Сердечно-сосудистая хирургия (В.И. Бураковский) - часть 104

 

  Главная      Учебники - Медицина     Сердечно-сосудистая хирургия (В.И. Бураковский) - 1989 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  102  103  104  105   ..

 

 

Сердечно-сосудистая хирургия (В.И. Бураковский) - часть 104

 

 

В первый период—1950—1960 гг.— предприни­

мались попытки создания механических клапанов для 

экспериментов на животных, в результате которых 

была показана принципиальная возможность выжива­

ния при замене естественных клапанов сердца. 

Второй период начинается с 1960 г., когда A. Starr 

впервые имплантировал в митральную позицию шари­

ковый клапан собственной конструкции. Несколько 

позднее D. Harken протезировал аортальный клапан. 

Этот период характеризуется созданием сотен самых 

разнообразных и невероятных моделей — одно- и 

многостворчатые клапаны, диски тех или иных видов, 

пружинные и спиральные клапаны, клапаны в виде 

бабочки. Все конструкции клапанов испытываются на 

животных и большинство из них применяются в 

клинике. Однако оказалось, что при использовании in 

vivo многие клапаны обеспечивают хороший гемодина-

мический эффект только непродолжительное время. 

Затем наступает довольно быстрое разрушение клапа­

на, связанное с изменением материала, из которого 

изготовлен клапан. 

Самыми надежными механическими клапанами 

сердца периода 60-х годов были шариковые клапаны, 

конструкция которых основана на хорошо известном в 

технике принципе. В 1962 г. опубликовано сообщение 

A. Starr и М. Edwards о модели аортального шарико­

вого протеза. Со временем эти клапаны усовершен­

ствовались и до настоящего времени широко применя­

ются в клинике. 

В нашей стране шариковый клапан для митральной 

и аортальной позиций был разработан В. И. Шумако­

вым и Б. П. Зверевым в 1962 г. Н. М. Амосов и 

A. Starr независимо друг от друга создали в 1965 г. 

шариковые клапаны с полностью обшитым седлом. 

Применение этих клапанов позволило уменьшить ко­

личество тромбоэмболических осложнений. В том же 

году Ю. Н. Кривчиков создал полусферический (сфе­

рически-сегментарный) клапан, который отличался от 

шариковых моделей более низкой клеткой за счет 

формы запирательного элемента. 

Популярность шарикового клапана не случайна. 

Объясняется это прежде всего долговечностью и 

износоустойчивостью. Клинический опыт подтвердил 

хорошую функцию шариковых клапанов в большин­

стве случаев. 

Однако шариковому клапану присущ ряд недостат­

ков. К ним относятся стенозирующий эффект, боль­

шая инерционность запирающего элемента, турбулен­

тный поток крови, относительная массивность кон­

струкции, наличие тромбозов клапана и системных 

эмболии. 

Недостатки шариковых клапанов послужили осно­

ванием для разработки малогабаритных протезов. 

Прототипами современных дисковых клапанов 

явились клапан Давула, клапан Кросса — Йонеса 

с силиконовым диском, откидной дисковый клапан 

Вада. 

Анализ экспериментального и клинического опыта 

использования различных моделей механических кла­

панов позволил выработать комплекс требований к 

клапанам и перейти к их конструированию с современ­

ных позиций. 

Третий период истории развития протезирования 

клапанов сердца берет начало с 1970 г. и характеризу­

ется широким клиническим применением в основном 

только шариковых и дисковых клапанов. Учет всех 

преимуществ и недостатков данных моделей позволил 

разработать наиболее функционально полноценные 

модели, в которых сохранены долговечность шарико­

вых и малогабаритность дисковых клапанов, централь­

ный поток крови, близкий к потоку в лепестковых 

клапанах. В 1969 г. появился клапан Бьёрка—Шейли, 

а несколько позже—клапаны Халла—Кастера, 

Св. Иуды, отечественные клапаны ЭМИКС и ЛИКС. 

Одновременно с поисками оптимального механиче­

ского протеза развивалась проблема биопротезирова­

ния клапанов сердца. Создавая биопротезы, исследо­

ватели надеялись избежать свойственного механиче­

ским клапанам тромбообразования. 

После экспериментального изучения методов заго­

товки трансплантатов, их стерилизации и хранения 

D. Ross в 1962 г. впервые успешно имплантировал 

аортальный клапан человека в субкоронарную пози­

цию больному с аортальным стенозом. Аналогичную 

операцию независимо от D. Ross выполнил в том же 

году В. Barrat-Boyes. 

Хорошие результаты операций вызвали большой 

интерес и способствовали дальнейшим эксперимен­

тальным исследованиям и клиническому применению 

метода. Широкому распространению метода алло-

трансплантации аортального клапана препятствовали 

сложность хирургической техники и получение добро­

качественных клапанов необходимых размеров. Пос­

леднее обстоятельство способствовало расширению 

исследований по использованию различных биологиче­

ских тканей для формирования клапанов. Использова­

лись широкая фасция бедра, внутренняя оболочка 

сосудов, перикард и др. 

Наиболее широкое применение получили клапаны, 

сформированные из широкой фасции бедра [Марцин-

кявичус А. М., 1971; Senning A., 1973]. Однако период 

увлечения подобными операциями был непродолжи­

тельным, так как в ближайшие годы после импланта­

ции возникала дисфункция пересаженных клапанов. 

Применяемые биологические ткани оказались неспо­

собными нести длительную нагрузку. 

В настоящее время из всех апробированных биоло­

гических тканей применяются перикард теленка и 

твердая мозговая оболочка человека [Jonescu M. et 

al., 1974; Puig et al., 1977]. 

Среди клапанов сердца, взятых от животных, наи­

более приемлемыми для клинических целей оказались 

аортальные клапаны свиньи, которые по анатомиче­

ским, структурным и функционально-механическим 

свойствам в наибольшей степени соответствуют клапа­

нам человека [Цукерман Г. И. и др., 1980; Константи­

нов Б. А. и др., 1981; CarpentierA. et al., 1967; 

Hancock W. et al., 1979]. 

Начало клинического применения алло- и ксеноаор-

тальных клапанов характеризовалось частым развити­

ем ранней послеоперационной недостаточности им­

плантированного клапана. Кроме того, основными 

причинами неудовлетворительных исходов в отдален­

ные сроки после операции оказались дегенерация, 

кальцификация и миксоматозное перерождение ткани 

клапанов, отрыв клапанов от фиброзного кольца. 

Совершенствованию методов протезирования спо­

собствовала предложенная A. Geha в 1967 г. фиксация 

420 

клапанов на опорном каркасе, покрытом синтетиче­

ской тканью. Предварительное моделирование на 

опорном каркасе позволяет испытывать замыкатель-

ную функцию клапана до операции на дупликаторе 

пульса. Точная фиксация с хорошим смыканием ство­

рок предотвращает возникновение центральной регур-

гитации в раннем послеоперационном периоде и умень­

шает вероятность их раннего износа. В последующие 

годы предложен ряд моделей каркасов, в том числе 

гибкие и низкопрофильные [Фурсов Б. А., 1982; Мали­

новский Н. Н. и др., 1982; Hancock W. et al., 1979; 

D. Liotta et al., 1979]. В настоящее время наиболее 

приемлемыми признаны биологические клапаны, фик­

сированные на опорном каркасе. 

Важнейшим фактором, влияющим на долговечность 

функции пересаженных клапанов, является метод их 

стерилизации, преследующий задачу повышения проч­

ностных свойств ткани клапана. Исследования показа­

ли, что наиболее стойкое укрепление структуры кол­

лагена, повышение прочностного «запаса» ткани кла­

панов и максимальное снижение их антигенной актив­

ности достигаются при обработке клапанов глутаро-

вым альдегидом. Этот метод разработан и внедрен в 

1968 г. A. Carpentier и вошел в историю биопротезиро­

вания под названием метода кондиционирования. В 

настоящее время почти во всех кардиохирургических 

центрах отказались от ранее применявшихся консер­

вантов и предпочитают глутаровый альдегид. 

Современные типы биопротезов, такие, как ксеноа-

ортальные и ксеноперикардиальные, клапаны из твер­

дой мозговой оболочки обладают близкими к есте­

ственным гемодинамическими качествами, низкой 

тромбогенной способностью и высокой прочностью. 

Во многих кардиохирургических центрах созданы ла­

боратории по изготовлению биопротезов, а в США 

организовано промышленное производство биоклапа­

нов, благодаря чему метод биопротезирования полу­

чил второе рождение и на сегодняшний день выполне­

ны десятки тысяч операций. 

В нашей стране проблема биопротезирования актив­

но разрабатывается в ИССХ им. А. Н. Бакулева 

АМН СССР, ВНЦХ АМН СССР, Кемеровском кардио-

хирургическом центре и др. Отечественными учеными 

создан ряд моделей опорных каркасов, усовершен­

ствованы методики моделирования биопротезов, раз­

работаны и внедрены в практику принципиально но­

вые методы консервирования. Значителен и клиниче­

ский опыт применения отечественных биопротезов. 

3.49. Рентгенограммы грудной клетки больной. Протезиро­

вание митрального, аортального и трехстворчатого клапа­

нов. 

адо операции; б через 3 года после операции; вво 

время беременности; г — через 6 лет после операции. 

За разработку проблемы биопротезирования клапа­

нов сердца коллектив ученых в составе Н. Н. Мали­

новского, Г. И. Цукермана, Б. А. Константинова, 

Б. А. Фурсова, В. А. Быковой, С. Л. Дземешкевича, 

Ю. А. Перимова, В. М. Сагалевича, Н. А. Завалиши-

на и Ф. М. Картошкина, удостоен Государственной 

премии СССР 1984 г. 

3.2.1. МЕХАНИЧЕСКИЕ КЛАПАНЫ СЕРДЦА 

Целесообразно разделение механических клапанов по 

принципу функционирования. Выделяют вентильные, 

лепестковые и шарнирные клапаны. 

К вентильным относятся клапаны, в которых запи­

рающий элемент свободно движется в каркасе с 

ограничителями движения. Это шаровые клапаны 

Старра —Эдварса, МКЧ-25, АКЧ-02 и АКЧ-06, а 

также полушаровой клапан МКЧ-27. 

К лепестковым относятся протезы, в которых 

запирающий элемент представлен створками, связан­

ными с седлом клапана. 

И наконец, само название «шарнирные» говорит об 

особенностях механизма срабатывания этих клапанов, 

где движение запирающего элемента того или иного 

вида ограничено шарнирным устройством. К этой 

группе относятся клапаны Бьёрка—Шейли, Медтро-

ник—Халла, ЭМИКС и др. 

421 

3.50. Вентильные клапаны: 

а — Старра—Эдвардса; б—МКЧ-25; в—АКЧ-02; г —АКЧ-

06; д — МКЧ-27. 

3.51. Шарнирный клапан БьеркаШейли. Митральные кла­

паны с различной формой манжетки (13) и аортальный 

клапан (4). 

Кроме того, имеются клапаны, в которых сочета­

ются особенности основных видов, например дву­

створчатый шарнирный клапан Св. Иуды. 

Клапаны Старра—Эдварса, МКЧ и АКЧ. Эти вен­

тильные клапаны продолжают пользоваться заслу­

женной популярностью (рис. 3.50). В митральной мо­

дели имеется четыре дужки ограничителя хода шари­

ка, которые округло и плавно соединяются между 

собой. Каркас аортального клапана имеет три дужки, 

а на противоположной дужкам стороне седла располо­

жены три маленькие «стопы», дающие возможность 

увеличить проходное сечение гидравлического отвер­

стия, не боясь заклинивания шарика. Запирающий 

элемент (шарик) выполнен из силиконовой резины и 

импрегнирован сульфатом бария для рентгеноконтра-

стности. Седло как митральной, так и аортальной 

моделей обшито. В моделях 6400 и 2400 в целях 

снижения тромбоэмболических осложнений дужки 

клапана обшиты, а внутренняя сторона обшивки пе­

рекрыта защитными металлическими полосками. 

Различные модификации клапана Старра—Эдварса 

разрабатываются и в настоящее время. 

Отечественные клапаны МКЧ-25, АКЧ-02 и АКЧ-06 

напоминают конструкцию клапана Старра—Эдварса. 

Дужки каркаса этих клапанов не сомкнуты. Седло 

обшито, за исключением модели МКЧ-02. Имеются 

три размера клапана МКЧ-25 и четыре—АКЧ-02. В 

модели с обшитым седлом (АКЧ-06) клапаны (№ 1 и 

№ 2) обладают более значительным градиентом давле­

ния, чем клапаны аналогичных размеров АКЧ-02. 

Поэтому целесообразно использовать клапаны АКЧ-

02 № 1 и № 2, а АКЧ-06 № 3 и № 4. 

Клапан МКЧ-27 имеет запирательный элемент в 

виде полушара. За счет этого уменьшена высота 

каркаса, что позволяет имплантировать клапан в 

митральную позицию при малой полости левого желу­

дочка. Однако отдаленные результаты показали, что 

область применения этого клапана должна быть огра­

ничена только позицией трехстворчатого клапана. 

Описанные клапаны обладают достаточной долго­

вечностью, надежностью и обеспечивают удовлетво­

рительную гемодинамику. В зависимости от модели и 

размера градиент в покое на митральном клапане 

составляет 4—6 мм рт. ст., а на аортальном клапа­

не— от 10 до 25 мм рт. ст. О недостатках вентильных 

клапанов сказано выше. 

Клапан Бьёрка—Шейли. Этот клапан представляет 

собой шарнирный дисковый клапан (рис. 3.51). Он 

состоит из каркаса с двумя П-образными ограничите­

лями, расположенными на входе и выходе протеза и 

запирающего дискового элемента, клапан работает за 

счет перемещения (опрокидывания) диска между П-

образными ограничителями. 

В последних моделях входной ограничитель и седло 

клапана изготовлены из единого металлического бло­

ка. Диск имеет выпукловогнутую форму, изготовлен 

из графита, покрытого пиролитическим углеродом. 

Диск открывается до угла 60°, манжетка сделана из 

тефлона. 

Имеется 8 номеров митральных и 8 номеров аор­

тальных клапанов (17—31 мм). 

Преимуществами клапана Бьёрка—Шейли являют­

ся низкий профиль, относительно большое эффектив­

ное отверстие, близкий к центральному поток крови, 

достаточная долговечность конструкции. При стендо­

вых испытаниях нет признаков износа клапана через 

1020 млн циклов, что эквивалентно 27 годам работы 

при 72 ударах в минуту. 

Недостатком является неравномерное деление дис­

ком гидравлического отверстия. Малый поток и не­

большие скорости в зоне меньшего отверстия могут 

сопровождаться чрезмерным разрастанием эндотелия 

в этой зоне с последующим тромбозом протеза. 

422 

Клапаны Медтроник—Халла, Халла—Кастера. Ра­

бота по созданию клапана начата в 1975 г. Это 

дисковый шарнирный клапан с углом открытия 70° в 

митральной и 75° в аортальной позициях (рис. 3.52). 

Каркас протеза изготовлен из титана и представлен 

седлом и структурными элементами—направляющим 

стержнем, входными упорами и ограничителями дви­

жения диска на выходе. Каркас изготавливается без 

применения сварки. Диск из пиролитического углеро­

да с центральным отверстием, куда вводится направ­

ляющий стержень. Манжетка сделана из тефлона. 

Имеется семь размеров митральных и семь аорталь­

ных клапанов (от 23 до 31 мм). Максимальная высота 

клапана 11,4 мм. 

Преимущества клапана Медтроник—Халла по срав­

нению с основными моделями откидных клапанов 

заключаются в большем эффективном отверстии, бо­

лее низком профиле, большем угле открытия клапана, 

что обеспечивает центральный поток крови без турбу­

лентности и стазов. 

Клапан ЭМИКС. Отечественный дисковый шарнир­

ный клапан ЭМИКС разработан в 19S4 г. коллективом 

во главе с Н. Б. Добровой и Н. А. Иофисом 

(рис. 3.53). 

Корпус клапана изготовлен из титана без примене­

ния спайки или сварки и имеет большую входную 

дужку и выходной ограничитель овального сечения. 

Диск из углесситала имеет выпукловогнутую форму и 

открывается на 60°. Максимальная высота клапана в 

открытом положении 14 мм. 

Вращение диска обеспечивается вокруг центральной 

оси, что обеспечивает равномерный износ запиратель-

ного элемента и значительно повышает его долговеч­

ность. Имеется четыре размера митральных и пять 

размеров аортальных клапанов. Клапан ЭМИКС обла­

дает хорошими гидродинамическими характеристика­

ми

 о

(табл. 3.1). Только двустворчатые клапаны 

Св. Иуды обеспечивают более низкие градиенты дав­

ления. Клинический опыт применения этих клапанов 

пока невелик, но их можно рассматривать как пер­

спективную конструкцию. 

Клапан Св. Иуды. Это принципиально новый кла­

пан. Разработан в 1976 г. Клапан—низкопрофильный, 

двустворчатый, шарнирный, с центральными потоками 

Таблица 3.1. Гемодинамические характеристики митральных искусственных клапанов сердца 

Клапан 

Старра — Эд вардса, Starr — 

Edvards THorstkotte D., 

1983] 

Бьёрка — Шейли, Bjork — 

Shilley [Tandon A., 1978J 

Медтроник — Халла, Medtro­

nic—Hall THorstkotte D., 

1981J 

Анжелла — Шейли, Angell — 

Shilley [Declan J., 1982] 

Св. Иуды, St. Judc Medical 

[Horstkotte D., 1983] 

ЭМИКС [Бураковский В. И., 

1986а 

СГД на клапане, 

мм рт. ст. 

в покое 

6,3±2,0 

6,2 

5,6±3,9 

8,0±3 

2,5±1,1 

3,03±0ъ43 

при на­

грузке 

11,9±3,6 

17,7 

16,4+1,7 

12±4 

— 

4,51±0,3 

Эффективная 

площадь 

см

в покое 

1,8±0,4 

1,8 

1,9±0,5 

1,87±0ъ6 

2,83 ±1,3 

2,56±0,13 

при на­

грузке 

2,0±0,4 

2,2 

2,3±0,6 

2,2±0,7 

— 

4,02 ±0,3 

мое, 

л/мин 

4,5 

4,6 

4,8 

4,0 

4,2 

5,44±0,18 

3.52. Шарнирный клапан МедтроникХалла. 

3.53. Шарнирный клапан ЭМИКС. 

423 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  102  103  104  105   ..