Регистратура: 8(351)248-49-77, +7-900-066-5822
Амбулаторный кабинет: 8(351)793-53-61
Хирургическое отделение: 8(351)749-97-59

Авторы:
Андриевских Станислав Игоревич (RU),
Алиев Назбий Мухамедович (RU),
Астахова Людмила Витальевна (RU),
Игнатьева Елена Николаевна (RU),
Лукин Олег Павлович (RU),
Гиниатуллин Равиль Усманович (RU),
Козель Арнольд Израилевич (RU)

Патентообладатели: Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (г. Челябинск) (RU), Государственное бюджетное учреждение здравоохранения "Многопрофильный центр лазерной медицины" (RU)

Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации: 17 апреля 2019 года.

Срок действия исключительного права на изобретение истекает: 16 октября 2037 года.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии.

Известен способ хирургического лечения ишемической болезни сердца, включающий в качестве самостоятельной терапии выполнение трансмуральных каналов в миокарде левого желудочка с помощью лазерного излучения, при котором каналы формируют диаметром 0,5-1,0 мм, используя излучение СO2 лазера с длиной волны 10,6 мкм, выходной мощностью 250-1000 Вт при экспозиции 0,03-0,1 с (см. патент RU №2200042, М.кл. A61N 5/067, опубл. 10.03.2000 г.).

По мнению авторов данного способа он позволяет увеличить срок функционирования вновь образованных сосудов.

Данный способ был рекомендован Европейским обществом торакальных хирургов всем пациентам со стенокардией напряжения 3-4 ФК, которым предложить существующие способы хирургического помощи (аортокоронарное шунтирование (АКШ), стентирование коронарных артерий) не предоставлялось возможным.

Не смотря на то, что данная операция позволяет сформировать в ишемизированном миокарде новое сосудистое русло, которое компенсирует недостаточность кровообращения, этого недостаточно для восстановления сократительной функции сердца, так как структура поврежденного миокарда не восстанавливается, что и является причиной высокой летальности при использовании данного способа.

Известен способ стимуляции репарации ишемически поврежденного миокарда в эксперименте, ограничивающийся интрамиокардиальной имплантацией биоматериала Аллоплант после острой ишемии в ишемизированную зону миокарда у экспериментальных животных (см. Автореферат диссертации на сосискание ученой степени кандидата медицинских наук. «Имплантация биологического материала аллоплант как способ стимуляции репарации ишемически поврежденного миокарда в эксперименте». Челябинск, 2008 г.).

В известном способе биологический материал Аллоплант вводят на сроке 5 и 30 суток после острой ишемии в опытной группе кроликов. В ишемизированную зону выполняется имплантация диспергированной формы биологического материала Аллоплант, растворенном в физиологическим растворе. ДБМА использовался в виде суспензии на физиологическом растворе средним объемом 40 мг/мл. Раствор в среднем объеме (1,5-2 мл) вводится в миокард с помощью шприца через инсулиновую иглу. Имплантацию материала производили путем 4-5 инъекций в зону видимой ишемии миокарда левого желудочка, и вокруг зоны, отступя 1-2 мм.

Как показал эксперимент, интрамиокардиальное введение диспергированного аллогенного биоматериала является надежным и безопасным, сопровождается минимальной воспалительной реакцией, отсутствием инкапсуляции, полным лизисом и резорбцией материала. Диспергированный Аллоплант активизирует макрофаги и мезенхимальную клеточную реакцию, усиливает влияние макрофагальных клеток на структуру образующегося регенерата. Низкий уровень TGF-β1 и слабая пролиферативная активность фибробластов обусловливают минимальное развитие фиброза в ишемизированной зоне миокарда, а более высокая пролиферативная активность эндотелиоцитов и наличие групп миоцито-подобных клеток в зоне введения аллогенного биоматериала подтверждают формирование наиболее адекватного регенерата в миокарде. При этом, введение аллогенного материала в ишемизированный миокард животного на поздних сроках улучшает трофику постинфарктного рубца с образованием рыхлой соединительной ткани и не приводит к формированию аневризмы левого желудочка в месте имплантации. Применение аллогенного биоматериала при экспериментальной острой ишемии снижает летальность животных, что открывает перспективы данного способа для клинической апробации или технологии имплантации биологического материала Аллоплант в лечении инфаркта миокарда.

Однако известный способ относится к экспериментальным методам исследования и как указывает его автор, исследования в направлении лечения ишемической патологии сердца не проводились и целью данной работы было обосновать возможность его применения в клинической практике.

Известен способ хирургического лечения заболеваний сердца ишемического генеза, выбранный в качестве ближайшего аналога, включающий предварительную множественную лазерную реваскуляризацию миокарда с последующим введением в миокард аутологичной культуры клеток, в качестве которой используют суспензию кардиомиобластов в изотоническом физиологическом растворе, содержащем 2⋅10клеток в присутствии гепарина, размноженных в течение 35-40 суток «in vitro» из мезенхимальных аутологичных стволовых клеток костного мозга, извлеченных у больного за это же время до выполнения лечения, введение суспензии осуществляют множественным обкалыванием зоны ишемизированного, но жизнеспособного миокарда, минуя лазерные каналы, при этом общее количество вводимой суспензии составляет 8-10 мл (см. патент RU №2361529, м.кл. А61B 17/00; А61K 35/28; А61N 5/06; А61P 43/00, опубл. 20.07.2009).

По мнению авторов данного известного способа, он позволяет повысить эффективность лечения заболеваний сердца ишемического генеза.

Однако, использование для инъекций суспензии кардиомиобластов в изотоническом физиологическом растворе, содержащем 2⋅108 клеток в присутствии гепарина, именно размноженных в течение 35-40 суток «in vitro» из мезенхимальных аутологичных стволовых клеток костного мозга, извлеченных у больного за это же время до выполнения лечения значительно усложняет и удлиняет лечение. Помимо этого, известный способ, не применим для категории пациентов, которым требуется срочная помощь в лечении ишемической болезни сердца, которые по состоянию здоровья не могут ждать 35-40 суток, необходимых для размножения клеток.

Для приготовления суспензии кардиомиобластов, по известной методике требуется наличие биологической лаборатории.

Помимо этого, известный способ не исключает возможности травматизации стволовых клеток при их введении в миокард. При этом, не смотря на то, что известный способ предусматривает введение стволовых клеток в зоны ишемизированного, но жизнеспособного миокарда, это не исключают их гибели от ишемии.

Кроме того, при использовании в известном способе собственных клеток, существуют такие проблемы, как нечеткость в технологии заготовки и хранения клеточного материала, недостаточное его количество, гибель большого количества клеток после трансплантации, не известная продолжительность действия трансплантированных клеток.

Все это в совокупности, не обеспечивает гарантировано хорошего результата от выполненного лечения, в связи с чем, известный способ, следует признать не достаточно эффективным.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлено заявленное изобретение, является устранение недостатков, присущих ближайшему аналогу.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе оперативного лечения ишемической болезни сердца, включающий, выполняемую в хроническую стадию ишемического повреждения миокарда, множественную несквозную лазерную реваскуляризацию миокарда и последующую имплантацию в миокард биологического материала, при этом, используют лазерное излучение с длиной волны 1060 нм, а имплантацию биологического материала осуществляют выполнением множественных инъекций в миокард, минуя лазерные каналы, согласно изобретению, лазерные каналы выполняют в пределах здоровых тканей миокарда по периметру околорубцовой зоны видимого повреждения миокарда на расстоянии от 5,0 до 10,0 мм от этой зоны, количество выполняемых каналов в зависимости от размеров зоны ишемического повреждения, составляет от 10 до 30, каналы выполняют на расстоянии 0,7-1,5 см друг от друга, при этом, для выполнения лазерной реваскуляризации используют лазерное излучение средней мощностью 3-6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс, со скоростью перемещения световода 8-10 мм/сек, а в качестве биологического материала, имплантируемого в миокард используют диспергированный биоматериал Аллоплант, количество инъекций которого, в зависимости от размера зоны ишемического повреждения миокарда, составляет 5-15, при этом, инъекции выполняют в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 5,0-10,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны, при этом, общее количество вводимого Аллопланта за это количество инъекций составляет 5-10 мл.

При этом, выполнение лазерных каналов осуществляют с предварительно зачерненным торцом световода.

А выполнение лазерных каналов осуществляют одновременно с умеренным мануальным давлением на обрабатываемый участок сердечной мышцы, строго перпендикулярно наружной поверхности стенки сердца.

Заявителем множественными, предварительно проведенными экспериментами на животных, подтвержденными последующими клиническими применениями заявленного способа, установлено, что выполнение лазерных каналов в пределах здоровых тканей миокарда по периметру околорубцовой зоны видимого повреждения миокарда на расстоянии от 5,0 до 10,0 мм от этой зоны, использование для выполнения лазерной реваскуляризации лазерное излучение средней мощностью 3-6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс, со скоростью перемещения световода 8-10 мм/сек, а также использование в качестве биологического материала, имплантируемого в миокард, диспергированного биоматериала Аллоплант, выполнение инъекций данного биологического материала в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 5,0-10,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны, обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Количественные значения параметров заявленного способа подобраны авторами экспериментальным путем.

Заявленный способ значительно проще и менее длителен способа по ближайшему аналогу, поскольку, используемый в качестве биологического материала - Аллоплант является готовым препаратом, не требующим сложных и длительных манипуляций для подготовки его к трансплантации, технология обработки и консервирования которого, а также методы контроля, гарантируют стерильность, сохранение структуры и пластических свойств в течение 5 лет и позволяют хранить препарат при комнатной температуре. Заявляемый способ не требует наличия лаборатории.

Эффективность заявленного способа подтверждена множеством экспериментов на беспородных животных и подтверждена клиническими испытаниями. Морфометрическое исследование гистологических срезов экспериментальных животных показало, что количество сосудов МЦР на 1 мм2 очага кардиосклероза и интактного миокарда через 1 месяц после операции составляет 265,3±19,88 (Р<0,05), а размер кардиомиоцитов на границе очага кардиосклероза и интактного миокарда через 1 месяц после операции составляет 15,66±1,22 (Р<0,05).

Заявленный способ прошел клинические испытания на базе ФГБУ «ФЦССХ» Минздрава России (г. Челябинск).

 

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

 

Больному при поступлении в стационар с помощью коронарографии устанавливают локализацию и распространение атеросклеротического процесса.

Операцию проводят на открытом сердце под эндотрахеальным наркозом, доступом через срединную стернотомию, в условиях искусственного кровообращения (ИК) и кардиоплегии.

Проведение коррекции ишемической патологии сердца сопровождается выполнением лазерной тунелизации миокарда и интрамиокардиального пункционного введения биоматериала Аллоплант. Выполнение лазерных каналов осуществляют на лазерном аппарате ЛАХТА МИЛ ОН с длиной волны 1060 нм, используя моноволоконный кварцевый световод с диаметром светонесущей жилы 0,6 мм (производитель ООО медико-физический центр «Фотомед», г. Челябинск, Россия). Конец моноволоконного световода устанавливают на эпикарде, после чего производят лазерное воздействие на миокард. Хирург выбирает зону миокарда по периметру околорубцовой зоны, на расстоянии 5-10 мм от участка повреждения, в пределах здоровых тканей, свободную от сосудов крупного и среднего калибра. Лазерное воздействие ведется лазерным излучением средней мощностью 3-6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс, предварительно зачерненным торцом световода, одновременно с умеренным мануальным давлением на обрабатываемый участок сердечной мышцы, строго перпендикулярно поверхности сердца, со скоростью продвижения световода 8-10 мм/сек по направлению от эпикарда к эндокарду. Такая техника позволяет выполнить полноценный лазерный канал и в то же время, сократить зону термического повреждения миокарда.

В результате этого воздействия на свободном от ишемии участке сердечной мышцы выполняют каналы диаметром 0,8-1,0 мм. Количество каналов зависит от площади ишемизированного миокарда и составляет от 10 до 30. Расстояние между выполняемыми каналами составляет 0,7-1,5 см. Каналы выполняются несквозные - до эндокарда. В связи с тем, что пучки мышечных волокон в стенке левого желудочка сердца идут в различных направлениях относительно друг друга, микроскопически лазерный канал не имеет четко очерченных стенок и какой- либо правильной геометрической формы. В последующем, в зоне локализации данных каналов формируется новое сосудистое русло, а также стимулируется коллатеральное кровоснабжение и формируются сосудистые анастомозы.

На заключительной этапе операции после выполнения лазерных каналов, больному выполняют инъекции биоматериала Аллоплант в изотоническом физиологическом растворе в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 5,0-10,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны. Равномерность введения препарата Аллоплант достигается выполнением инъекций на одинаковом расстоянии друг от друга и одинаковым количеством вводимого за каждую инъекцию Аллопланта. Количество инъекций, в зависимости от размера зоны ишемического повреждения миокарда, составляет от 5 до 15.

Общее количество вводимого Аллопланта за это количество инъекций составляет 5-10 мл. Для инъекций используют инсулиновый шприц.

Оперативное лечение завершается по общепринятой методике с дренированием полостей, фиксацией грудины и послойным ушиванием послеоперационной раны. Накладывается асептическая повязка.

 

Заявляемый способ поясняется примерами конкретного выполнения.

 

Пример №1. Пациент К., 67 г. Диагноз: ИБС. Хроническая стадия.

Стенокардия напряжения III ФК по CCS. ПИК. Аневризма левого желудочка. Относительная недостаточность митрального клапана 2 ст.

При поступлении, пациенту с помощью коронарографии установлены локализация и распространение атеросклеротического процесса: стенозирующий атеросклероз коронарных артерий (критический стеноз ПМЖВ, окклюзия OA и ПКА). Так же по данным обследования выявлена аневризма левого желудочка с тромбозом и значимая ишемическая регургитация митрального клапана

Больному выполнена операция по заявляемой методике.

Операция проведена на открытом сердце по общепринятой методике. Под интубационным наркозом, доступом через срединную стернотомию в условиях искусственного кровообращения (ИК). Конец моноволоконного световода устанавлен на эпикарде, после чего произведено лазерное воздействие на область миокарда в пределах здоровых тканей миокарда, по периметру околорубцовой зоны видимого повреждения миокарда на расстоянии от 5,0 мм от этой зоны. Расстояние между лазерными каналами составило 0,7 см. Выполнены 30 не сквозных -до эндокарда, лазерных канала. Диаметр каналов 0,9 мм.

Режимы лазерного излучения при выполнении каналов: диодный лазер, длина волны 1060 нм, средняя мощность излучения 6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс. Скорость перемещения световода 8 мм/сек. Выполнение лазерных каналов осуществляют с предварительно зачерненным торцом световода, одновременно с умеренным мануальным давлением на обрабатываемый участок сердечной мышцы, строго перпендикулярно наружной поверхности стенки сердца.

На заключительной этапе операции после выполнения лазерных каналов, больному выполнены инъекции биоматериала Аллоплант в изотоническом физиологическом растворе в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 5,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны, а именно, располагая места инъекций на одинаковом расстоянии друг от друга, равном примерно 1,5 см. Количество инъекций, для данного размера зоны ишемического повреждения миокарда, составило 15. Общее количество введенного Аллопланта за это количество инъекций 10 мл. За каждую инъекцию введено примерно по 0,67 мл. Аллопланта.

Дренирование, ушивание раны выполнено по общепринятой методике.

Через 6 месяцев после операции субъективно: улучшение состояния, отсутствие клиники стенокардии, повышение толерантности к физической нагрузке, улучшение показателей качества жизни.

ЭХОКГ: КСО ЛЖ 102 мл/м2

КДО ЛЖ 172 мл/м2 (исходно 263 мл/м2)

ФВЛЖ 48% (исходно 35%)

Пример №2. Пациент В 63 года. Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения III ФК по CCS. ПИК (ОИМ 2013 г). Постинфарктная аневризма левого желудочка. Относительная недостаточность митрального капана 2-3 ст.

При поступлении, пациенту с помощью коронарографии устанавлены локализация и распространение атеросклеротического процесса: стенозирующий атеросклероз коронарных артерий (гемодинамически значимые стенозы ПМЖВ и OA). Так же по данным обследования выявлена аневризма левого желудочка с тромбозом и значимая ишемическая регургитация митрального клапана

Больному выполнена операция по заявляемой методике.

Операция проведена на открытом сердце по общепринятой методике. Под интубационным наркозом, доступом через срединную стернотомию в условиях искусственного кровообращения (ИК). Конец моноволоконного световода устанавлен на эпикарде, после чего произведено лазерное воздействие на область миокард в пределах его здоровых тканей по периметру околорубцовой зоны видимого повреждения миокарда на расстоянии от 10,0 мм от этой зоны. Расстояние между лазерными каналами составило 1,0 см. Выполнено 15 не сквозных - до эндокарда, лазерных канала. Диаметр каналов 0,8 мм.

Режимы лазерного излучения при выполнении каналов: диодный лазер, длина волны 1060 нм, средняя мощность излучения 6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс. Скорость перемещения световода составляет 10 мм/сек. Выполнение лазерных каналов осуществляли с предварительно зачерненным торцом световода, одновременно с умеренным мануальным давлением на обрабатываемый участок сердечной мышцы, строго перпендикулярно наружной поверхности стенки сердца.

На заключительном этапе операции, больному выполнили инъекции биоматериала Аллоплант в изотоническом физиологическом растворе в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 10,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны, а именно, располагая места инъекций на одинаковом расстоянии друг от друга, примерно на расстоянии 1,2 см и вводя одинаковое количество Аллопланта за каждую инъекцию. Количество инъекций, для данного размера зоны ишемического повреждения миокарда, составило 8. Общее количество введенного за это количество инъекций Аллопланта составило 5,33 мл. Количество вводимого за каждую инъекцию Аллопланта составило 0,67 мл. Дренирование, ушивание раны выполнено по общепринятой методике.

Через 6 месяцев после операции субъективно: улучшение состояния, отсутствие клиники стенокардии, повышение толерантности к физической нагрузке, улучшение показателей качества жизни.

ЭХОКГ: КСО ЛЖ 98 мл/м2

КДО ЛЖ 160 мл/м2 (исходно 193 мл/м2)

ФВЛЖ 42% (исходно 37%)

Пример №3. Пациент А., 67 лет. Диагноз: ИБС.ПИК (ОИМ 2013 г). Ишемическая кардиомиопатия. Относительная недостаточность митрального капана 2 ст.

При поступлении, пациенту с помощью коронарографии устанавлены локализация и распространение атеросклеротического процесса: стенозирующий атеросклероз коронарных артерий (гемодинамически значимое стенозирование ПМЖВ). Так же по данным обследования выявлена аневризма левого желудочка с не исключаемым тромбозом и значимая ишемическая регургитация митрального клапана

Больному выполнена операция по заявляемой методике. Операция проведена на открытом сердце по общепринятой методике. Под интубационным наркозом, доступом через срединную стернотомию в условиях искусственного кровообращения (ИК). Учитывая умеренную распространенность фиброзного процесса миокарда с локализацией преимущественно в базальных отделах левого желудочка, объем лазерной тунелизации и имплантации биоматериала был наименьшим в сравнении с предыдущими клиническим случаями. Конец моноволоконного световода устанавлен на эпикарде, после чего произведено лазерное воздействие на область миокард на границе зоны ишемического повреждения (рубцовой ткани), в результате которого в нем выполнены 5 не сквозных - до эндокарда, лазерных канала на расстоянии от границы ишемического повреждения 5,0 мм. Диаметр каналов 0,8 мм.

Режимы лазерного излучения при выполнении каналов: диодный лазер, длина волны 1060 нм, средняя мощность излучения 6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс. Скорость перемещения световода составляет 9 мм/сек. Выполнение лазерных каналов осуществляют с предварительно зачерненным торцом световода, одновременно с умеренным мануальным давлением на обрабатываемый участок сердечной мышцы, строго перпендикулярно наружной поверхности стенки сердца.

На заключительном этапе операции, больному выполнили 5 инъекций биоматериала Аллоплант в изотоническом физиологическом растворе в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 5,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны, а именно, располагая места инъекций на одинаковом расстоянии друг от друга, примерно на расстоянии 0,7 см. Общее количество вводимого Аллопланта за это количество инъекций составило 3,0 мл.

Ввиду наличия признаков многосегментной систолической дисфункции левого желудочка, выраженного улучшения эхокардиографических показателей в ближайшие 3-6 месяцев после операции не произошло. Однако, начиная с 7-го месяца после проведенной операции субъективно: улучшение состояния, повышение толерантности к физической нагрузке, улучшение показателей качества жизни.

 

Формула изобретения

 

1. Способ оперативного лечения ишемической болезни сердца, включающий, выполняемую в хроническую стадию ишемического повреждения миокарда множественную несквозную лазерную реваскуляризацию миокарда и последующую имплантацию в миокард биологического материала, при этом используют лазерное излучение с длиной волны 1060 нм, а имплантацию биологического материала осуществляют выполнением множественных инъекций в миокард, минуя лазерные каналы, отличающийся тем, что лазерные каналы выполняют в пределах здоровых тканей миокарда по периметру околорубцовой зоны видимого повреждения миокарда на расстоянии от 5,0 до 10,0 мм от этой зоны, количество выполняемых каналов в зависимости от размеров зоны ишемического повреждения, составляет от 10 до 30, каналы выполняют на расстоянии 0,7-1,5 см друг от друга, при этом для выполнения лазерной реваскуляризации используют лазерное излучение средней мощностью 3-6 Вт, с импульсом 60 мс и паузой 40 мс, со скоростью перемещения световода 8-10 мм/с, а в качестве биологического материала, имплантируемого в миокард, используют диспергированный биоматериал Аллоплант, количество инъекций которого, в зависимости от размера зоны ишемического повреждения миокарда, составляет 5-15, при этом инъекции выполняют в пределах здоровых тканей миокарда по периметру зоны, находящейся на расстоянии 5,0-10,0 мм от выполненных лазерных каналов, располагая места выполнения инъекций с возможностью обеспечения равномерного введения Аллопланта по периметру данной зоны, при этом общее количество вводимого Аллопланта за это количество инъекций составляет 5-10 мл.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выполнение лазерных каналов осуществляют с предварительно зачерненным торцом световода.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что выполнение лазерных каналов осуществляют одновременно с умеренным мануальным давлением на обрабатываемый участок сердечной мышцы строго перпендикулярно наружной поверхности стенки сердца.