Реконструкція аортального клапана власним перикардом із використанням набору саизерів і відповідних лекал в експерименті

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реконструкція аортального клапана власним перикардом із використанням набору сайзерів і відповідних лекал в експерименті

С.В. Варбанець, О.С. Гур'єва, О.Ю. Пукас,

В.В. Паюк, Г.І. Ємець, І.М. Ємець

ДУ «Науково-практичний медичний центр дитячої кардіології та кардіохірургіїМОЗ України», Київ;

Вивчено можливості проведення реконструкції аортального клапана (АК) за допомогою аутологічних тканин, базуючись на математичних розрахунках Гаспаряна. Досліджено в експерименті ефективність функціонування нео-АК та розроблено новий інструментарій за допомогою якого можна швидко та зручно виконувати індивідуальні виміри показників, необхідних для викроювання стулок АК потрібного розміру безпосередньо під час операції. Для випробування можливості створення неоклапана в умовах експериментальної лабораторії («вет-лаб») НПМЦ ДККМОЗ України (м. Київ) нами була проведена серія з 10 експериментів на макропрепаратах сердець свиней. Для оптимізації вимірювання та створення стулок АК розроблено набір вимірювачів та відповідних лекал, конфігурація яких базувалася на розрахунках Гаспаряна. Гідродинамічні умови функціонування АК відтворювали за допомогою нагнітання рідини в корінь аорти через судинний протез. Відеофіксацію роботи нео-АК виконували торакоскопічною системою із монітором WideView (“Storz”, Німеччина), заведеною через судинний протез. Оцінювали результати інвазивноюреєстрацією гідродинамічних параметрів роботи клапана системою IntelliVueX2 (“Phillips”, Нідерланди). Отримані результати свідчать про здатність неоклапана витримувати високий тиск, подібний до природних умов функціонування АК. Відсутність зниження тиску під час симульованої діастоли характеризують клапан, як компетентний у всіх 10 проведених експериментах. Розроблений комплект вимірювачів та лекал дає можливість провести реконструктивне втручання на АК в експерименті із створенням компетентного аутоперикардіального неоклапана. Використання нашого інструментарію спростить вимірювання і викроювання стулок АК потрібного розміру безпосередньо під час операції.

Ключові слова: аортальний клапан; реконструкція; аутоперикард.

реконструкція аортальний клапан неоклапан експериментальна

ВСТУП

МЕТОДИКА

Концепція нашої роботи базувалася на математичних розрахунках, описаних Гаспаряном і співавт. в 2000 р. [12]. Ґрунтуючись на природних математичних співвідношеннях компонентів АК, Гаспаряном були запропоновані формули залежності розмірів стулки від МКВ. Форма стулки АК визначається таким чином: L = 1,2 х l, H = 0,86 х l, K = 0,266 х l, R = 0,6 х 1, де L - вільний край стулки АК, H - висота стулки, K - висота комісури, R - радіус стулки, 1 - міжкомісуральна відстань.

Для випробування можливості створення неоклапана в умовах експериментальної лабораторії («ветлаб») нами була проведена серія з 10 експериментів, із використанням сердець свиней, судинних протезів (судинний протез ООО «ПТГО СЕВЕР»), набору хірургічних інструментів, шовного матеріалу, монітора інвазивного вимірювання тиску Inte11iVueX2 (“Phillips”, Нідерланди) та торакоскопічної стійки із монітором WideView (“Storz”, Німеччина).

Для оптимізації вимірювання та створення стулок АК ми розробили набір вимірювачів та відповідних лекал, конфігурація яких базувалася на вищезазначених розрахунках Гаспаряна (рис. 1). Інструменти були виготовлені ТОВ «Д. М. Мед-сервіс», м. Київ.

Експериментальну роботу проводили за таким алгоритмом:

1) підготовка макропрепарату серця свині (розмороження, належна фіксація у спеціальному боксі для зручності маніпуляцій);

2) видалення стулок АК у макропрепараті;

3) визначення МКВ для кожної окремої стулки на макропрепараті за допомогою комплекту вимірювачів; МКВ відповідає довжині лінії між двома комісурами окремо для правої коронарної стулки АК (ПКС), некоронарної (НКС) та лівої коронарної (ЛКС) і оцінювалася оригінальним комплектом вимірювачів щонайменше тричі. Представлена відповідність номеру вимірювача та довжині наступним чином:

4) викроювання відповідних стулок за допомогою комплекту лекал проводили згідно з отриманим розміром вимірювача (рис. 1, б);

5) реімплантація неостулок у корінь аорти макропрепарату;

6) підшивання судинного протезу до кореня аорти на макропрепараті;

7) відтворення гідродинамічних умов функціонування АК за допомогою нагнітання рідини в корінь аорти через судинний протез;

8) відеофіксація роботи нео- АК за допомогою торакоскопічної стійки, заведеної через судинний протез;

9) інвазивна реєстрація гідродинамічних параметрів роботи клапана.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Отримані результати продемонстрували здатність неоклапана витримувати високий тиск, подібний до природних умов функціонування АК, про що свідчать показники гідродинаміки, зареєстровані в судинному протезі за допомогою інвазивного моніторування (рис. 2) та наведені у таблиці.

а б

Рис. 1. Комплект вимірювачів (сайзерів; а) та лекала (б)

Результати серії експериментів неокуспі- дизації аортального клапана з використанням комплекту вимірювачів та лекал, розроблених за математичними розрахунками Гаспаряна:

Відсутність зниження тиску під час симульованої діастоли характеризують клапан як компетентний у всіх 10 проведених експериментах. На рис. 2 продемонстровано фрагменти симуляції серцевого циклу, а саме систоли та діастоли, які ілюструють гарне відкривання та змикання стулок клапана на макропрепараті в гідродинамічних умовах, імітуючи нативну гемодинаміку АК.

Методика реконструкції АК аутопери- кардіальними стулками дає можливість створити клапан, анатомія якого максимально наближена до нативної і відтворює нормальну фізіологію кореня аорти. Найбільшою перевагою є також уникнення прийому антикоагулянтів і супутніх ризиків емболій та тромбозів [13].

Варто відзначити, що гарних клінічних безпосередніх та задовільних віддалених результатів неокуспідизації АК, подібні до таких при використанні біологічних протезів, було досягнуто Дюраном та співавт. [14]. Окремої уваги заслуговують роботи Дрейфуса та колег, які в 2011 р. представили успішні результати повної заміни АК з використанням аутоперикарда у 11 пацієнтів [8]. Але методики, які застосовувалися авторами, не знайшли широкого розповсюдження, найбільш вірогідно через технічні складнощі, пов'язані із викроюванням та імплантацією неостулок у вигляді єдиного лоскута аутоперикарда.

Рис. 2. Фрагменти симуляції серцевого циклу в експерименті N° 1: а - кінець діастоли - повне змикання стулок аортального клапана; б - середина систоли - артеріальний клапан на етапі відкриття. Артеріальний тиск 144/114 (132 мм рт. ст.

Значного успіху в цьому напрямку досягла група дослідників на чолі з Озакі [15], який для конструювання окремих неостулок АК розробив спеціальний набір інструментів, що суттєво полегшило і прискорило створення аутоперикардіальних стулок для неокуспідизації АК. Ми користувалися подібними принципами (створення окремих стулок та застосування зручних сайзерів). Проте основною відмінністю нашого дослідження є створення вимірювачів та відповідних лекал, базуючись на експериментальних дослідженнях Гаспаряна. Згідно з отриманими результатами проведеної нами роботи, математичні розрахунки можна визнати коректними та такими, що можуть застосовуватися в клінічній практиці. Набір вимірювачів та лекал, який було розроблено на основі вищезгаданих формул, є зручним інструментом для проведення неокуспідизації АК. Цей інструментарій дає змогу спростити вимірювання кожної з окремих стулок АК в експерименті на мікропрепараті і забезпечує точне та швидке викроювання аутоперикардіальної неостулки потрібного розміру безпосередньо під час операції.

ВИСНОВКИ

Розроблений комплект вимірювачів та лекал дає можливість провести реконструктивне втручання на АК в експерименті із створенням компетентного аутоперикардіального неоклапана. Використовуючи інструментарій, розроблений на основі математичних формул Гаспаряна, можна спростити вимірювання і викроювання стулок АК потрібного розміру безпосередньо під час операції.

С.В. Варбанец, А.С. Гурьева, А.Ю. Пукас,

В.В. Паюк, И. Емец, И.М. Емец

НОВЫЕ ПОДХОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ АОРТАЛЬНОГО КЛАПАНА СОБСТВЕННЫМ ПЕРИКАРДОМ

Изучены возможности проведения реконструкции аортального клапана (АК) с помощью аутологичных тканей, основываясь на математических расчетах Гаспаряна. Исследовано в эксперименте эффективность функционирования нео- АК и разработан новый инструментарий, с помощью которого можно быстро и удобно выполнять индивидуальные измерения показателей, необходимых для выкраивания створок АК нужного размера непосредственно во время операции. Для испытания возможности создания неоклапана в условиях экспериментальной лаборатории («вет-лаб») НПМЦДКК Минздрава Украины (Киев) нами была проведена серия из 10 экспериментов на макропрепаратах сердец свиней. Для оптимизации измерения и создания створок АК был разработан набор измерителей и соответствующих лекал, конфигурация которых базировалась на расчетах Гаспаряна. Гидродинамические условия функционирования АК воспроизводили с помощью нагнетания жидкости в корень аорты через сосудистый протез. Видеофиксацию работы нео-АК выполняли с помощью торакоскопической системы с монитором WideView ( «Storz», Германия), заведенной за сосудистый протез. Оценка результатов эксперимента осуществлялась путем инвазивной регистрации гидродинамических параметров работы клапана системы IntelliVueX2 («Phillips», Нидерланды). Полученные результаты свидетельствуют о способности неоклапана выдерживать высокие давления, подобные к природным условиям функционирования АК. Отсутствие снижения давления во время симулированной диастолы характеризует клапан как компетентный во всех 10 проведенных экспериментах. Разработанный комплект измерителей и лекал позволяет провести реконструктивное вмешательства на АК в эксперименте с созданием компетентного аутоперикардиального неоклапана. Использование нашего инструментария может упростить измерения и выкраивание створок АК нужного размера непосредственно во время операции.

Ключевые слова: аортальный клапан; реконструкция; аутоперикард.

S.V. Varbanets, O.S. Gurjeva, O.Yu. Pukas,

V.V. Payuk, G.I. Yemets, I.M. Yemets

EXPERIMENTAL STUDY OF AORTIC VALVE RECONSTRUCTION WITH AUTOLOGOUS PERICARDIUM USING SET OF SIZERS AND TEMPLATES

Possibilities of AV reconstruction with autologous tissues using mathematical calculations reported by Gasparyan were evaluated. We also assessed efficacy of neo-AV functioning and designed new instruments capable of simplifying individual parameters measurements and enabling correct intraoperative AV leaflets tailoring in time-saving manner. We have performed series of 10 experiments on porcine hearts in the Wetlab of Government Institution «The Scientific- Practical Children's Cardiac Center» of Health Ministry of Ukraine (Kyiv, Ukraine) aiming to study opportunities of AV re-construction. Set of sizers and templates were designed according to Gasparian's calculations. Instruments were manufactured by “DM Med-service” Ltd (Kyiv, Ukraine) as an experimental set. Hydrodynamic conditions of AV functioning were simulated via water pumping into aortic root through sutured-in vascular prosthesis. Invasive hydrodynamic parameters' recording with IntelliVue X2 (“Phillips”, Netherlands) were applied for AV reconstruction results assessment. Thoracoscopic video-recording of neo- AV was carried out using WideView (“Storz”, Germany) advanced into vascular prosthesis. Series of experiments have shown good AV competence and capability of neo-AV to resist high pressures, similar to those in natural conditions of AV functioning. Lack of pressure drop and significant leakage during simulated diastole characterize reconstructed with autologous pericardium porcine AV as competent in all 10 experiments. Designed and manufactured set of sizers and templates enables efficacious AV reconstruction in vitro. Implementation of neo-cuspidization using the set of sizers enables time-friendly precise intraoperative measurements and tailoring of neo-AV cusps.

Key words: aortic valve; reconstruction; autopericardium.

Размещено на Allbest.ru