Słowa kluczowe : zastawka mitralna - zastawka aortalna - leczenie operacyjne |
Chirurgiczne leczenie nabytych zastawkowych wad serca - teraźniejszość i przyszłość Surgical treatment of valvular heart disease - the present and future |
Summary About 15% of all cardiac surgeries in adults are valve procedures. Despite the fact that the first successful valve surgery was performed almost a century ago, the search for the most efficient methods of treatment continues. Thanks to precise knowledge of the anatomy and function of the valve as well as great technological progress, surgical treatment of valvular heart disease is becoming more and more effective, and is characterized by better outcomes, both early and late. A review of currently used methods of valve surgery is presented in the study. Słowa kluczowe: zastawka mitralna, zastawka aortalna, leczenie operacyjne. Keywords: mitral valve, aortic valve, surgery.
Dr n. med. Marek Gemel, lek. Filip Klausa Leczenie chirurgiczne wad zastawkowych serca w Polsce stanowi obecnie 15% zabiegów przeprowadzanych w krążeniu pozaustrojowym. Pomimo zahamowania rozwoju wad zastawkowych na tle reumatycznym, dzięki udoskonaleniu diagnostyki, profilaktyki i leczenia, obserwuje się powolny wzrost liczby operacji nabytych wad zastawkowych. Zauważalnie zmienia się jednak ich etiologia na rzecz zmian degeneracyjnych i niedokrwiennych. Wcześniej dominowały wady zastawki mitralnej. Obecnie dwukrotnie częściej wykonuje się operacje na zastawce aortalnej. Wyraźnie wzrasta też wiek operowanych chorych. W ciągu ćwierćwiecza wzrósł on o około 15 lat. Związane jest to między innymi ze zjawiskiem starzenia się społeczeństwa. Ze względu na naturalne wielonarządowe obciążenia związane z procesem starzenia się chorzy tacy wymagają szczególnej uwagi oraz wyważonego ustalania wskazań do operacji. Chirurgia wad zastawkowych serca ma długą historię. Pierwszy udany zabieg poszerzenia zwężonej zastawki aortalnej u 26-letniego mężczyzny wykonał w 1913 roku Theodore Tuffier. W dziesięć lat po tym wydarzeniu, Cutler i Levine w Bostonie wykonują pierwsze skuteczne poszerzenie zwężonej zastawki mitralnej (1). Rozwój kardiochirurgii, a co za tym idzie chirurgii wad zastawkowych serca, był nierozerwalnie powiązany z rozwojem technologicznym oraz postępem nauk ścisłych. Następstwem tego było wprowadzenie w 1950 roku do leczenia techniki krążenia pozaustrojowego. W 1952 roku Charles Hufnagel umieszcza mechaniczną zastawkę koszyczkowo-kulkową w aorcie zstępującej u pacjenta z ciężką niedomykalnością zastawki aortalnej (2). Krótko po tym Chesesterman dokonuje pierwszej implantacji zastawki serca w pozycję mitralną. Duża liczba powikłań związanych ze stosowaniem w tamtych latach krążenia pozaustrojowego oraz wysoka śmiertelność po takich zabiegach zmusiła chirurgów do poszukiwania nowych, bezpieczniejszych metod leczenia wad zastawkowych serca. Dzięki temu w 1956 roku Charles Dubost wprowadza do chirurgii wad zastawki mitralnej wymyślony przez siebie walwulotom służący do poszerzania zwężonej zastawki mitralnej bez konieczności stosowania krążenia pozaustrojowego. Dalszy rozwój technologiczny aparatów do krążenia pozaustrojowego, zamieniający wielką machinę, jakim było pierwsze sztuczne płuco-serce (3), w niewielki aparat wyposażony w wysoko wydajny wymiennik ciepła oraz rozwój protekcji serca, farmakologii i technik znieczulania, spowodował poprawę wyników operacyjnego leczenia wad zastawkowych serca. Wprowadzanie nowoczesnych typów protez zarówno mechanicznych, jak i biologicznych spowodowało, że operacja wymiany jednej lub kilku zastawek w krążeniu pozaustrojowym na otwartym sercu stała się metodą bardzo popularną, stosowaną w większości ośrodków kardiochirurgicznych na całym świecie z dobrym efektem do dnia dzisiejszego. Sztuczne zastawki dostępne są na rynku od ponad 35 lat. Od tego czasu trwają poszukiwania idealnej protezy zastawkowej, która mogłaby z powodzeniem zastąpić ludzką zastawkę, umożliwić choremu jak najdłuższe przeżycie, zmniejszyć ryzyko powikłań związanych z jej wszczepieniem oraz zapewnić pacjentowi powrót do normalnej aktywności. Większość wszczepianych dziś protez spełnia kryteria takie jak trwałość, łatwość implantacji, obojętność chemiczna, cicha praca, dostępność oraz niewielkie ryzyko zapalenia wsierdzia po wszczepieniu. Obecnie w kardiochirurgii znajdują zastosowanie dwa rodzaje protez zastawkowych. Są to protezy mechaniczne i protezy biologiczne. Każda z tych grup ma swoje zalety lecz, niestety, nie jest również pozbawiona wad (4,5,6).
Tabela 1. Kryteria, jakie powinna spełniać idealna zastawka mechaniczna
Trwałość
Technika implantacji
Hemodynamika
Obojętność tkankowa
Protezy mechaniczne Konstrukcje zastawek mechanicznych opierają się na zasadzie różnicy ciśnień w czasie cyklu pracy serca. Cechą różniącą poszczególne typy stosowanych zastawek mechanicznych jest mechanizm otwarcia i zamknięcia. Protezy mechaniczne możemy podzielić ze względu na zastosowaną konstrukcję na trzy typy: kulowe, dyskowe i dwupłatkowe. Najpopularniejszą zastawką kulową była używana do niedawna zastawka Starr-Edwards, w której kulka umieszczona w specjalnej klatce zamyka lub otwiera ujście zastawkowe (rycina 1).
Rycina 1. Zastawka Starr-Edwards
W zastawkach dyskowych specjalny mechanizm zawiasowy powoduje w wyniku różnicy ciśnień poruszanie się dysku w jednej osi. Przedstawicielem najnowszej generacji tych zastawek jest zastawka Medtronic-Hall (rycina 2).
Rycina 2. Zastawka dyskowa Medtronic Hall
Trzeci typ zastawek mechanicznych to zastawki dwupłatkowe. W zastawkach tych dwa płatki mocowane w specjalnych zawiasach cylindrycznych umieszczonych od strony napływu krwi powodują zamykanie się bądź otwieranie ujścia zastawkowego. Przedstawicielem tego typu protez jest zastawka St. Jude Medical (rycina 3).
Rycina 3. Zastawka dwupłatkowa St. Jude Medical
Wynalezienie przez Boroksa w 1969 roku węgla aktywowanego jako materiału do pokrycia sztucznych zastawek mechanicznych oraz coraz nowsze rozwiązania konstrukcyjne pozwoliły w dużym stopniu ograniczyć ryzyko zatorowości oraz zwiększyć ich trwałość. Reasumując, zaletą zastawek mechanicznych jest ich trwałość oraz praktycznie nieograniczone czasowo niezawodne działanie, a co za tym idzie mniejsza konieczność wykonywania reoperacji. Wadą natomiast jest potrzeba stałej antykoagulacji, wiążącej się z ryzykiem występowania incydentów zakrzepowo-zatorowych oraz krwawień.
Tabela 2. Podział funkcjonalny niedomykalności mitralnej (15)
Klasa niedomykalności I II III
A B
Przyczyna
Dylatacja pierścienia, uszkodzenie płatków (np. perforacja).
Patologia mięśni brodawkowatych (np. wydłużenie, pęknięcie).
Dysfunkcja lewej komory serca, skrócenie aparatu podzastawkowego oraz strun ścięgnistych, zrośnięcie komisur lub strun ścięgnistych.
Podczas rozkurczu Podczas skurczu
Protezy biologiczne Protezy biologiczne dzielimy ze względu na rodzaj materiału z którego są wykonywane. Wyróżniamy:
Rycina 4. Typy zastawek biologicznych
W przypadku protez biologicznych prowadzone badania miały na celu poprawę ich trwałości i odporności zarówno mechanicznej, jak i biologicznej. Uzyskano to dzięki nowym metodom utrwalania materiału biologicznego używanego do produkcji zastawek biologicznych, który umożliwił zachowanie struktury przestrzennej łańcuchów kolagenowych. Stosowanie środków mających wpływać na zmniejszenie odkładania się związków wapnia oraz hamowanie procesów enzymatycznych syntezy kryształów hydroksyapatytu powoduje wydłużenie czasu prowadzącego do degeneracji płatków, a zatem do przedłużenia ich działania bez konieczności reoperacji (7,8).
Rycina 5. Podział funkcjonalny niedomykalności mitralnej
Jedną z najważniejszych zalet protez biologicznych jest możliwość rezygnacji z leczenia przeciwzakrzepowego. Okupione jest to niestety mniejszą ich trwałością. Ryzyko reoperacji związane z degeneracją zastawki biologicznej jest dość znaczne, szczególnie u pacjentów w młodym wieku. Wybór protezy zastawkowej zgodnie z zaleceniami Amerykańskiego Towarzystwa Kardiologicznego (ACC), i Amerykańskiego Stowarzyszenia Serca (AHA) (9) jest w przypadku zastawek mechanicznych związany z:
Zastawki biologiczne wybieramy wtedy, gdy:
Wydaje się, że chirurgia wad zastawkowych doczekała się w ciągu ostatnich dziesięciu lat zastawki łączącej zalety zarówno protez mechanicznych, jak i biologicznych. Jest nią zastawka bezstentowa, której pierwowzorem były homografty (10,11). Do niekwestionowanych zalet tych protez zaliczyć możemy bardzo dobre parametry hemodynamiczne związane z brakiem stelażu ograniczającego powierzchnię przepływu przez zastawkę (możliwość zastosowania jej np. w chirurgii zastawki aortalnej przy małym rozmiarze pierścienia natywnej zastawki, a więc uniknięcia tzw. patient prosthesis mismatch, czyli nieadekwatności rozmiaru zastawki do masy ciała pacjenta), minimalizację powikłań zatorowo-zakrzepowych (ze względu na brak konieczności stosowania antykoagulacji) oraz przewidywany długi czas działania, wolny od zmian degeneracyjnych na zastawce (związany z nowymi technologiami produkcji). Wadami stosowania protez bezstentowych są długi czas i skomplikowana technika implantacji, a także w mniejszym stopniu konieczność przeprowadzenia kontroli działającej sztucznej zastawki śródoperacyjnym badaniem echokardiograficznym. Chirurgia zastawki mitralnej Początki chirurgicznego leczenia zastawki mitralnej wiążą się z operacjami oszczędzającymi. Były to komisurotomie zamknięte, podczas których podstawowym "narzędziem" był palec chirurga. W chwili obecnej wybór sposobu operacyjnego leczenia zastawki mitralnej zależy od jej patologii, a także od preferencji chirurga. W większości przypadków wykonuje się zabieg wymiany zastawki na sztuczną protezę mechaniczną bądź biologiczną. Podczas zabiegów tego typu dąży się do możliwie jak największego zachowania aparatu podzastawkowego, zabezpieczającego przed rozstrzenią lewej komory serca oraz zwiększającego przeżywalność pooperacyjną (12,13,14). Coraz większą popularnością cieszą się obecnie zabiegi naprawcze na zastawce mitralnej. Uzyskiwane obiecujące wyniki bliskie i odległe tych zabiegów są efektem dokładnego poznania anatomii zastawki przedsionkowo-komorowej lewej. W skład tzw. mitralnego aparatu zastawkowego wchodzą:
Do pierścienia włóknistego, który jest elementem szkieletu serca będącego główną strukturą podporową, przyczepione są płatki zastawki. Wyróżnia się płatek przedni oraz zwykle większy płatek tylny. Powierzchnia lewego ujścia przedsionkowo-komorowego wynosi odpowiednio 6,5 cm u kobiet i 8 cm u mężczyzn. Zarówno pierścień, jak i sama zastawka nie są symetryczne. Jej oś długa wynosi 5 cm, a oś krótka 4 cm. Struny ścięgniste zbudowane z tkanki łącznej włóknistej odchodzą od mięśni brodawkowatych lub od beleczek mięśniowych lewej komory i wnikają w blaszki wsierdzia zastawki od strony komór. Wyróżnia się trzy typy strun ścięgnistych. Największe, tzw. struny pierwszorzędowe przyczepione są do płatków w pobliżu ich brzegu. Mniejsze struny drugo- i trzeciorzędowe przyczepione są bardziej obwodowo i poniżej strun pierwszorzędowych. W komorze lewej występują dwa mięśnie brodawkowate: przedni (lub przednio-boczny) i tylny (lub tylno-przyśrodkowy). Z reguły mięśnie brodawkowate unaczynione są przez pojedyncze naczynie krwionośne, a zatem są podatne na niedokrwienie. Mięsień tylno-przyśrodkowy unaczyniony jest przez tętnicę wieńcową prawą lub okalającą w zależności od typu unaczynienia. Natomiast mięsień przednio-boczny zaopatruje tętnica okalająca, rzadziej tętnice skośne. Ze szczytu mięśni brodawkowatych odchodzą struny ścięgniste. Na prawidłowe funkcjonowanie zastawki mitralnej ma również wpływ prawidłowa geometria lewej komory serca. Wszelkie stany powodujące zmiany położenia mięśni brodawkowatych względem siebie mogą powodować restrykcje płatków i w efekcie niedomykalność zastawkową. Wszystkie elementy budowy zastawki mitralnej współpracują ze sobą w celu prawidłowego i całkowitego zamknięcia się ujścia przedsionkowo-komorowego lewego podczas skurczu serca. Tak dobra znajomość anatomii zastawki dwudzielnej pozwoliła na wprowadzenie przez Carpentiera segmentarnej analizy budowy oraz podziału funkcjonalnego jej niedomykalności (15). Pozwala to precyzyjnie klasyfikować poszczególny typ patologii i odpowiednio do tego planować strategię zabiegu operacyjnego (16). Wyróżnia się kilka technik operacyjnych w plastyce zastawki mitralnej Plastyka pierścienia zastawkowego. W czasie tego zabiegu dąży się do zmniejszenia powierzchni ujścia zastawki mitralnej przez zmniejszenie wymiaru poprzecznego i pionowego pierścienia zastawkowego. Można to osiągnąć zakładając szwy ściągające w okolicy komisur lub użyć dostępnych na rynku w wielu rodzajach sztucznych pierścieni mitralnych: sztywnych, półsztywnych lub miękkich, otwartych bądź zamkniętych (rycina 6 ).
Rycina 6. Typy sztucznych pierścieni mitralnych
Wprowadzenie do plastyki zastawki, nowych, asymetrycznych pierścieni z geometrią przestrzenną 3-D typu Carpentier-McCarthy-Adams IMR ETIlogix i EdwardsGeoForm dało jeszcze lepsze, pooperacyjne efekty hemodynamiczne, stwierdzone we wczesnych badaniach echokardiograficznych. Zabiegi na płatkach. Zabiegi te wykonuje się w celu zmniejszenia lub powiększenia płatków zastawki, powodując ich prawidłową koaptację. W celu powiększenia płatka można użyć łaty z osierdzia chorego. Nadmiar płatków można usunąć metodą resekcji czworokątnej bądź klinowej. Bezpiecznie można usunąć 1/5 powierzchni płatka przedniego i 1/3 powierzchni płatka tylnego. W przypadku plastyki płatków zastawki mitralnej trzeba uważać, aby nie doprowadzić do wpadania przedniego płatka w światło lewej komory, a przez to zwężenia drogi odpływu lewej komory serca. W tym przypadku można zastosować, tzw. ześlizgową plastykę płatka tylnego (rycina 7).
Rycina 7. Ześlizgowa plastyka płatka tylnego (23)
W przypadku chorych w ciężkim stanie z bardzo dużym ryzykiem operacyjnym można wykonać zabieg zszycia płatków metodą edge-to-edge (rycina 8).
Rycina 8 Metoda edge-to-edge plastyki płatków (24)
Zabiegi na strunach ścięgnistych i mięśniach brodawkowatych W zależności od patologii wyróżnia się zabiegi polegające na skróceniu strun ścięgnistych poprzez:
W przypadku skrócenia strun ścięgnistych można wymienić je na tzw. sztuczne struny ścięgniste zbudowane z politetrafluoroetylenu (17). Kluczowym etapem zabiegu operacyjnego jest przeprowadzenie prawidłowego pomiaru długości wszczepianych nici, aby otrzymać prawidłową koaptację płatków. Dobre wyniki odległe plastyk zastawki mitralnej powodują, że ta technika operacyjna staje się coraz bardziej popularna w oddziałach kardiochirurgicznych na całym świecie, a w niektórych przypadkach należy wręcz uznać ją za metodę z wyboru. U chorych z nawet bardzo zaawansowaną, objawową niedomykalnością i upośledzoną czynnością lewej komory zabiegi plastyki mitralnej są możliwe, gdyż zostaje zachowana czynność lewej komory serca sprzed operacji. Jest to efekt oszczędzenia mitralnego aparatu zastawkowego, który jako integralna część lewej komory utrzymuje jej geometrię i zapewnia prawidłową funkcję jej mięśnia (18). Odrębnym zagadnieniem w przypadku zabiegów na zastawce dwudzielnej staje się wybór rodzaju dostępu do pola operacyjnego. W ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem cieszy się chirurgia małoinwazyjna. Ograniczenie wielkości cięcia wraz z unikaniem przecinania struktur kostnych pozwala na szybszy powrót chorego do normalnej aktywności fizycznej. Najczęściej wykonuje się prawostronną minitorakotomię. Pierwsze zabiegi naprawy zastawki z takiego dostępu wykonano w 1996 roku w USA, Malezji i RFN. Rozwój technik endowizyjnych i instrumentarium endoskopowego pozwolił na osiągnięcie dobrych wyników leczenia wady mitralnej tą metodą, które dziś stają się porównywalne z wynikami zabiegów przeprowadzonych metodą klasyczną (19). Każdą operację naprawy zastawki mitralnej należy skontrolować śródoperacyjną echokardiografią przezprzełykową. Pamiętać jednak należy o tym, że jest to tylko ocena patologii zastawki i wyniku leczenia operacyjnego, ponieważ kwalifikacja do takiego zabiegu nie odbywa się na sali operacyjnej, gdzie warunki hemodynamiczne w sercu są zmienione między innymi wskutek leków stosowanych podczas znieczulenia chorego. Kwalifikacja do zabiegu odbywa się na podstawie wcześniej wykonanych przez kardiologa badaniach diagnostycznych w tym przezklatkowych i przezprzełykowych badaniach echokardiograficznych (20). Chirurgia zastawki aortalnej U większości dorosłych chorych ze zwężeniem ujścia tętniczego lewego jedynym skutecznym sposobem leczenia jest wymiana zastawki aortalnej. Wykonanie przezskórnej walwulotomii balonowej można rozważyć wyłącznie u pacjentów w młodym wieku. Zdecydowanie większe możliwości wyboru techniki operacyjnej występują w przypadku leczenia niedomykalności aortalnej. Kompleks zastawki aortalnej składa się z trzech płatków oraz trzech zatok Valsalvy ograniczonych łączem opuszkowo-aortalnym, tzw. sino-tubular junction. W skład tego kompleksu wchodzi także fragment lewej komory serca, tzw. kurtyna aortalna, a także początkowy fragment aorty wstępującej. Wydaje się zatem, że naturalną drogą operacji zastawki aortalnej jest umożliwienie funkcjonowania całego kompleksu aortalnego, w szczególności zaś opuszki aorty (rycina 9).
Rycina 9. Schemat budowy zastawki aortalnej (25)
Leczenie chirurgiczne chorobowo zmienionej zastawki aortalnej możemy podzielić na:
Podobnie jak w przypadku chirurgicznych metod leczenia wad kompleksu mitralnego, również w przypadku zabiegów w obrębie zastawki aortalnej zaobserwować można wyraźną tendencję ograniczania, w miarę możliwości, implantacji protez zastawkowych na rzecz zwiększania liczby wykonywanych zabiegów naprawczych (21). Po raz kolejny podkreślić należy wagę dokładnej analizy echokardiograficznej zarówno przed, jak i śródoperacyjnej, mającej istotny wpływ na wynik leczenia operacyjnego. Przykładem nowego podejścia do zabiegów chirurgicznych aorty, traktujących kompleks aortalny jako funkcjonalną i anatomiczną całość, są operacje tętniaków aorty. Tradycyjną, powszechną metodą leczenia jest zabieg Bentalla, polegający na wszczepieniu konduitu, czyli mechanicznej protezy zastawkowej połączonej z protezą dakronową aorty z jednoczasowym przeszczepieniem ujść tętnic wieńcowych. Coraz częściej jednak wykonuje się zabiegi odtwarzające budowę kompleksu aortalnego, czy to przez zastosowanie odpowiednio ukształtowanych protez lub technik oszczędzających własną zastawkę pacjenta z odtworzeniem zatok wieńcowych (technika Yacouba i Davida) (22) (rycina 10).
Rycina 10. Konduit aortalny odwzorowujący kształt opuszki aorty (26)
W ciągu ostatnich lat metody chirurgicznego leczenia nabytych wad zastawkowych są najszybciej rozwijającą się gałęzią kardiochirurgii na świecie. Postęp związany z udoskonaleniem konstrukcji protez zastawkowych, nowe techniki operacyjne, a także coraz dokładniejsze metody obrazowania aparatu zastawkowego umożliwiają coraz skuteczniejsze leczenie, poprawiają rokowanie pooperacyjne oraz podnoszą komfort życia pacjenta po operacji.
Rycina 11. Założenia operacji Yacouba i Davida (plastyka opuszki aorty z zachowaniem zastawki własnej chorego (26)
Rycina 12. CHIRUGIA ZASTAWKI AORTALNEJ
Adres do korespondencji: Piśmiennictwo:
Autor: Marek Gemel, Filip Klausa
|