Замена аортального клапана — это операция на сердце , при которой неисправный аортальный клапан заменяется искусственным сердечным клапаном . Аортальный клапан может нуждаться в замене из-за аортальной регургитации (обратного потока) или если клапан сужен стенозом .
Современные методы замены аортального клапана включают операцию на открытом сердце , минимально инвазивную кардиохирургию (MICS) , хирургическую замену аортального клапана (SAVR) и чрескожную или транскатетерную замену аортального клапана (TAVR; также PAVR, PAVI, TAVI).
Кардиолог может оценить, принесет ли пользу восстановление или замена сердечного клапана . [1]
В конце 1940-х и начале 1950-х годов первые хирургические подходы к лечению стеноза аортального клапана имели ограниченный успех. Первыми попытками были вальвотомии (т. е. разрезание клапана во время работы сердца). Протез шарового клапана, помещаемый на нисходящую грудную аорту (гетеротопически), был разработан Хафнагелем, Харви и другими для лечения стеноза аорты, но имел катастрофические осложнения. Позже, с появлением сердечно-легочного шунтирования, протез шарового клапана был размещен ортотопически (т. е. в том же месте, что и исходный аортальный клапан). Это первое поколение протезов клапанов было прочным, но требовало интенсивной антикоагуляции, и сердечная гемодинамика была нарушена. В середине 1950-х годов Бансон и др . разработали одностворчатый протез. В начале 1960-х годов Росс и Барратт-Бойес использовали аллотрансплантаты. Протезные клапаны из ткани были введены в 1965 году Бине в Париже, но они быстро дегенерировали, поскольку ткань была недостаточно сохранена. Карпентье решил эту проблему, внедрив свиные клапаны, смонтированные на стентах, консервированных глутаральдегидом. [2] [3]
Аортальный клапан — один из двух полулунных клапанов сердца с тремя створками. Он отделяет сердце от аорты . Каждая створка прикреплена к стенке аорты, создавая синус, называемый аортальным синусом . Истоки двух коронарных артерий расположены в двух аортальных синусах. Створки, также известные как створки, разделены комиссурами . Задняя створка является продолжением передней створки митрального клапана (ткань называется аорто-митральной занавеской). [4] Аортальный клапан открывается во время систолы, движущей силой для его открытия является разница в давлении между сокращающимся левым желудочком сердца и аортой. Во время сердечной диастолы (когда камера сердца становится больше) аортальный клапан закрывается. [5]
Аортальный стеноз чаще всего является результатом кальцификации створок. Другими причинами стеноза являются двустворчатый клапан (у некоторых пациентов есть только две створки на аортальном клапане вместо обычных трех) и ревматический аортальный стеноз (сейчас редко встречается на Западе). Обструкция на уровне аортального клапана вызывает повышенное давление в левом желудочке сердца. Это может привести к гипертрофии и, в конечном итоге, к дисфункции сердца. В то время как рентгенография и ЭКГ могут указывать на аортальный стеноз, эхокардиография является диагностической процедурой выбора. Результаты УЗИ также помогают в оценке тяжести заболевания. В случаях симптоматического тяжелого аортального стеноза оправдана AVR. В случаях бессимптомного, но тяжелого аортального стеноза следует учитывать больше факторов. [6]
Аортальная регургитация, с другой стороны, имеет много причин: дегенерация створок, эндокардит, двустворчатый аортальный клапан, расширение корня аорты, травма, заболевания соединительной ткани, такие как синдром Марфана или Элерса-Данлоса, приводят к неполному закрытию клапана во время диастолы, поэтому кровь возвращается из аорты в левый желудочек сердца. Острая аортальная регургитация (вызванная эндокардитом, расслоением аорты или травмой) заканчивается отеком легких из-за острого увеличения левого желудочка (LVEDP), который не успевает приспособиться к регургитации. Хроническая регургитация, напротив, дает сердцу время изменить форму, что приводит к эксцентрической гипертрофии , которая имеет катастрофические последствия для миокарда. Ультразвук здесь также является лучшим диагностическим средством мобильности, будь то трансторакальный или трансэзофагеальный. [7]
Поскольку долгосрочные данные о выживаемости и качестве жизни людей после замены клапана стали доступны, были разработаны основанные на фактических данных руководящие принципы по замене аортального клапана. Они помогают медицинским работникам решить, когда замена аортального клапана является наилучшим вариантом для пациента. Два широко принятых набора руководящих принципов, используемых хирургами и кардиологами, — это Руководящие принципы Американской кардиологической ассоциации и Американского колледжа кардиологов по ведению пациентов с клапанными заболеваниями сердца [8] и Руководящие принципы Европейского общества кардиологов и Европейской ассоциации кардиоторакальной хирургии по ведению клапанных заболеваний сердца [9] .
Аортальный стеноз лечится заменой аортального клапана, чтобы избежать стенокардии , обморока или застойной сердечной недостаточности . Лица с тяжелым аортальным стенозом являются кандидатами на замену аортального клапана, как только у них появляются симптомы или когда нарушается функция их сердца. Некоторые люди с бессимптомным аортальным стенозом также могут быть кандидатами на замену аортального клапана, особенно если симптомы проявляются во время нагрузочного тестирования . [9] Пациенты с умеренным стенозом аортального клапана, которым требуется другой тип операции на сердце (например, аортокоронарное шунтирование ), также должны пройти обследование клапана у хирургической бригады, если эхокардиография выявит значительные проблемы с сердцем. [10]
Низкоградиентный аортальный стеноз с сопутствующей дисфункцией левого желудочка ставит перед анестезиологом и пациентом важный вопрос. Стресс-эхокардиография (например, с инфузией добутамина) может помочь определить, является ли желудочек дисфункциональным из-за аортального стеноза или из-за того, что миокард утратил способность сокращаться. [11]
У многих людей с аортальной недостаточностью симптомы часто проявляются только после того, как они страдают этим заболеванием в течение многих лет. [12] Замена аортального клапана показана при таких симптомах, как одышка , и в случаях, когда сердце начало увеличиваться (расширяться) из-за перекачивания увеличенного объема крови, которая просачивается обратно через клапан. [9]
Существует два основных типа замены сердечного клапана: тканевые (биопротезные) клапаны и механические клапаны. [13]
Тканевые клапаны сердца обычно изготавливаются из тканей животных (гетеротрансплантаты), закрепленных на металлической или полимерной основе. [14] Чаще всего используется бычья (коровья) ткань, но некоторые изготавливаются из свиной (свиной) ткани. [15] Ткань обрабатывается для предотвращения отторжения и кальцификации (когда кальций накапливается на заменяемом клапане и мешает ему работать должным образом). [16]
Иногда используются альтернативы клапанам из тканей животных: аортальные гомографты и легочные аутографты . Аортальный гомографт — это аортальный клапан от донора-человека, извлеченный либо после его смерти, либо из его сердца, если он проходит пересадку сердца. [17] Легочный аутографт, также известный как процедура Росса , заключается в том, что аортальный клапан удаляется и заменяется собственным легочным клапаном пациента (клапан между правым желудочком и легочной артерией). Затем легочный гомографт (легочный клапан, взятый у трупа) используется для замены собственного легочного клапана пациента. Эта процедура была впервые проведена в 1967 году и используется в основном у детей, так как она позволяет собственному легочному клапану пациента (теперь в аортальном положении) расти вместе с ребенком. [17]
Тканевые клапаны могут служить 10–20 лет. [18] Однако они, как правило, быстрее изнашиваются у молодых пациентов. [19] Изучаются новые способы сохранения ткани на более длительный срок. Один из таких методов сохранения в настоящее время используется в коммерчески доступном тканевом сердечном клапане. В исследованиях на овцах и кроликах ткань (называемая тканью RESILIA) имела меньшую кальцификацию , чем контрольная ткань. Среднесрочные данные о безопасности и гемодинамических характеристиках аортального биопротеза Inspiris RESILIA обнадеживают. [20] [21]
Доступны стентированные и бесстентовые тканевые клапаны. Стентированные клапаны имеют размеры от 19 мм до 29 мм. [22] Бесстентовые клапаны напрямую пришиваются к корню аорты. Главное преимущество бесстентовых клапанов заключается в том, что они ограничивают несоответствие пациента и протеза (когда площадь протезного клапана слишком мала по сравнению с размером пациента, что увеличивает давление внутри клапана [23] ) и могут быть полезны при работе с небольшим корнем аорты. Однако для имплантации бесстентовых клапанов требуется больше времени, чем стентированных клапанов. [24]
Механические клапаны изготавливаются из синтетических материалов, таких как титан или пиролитический углерод . [25] Их долговечность — длительный срок службы, в то время как тканевые клапаны могут прослужить до 15–20 лет. [26] [27] [13] Поскольку риск образования тромбов при использовании механических клапанов выше, чем при использовании тканевых клапанов, пациентам с механическими клапанами сердца необходимо принимать антикоагулянты (разжижающие кровь) препараты, такие как варфарин , с длительным сроком действия, что делает их более склонными к кровотечениям (1% в год). [13] Звук клапана можно услышать очень редко, часто в виде щелчков, и он может быть тревожным. [28] Выбор протеза клапана должен быть индивидуальным, с учетом уникальных обстоятельств каждого пациента. В этом контексте аортальный механический клапан нового поколения (On-X) предлагает потенциальное пожизненное решение без необходимости повторной операции, при этом сводя к минимуму риски долгосрочной антикоагуляции за счет снижения целевого МНО антикоагуляции с 1,5 до 2,0. [29]
Выбор клапана — это баланс между меньшей прочностью тканевых клапанов и повышенным риском образования тромбов и кровотечения при использовании механических клапанов. Руководства предполагают, что при выборе клапана следует учитывать возраст пациента, образ жизни и историю болезни. Тканевые клапаны быстрее изнашиваются у молодых пациентов и во время беременности, но они предпочтительны для женщин, которые хотят иметь детей, поскольку беременность увеличивает риск образования тромбов. Обычно механический клапан рассматривается для пациентов моложе 60 лет, в то время как тканевый клапан рассматривается для пациентов старше 65 лет. [13]
Хирургическая замена аортального клапана обычно выполняется посредством срединной стернотомии , то есть разрез делается путем разрезания грудины ( грудины ). После того, как защитная мембрана вокруг сердца ( перикард ) открыта, пациенту вводят катетер (аортальный катетер с помощью канюли, помещенной на аорту , и венозный катетер с помощью одной предсердной венозной канюли, вставленной через правое предсердие). Пациента помещают в аппарат искусственного кровообращения , также известный как аппарат искусственного кровообращения. Этот аппарат дышит за пациента и качает его кровь по всему телу, пока хирург заменяет сердечный клапан. [ необходима цитата ]
После того, как пациент находится на аппарате искусственного кровообращения, его сердце останавливается ( кардиоплегия ). Это можно сделать с помощью кардиоплегического инфузионного катетера Y-типа, помещенного на аорту, удаленного из него и подключенного к аппарату искусственного кровообращения. В качестве альтернативы можно ввести ретроградную кардиоплегическую канюлю в коронарный синус. Некоторые хирурги также предпочитают размещать дренаж в левом желудочке через правую верхнюю легочную вену, поскольку это помогает предотвратить растяжение левого желудочка до и после остановки сердца. Когда установка готова, аорта пережимается поперечным зажимом, чтобы остановить перекачивание крови через сердце, и вводится кардиоплегия. Хирург разрезает аорту на несколько миллиметров выше синотубулярного соединения (чуть выше коронарных устьев, где коронарные артерии соединяются с аортой) — процесс, известный как аортотомия. После этого кардиоплегия доставляется непосредственно через устья. [30] [31]
Сердце теперь неподвижно, и хирург удаляет больной аортальный клапан пациента. Створки аортального клапана вырезаются, а кальций удаляется (дебридируется) из аортального кольца. Хирург измеряет размер аортального кольца и устанавливает механический или тканевой клапан соответствующего размера. Обычно клапан фиксируется на месте с помощью швов, хотя доступны некоторые бесшовные клапаны. Если корень аорты пациента очень мал, швы накладываются снаружи корня аорты, а не на кольце, чтобы получить дополнительное пространство. [ необходима цитата ]
После установки клапана и закрытия аорты пациента помещают в положение Тренделенбурга , а сердце деаэрируют и перезапускают. Пациента отключают от аппарата искусственного кровообращения. Трансэзофагеальная эхокардиограмма (ультразвуковое исследование сердца через пищевод) может использоваться для проверки правильности работы нового клапана. Обычно устанавливаются провода для стимуляции, чтобы можно было вручную контролировать работу сердца в случае возникновения каких-либо осложнений после операции. Также вставляются дренажные трубки для отвода жидкости из грудной клетки. Обычно их удаляют в течение 36 часов, в то время как провода для стимуляции обычно остаются на месте до момента выписки пациента из больницы. [30] [31]
После хирургической замены аортального клапана пациент обычно остается в отделении интенсивной терапии в течение 12–36 часов. Если не возникает осложнений, пациент может вернуться домой примерно через четыре-семь дней. [32] К распространенным осложнениям относятся нарушения сердечного ритма ( блокада сердца ), которые обычно требуют постоянной установки кардиостимулятора . [ 33]
Восстановление после замены аортального клапана занимает около трех месяцев, если пациент находится в хорошем состоянии здоровья. Пациентам рекомендуется не поднимать ничего тяжелее 10 фунтов в течение нескольких недель и не поднимать тяжести в течение 4–6 месяцев после операции, чтобы не повредить грудину. Часто пациентов направляют на кардиопульмональную реабилитацию , которая оптимизирует восстановление и физическую функцию у пациентов с недавними операциями на сердце. Это можно сделать в амбулаторных условиях. [34]
Хирургия обычно снимает симптомы заболевания аорты, которые привели пациента в операционную. Кривая выживаемости пациентов, перенесших замену аортального клапана, немного уступает кривой соответствующей им здоровой популяции того же возраста и пола. [35] Предоперационная тяжелая гипертрофия левого желудочка является фактором, способствующим заболеваемости. [35]
Риск смерти в результате замены аортального клапана оценивается в 1–3%. [36] [37] [38] Сочетание замены аортального клапана с аортокоронарным шунтированием увеличивает риск смертности. [36] Пациенты пожилого возраста, а также те, кто слаб и/или имеет другие проблемы со здоровьем ( сопутствующие заболевания ), имеют более высокий риск возникновения осложнений. [37] Возможные проблемы включают инфаркт миокарда или сердечную недостаточность, аритмию или блокаду сердца, обычно требующие постоянной установки кардиостимулятора , медиастинальное кровотечение, инсульт и инфекцию. Поздние осложнения включают эндокардит , тромбоэмболические события ( сгустки крови ), дисфункцию протезного клапана и параклапанную утечку (кровь, текущая между краем протезного клапана и сердечной тканью). [35]
При работе с небольшим аортальным кольцом хирургу, возможно, придется вставить протез аортального клапана небольшого размера, с отверстием, слишком маленьким по отношению к размеру пациента (несоответствие пациента и протеза). Это увеличивает давление крови, протекающей через клапан, и может привести к худшему результату. [23] Различные методы, включая бескаркасные клапаны, использовались для того, чтобы избежать этой проблемы. [39]
С конца 1990-х годов некоторые кардиохирурги выполняют замену аортального клапана, используя подход, называемый минимально инвазивной кардиохирургией (MICS). [40] Используя этот подход, хирург заменяет клапан через меньший разрез в груди (6–10 см), чем при срединной стернотомии. MICS обычно требует более короткого времени восстановления и оставляет менее заметные рубцы. [41] В качестве альтернативы замену аортального клапана можно выполнить с помощью доступа правой миниторакотомии через 2-е или 3-е межреберье. Появляется все больше доказательств того, что этот подход может снизить послеоперационную заболеваемость, обеспечивая меньшую кровопотерю, меньшую боль, более быстрое восстановление и более короткое пребывание в больнице без разницы в смертности. [42] Этот подход может быть особенно ценным для пациентов с высоким риском и пожилых пациентов. [43]
Другой альтернативой для многих пациентов с высоким риском или пожилых пациентов является транскатетерная замена аортального клапана (TAVR, также известная как TAVI, транскатетерная имплантация аортального клапана). Вместо того, чтобы удалять существующий клапан, новый клапан проталкивается через него в сжатом состоянии. Он доставляется к месту существующего клапана через трубку, называемую катетером, которую можно вставить через бедренную артерию в бедре (трансфеморальный подход), или с помощью небольшого разреза в груди, а затем через большую артерию или кончик левого желудочка (трансапикальный подход). [44] Флюороскопия и трансторакальная эхокардиограмма (TTE) являются визуальными средствами, используемыми для руководства процессом. [44] После того, как сжатый заменяющий клапан находится на месте, он расширяется, отталкивая створки старого клапана . [45]
Руководства рекомендуют TAVR для большинства пациентов в возрасте 75 лет и старше, а хирургическую замену аортального клапана — для большинства молодых пациентов. [46] В конечном итоге выбор лечения зависит от многих факторов. [47] [46]
Систематические обзоры рассматривали это сравнение: [48] [49]