Введение
Введение катетера в камеру или сосуд сердца.
Катетеризация сердца – это введение катетера в камеру или сосуд сердца. Это выполняется как в диагностических, так и в интервенционных целях. Распространенным примером катетеризации сердца является коронарная катетеризация, включающая катетеризацию коронарных артерий при ишемической болезни сердца и инфарктах миокарда («сердечных приступах»). Катетеризация чаще всего проводится в специализированных лабораториях, оснащенных флюороскопией и манипуляционными столами. Эти «катетерные лаборатории» обычно оборудованы шкафами с катетерами, стентами, баллонами и т.д. различных размеров для повышения эффективности. На мониторах отображаются изображения, полученные с помощью флюороскопии, электрокардиограмма (ЭКГ), кривые давления и другие данные.
Применение
Коронарная ангиография – это диагностическая процедура, позволяющая визуализировать коронарные сосуды. Флюороскопия используется для визуализации просвета артерий в виде двухмерного изображения. В случае выявления сужения или блокировки артерий, существуют методы их открытия. Перкутанное коронарное вмешательство – это собирательный термин, охватывающий использование механических стентов, баллонов и других средств для увеличения кровотока в ранее заблокированных (или окклюзированных) сосудах. Измерение давления в сердце также является важным аспектом катетеризации. Катетеры представляют собой заполненные жидкостью проводники, способные передавать давление за пределы тела к преобразователям давления. Это позволяет измерять давление в любой части сердца, куда можно ввести катетер. Измерение кровотока также возможно несколькими методами. Чаще всего кровоток оценивается с использованием принципа Фика и термодилюции. Эти методы имеют свои недостатки, но обеспечивают инвазивную оценку сердечного выброса, которая может использоваться для принятия клинических решений (например, при кардиогенном шоке, сердечной недостаточности) с целью улучшения состояния пациента. Сердечная катетеризация может применяться в составе терапевтического режима для улучшения прогноза у выживших после внебольничной остановки сердца. Для проведения сердечной катетеризации часто требуется флюороскопия для визуализации хода катетера при его введении в сердце или коронарные артерии. Коронарные артерии известны как «эпикардиальные сосуды», поскольку они расположены в эпикарде – наружном слое сердца. Использование флюороскопии требует введения радиоконтрастного вещества, которое в редких случаях может привести к контраст-индуцированному повреждению почек (см. Контраст-индуцированная нефропатия). Пациенты постоянно подвергаются воздействию низких доз ионизирующего излучения во время процедур. Оптимальное положение стола между источником и приемником рентгеновского излучения, а также мониторинг дозы облучения с помощью термолюминесцентной дозиметрии – два основных способа снижения воздействия радиации на пациента. На этом этапе катетер направляется по проводнику в восходящую аорту, откуда его можно ввести в коронарные артерии через коронарные устья. В этом положении интервенционный кардиолог может ввести контрастное вещество и визуализировать кровоток в сосуде. При необходимости врач может использовать методы перкутанного коронарного вмешательства, включая установку стента (металлического или лекарственного), для открытия заблокированного сосуда и восстановления адекватного кровотока. В целом, считается, что окклюзии, превышающие 70% от ширины просвета сосуда, требуют вмешательства. Однако в случаях, когда заблокированы несколько сосудов («трисосудистое заболевание»), интервенционный кардиолог может предпочесть направить пациента к кардиохирургу для проведения коронарного шунтирования (CABG; см. Операция коронарного шунтирования).
Кардиостимуляторы и дефибрилляторы
Установка внутренних кардиостимуляторов и дефибрилляторов также проводится с помощью катетеризации. Исключением является установка электродов на внешней поверхности сердца (которые называются эпикардиальными электродами). В остальных случаях электроды вводятся в сердце через венозную систему и остаются там постоянно. Обычно эти устройства имплантируются в левой верхней части грудной клетки, через левую подключичную вену, а электроды располагаются в правом предсердии, правом желудочке и коронарном синусе (для стимуляции левого желудочка).
Оценка клапана
Эхокардиография является неинвазивным методом оценки сердечных клапанов. Однако, в некоторых случаях градиенты давления на клапане необходимо измерять непосредственно, поскольку эхокардиография не позволяет однозначно оценить степень тяжести порока клапана. Инвазивная оценка клапана может быть выполнена с помощью катетеризации, при которой катетер проводят через клапан и одновременно измеряют давление с обеих сторон клапана для определения градиента давления. В сочетании с катетеризацией правых отделов сердца можно оценить площадь клапана. Например, для расчета площади аортального клапана можно использовать уравнение Горлина, если известны сердечный выброс, градиент давления, продолжительность систолы и частота сердечных сокращений.
Пневмо-ангиография
Оценка кровотока в легкие может быть выполнена инвазивно посредством катетеризации. Контрастное вещество вводится в легочный ствол, левую или правую легочную артерию, либо в сегмент легочной артерии.
Оценка шунта
Сердечные шунты можно оценить с помощью катетеризации. Используя кислород в качестве маркера, можно определить насыщение крови кислородом в различных точках внутри и вокруг сердца. Например, при дефекте межпредсердной перегородки слева направо будет наблюдаться значительное увеличение насыщения кислородом в правом предсердии, желудочке и легочной артерии по сравнению со смешанным венозным насыщением кислородом, обусловленным смешением оксигенированной крови из легких с венозным возвратом к сердцу. Используя принцип Фика, можно рассчитать соотношение кровотока в легких (Qp) и системного кровообращения (Qs), получив соотношение Qp:Qs. Увеличение соотношения Qp:Qs выше 1,5–2,0 указывает на гемодинамически значимый шунт слева направо (при котором кровоток через легкие в 1,5–2,0 раза превышает системный кровоток). Однако это соотношение можно оценить и неинвазивно с помощью эхокардиографии. Для оценки шунта часто проводят "шунтовый запуск", во время которого берутся образцы крови из верхней полой вены (SVC), нижней полой вены (IVC), правого предсердия, правого желудочка, легочной артерии и системной артерии. Резкое увеличение насыщения кислородом свидетельствует о шунте слева направо, а снижение системной артериальной насыщенности кислородом ниже нормы – о шунте справа налево. Образцы, взятые из SVC и IVC, используются для расчета смешанного венозного насыщения кислородом.
Вентрикулография
При введении контрастного вещества в левый желудочек можно измерить его контуры в систолу и диастолу для оценки фракции выброса (показателя функции сердца). В связи с высокими объемами контраста и давлением введения, эта процедура часто не проводится, если другие, неинвазивные методы неприемлемы, невозможны или дают противоречивые результаты.
Перкутанная или транскутанная замена аортального клапана (TAVR)
Благодаря прогрессу в области катетеризации сердца появилась возможность заменять сердечные клапаны через кровеносные сосуды. Этот метод позволяет выполнить замену клапана без открытой операции на сердце и может быть применен у пациентов с высоким риском осложнений при такой операции.
Септостомия с использованием шариков
Катетеризация также может использоваться для выполнения баллонной септостомии – расширения овального окна, открытого овального окна (PFO) или дефекта межпредсердной перегородки (ASD) с помощью баллонного катетера. Это может быть выполнено при определенных врожденных пороках сердца, когда необходимо механическое шунтирование для поддержания жизни, например, при транспозиции магистральных сосудов.
Абляция спиртового септа (АСА)
Гипертрофическая кардиомиопатия – это заболевание, при котором миокард утолщается и может вызывать обструкцию кровотока. Если обструкция гемодинамически значима, избыточную мышечную ткань можно удалить для улучшения кровотока. Хирургически это достигается с помощью септомиэктомии. Однако процедура может быть выполнена катетеризационным методом путем инъекции этанола для разрушения ткани при спиртовой септоабляции. Это предполагает выбор подходящей септальной артерии, кровоснабжающей целевую область, и, по сути, вызывает локализованный, контролируемый инфаркт миокарда в этой области с помощью этанола.
Процедура
"Катетеризация сердца" – это общий термин, обозначающий группу процедур. Доступ к сердцу получают через периферическую артерию или вену, чаще всего это лучевая артерия, внутренняя югулярная вена и бедренная артерия/вена. Каждый кровеносный сосуд имеет свои преимущества и недостатки. После получения доступа для навигации к сердцу и внутри него используются пластиковые катетеры (тонкие полые трубки) и гибкие проводники. Катетеры различаются по форме, длине, диаметру, количеству люменов и другим специальным характеристикам, таким как электроды и баллоны. После установки они применяются для измерений или проведения вмешательств. Визуализация является важной частью катетеризации и обычно включает флюороскопию, но также может включать различные виды эхокардиографии (ТТЭ, ТЭЭ, МЭК) и ультразвуковое исследование (IVUS). Доступ получают с использованием техники Сельдингера: сосуд пунктируют иглой, через иглу в просвет сосуда вводят проводник, а затем иглу заменяют на большую пластиковую оболочку. Поиск сосуда иглой может быть затруднительным, поэтому для его обнаружения и подтверждения доступа используют ультразвук и флюороскопию. Оболочки обычно имеют боковой порт для забора крови или введения жидкостей/лекарственных препаратов, а также концевое отверстие, позволяющее коаксиально вводить катетеры, проводники и т.п. в кровеносный сосуд. После получения доступа то, что вводится в сосуд, зависит от выполняемой процедуры. Некоторые катетеры имеют фиксированную форму и могут управляться только путем введения/выведения катетера из оболочки и его вращения. Другие могут содержать внутренние структуры, обеспечивающие внутреннюю манипуляцию (например, внутрисердечная эхокардиография). В завершение процедуры катетеры удаляют, а оболочку извлекают. Со временем отверстие в кровеносном сосуде заживает. Для ускорения гемостаза можно использовать устройства для закрытия сосудов.
История
История катетеризации сердца берет свое начало в работах Стивена Хейлса (1677–1761) и Клода Бернара (1813–1878), которые использовали ее на животных моделях. Клиническое применение катетеризации сердца началось с доктора Вернера Форсмана в 1929 году, когда он ввел катетер в вену собственной руки, под флюороскопическим контролем провел его в правое предсердие и сделал рентгеновский снимок. Однако, несмотря на это достижение, администрация больницы отстранила Форсмана от работы из-за его нестандартных методов. Во время Второй мировой войны Андре Фредерик Курнанд, врач из Нью-Йоркского пресвитерианского/Колумбийского университета, а затем Колумбийского госпиталя Белльвью, открыл первую лабораторию катетеризации. В 1956 году Форсман и Курнанд совместно получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за разработку метода катетеризации сердца. Доктор Юджин А. Стид проводил исследования в 1940-х годах, которые подготовили почву для развития катетеризации сердца в США.