные результаты эндоскопического выделения БПВ. Lopes et al. продемонстрировали, что эндоскопическое выделение ассоциируется с более высокими показателями непроходимости шунтов через 12–18 мес. после операции и удвоением смертности через 3 года после АКШ [56]. В другом исследовании также выявлено снижение проходимости шунтов в группе эндоскопического выделения через 12 мес. после операции [57]. Это вызвало глубокую озабоченность кардиохирургического сообщества и стало причиной дальнейшего анализа результатов эндоскопического выделения вены. В 2013 г. Sastry et al. [58] провели метаанализ литературы по сравнительной оценке результатов эндоскопического выделения и открытого выделения вен. Найдено 4 исследования, в которых оценивалась проходимость шунтов в среднесрочном периоде после операции, 2 из них были рандомизированными исследованиями, а 2 исследования не были рандомизированы. При анализе результатов исследований Sastry et al. обнаружили более высокую частоту окклюзий шунтов при эндоскопическом выделении, но если учитывать только рандомизированные исследования, то тенденция не достигает статистической значимости. Авторы пришли к выводу, что данные о низкой проходимости аутовенозных шунтов после эндоскопического выделения являются слабыми. Кроме того, Hess et al. провели дополнительный анализ когорты пациентов, данные о которых первоначально были сообщены Lopes et al. При многовариантной корректировке смещающих факторов было установлено, что недостаточность венозных шунтов статистически значимо ассоциируется с причинами как на уровне пациентов (выраженность поражения коронарных артерий, состояние дистального русла), так и на уровне шунтов (качество выделяемого кондуита, неадекватная послеоперационная терапия) [59].

Таким образом, в настоящее время недостаточно качественных данных о влиянии эндоскопического метода выделения на проходимость шунтов, требуется проведение больших рандомизированных исследований. Текущие данные свидетельствуют о том, что эндоскопическое выделение вены ассоциируется с высокой частотой окклюзий в среднесрочном периоде, что говорит о необходимости дальнейшего совершенствования эндоскопического выделения.

Возможно, эндоскопическое выделение БПВ, несмотря на видео- поддержку, связано с ограниченной визуализацией и свободой при выделении, как и при использовании других мини-инвазивных методов. К этому суммируются особенности отдельных эндоскопических систем, которые ухудшают качество забираемого трансплантата. Открытые эндоскопические системы подразумевают манипуляции с основным стволом вены, что может привести к высокой вероятности повреждения стенки основного ствола и притоков [60]. В закрытых же системах, использующих инсуффляцию CО2, может возникнуть целый комплекс осложнений, связанных с воздействием СО2. Помимо этого, выделение вены производится биполярными ножницами, которые оказывают негативное термическое воздействие на вену. Т. Lin et al. при инсуффляции СО2 документировали высокую частоту эмболии СО2, при этом в части случаев газовая эмболия вызывала падение гемодинамики и развитие дыхательного ацидоза, что требовало немедленной остановки процедуры [61]. Недавно был описан случай, когда при инсуффляции СО2 отмечалось развитие пневмоперитонеума, операция была остановлена, а пациентка переведена в реанимацию [62]. Негативное воздействие СО2 проявляется и на эндотелии сосудов [63]. Также инсуффляция СО2 приводит к образованию внутрипросветных сгустков с вероятностью тромбоза кондуита, но это осложнение легко устраняется введением сосудистой дозы гепарина [64].

В НИИ кардиологии Томского НИМЦ был разработан оригинальный метод эндоскопического выделения БПВ. Используется открытая эндоскопическая система Karl Storz (Германия). Доступ к вене осуществляется типичным способом. Однако после заведения ретрактора с помощью биполярного коагулятора-диссектора LigaSure (Valleylab) продолжается формирование лоскута вены со слоем окружающих тканей без выделения коллатералей с последующим созданием тоннеля над БПВ для дальнейшего движения ретрактора с эндоскопом. Тоннель в подкожно-жировой клетчатке может достигать в проксимальном направлении места впадения БПВ в бедренную вену в паховой области, а в дистальном направлении — лодыжки. Таким образом, выполняется поэтапный хирургический забор лоскута БПВ в жировой клетчатке в проксимальном и дистальном направлениях без выделения ее ствола и притоков. Использование LigaSure (Valleylab) позволяет коагулировать сосуды диаметром до 7 мм и в то же время обеспечивает минимальное распространение тепла (со снижением термического воздействия на стенку будущего аутовенозного шунта) за счет своей конструкции. По окончании выделения вена лигируется клипаппликатором и отсекается ножницами. Таким образом, каждая из вышеописанных особенностей отличает данный метод от других эндоскопических техник и позволяет предполагать менее травматичную диссекцию сосуда, короткий период манипуляций, простоту исполнения, воспроизводимость результатов, возможность забора вены как с голени, так и с бедра через единый мини-доступ.

Заключение

На сегодняшний день проблема использования венозных шунтов остается неразрешенной. Перед современным сердечно-сосудистым хирургом встает дилемма: как оптимизировать функционирование шунтов в разные сроки после операции и при этом добиться значительного снижения раневых осложнений? Проблема функционирования венозных шунтов успешно решается забором вены в лоскуте с окружающими тканями по методике no-touch. Однако данный метод увеличивает и без того высокий риск раневых осложнений более чем в 2 раза, что делает его применение весьма ограниченным. Технология наружного стентирования кондуитов перед операцией выглядит «сырой», и для широкого внедрения в практику необходима оптимизация технологического подхода к стентированию и дальнейшие клинические исследования. С другой стороны, необходимость наружного стентирования утрачивается при выделении вены методом no-touch в блоке с окружающими тканями, которые служат «биологическим стентом». Не стоит также игнорировать и другие подходы с целью улучшения функционирования аутовенозных шунтов. Температура и среда хранения кондуитов до формирования анастомозов, а также гидравлическая дилатация вен со строго контролируемым давлением имеют немаловажное значение.

Проблема раневых осложнений успешно разрешается внедрением в практику мини-инвазивных методов выделения БПВ. Это является довольно актуальным вопросом. Раневые осложнения сопровождаются выраженным болевым синдромом, препятствуя ранней мобилизации больных, значительно увеличивают сроки пребывания в медицинском учреждении и расходы, связанные с дополнительными перевязками, антибактериальной терапией и повторными вмешательствами, что снижает качество жизни и удовлетворенность больных. Экономическое бремя, возникающее при этом, распространяется не только на медицинские учреждения, но и на государственный уровень ввиду продолжительного периода нетрудоспособности и позднего выхода на работу. Вопрос о влиянии мини-инвазивных методов выделения на функционирование шунтов в среднесрочном и долгосрочном периодах после операции остается открытым. Существующие на сегодняшний день данные и публикации не позволяют прийти к определенным выводам и заключениям. Необходимо проведение дальнейших рандомизированных исследований по оценке проходимости шунтов. С другой стороны, существуют иные факторы, которые могут оказывать значительное влияние на результаты мини-инвазивных методов выделения БПВ. К ним относят отдельные особенности различных эндоскопических систем, а также опыт хирурга.

Разработанный в нашем учреждении способ эндоскопического выделения БПВ имеет особенности, позволяющие исключать действие негативных факторов отдельных систем, выделять вену в блоке с окружающими тканями подобно методике no-touch. Это, вероятно, даст возможность разрешить дилемму, стоящую перед хирургами. В настоящий момент продолжаются дальнейшие исследования по оценке влияния метода на структурную и функциональную целостность эндотелия и развитие раневых осложнений.