RU2200042C2 - Surgical method for treating cardiac ischemia disease - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves forming transmural canals in the myocardium of the left ventricle by means of laser radiation having 0.5-1.0 mm diameter. The canals are built using CO₂- laser radiation of 10.6 mcm wavelength, output power of 250-1000 W and exposure time equal to 0.03-0.1 s. EFFECT: long term service life of the built blood vessel.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии, и предназначено для лечения ишемической болезни сердца при диффузном характере поражения коронарных артерий. The invention relates to medicine, namely to cardiac surgery, and is intended for the treatment of coronary heart disease with the diffuse nature of coronary artery disease.

Наиболее распространенными способами хирургического лечения ишемической болезни сердца (ИБС) являются методики прямой реваскуляризации миокарда: аортокоронарное шунтирование, операция Колесова, а также транслюминальная баллонная ангиопластика. The most common methods of surgical treatment of coronary heart disease (CHD) are direct myocardial revascularization techniques: coronary artery bypass grafting, Kolesov surgery, and transluminal balloon angioplasty.

Известен способ лечения коронарных сосудов методом лазерной ангиопластикн путем эндоваскулярного введения световода через устье коронарной артерии до атеросклеротической бляшки и воздействия на нее лазерным излучением (Рабкин И. Х., Нацалишвили З.Г. и др. Лазерная реканализация коронарных артерий. Применение лазеров в хирургии и медицине. - Тезисы Международного симпозиума лазерной хирургии и медицины. Самарканд, 1988, с. 38 - 40). A known method of treating coronary vessels by laser angioplasty by endovascular insertion of a fiber through the mouth of the coronary artery to an atherosclerotic plaque and exposure to it with laser radiation (Rabkin I. Kh., Natsalishvili Z. G. and other Laser recanalization of coronary arteries. The use of lasers in surgery and medicine. - Abstracts of the International Symposium of Laser Surgery and Medicine. Samarkand, 1988, p. 38 - 40).

Недостатком этого способа является высокая степень травматизации стенки коронарной артерии вследствие наличия у нее участков, попадающих в зону воздействия лазерного луча из-за неизбежности пересечения прямолинейным ходом лазерного луча сложной извилистости прохождения сосуда. The disadvantage of this method is the high degree of trauma to the wall of the coronary artery due to the presence of sections that fall into the area of the laser beam due to the inevitability of a straight line crossing the laser beam of complex tortuosity of the passage of the vessel.

Известны способы лечения ишемической болезни сердца путем выполнения каналов в миокарде левого желудочка с последующим ушиванием эпикарда (Скобелкин O.K. Лазеры в хирургии. М.: Медицина, 1989, с. 230 - 238; Способ лечения ишемической болезни сердца. Патент РФ 2075963, МПК⁶ А 61 В 17/36, А 61 N 5/06, 1994).Known methods for treating coronary heart disease by performing channels in the left ventricular myocardium followed by suturing of the epicardium (Skobelkin OK Lasers in surgery. M: Medicine, 1989, pp. 230 - 238; Method for the treatment of coronary heart disease. RF patent 2075963, IPC ⁶ A 61 B 17/36, A 61 N 5/06, 1994).

В первом случае каналы выполняют лазерным излучением до 20 Дж и длительностью импульса 80 - 100 мс, диаметром канала 200 - 280 мкм, во втором случае каналы формируют диаметром 1,0 - 2,0 мм с помощью использования моноволокнистого кварцевого световода диаметром 400 мкм излучением АИГ Nd-лазера с длиной волны 1,06 мкм, выходной мощностью 20 - 30 Вт при экспозиции 0,5 - 1,5 с. In the first case, the channels are performed with laser radiation up to 20 J and a pulse duration of 80 - 100 ms, a channel diameter of 200 - 280 μm, in the second case, the channels are formed with a diameter of 1.0 - 2.0 mm using a monofilament quartz fiber with a diameter of 400 μm by AIG Nd-laser with a wavelength of 1.06 μm, an output power of 20 - 30 W with an exposure of 0.5 - 1.5 s.

Недостатки известных способов заключаются в том, что при образовании каналов значительно повреждается клеточная мембрана миокарда и при заживлении образуется гранулирующая ткань, которая впоследствии заполняет просвет этих каналов, чем уменьшает сроки функционирования вновь сформированного из каналов сосудистого русла. В связи с этим со временем уменьшается кровоснабжение ишемизированного миокарда, а следовательно, сокращается длительность компенсации больных. The disadvantages of the known methods are that when the channels are formed, the cell membrane of the myocardium is significantly damaged and during healing a granulating tissue is formed, which subsequently fills the lumen of these channels, thereby reducing the functioning of the newly formed channel from the vascular bed. In this regard, over time, the blood supply to the ischemic myocardium decreases, and consequently, the duration of patient compensation decreases.

Задачей настоящего изобретения является снижение травматичности способа. The objective of the present invention is to reduce the invasiveness of the method.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе хирургического лечения ишемической болезни сердца выполняют трансмуральные каналы в миокарде левого желудочка диаметром 0,5 - 1 мм с помощью СО₂-лазера излучением с длиной волны 10,6 мкм, выходной мощностью 250 - 1000 Вт при экспозиции 0,03 - 0,1 с.The problem is achieved in that in the proposed method for the surgical treatment of coronary heart disease, transmural channels are performed in the myocardium of the left ventricle with a diameter of 0.5 - 1 mm using a CO ₂ laser radiation with a wavelength of 10.6 μm, output power of 250 - 1000 W at exposure 0.03 - 0.1 s.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Лечение осуществляется с помощью CO₂-лазера, выходной мощностью 250 - 1000 Вт, генерирующее лазерное излучение длиной волны 10,6 мкм, которое доставляется на сердце с помощью манипулятора, оснащенного зеркалами из позолоченной меди с фокусирующей линзой на выходе.The treatment is carried out using a CO ₂ laser with an output power of 250 - 1000 W, generating laser radiation with a wavelength of 10.6 μm, which is delivered to the heart using a manipulator equipped with gold-plated copper mirrors with a focusing lens at the output.

С помощью коронарографии устанавливают локализацию и распространение атеросклеротического процесса. Радиоизотопным исследованием с Тl²⁰¹ определяют функциональные возможности ишемизированного миокарда. Операцию производят на работающем сердце под эндотрахеальным наркозом. Стерильный наконечник манипулятора устанавливают на сердце в зоне ишемии, после чего по команде хирурга подается ЭКГ-синхронизированный лазерный импульс на миокард с заданными характеристиками, например мощностью 800 Вт и длительностью в 0,03 с. В результате этого воздействия в ишемизированной зоне левого желудочка формируется сквозной трансмиокардиальный канал. Кровотечение из сформированного канала останавливается прижатием тупфера в течение 2 - 2,5 мин и дополнительного ушивания, как правило, не требует. Аналогично в зонах ишемии создают несколько, например 25 - 45, отверстий. После тромбирования со стороны эпикарда образуются каналы, заполненные кровью, которые формируют собственное сосудистое русло, а также стимулируют неоангиогенез.With the help of coronarography, the localization and spread of the atherosclerotic process is established. A radioisotope study with Tl ²⁰¹ determines the functionality of an ischemic myocardium. The operation is performed on a working heart under endotracheal anesthesia. The sterile tip of the manipulator is installed on the heart in the ischemic zone, after which, upon the command of the surgeon, an ECG-synchronized laser pulse is applied to the myocardium with predetermined characteristics, for example, with a power of 800 W and a duration of 0.03 s. As a result of this effect, a through transmyocardial channel is formed in the ischemic zone of the left ventricle. Bleeding from the formed channel is stopped by pressing the tupfer for 2 - 2.5 minutes and, as a rule, does not require additional suturing. Similarly, in the zones of ischemia create several, for example 25 - 45 holes. After thrombosis from the side of the epicardium, channels filled with blood are formed, which form their own vascular bed, and also stimulate neoangiogenesis.

В целом эта сосудистая магистраль обеспечивает компенсаторное кровоснабжение ишемизированного участка миокарда. В результате лечения достигается длительная компенсация больных. In general, this vascular trunk provides compensatory blood supply to the ischemic myocardial site. As a result of treatment, long-term compensation of patients is achieved.

Предлагаемый способ представляет собой совокупность приемов хирургического лечения, которая обеспечивает значительное увеличение длительности компенсации больных за счет обеспечения кровоснабжения ишемизированных участков миокарда. The proposed method is a combination of surgical treatment methods, which provides a significant increase in the duration of patient compensation by providing blood supply to ischemic myocardial sites.

Благодаря высокой энергии направленного действия лазерного излучения и кратковременности воздействия повреждение клеточной мембраны кардиомиоцитов вокруг канала получается минимальным, что уменьшает воспалительную реакцию и стимулирует неоангиогенез. И хотя фиброзирующая рубцовая ткань суживает сформированные в миокарде каналы, они сохраняют свой просвет и, анастомозируя с нативными сосудами, включаются в кровоснабжение миокарда. В результате просвет канала в дальнейшем сохраняется, а стенки каналов по строению приближаются к стенкам нормальных сосудов. Due to the high energy of the directed action of laser radiation and the short duration of exposure, damage to the cell membrane of cardiomyocytes around the channel is minimal, which reduces the inflammatory response and stimulates neoangiogenesis. And although the fibrosing scar tissue narrows the channels formed in the myocardium, they retain their lumen and, anastomosing with native vessels, are included in the blood supply to the myocardium. As a result, the lumen of the canal is subsequently preserved, and the walls of the canals in structure approach the walls of normal vessels.

При заявляемой мощности лазерного излучения транссептировать стенку левого желудочка возможно за 30 - 100 мс. Это позволяет наносить лазерное воздействие синхронизованно с электрокардиограммой (ЭКГ) в период абсолютной рефрактерностн сердечной мышцы (сегмент S-T электрокардиограммы), что исключает возникновение нарушений ритма сердца в момент нанесения лазерного импульса. Воздействие излучением малой мощности (менее 200 Вт) требует увеличения длительности импульса более 100 мс, что исключает возможность синхронизации с ЭКГ и к тому же приводит к излишней травматизации миокарда из-за эффекта резания миокарда при смещении манипулятора, через который подается лазерное излучение, что ведет к интра- и послеоперационным осложнениям. With the claimed laser radiation power, it is possible to transept the wall of the left ventricle in 30 - 100 ms. This allows you to apply laser exposure in synchronization with the electrocardiogram (ECG) during the period of absolute refractory cardiac muscle (S-T segment of the electrocardiogram), which eliminates the occurrence of cardiac arrhythmias at the time of application of the laser pulse. Exposure to low-power radiation (less than 200 W) requires an increase in the pulse duration of more than 100 ms, which excludes the possibility of synchronization with the ECG and also leads to excessive myocardial trauma due to the effect of cutting the myocardium when the manipulator is displaced through which laser radiation is supplied, which leads to to intra- and postoperative complications.

Как показала практика, целесообразно использовать максимальную мощность лазерного излучения и время экспозиции от 30 до 100 мс, что достаточно для формирования трансмуральных каналов в стенке левого желудочка у конкретного больного, так как толщина миокарда в зоне воздействия может варьировать от 0,8 до 2,5 см. Соответственно, изменяя длительность экспозиции, можно регулировать проникающую способность лазерного импульса. As practice has shown, it is advisable to use the maximum laser radiation power and exposure time from 30 to 100 ms, which is sufficient for the formation of transmural channels in the wall of the left ventricle in a particular patient, since the thickness of the myocardium in the affected area can vary from 0.8 to 2.5 see Accordingly, by changing the exposure time, it is possible to adjust the penetrating power of the laser pulse.

Применение максимальной мощности лазерного излучения не приводит к обширным повреждениям миокарда, так как энергия импульса при мощности 800 Вт и длительности экспозиции 40 мс составляет 32 Дж, а приложение такой энергии на миокард приводит к формированию трансмурального канала диаметром 1 мм с зоной обратимых повреждений кардиомиоцитов вокруг канала в 5 - 10 клеток, без повреждения окружающих структур сердца. The use of maximum laser radiation power does not lead to extensive myocardial damage, since the pulse energy at a power of 800 W and an exposure time of 40 ms is 32 J, and the application of such energy to the myocardium leads to the formation of a transmural channel 1 mm in diameter with a zone of reversible damage to cardiomyocytes around the channel in 5 to 10 cells, without damage to the surrounding structures of the heart.

Выполнение каналов диаметром менее 0,5 мм не обеспечивает достаточный приток крови к ишемизированному участку миокарда. The implementation of channels with a diameter of less than 0.5 mm does not provide sufficient blood flow to the ischemic myocardial site.

При выполнении каналов диаметром более 1 мм резко увеличивается травматичность хирургического вмешательства, что ведет к осложнениям. When performing channels with a diameter of more than 1 mm, the invasiveness of the surgical intervention sharply increases, which leads to complications.

Диаметр вновь образованных каналов 0,5 - 1 мм приближен к диаметру естественных сосудов, питающих сердечную мышцу, поэтому является оптимальным, при этом из каналов формируется собственное сосудистое русло, которое стимулирует развитие кровоснабжения до этого не функционировавших капилляров. The diameter of the newly formed channels of 0.5 - 1 mm is close to the diameter of the natural vessels that feed the heart muscle, therefore it is optimal, while the channels form their own vascular bed, which stimulates the development of blood supply to previously not functioning capillaries.

Все вышеописанное позволяет обеспечить увеличение сроков функционирования вновь образованных сосудов, следовательно, увеличивает срок улучшения кровоснабжения ишемизированных участков сердца, в результате чего увеличивается длительность компенсации больных. All of the above allows for an increase in the duration of functioning of the newly formed vessels, therefore, it increases the period for improving blood supply to ischemic areas of the heart, as a result of which the duration of compensation of patients increases.

Пример. Б-ной М., 52 г., находился на стационарном лечении с диагнозом: Мультифокальный атеросклероз. ИБС: атеросклероз коронарных артерий. Постинфарктный кардиосклероз. Стенокардия напряжения и покоя IV ФК. Н 2А. Гемодинамически незначимые стенозы брахиоцефальных артерий. Почечно-каменная болезнь. Нефрогенная артериальная гипертензия. Операция: левосторонняя переднебоковая торакотомия, перикард рассечен кпереди от диафрагмального нерва. Под контролем чреспищеводной эхокардиографии с помощью СO₂-лазера в импульсном ЭКГ-синхронизированном режиме на передней, переднебоковой и заднебоковой стенках и верхушке левого желудочка создано 35 трансмиокардиальных каналов диаметром 1 мм. Кровотечение останавливалось кратковременным прижатием тупфера. Редкие швы на перикард. Дренаж по задней поверхности левой плевральной полости. Послойное ушивание раны грудной клетки. Асептическая повязка. Во время пребывания в стационаре приступы стенокардии не беспокоили, одышка отсутствовала. Через месяц прием нитроглицерина нерегулярный. С 3-го по 6-й месяцы после операции приступы стенокардии не беспокоят, нитроглицерином не пользуется, приступил к трудовой деятельности.Example. Patient M., 52, was hospitalized with a diagnosis of Multifocal atherosclerosis. IHD: atherosclerosis of the coronary arteries. Postinfarction cardiosclerosis. Angina of tension and rest IV FC. H 2A. Hemodynamically insignificant stenosis of the brachiocephalic arteries. Renal stone disease. Nephrogenic arterial hypertension. Operation: left-side anterolateral thoracotomy, the pericardium is dissected anterior to the phrenic nerve. Under the control of transesophageal echocardiography using a CO ₂ laser in a pulsed ECG-synchronized mode, 35 transmyocardial channels with a diameter of 1 mm were created on the front, anterolateral and posterolateral walls and the apex of the left ventricle. Bleeding was stopped by short-term pressing of the tupfer. Rare seams on the pericardium. Drainage on the posterior surface of the left pleural cavity. Layered closure of the chest wound. Aseptic dressing. During his stay in the hospital, angina attacks did not bother, shortness of breath was absent. After a month, the administration of nitroglycerin is irregular. From the 3rd to the 6th months after the operation, angina attacks do not bother, do not use nitroglycerin, and started working.

Claims (1)

Способ хирургического лечения ишемической болезни сердца, включающий выполнение трансмуральных каналов в миокарде левого желудочка с помощью лазерного излучения, отличающийся тем, что каналы формируют диаметром 0,5 - 1,0 мм, используя излучение СО₂-лазера с длиной волны 10,6 мкм, выходной мощностью 250 - 1000 Вт при экспозиции 0,03 - 0,1 с.A method for the surgical treatment of coronary heart disease, including performing transmural channels in the left ventricular myocardium using laser radiation, characterized in that the channels are formed with a diameter of 0.5 - 1.0 mm using a CO ₂ laser radiation with a wavelength of 10.6 μm, output power 250 - 1000 W at an exposure of 0.03 - 0.1 s.