Замена аортального клапана сердца

Введение

Замена аортального клапана искусственным

Замена аортального клапана – это процедура, при которой неисправный аортальный клапан сердца пациента заменяется искусственным клапаном сердца. Аортальный клапан может потребовать замены по следующим причинам:
Клапан недостаточно плотно закрывается (аортальная недостаточность, также известная как аортальная регургитация)
Клапан сужен и не открывается полностью (аортальный стеноз)

Современные методы замены аортального клапана включают открытую операцию на сердце, называемую минимально инвазивной сердечной хирургией (MICS) или хирургической заменой аортального клапана (SAVR), а также перкутанную или транскатетерную замену аортального клапана (TAVR; также PAVR, PAVI, TAVI). Опытный кардиолог может оценить, может ли пациент получить пользу от восстановления сердечного клапана.

История

В конце 1940-х и начале 1950-х годов первые хирургические попытки лечения стеноза аортального клапана имели ограниченный успех. Первыми были вальвулотомии – рассечение клапана во время работы сердца. Для лечения стеноза аорты Гуфнагель, Харви и другие разработали протез шаровидного клапана, который гетеротопически имплантировали в нисходящую грудную аорту, однако это приводило к катастрофическим осложнениям. Позже, с появлением искусственного кровообращения, шаровидный протез стали имплантировать ортотопически – на место родного аортального клапана. Протезы первого поколения были долговечными, но требовали интенсивной антикоагулянтной терапии и ухудшали сердечную гемодинамику. В середине 1950-х годов Байнсон и коллеги разработали протез с одним куспом. В начале 1960-х годов Росс и Барратт-Бойес использовали аллотрансплантаты. Тканевые протезы были представлены в 1965 году Бине в Париже, но быстро дегенерировали из-за недостаточной фиксации ткани. Карпентье решил эту проблему, предложив свиные клапаны на каркасе со связыванием глутаральдегидом.

Анатомия, физиология и патофизиология

+Классификация тяжести аортального стеноза по данным УЗИ Легкая Умеренная Тяжелая Площадь аортального клапана, см2 >1,5 1,0–1,5 <1,0 Площадь аортального клапана, см2/м2 ≥0,6 Средний градиент давления, мм рт. ст. <25 25–40 >40 Пиковая скорость струи, м/с <3 3–4 >4

+Классификация тяжести аортальной регургитации по данным УЗИ Легкая Умеренная Тяжелая Ширина струи в выносящем тракте левого желудочка <25% 25–65% >65% Ширина зоны схождения струи, см <0,3 0,3–0,6 ≥0,6 Регургитантный объем, мл/удар <30 30–49 ≥60 Регургитантная фракция, % <30 30–49 ≥50 Площадь регургитантного отверстия, см2 <0,10 0,10–0,30 >0,30

Аортальный клапан полулунный (имеет форму полумесяца) и состоит из трех створок. Он отделяет сердце от аорты. Каждая створка прикреплена к стенке аорты, образуя синус – синус Вальсальвы. От синусов Вальсальвы отходят начала двух коронарных артерий, названных в честь снабжаемых ими коронарных артерий. Створки разделены комиссурами. Задняя створка является продолжением передней створки митрального клапана (эта ткань называется аортомитральной завесой). Аортальный клапан открывается во время систолы, а движущей силой для его открытия является разница давлений между сокращающимся левым желудочком сердца и аортой. Во время сердечной диастолы (когда камера сердца расширяется) аортальный клапан закрывается. Наиболее частой причиной аортального стеноза является кальцификация створок. Другими причинами стеноза являются двустворчатый клапан (у некоторых пациентов в аортальном клапане всего две створки вместо обычных трех) и ревматический стеноз аорты (в настоящее время редко встречается в западных странах). Обструкция на уровне аортального клапана вызывает повышение давления в левом желудочке сердца. Это может привести к гипертрофии и, в конечном итоге, к дисфункции сердца. Хотя рентгенография и ЭКГ могут указывать на аортальный стеноз, эхокардиография является методом диагностики выбора. Данные УЗИ также помогают в определении степени тяжести заболевания. В случаях симптоматического тяжелого аортального стеноза показана замена аортального клапана (АВК). В случаях бессимптомного, но тяжелого аортального стеноза необходимо учитывать дополнительные факторы. Аортальная регургитация, с другой стороны, имеет множество причин: дегенерация створок, эндокардит, двустворчатый аортальный клапан, расширение корня аорты, травма, заболевания соединительной ткани, такие как синдром Марфана или синдром Элерса-Данлоса, приводят к неполному закрытию клапана во время диастолы, в результате чего кровь возвращается из аорты в левый желудочек сердца. Острая аортальная регургитация (вызванная эндокардитом, расслоением аорты или травмой) приводит к отеку легких из-за резкого увеличения давления в левом желудочке (LVEDP), который не успевает адаптироваться к регургитации. Хроническая регургитация, напротив, дает сердцу время изменить форму, что приводит к эксцентрической гипертрофии, оказывающей разрушительное воздействие на миокард. Ультразвуковое исследование (трансторакальное или чреспищеводное) также является лучшим диагностическим методом.

The aortic valve is semilunar (half moon shaped) with three cusps. It separates the heart from the aorta. Each cusp is attached to the aortic wall creating a sinus; a Valsalva sinus. The origins of the two coronary arteries are sited in two Valsalva sinuses, each named after the coronary artery they supply. Leaflets are separated by commissures. The posterior leaflet is in continuation with the anterior leaflet of the mitral valve (the tissue is called the aorto mitral curtain). The aortic valve is opened during systole, the driving force for it to open is the difference in pressure between the contracting left ventricle of the heart and the aorta. During cardiac diastole (when the heart chamber gets bigger) the aortic valve closes. Aortic stenosis most commonly is the result of calcification of the cusps. Other reasons for stenosis are the bicuspid valve (some patients have only two cusps at the aortic valve instead of the usual three) and rheumatic aortic stenosis (now rare in the West). Obstruction at the level of the aortic valve causes increased pressure within the heart's left ventricle. This can lead to hypertrophy and ultimately dysfunction of the heart. While x ray and ECG might indicate aortic stenosis, echocardiography is the diagnostic procedure of choice. US findings also help in grading the severity of the disease. In cases of symptomatic severe aortic stenosis, AVR is warranted. In cases of asymptomatic but severe aortic stenosis, more factors should be taken into consideration. Aortic regurgitation, on the other hand, has many causes: degeneration of the cusps, endocarditis, bicuspid aortic valve, aortic root dilatation, trauma, connective tissue disorders such as Marfan syndrome or Ehlers Danlos lead to imperfect closure of the valve during diastole, hence the blood is returning from the aorta towards the left ventricle of the heart. Acute aortic regurgitation (caused by endocarditis, aortic dissection or trauma) ends up in pulmonary edema, because of the acute increase in left ventricle (LVEDP) that does not have time to adjust to the regurgitation. Chronic regurgitation, by contrast, gives the heart time to change shape, resulting in eccentric hypertrophy, which has disastrous effects on the myocardium. Ultrasound is here also the best diagnostic mobility, either it is transthoracic or transesophageal.

Руководство по замене аортального клапана

По мере поступления долгосрочных данных о выживаемости и качестве жизни пациентов после замены клапана, были разработаны клинические рекомендации по замене аортального клапана, основанные на доказательствах. Они помогают врачам определить, когда замена аортального клапана является оптимальным вариантом для пациента. Два широко используемых и признанных набора рекомендаций, применяемых хирургами и кардиологами, – это рекомендации Американской кардиологической ассоциации и Американского колледжа кардиологии по ведению пациентов с пороками сердца, а также рекомендации Европейского общества кардиологов и Европейской ассоциации кардиоторакальных хирургов по ведению пациентов с пороками сердца.

Стеноз аорты

Лечение стеноза аорты проводится путем замены аортального клапана, чтобы избежать стенокардии, синкопе или сердечной недостаточности. Пациенты с тяжелым стенозом аорты являются кандидатами на замену аортального клапана после появления симптомов или при ухудшении функции сердца. Некоторые люди с бессимптомным стенозом аорты также могут быть кандидатами на замену клапана, особенно если симптомы проявляются при проведении нагрузочных тестов. Замена аортального клапана показана при симптомах, таких как одышка, а также в случаях, когда сердце начинает увеличиваться (расширяться) из-за перекачки повышенного объема крови, протекающего обратно через клапан.

Тканевые клапаны

Тканевые клапаны сердца обычно изготавливаются из ткани животных (гетеротрансплантатов), установленных на металлической или полимерной опоре. Чаще всего используется ткань крупного рогатого скота (коровы), но некоторые изготавливаются из ткани свиней. Ткань обрабатывается для предотвращения отторжения и кальцификации (образования кальциевых отложений на заменяющем клапане, что нарушает его работу). В некоторых случаях используются альтернативы животным тканям: гомотрансплантаты аорты и аутотрансплантаты лёгочного клапана. Гомотрансплантат аорты – это аортальный клапан, полученный от человека-донора после его смерти или во время трансплантации сердца. Аутотрансплантация лёгочного клапана, также известная как операция Росса, заключается в удалении аортального клапана и замене его собственным лёгочным клапаном пациента (клапаном между правым желудочком и лёгочной артерией). Затем для замены родного лёгочного клапана пациента используется гомотрансплантат лёгочного клапана (лёгочный клапан, взятый от умершего). Эта процедура была впервые выполнена в 1967 году и в основном применяется у детей, поскольку позволяет собственному лёгочному клапану пациента (теперь находящемуся в аортальной позиции) расти вместе с ребёнком. Однако у молодых пациентов они, как правило, быстрее изнашиваются. Изучаются новые способы более длительного сохранения ткани. Один из таких методов сохранения сейчас используется в коммерчески доступном тканевом клапане сердца. В исследованиях на овцах и кроликах ткань (называемая RESILIA) показала меньшую степень кальцификации по сравнению с контрольной тканью. Предварительные данные о безопасности и гемодинамических характеристиках биопротеза аорты Inspiris RESILIA обнадеживают. Доступны клапаны с каркасом (стент) и без каркаса. Клапаны с каркасом выпускаются в размерах от 19 до 29 мм. Клапаны без каркаса непосредственно пришиваются к корню аорты. Основное преимущество клапанов без каркаса заключается в снижении несоответствия размеров между пациентом и протезом (когда площадь протезного клапана слишком мала по отношению к размеру пациента, что приводит к повышению давления внутри клапана) и их полезности при работе с небольшим корнем аорты. Однако имплантация клапанов без каркаса занимает больше времени, чем клапанов с каркасом.

Tissue heart valves are usually made from animal tissue (heterografts) mounted on a metal or polymer support. Bovine (cow) tissue is most commonly used, but some are made from porcine (pig) tissue. The tissue is treated to prevent rejection and calcification (where calcium builds up on the replacement valve and stops it working properly). Occasionally, alternatives to animal tissue valves are used: aortic homografts and pulmonary autografts. An aortic homograft is an aortic valve from a human donor, retrieved either after their death or from their heart if they are undergoing a heart transplant. A pulmonary autograft, also known as the Ross procedure is where the aortic valve is removed and replaced with the patient's own pulmonary valve (the valve between the right ventricle and the pulmonary artery). A pulmonary homograft (a pulmonary valve taken from a cadaver) is then used to replace the patient's own pulmonary valve. This procedure was first performed in 1967 and is used primarily in children, as it allows the patient's own pulmonary valve (now in the aortic position) to grow with the child. However, they tend to deteriorate more quickly in younger patients. New ways of preserving the tissue for longer are being investigated. One such preservation treatment is now being used in a commercially available tissue heart valve. In sheep and rabbit studies, the tissue (called RESILIA tissue) had less calcification than control tissue. Mid term data on the safety and haemodynamic performance of the Inspiris RESILIA aortic bioprosthesis are encouraging. Stented and stentless tissue valves are available. Stented valves come in sizes from 19 mm to 29 mm. Stentless valves are directly sutured at the aortic root. The major advantage of stentless valves is that they limit patient–prosthesis mismatch (when the area of the prosthetic valve is too small in relation to the size of the patient, increasing the pressure inside the valve) and can be helpful when dealing with small aortic root. However, stentless valves take more time than stented valves to implant.

Механические клапаны

Механические клапаны изготавливаются из синтетических материалов, таких как титан или пиролитический углерод. Они отличаются длительным сроком службы, в то время как тканевые клапаны могут прослужить до 15–20 лет. Выбор протезного клапана должен быть индивидуализированным, с тщательным учетом уникальных особенностей каждого пациента. В связи с этим, механический аортальный клапан нового поколения (On X) предлагает потенциальное решение на всю жизнь, исключающее необходимость повторной операции, и при этом минимизирует риски длительной антикоагуляции благодаря сниженному целевому уровню INR в диапазоне 1,5–2,0.

Выбор клапана

Выбор клапана – это компромисс между меньшей долговечностью биологических клапанов и повышенным риском образования тромбов и кровотечений при использовании механических клапанов. Рекомендации указывают на необходимость учитывать возраст пациента, образ жизни и анамнез при выборе клапана. Биологические клапаны изнашиваются быстрее у молодых пациентов и во время беременности, однако они предпочтительнее для женщин, планирующих беременность, поскольку беременность повышает риск тромбообразования. Обычно механический клапан рассматривается для пациентов моложе 60 лет, а биологический – для пациентов старше 65 лет. Восстановление после замены аортального клапана занимает около трех месяцев, если пациент в хорошем состоянии здоровья. Пациентам рекомендуется в течение нескольких недель воздерживаться от подъема тяжестей свыше 4,5 кг и избегать значительных физических нагрузок в течение 4–6 месяцев после операции, чтобы не повредить грудину. Часто пациентов направляют на кардиопульмонарную реабилитацию, которая способствует оптимальному восстановлению и улучшению физической функции после операций на сердце. Это можно проводить в условиях амбулаторного лечения.

Результаты

Операция обычно облегчает симптомы аортального заболевания, которые привели пациента к хирургическому вмешательству. Кривая выживаемости пациентов, перенесших замену аортального клапана, незначительно уступает кривой выживаемости соответствующей здоровой популяции того же возраста и пола. Тяжелая гипертрофия левого желудочка перед операцией является фактором, способствующим развитию осложнений. Риск смерти в результате замены аортального клапана оценивается в 1–3%. Комбинирование замены аортального клапана с коронарным шунтированием увеличивает риск смертности. При использовании этого подхода хирург заменяет клапан через меньший разрез в грудной клетке (6–10 см), чем при медианной стернотомии. MICS обычно требует более короткого периода восстановления и оставляет менее заметные рубцы. В качестве альтернативы, замена аортального клапана может быть выполнена с использованием правосторонней миниторакотомии через 2-е или 3-е межреберное пространство. Растет количество данных, подтверждающих, что этот подход может снизить послеоперационную заболеваемость, обеспечивая меньшую кровопотерю, меньшую боль, более быстрое восстановление и более короткое пребывание в стационаре без влияния на смертность. Этот подход может быть особенно ценным для пациентов с высоким риском и пожилых пациентов.