Введение к работе
Актуальность проблемы. За последние годы произошла значительная эволюция хирургических подходов к лечению ИБС, в то же время получили значительное развитие методы чрескожной ангиопластики и стентирования коронарных артерий (Акчурин Р.С. и соавт., 2009; Бокерия Л.А., 2008, 2009; Карпов Р.С., 2005; Работников В.С., 2000; Араблинский А.В., 2009; Mitropoulos F.A. et al., 2001, Schiming A. et al.; William Wijns et al., 2010). Для региона Сибири и Дальнего Востока проблема качественного обследования кардиохирургических больных в последние годы приобрела особую актуальность в связи с ростом количества и сложности оперативных вмешательств. В Томском НИИ кардиологии СО РАМН за период с 2006 по 2010 год проведены 1441 операция коронарного шунтирования, 178 из них сопровождались резекцией аневризмы, а также 4123 эндоваскулярных вмешательства.
Повышение интереса к малоинвазивным операциям во всех областях, в том числе и в сердечной хирургии, связано, прежде всего, с поиском методик, отвечающих требованиям современной медицины: снижении частоты и тяжести осложнений, травматичности операций, продолжительности нахождения в стационаре и стоимости лечения (Акчурин Р.С. с соавт., 2009; Бранд Я.Б., 2007; Бокерия Л.А. с соавт., 2009). С ростом числа процедур коронарного шунтирования, в том числе минимально инвазивных, становится необходимым подтверждение потентности и документирования успешности оперативной коррекции коронарного атеросклероза. Поэтому существует потребность в диагностическом методе, который мог бы обеспечить надежное и многократное динамическое наблюдение за проходимостью и функциональным состоянием коронарных шунтов (Вечерский Ю.Ю., 2001; Дроздов В.В., 2009; Тепляков А.Т.,2004; G.D`Ancona et al., 2000; K.V. Arom et al., 2000; Kasahara K. et al., 2003; N. Muzikami et al., 2006).
В последние годы наблюдается прогрессивная тенденция к хирургическому лечению пожилых и функционально более тяжелых пациентов с комплексом сопутствующих заболеваний. Очевидно, что такое направление развития коронарной хирургии вызвано как совершенствованием хирургической тактики, так и необходимостью расширять применение альтернативных методов лечения самой тяжелой группы больных (Дземешкевич С.Л., 2009; Карпов Р.С., 2008; Работников В.С., 2000; Шипулин В.М., 2009). В кардиологии и кардиохирургии стало возможным использование генных и клеточных технологий с целью улучшения кровоснабжения и восстановления сократимости поврежденного миокарда (Акчурин Р.С. с соавт., 2010;Бокерия Л.А. с соавт., 2004; Бочков Н.П. с соавт., 2010; Гольдберг Е.Д.с соавт., 2005; Жукова Н.С.с соат., 2011; Оганов Р.Г., 2004; Шевченко Ю.Л., 2005; H.Kamihata et al., 2002; P. Sanches et al., 2006; Duijvestein M., 2008; Abay Baygenzhin et al., 2010).
В последние годы смертность в мире от сердечно-сосудистых заболеваний снизилась на 30% за счет массового внедрения в клиническую практику таких высокотехнологичных путей ранней диагностики и лечения ИБС, как коронарная ангиография, коронарная ангиопластика, стентирование коронарных артерий. Вместе с тем, многие практические задачи предоперационного обследования, изучения эффективности хирургического лечения больных атеросклерозом и прогнозирование успеха оперативного лечения до настоящего времени не решены. Остаются открытыми вопросы дифференцированной оценки кровоснабжения, сохранности миокардиального и коронарного резервов, прогноза результатов различных вмешательств на сердце: АКШ, малоинвазивного АКШ, чрескожной транслюминальной коронарной ангиопластики (ЧТКА), стентирования, а также сравнение их эффективности в раннем послеоперационном и отдаленном периодах.
Не вызывает сомнений, что прогноз при ИБС зависит от функционального класса стенокардии, наличия сердечной недостаточности, кардиомегалии, нарушений ритма и т.д. Большое практическое значение имеет и распространенность стенозирующих поражений коронарных артерий. Наряду с этим важную роль играет снижение сократительной способности миокарда. Дисфункция миокарда у пациентов с коронарной болезнью не всегда обусловлена его некрозом или рубцовым поражением. Другой причиной развития зон асинергии служит ишемия миокарда (Беленков Ю.Н. с соавт., 2002; Волкова И.И.с соавт., 2010; Крюков Н.Н. с соавт., 2010). Источник ишемического нарушения сократимости левого желудочка часто является противоречивым и в большинстве случаев многофакторным. Причины проявления и течения КБС разнообразны, развитие и функционирование коллатерального кровообращения в миокарде непредсказуемы. Все это приводит к ситуации, при которой у каждого пациента патофизиология и клиническое течение заболевания оказываются различными (Shape N., 2004; L.van Heerebeek et al., 2006; Camici P.G. et al., 2008).
Крайне важным и актуальным является вопрос возможности надежного выявления жизнеспособного миокарда у конкретного пациента (Беленков Ю.Н. с соавт., 1999; Борисенко В.Г. с соавт., 2010; Тепляков А.Т., 2001; Яковлева Л.Н. С соавт., 2010; Brown K.A., 1995; Cho S., M.V. McConnel, 2002; Heusch G., 2002; Madler C.F., 2003). В связи с этим, наряду с применением уже известных методов, разработка новых тестов остается актуальной. А методы и способы диагностики дисфункционального миокарда требуют наибольшего внимания со стороны специалистов, особенно кардиохирургов и интервенционных хирургов (Буткувиене И. с соавт., 2009; Багрий А.Э., 2010; Дземешкевич С.Л., Стивенсон Л.У., 2009; Королева Л.Ю., 2004). Знание закономерностей функционирования жизнеспособного миокарда и достаточно надежная неинвазивная его диагностика позволяют разрабатывать тактику ведения пациентов, перенесших инфаркт миокарда и имеющих нарушение функции левого желудочка (Оганов Р.Г. с соавт., 2004; Лукьянов Л.Г. с соавт., 2007; Араблинский А.В. с соавт., 2009; Столин А.с соавт., 2010). Исследование жизнеспособности миокарда у больных ИБС с тяжелой дисфункцией ЛЖ, осложненной недостаточностью кровообращения, чрезвычайно важно для определения тактики ведения больных и прогноза хирургического лечения (Акчурин Р.С. с соавт., 2001; Курапеев И.С. с соавт., 2001; Шевченко Ю.Л. с соавт., 2005; Di Carli M.F., 2002; Tulner S.A. et al., 2006; Fox K.A. et al., 2007).
Цель исследования: на основе изучения диагностических аспектов миокардиального и коронарного резервов у больных ИБС при хирургической коррекции коронарного атеросклероза с помощью современных лучевых технологий разработать гемодинамические критерии оценки функционального состояния миокарда на основе построения математических моделей с целью прогнозирования эффективности хирургической и эндоваскулярной реваскуляризации левого желудочка.
Задачи исследования
-
Разработать тест с таблетированным нитроглицерином на основе сопоставления со стресс-эхокардиографией с добутамином, данными регионарной перфузии миокарда при сцинтиграфии с 99Тс-Технетрилом, сравнения внутривенного и сублингвального способов введения нитроглицерина и определения его концентрации в крови.
-
С использованием чреспищеводной эхокардиографии изучить ультразвуковую анатомию проксимальных сегментов магистральных коронарных артерий и аутоартериальных шунтов, а также определить их резервные возможности при проведении фармакологического теста с нитроглицерином или нифедипином.
-
Определить фармакологический эффект D-Ala2-Leu5-Arg6-энкефалина (даларгина) в отношении выявления резерва общей и локальной сократимости по результатам ультразвукового исследования и перфузии миокарда левого желудочка по данным сцинтиграфии 99mТс- Тетрофосмином у больных ИБС, перенесших инфаркт миокарда на основе сопоставления с функциональными тестами с добутамином и таблетированным нитроглицерином.
-
Разработать диагностический алгоритм на основе применения функциональных фармакологических проб и прогностических математических моделей с целью повышения гемодинамической эффективности корригирующих операций на сердце у больных ИБС с постинфарктной аневризмой левого желудочка.
-
На основе данных обследования и разработанного теста с нитроглицерином выявить предикторы и создать математическую модель для оценки гемодинамической эффективности коронарного шунтирования у больных с ИБС.
-
Изучить клиническую значимость и диагностические возможности новых ультразвуковых технологий при фармакологической пробе с таблетированным нитроглицерином для количественной оценки общей и сегментарной систолической функции левого желудочка у больных ИБС с разными типами аневризмы и без нее.
-
Разработать прогностическую математическую модель с использованием эхокардиографического теста с таблетированным нитроглицерином у больных ИБС с разными типами аневризмы левого желудочка для оценки гемодинамической успешности реконструктивных операций на сердце.
-
Установить у больных с ИБС и постинфарктным кардиосклерозом, после коронарного шунтирования с клеточной кардиомиопластикой, предикторы положительных и отрицательных изменений внутрисердечной гемодинамики по данным эхокардиографии, динамику дефектов перфузии по данным сцинтиграфии миокарда с Tl-199 в ходе проспективного наблюдения.
-
Разработать прогностическую модель с использованием данных о миокардиальном резерве в условиях эхокардиографического фармакологического теста с нитроглицерином у больных с ОКС без подъема сегмента ST для оценки благоприятного и неблагоприятного результатов эндоваскулярного вмешательства.
-
На основе математического моделирования разработать способ оценки риска развития неблагоприятных кардиальных событий у больных с ОКС без подъема сегмента ST на основе математического моделирования.
Научная новизна
-
Впервые на основе применения разработанной при сопоставлении со сцинтиграфией 99mТс-Технетрилом эхокардиографической функциональной фармакологической пробы с таблетированным нитроглицерином создана прогностическая модель гемодинамической эффективности операции коронарного шунтирования с высокими операционными характеристиками.
-
Впервые разработана функциональная фармакологическая проба с сублингвальным приемом нитроглицерина и нифедипина с использованием чреспищеводного ультразвукового сканированиия, являющаяся эффективным способом неинвазивной оценки гемодинамики в аутоартериальных шунтах с определением их дилатационного резерва.
-
Впервые с использованием данных эхокардиографической функциональной пробы с нитроглицерином разработана прогностическая модель гемодинамической эффективности эндоваскулярного вмешательства у больных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST. Клиническая значимость математической модели подтверждена с использованием ROC анализа со значением показателя площади под кривой 0,932.
-
Впервые разработана математическая модель для оценки риска развития неблагоприятных кардиальных событий у больных острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST, имеющая более высокие операционные характеристики, чем балльная система TIMI.
-
Впервые по данным эхокардиографии и перфузионной сцинтиграфии миокарда с 99mТс-Тетрофосмином доказана возможность использования даларгина как стресс-агента для оценки состояния дисфункционального миокарда левого желудочка у больных ИБС.
-
Впервые на основе математического моделирования с учетом типа аневризмы левого желудочка разработаны критерии прогнозирования гемодинамической эффективности реконструктивных операций на сердце у больных ИБС.
-
Впервые показано, что у больных ИБС и постинфарктным кардиосклерозом через 6 и 12 месяцев после клеточной терапии в условиях коронарного шунтирования имело место статистически достоверное изменение значения дельты размеров стабильных и преходящих дефектов перфузии по данным сцинтиграфии миокарда с хлоридом таллия-199(199Tl) без отрицательной динамики глобальной и регионарной сократимости левого желудочка по данным эхокардиографии.
-
Впервые на основе изучения параметров функциональной и структурно-геометрической перестройки левого желудочка у больных с ИБС и постинфарктной аневризмой выявлены наиболее значимые для определения типа ремоделирования показатели: митрально-септальная сепарация (EPSS) и глобальный пиковый систолический продольный стрейн (GLPS).
Практическая значимость
Разработан на основе сопоставления данных эхокардиографии и перфузии миокарда при сцинтиграфии с 99mТс-Технетрилом тест с нитроглицерином для исследования миокардиального резерва левого желудочка и определены прогностические критерии гемодинамической эффективности операции прямой реваскуляризации миокарда у больных коронарным атеросклерозом.
Создана математическая модель на основе предоперационной оценки миокардиального резерва в условиях функциональных фармакологических проб у больных с ИБС и постинфарктным кардиосклерозом, позволяющая оценить прогноз гемодинамического успеха оперативного вмешательства на сердце.
На основе предоперационной оценки структурно-функциональных показателей ремоделирования левого желудочка с применением функциональной эхокардиографической пробы с нитроглицерином у больных ИБС с разными типами постинфарктной аневризмы левого желудочка возможно определение прогноза гемодинамической эффективности реконструктивных операций на сердце.
Оценена возможность визуализации проксимальных отделов магистральных коронарных артерий и аутоартериальных шунтов посредством ультразвукового чреспищеводного исследования с определением вазодилатационного резерва с применением функциональных проб с нитроглицерином и нифедипином в до- и послеоперационных периодах.
С целью оценки резерва сократимости дисфункционального миокарда левого желудочка у больных ИБС с перенесенным инфарктом миокарда может быть использован острый тест с внутривенным введением даларгина под контролем эхокардиографии и сцинтиграфии миокарда с 99mТс-Тетрофосмином.
Предиктором благоприятного и неблагоприятного исходов через 12 месяцев после коронарного шунтирования с применением клеточной кардиомиопластики может служить степень прироста частоты сердечных сокращений в условиях фармакологического теста с нитроглицерином до оперативного вмешательства.
Математическая модель, разработанная с учетом резерва сократимости левого желудочка позволяет прогнозировать гемодинамическую эффективность коронарной ангиопластики со стентированием у больных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST.
Для определения риска развития неблагоприятных кардиальных событий у больных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST наряду с бальной системой TIMI может быть эффективно использована разработанная математическая модель с высокими операционными характеристиками.
Положения, выносимые на защиту
-
-
Дооперационная оценка состояния функции миокарда у больных ИБС с постинфарктной аневризмой левого желудочка в условиях фармакологических эхокардиографических проб с определением его резерва и геометрии является основой прогнозирования гемодинамической эффективности при выборе тактики хирургического вмешательства.
-
Наиболее значимыми предикторами гемодинамического прогноза реваскуляризации миокарда левого желудочка являются дооперационные показатели функционального резерва миокарда по результатам разработанной эхокардиографической функциональной пробы с нитроглицерином, сопоставимой по операционным характеристикам с пробой с добутамином и верифицированной данными перфузии миокарда методом сцинтиграфии с 99mТс-Технетрилом.
-
D-Ala2,Leu5,Arg6-энкефалин (даларгин) может служить фармакологическим агентом для оценки резерва сократимости и перфузии дисфункционального миокарда левого желудочка у больных ИБС с перенесенным инфарктом миокарда при проведении функциональной пробы под контролем эхокардиографии и сцинтиграфии с 99mТс-Тетрофосмином.
-
Ультразвуковое исследование в условиях сублингвальных тестов с нитроглицерином и нифедипином структурного и функционального состояния проксимальных сегментов магистральных коронарных артерий перед коронарным шунтированием и аутоартериальных коронарных шунтов в послеоперационном периоде с использованием чреспищеводной эхокардиографии является эффективным методом неинвазивного контроля гемодинамики в аутоартериальных трансплантатах.
-
Клеточная кардиомиопластика в условиях реваскуляризации миокардя является безопасным и гемодинамически интактным способом лечения больных с ишемической дисфункцией миокарда, оказывающей положительное влияние на перфузию миокарда по данным сцинтиграфии с хлоридом таллия-199(199Tl) через 6 месяцев наблюдения.
-
Разработанная прогностическая математическая модель, основанная на данных состояния миокардиального резерва позволяет осуществлять контроль гемодинамической эффективности коронарной ангиопластики со стентированием у больных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST.
-
Разработанный на основе математического моделирования способ оценки риска развития неблагоприятных кардиальных событий у больных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST по диагностической точности превышает способ бальной оценки TIMI.
Научные публикации
По теме диссертации опубликовано 83 работы, из них – 19 статей в рецензируемых журналах, глава в монографии «Коронарная и сердечная недостаточность», глава в монографии «Фундаментальные аспекты лечения сердечной недостаточности в кардиохирургии», глава в монографии «Аутологичные стволовые клетки: экспериментальные исследования и перспективы клинического применения».
Внедрение
Результаты работы внедрены в работу клиник УРАМН НИИ кардиологии СО РАМН (Томск), УРАМН НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН (Кемерово), в учебных процесс на кафедре медицинской и биологической кибернетики ГБОУ ВПО СибГМУ Минздравсоцразвития России.
Получены патенты РФ на изобретения № 2255657 «Способ дифференциальной диагностики обструкции аортокоронарных шунтов», № 2308982 «Способ лечения больных ИБС, перенесших инфаркт миокарда», № 2312589 «Способ оценки риска развития неблагоприятных кардиальных событий у больных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST».
Апробация работы
Основные результаты работы были доложены и обсуждены на: научно-практической конференции «Современная ультразвуковая диагностика в клинической практике» (Томск, 1998); конференции «Актуальные проблемы здравоохранения Сибири» (Ленинск-Кузнецкий, 1998); 6th International Conference on non-invasive cardiology (Jerusalem, Israel, 1998); 2nd International Congress on CAD – from prevention to intervention (Florence, Italy, 1998); 2-й ежегодной научной сессии Кемерововского КЦ СО РАМН «Актуальные проблемы кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии» (Кемерово, 1998); 5-м Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Новосибирск, 1999); международной конференции «Современные проблемы ядерной медицины», П съезде Российского общества ядерной медицины (Обнинск, 2000); 4-ой ежегодной сессии НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН (Москва, 2000); конференции «Актуальные вопросы кардиологии» (Томск, 2000); региональной конференции «Острый коронарный синдром: проблемы патогенеза, профилактики, диагностики, классификации, терапии (Томск, 2001); IV Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы» (Новосибирск, 2001); региональной научно-практической конференции, посвященной 50-летию Новокузнецкого ГИДУВа в Кузбассе «Актуальные вопросы клинической кардиологии» (Новокузнецк, 2001); научно-практической конференции «Острый коронарный синдром: проблемы патогенеза, профилактики, диагностики, классификации, терапии» (Томск, 2001); 8 Всероссийском съезда сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2002); научно-практической конференции: «Кардиология и кардиохирургия сегодня» (Зеленогорск, 2002); Третьих научные чтения, посвященных памяти академика РАМН Е.Н.Мешалкина (Новосибирск, 2002); Х (юбилейной) научно-практической конференции «Актуальные проблемы кардиологии» с международным участием (Тюмень, 2003); Невском радиологическом Форума (Санкт-Петербург, 2003); П межрегиональном съезде специалистов ультразвуковой диагностики Сибири (Новосибирск, 2003); V Российской научной конференции с международным участием «Реабилитация и вторичная профилактика в кардиологии» (Москва, 2003); 8-й ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН (Москва, 2004); 10-м Всероссийского съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2004); 2-ой научно-практической конференции с международным участием «Современные методы ультразвуковой диагностики заболеваний сердца, сосудов и внутренних органов» (Москва, 2004); Российском национальном конгрессе кардиологов «Российская кардиология: от центра к регионам» (Томск, 2004); XI-й ежегодной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 60-летию РАМН и 60-летию Тюменской области, с международным симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку «Актуальные проблемы кардиологии» (Тюмень, 2004); первом съезде кардиологов СФО, посвящённом 25-летию ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН (Томск, 2005); 8 Всероссийском съезде сердечнососудистых хирургов (Москва, 2005); II-м съезде кардиологов Сибирского федерального округа (Томск 2007); Британско-российском совещании в сотрудничестве с Европейской Комиссией «Стволовые клетки: законодательство, исследования и инновации. Международные перспективы сотрудничества» (Москва, Посольство Великобритании, 2007); межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы кардиологии» (Томск, 2008); Российском национальном конгрессе кардиологов «Повышение качества и доступности кардиологической помощи» (Москва, 2008); межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы кардиологии» (Томск, 2008); 3-rd Joint Congress of Cardiac Surgeons of Ukrainian and of Polish (Kiev, 2009); объединенном съезде кардиологов и кардиохирургов СФО (Томск, 2009); международной конференции «Современная кардиология: эра инноваций» (Томск, 2010); Ш-ей Всероссийской научной школе – конференции «Стволовые клетки и регенеративная медицина» (Москва, 2010).
Личный вклад автора. Дизайн исследования, постановка цели и задач диссертационной работы, методический подход к их выполнению разработаны лично автором. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 487 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 635 источников (в том числе 327 иностранных). Диссертация иллюстрирована 97 таблицами и 90 рисунками.
Похожие диссертации на Разработка диагностических тестов и прогностических моделей у больных ИБС при хирургической и эндоваскулярной коррекции коронарного атеросклероза
-
