Биение сердца ассоциируется с самой человеческой жизнью. Сердце — совершенный насос, который доставляет кровь по всему организму. При этом он безмерно хрупок: нарушения в его работе очень распространены. По данным Всемирной организации здравоохранения, 17,9 миллионов людей умерло от патологий сердца в 2019 году — это 32% всех смертей за год. Зачастую единственный способ вылечить сердечно-сосудистое заболевание — это операция.
Медицинская наука не стоит на месте, и операции на сердце становятся все более совершенными и высокотехнологичными. 30–35 лет назад в кардиологии начали развивать направление малоинвазивной хирургии — малотравматичных операций, которые проводятся без разреза грудной клетки и сопряженной с этим большой кровопотери, через миниатюрный прокол в бедренной артерии или на руке. Мы поговорили с российскими экспертами в области малоинвазивной хирургии об инновационных технологиях, которые делают такие операции возможными.
Тимур Эмвярович Имаев, доктор медицинских наук, руководитель лаборатории гибридных методов лечения сердечно-сосудистых заболеваний отдела сердечно-сосудистой хирургии ФГБУ НМИЦ кардиологии им. академика Е. И. Чазова МЗ РФ
Зачем нужны малоинвазивные операции на сердце и сосудах и как они осуществляются?
Малоинвазивные операции показаны в первую очередь тем пациентам, которым опасно проводить операции на открытом сердце — например, пожилым или с сопутствующими патологиями. Но сегодня во многих передовых медицинских центрах предпочтение таким процедурам отдают всегда, когда это возможно. У малоинвазивных вмешательств есть масса преимуществ. Главное, они гораздо менее травматичны для пациента, чем операции на открытом сердце, снижают риск осложнений. Они проводятся под местным, а не под общим наркозом; после них не остается заметных шрамов. И если после открытой операции пациента ждет несколько недель восстановления в больнице, после малоинвазивного вмешательства он в большинстве случаев отправляется домой на следующий день. Еще через несколько дней пациент возвращается к своей обычной жизни.
Малоинвазивные операции проводятся в современных рентгеноперационных. Тончайший инструмент хирурга вводится в сосуды пациента через миниатюрное отверстие в артерии — чаще всего бедренной. Далее хирург аккуратно доставляет инструмент до места в сосуде или сердце, которое нужно «починить». Чтобы видеть каждое движение своего инструмента внутри сосуда, хирург проводит операцию под контролем рентгена. Это те же рентгеновские лучи, с которыми каждый из нас встречался, делая снимки конечностей во время травм или флюорографию. Но чтобы видеть сосуды пациента изнутри, хирург предварительно вводит в кровь пациента контрастное вещество — с его помощью сосуды «подсвечиваются» и становятся заметными на снимке. Цель — обеспечить хирургу максимально точную навигацию и визуализацию, чтобы он мог произвести нужные манипуляции именно там, где необходимо.
Как появились малоинвазивные операции на сердце?
Главное техническое достижение, без которого ни одно малоинвазивное вмешательство не было бы возможным — это рентгеновские лучи. Их открыл профессор Вюрцбургского университета Вильгельм Конрад Рентген еще в 1895 году. Открытие произвело настоящий фурор как в научном мире, так и среди обывателей: возможность видеть насквозь казалось в то время чем-то невообразимым. Вскоре стала очевидна ценность новых лучей для медицины. Уже в 1896 году ученый и медик Владимир Бехтерев рассуждал: «…Раз стало известно, что некоторые растворы не пропускают лучи Рентгена, то сосуды мозга могут быть заполнены ими и сфотографированы in situ». In situ — латинская фраза, которая означает, что сосуды будут сфотографированы как есть, «на месте». Рассуждение Бехтерева можно считать предвестником малоинвазивных вмешательств. Но чтобы воплотить его в жизнь, понадобилось более 30 лет.
В 1929 году случился первый эксперимент с катетеризацией сердца под контролем рентгена. Немецкий врач Вернер Форсманн провел операцию прямо на себе, за что был уволен из клиники, в которой работал. Но в 1956 году он вместе с двумя другими учеными, доработавшими метод, получил Нобелевскую премию по медицине за «за открытие, связанное с катетеризацией сердца и патологическими изменениями в системе кровообращения».
Метод назвали ангиографией. Первоначально он использовался только для диагностики. Попытки использовать его для лечения и восстановления сосудов начали предприниматься только в 50–60-е годы XX века.
Эпоха расцвета эндоваскулярной хирургии началась в 90-е годы XX века и продолжается до сих пор. С каждым годом операции становятся все более высокотехнологичными, расширяется область их применения, уменьшаются риски для пациентов.
Какое оборудование помогает проводить такие операции на сердце?
Конечно же, обычного рентгеновского аппарата недостаточно, чтобы провести тончайшую операцию на сердце. Оборудование, которое находится в рентгеноперационной, называется ангиографическим комплексом.
Ангиографический комплекс помогает в режиме реального времени наблюдать за сосудами пациента и следить, как в них передвигается инструмент хирурга. Вот из чего состоит такая система:
- Незаменимая часть ангиографического комплекса — C-дуга. Такое название устройству дали из-за его формы: оно действительно напоминает букву «С». Именно C-дуга включает в себя рентгеновскую трубку и детектор — устройство, улавливающее рентгеновские лучи, которые «просвечивают» тело человека. На самых продвинутых системах детекторов может быть несколько. Современные C-дуги могут двигаться во всех плоскостях, вращаться на 360 градусов и перемещаться по специальным рельсам на потолке или штативу на полу операционной. Это позволяет вовремя сканировать область, интересующую хирурга.
- Подвижный операционный стол, на котором лежит пациент.
- Монитор с высоким разрешением, чтобы врач мог видеть мельчайшие детали процедуры.
- Интеллектуальное программное обеспечение. Именно оно превращает ангиографическую систему в такой надежный и многофункциональный комплекс. Например, специальные программы делают возможной гибридную визуализацию: если хирургу для точной работы недостаточно рентгеновского изображения, он может наложить его на КТ, УЗИ и МРТ-снимки, полученные ранее. Зачем это нужно? Дело в том, что три исследования — УЗИ, МРТ и рентген — позволяют видеть разные виды тканей человека. А совмещая снимки, врач получает наиболее полную картину.
Один из примеров заболеваний сердечно-сосудистой системы, которые можно вылечить с помощью ангиографического комплекса, — аневризма аорты, распространенная и опасная для жизни патология. Аорта — это самый крупный сосуд человека, а аневризма — это расширенный ее участок со слабой, тонкой стенкой. Опасность заболевания заключается в том, что оно может прогрессировать и приводить к осложнениям, самое опасное из которых — разрыв аорты. Без срочной операции разрыв может стать причиной смерти. Чтобы не допустить ухудшения состояния пациента, хирурги укрепляют стенки сосуда специальными устройствами — трубками из полиэстера и металла, которые называются стент-графтами. Стент-графт вводится через прокол в бедренной артерии, хирург «продвигает» его до аневризмы под контролем рентгена. Затем устройство раскрывают до необходимого размера и окончательно имплантируют в стенки аорты. Чтобы процедура прошла безошибочно и максимально безопасно для пациента, хирурги могут пользоваться технологиями для точной навигации внутри сосудов. Пример такой технологии — Philips VesselNavigator. Эта программа автоматически сегментирует и маркирует участки аорты, что значительно упрощает работу хирурга.
Существуют также инновации, которые позволят создавать индивидуальную динамическую карту коронарных сосудов для каждого пациента (технология Dynamic Coronary Roadmap). Карта называется динамической, поскольку во время операции она может адаптироваться к движениям сердца пациента, позволяя врачу действовать точнее и увереннее. Что самое важное, она помогает снижать использование контрастного вещества и оперировать пациентов, для которых раньше такие вмешательства были противопоказаны из-за хронических заболеваний почек.
Как технологии помогают готовиться к малоинвазивной операции на сердце и сосудах?
Планирование малоинвазивной операции — не менее важный этап, чем ее проведение. Ангиографический комплекс должен быть оснащен программным обеспечением, которое позволяет хирургу заранее знать все детали предстоящего вмешательства.
Ангиографическое изображение изначально двумерно. Но технологии позволяют врачам получать и 3D-картину. Например, решение Philips HeartNavigator воссоздает трехмерное изображение из ранее полученных наборов данных 2D-компьютерной томографии. Во время операции рентгеновское изображение накладывается на 3D-данные, и это дает врачу дополнительную информацию для повышения точности процедуры.
Алексей Викторович Азаров, кандидат медицинских наук, руководитель отдела эндоваскулярного лечения сердечно-сосудистых заболеваний и нарушения ритма, ведущий научный сотрудник ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М. Ф. Владимирского»
Как в малоинвазивных операциях применяется лазер?
Лазер — это источник очень узкого и мощного пучка света. Слово «лазер» образовано от английской аббревиатуры LASER — light amplification by stimulated emission of radiation, что означает «усиление света путем вынужденного излучения». Излучение лазера обладает высокой направленностью и большой плотностью энергии. Ее достаточно, чтобы воздействовать даже на твердые вещества. Область применения лазера очень широка — от обработки металла до хранения информации (пример последнего — DVD-плеер). В медицине используется особый вид лазера — эксимерный. Именно с его помощью проводят, например, лазерную коррекцию зрения.
Эксимерный лазер используется в малоинвазивной хирургии сосудов для борьбы с атеросклеротическими бляшками и другими патологиями, препятствующими нормальному кровотоку. Лазер буквально выпаривает лишнюю ткань в сосуде. Чтобы доставить лазер к проблемному месту, используется особый катетер, подключенный к оборудованию, которое запускает луч. Первый лазерный импульс достигает ткани за 135 миллиардных долей секунды. Луч воздействует непосредственно на поражение внутри сосуда и с каждым импульсом выпаривает пять нанометров ткани. Нескольких проходов лазерным катетером достаточно, чтобы удалить основную массу атеросклеротической бляшки.
Лазерная технология более успешна, чем ее альтернативы. В ряде клинических исследований показано, что возникающие во время проведения операций подобного рода осложнения составляют менее 3%, а технический успех процедуры — 95–97%. Это очень высокий показатель.
Современные технологии для малоинвазивных операций на сердце — настоящая революция в здравоохранении. Все самые важные технологические изменения в этой сфере произошли буквально за последние пару десятилетий. Новые разработки, делающие малоинвазивные операции более точными и безопасными, появляются каждый год. Сегодня некоторые специалисты считают, что примерно половину всех операций на сердце можно осуществлять без каких-либо разрезов — а значит, с минимальными рисками для пациентов. Это отличный пример того, как высокие технологии повышают качество жизни миллионов людей.
Читать далее:
Эйнштейн снова не прав и его главную теорию переписали: как это меняет мир
Опубликовано видео испытаний первого в мире винта с 11 лопастями