Наружная контрпульсация: неинвазивный подход к лечению больных с хронической ишемической болезнью сердца

Бокерия Л.А., Ермоленко М.Л., Байрамукова М.Х., Шинбаева Н.А. НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. Москва

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) остается ведущей причиной инвалидизации и смертности взрослого населения во всем мире. Несмотря на успехи традиционных методов медикаментозного и хирургического лечения ишемической болезни, остается целый ряд больных стенокардией, у которых эти методы малоэффективны, неадекватны или их невозможно применить. Это предопределило актуальность разработки новых методов лечения, таких как: лазерная трансмиокардиальная реваскуляризация, применение клеточных технологий и препаратов, изменяющих метаболизм миокарда и т.д. Одним из новых, наиболее интересных, неинвазивных подходов является метод наружной контрпульсации (НКП).

Началом развития теоретических предпосылок применения контрпульсации можно считать конец 50-х годов. НКП изучалась как средство вспомогательного кровообращения при кардиогенном шоке, являясь альтернативой внутриаортальной контрпульсации, позволяла добиваться повышения перфузионного давления в коронарных артериях во время диастолы и снижения сопротивления сердечному выбросу во время систолы. Практическое использование метода НКП было проведено в 1965 г. в многоцентровом исследовании при лечении кардиогенного шока у 8 больных с инфарктом миокарда [1]. Применяя данный метод, удалось достигнуть повышения выживаемости до 45%, что было значимо выше обычной выживаемости при кардиогенном шоке (10-20%).

Использовать НКП, с целью лечения пациентов со стенокардией, было предложено Banas в 1973 году [2]. У всех больных отмечалось уменьшение функционального класса стенокардии и снижение потребности в медикаментозной терапии. Дальнейшие исследования подтвердили эффективность НКП в лечении больных с ИБС [3,4].

Появление высоких технологий позволило модифицировать аппарат так, чтобы выполнять последовательное сжатие артерий нижних конечностей в столь малые отрезки времени как диастола; после чего процедура стала называться усиленной НКП. Применение режима «секвенциальной» компрессии обеспечивает большее повышение диастолического давления в аорте и отчетливое снижение энергетических затрат миокарда в систолу [5].

Самым крупным исследованием возможностей НКП у пациентов с ишемической болезнью сердца можно считать завершившееся в 1999 году многоцентровое, двойное слепое, плацебоконтролируемое, рандомизированное исследование MUST-EECP (Multicenter study of enhanced external counterpulsation), проводившееся в семи университетских медицинских центрах [6]. Его целью было определение эффективности и безопасности использования НКП у данной категории больных. У 139 пациентов со стенокардией было показано увеличение толерантности к нагрузке, времени возникновения депрессии ST во время тредмил-теста, снижение количества эпизодов стенокардии и дозы принимаемых нитратов. При проведении НКП положительного эффекта удаётся достигнуть у 80-81% пациентов. Механизмы, за счёт которых происходит подобное улучшение, остаются не до конца ясными. НКП может уменьшить симптомы болезни, посредством улучшения эндотелиальной функции, усиления функции левого желудочка и периферических эффектов, схожих с теми, которые наблюдаются при постоянной физической нагрузке. Последние научные работы свидетельствуют, что регулярное искусственное увеличение диастолического давления ведёт к высвобождению различных факторов роста и стимулирует ангиогенез в коронарном русле [7-11].

Теоретические предпосылки использования НКП позволяют предположить, что для достижения необходимого эффекта хотя бы одна из коронарных артерий не должна быть значимо стенозирована [4]. Развитие коллатералей, обусловленное повышением диастолического давления при проведении НКП, не будет столь эффективным, если это давление не повысится в дистальной части коронарных артерий из-за их стеноза. В ряде работ показано, что наиболее полный эффект лечения методом НКП достигается у больных с одно- и двухсосудистым поражением. Исходя из этого, можно ожидать, что метод наружной контрпульсации может использоваться для лечения пациентов, прошедших аортокоронарное шунтирование (АКШ) по поводу трёхсосудистого поражения[12,13].

Незначительное количество публикаций по данной тематике даёт возможность проводить дальнейшее исследование эффективности использования НКП у этой категории больных. Неинвазивные воздействия на гемодинамику с помощью механических устройств для лечения хронической ИБС в клинической практике в нашей стране не использовались. В отечественной литературе до настоящего времени не было сообщений о применении метода наружной контрпульсации при ишемической болезни сердца.

Материал и методы

В исследование включено пятнадцать больных с документированным по данным коронарографии гемодинамически значимым поражением коронарных артерий. Это пациенты с выраженной клиникой стенокардии, рефрактерной к обычной антиангинальной терапии, у которых шунтирование коронарных артерий технически не представляется возможным, либо возобновляется клиника стенокардии после хирургического лечения ИБС, а также в качестве подготовки к АКШ. Для определения показаний и противопоказаний к применению метода больным проводилось: ЭКГ, трансторакальная ЭХО-КГ, дуплексное сканирование брахиоцефальных сосудов и сосудов нижних конечностей, тредмил-тест, сцинтиграфия миокарда, коронарография, определение реологических свойств крови.

Таблица 1. Характеристика пациентов

В соответствии с рекомендациями MUST-EECP, из исследования исключались пациенты с выраженной декомпенсированной сердечной недостаточностью; с аортальной недостаточностью; с не корригированной артериальной гипертензией выше 180/100 мм. рт. ст., пациенты с имплантированным электрокардиостимулятором; с аритмиями, которые могут повлиять на синхронизацию контрпульсации с ЭКГ (фибрилляция предсердий, частая экстрасистолия); с оклюзирующими заболеваниями периферических сосудов нижних конечностей; с геморрагическим диатезом или существенными коагулопатиями, принимающие непрямые антикоагулянты (протромбиновое время более 15 секунд, МНО более 2,0); с флебитом и/или тромбофлебитом в анамнезе; больные, которым проводились до исследования интервенционные вмешательства в пределах 2 недель.

Тяжесть стенокардии оценивали по классификации Канадского общества кардиологов. Больные (13 мужчин и 2 женщина) страдали хронической стабильной стенокардией I–III ФК. Характеристика пациентов представлена в таблице № 1. Средний возраст больных составил 54,3 лет (40 – 64). Десять пациентов перенесли инфаркт миокарда, четверо – ТЛБАП, четверо — АКШ. Двое пациентов имели сердечную недостаточность (I ФК по NYHA) с систолической дисфункцией левого желудочка и фракцией выброса 40% и 41%.

Процедуры наружной контрпульсации проводились на модели TS3 кардиотерапевтического комплекса EECP Therapy System (Vasomedical Inc., США).

На ноги пациента накладываются манжеты, в которые во время диастолы с высокой скоростью нагнетается воздух с субатмосферным давлением. Синхронизация с ЭКГ проводится таким образом, чтобы ретроградная пульсовая волна достигала корня аорты к полному смыканию створок аортального клапана (рис. № 1). Каждая манжета разделена на три части, обхватывающие соответственно икры, нижнюю треть бедра и верхнюю треть бедра с захватом ягодиц, которые надуваются последовательно от дистальных отделов к проксимальным. Это приводит к ретроградному артериальному кровотоку и к увеличению диастолического давления в аорте, что в свою очередь ведёт к повышению коронарного перфузионного давления и усилению кровоснабжения миокарда. Также происходит увеличение венозного возврата к правым отделам сердца. Мгновенное выкачивание воздуха из манжет в пресистолу желудочков снижает сосудистое сопротивление и, следовательно, уменьшает работу сердца.

Рисунок.1 Принцип действия НКП

Лечение НКП проводилось в течение часа, ежедневно, курсом от 24 до 35 процедур. Во время каждого сеанса острые гемодинамические эффекты НКП, определенные как соотношение максимального диастолического давления к систолическому (коэффициент эффективности НКП) измерялись с помощью пальцевой плетизмографии. Применялось давление в манжетах примерно 220 – 300 мм. рт. ст., так чтобы индекс D\S (отношение пика диастолической амплитуды к пику систолической амплитуды) был от 1,1 до 2,0.

Анализ эффективности терапии проводился на основании оценок состояния врачами и пациентами, а также с учетом влияния НКП на такие показатели, как количество приступов стенокардии в неделю, среднее потребление короткодействующих нитратов в неделю, качество жизни пациента, функциональный класс стенокардии. Больных просили зафиксировать частоту и длительность приступов стенокардии, а также количество доз принимаемого нитроглицерина до начала лечения и после проведенного курса НКП. Качество жизни оценивалось с помощью анкеты на основе SF-36tm.

Все пациенты выполняли тест с нагрузкой, согласно протоколу Брюса до и после курса лечения. Оценка эффективности лечения проводилось согласно следующим критериям: прирост продолжительности нагрузки, время до развития депрессии сегмента ST на 1 мм, двойное произведение на пике нагрузки, толерантность к физическим нагрузкам.

Для оценки перфузии миокарда левого желудочка больным выполнялась однофотонная эмиссионная компьютерная томография с Тс-тетрофосмином (ОФЭКТ) до и после курса лечения по стандартному однодневному протоколу: нагрузка (велоэргометрия) – покой.

Безопасность оценивалась по наблюдениям за побочными эффектами во время проведения процедуры НКП и в течение всего курса лечения.

Возможные осложнения

Во время установки катетера можно повредить или рассечь бедренную артерию, а в период проведения контрпульсации возникают такие неблагоприятные последствия:

• эмболия сосудов головного или спинного мозга, почек, органов пищеварения,
• разрыв аорты,
• нарушение кровотока в конечностях,
• тромбоз,
• сепсис,
• попадание газа в кровь через просвет баллончика.

Неправильно заведенный катетер может закупорить подключичную или почечную артерию, а некорректный режим работы аппарата приводит к ухудшению внутрисердечной и системной гемодинамики.

Результаты

У всех пациентов (100%) отмечено уменьшение симптомов ИБС. Отмечены существенные изменения в частоте, длительности и тяжести стенокардии. Оценка функционального класса стенокардии проводилась дважды в ходе исследования: до начала терапии и после курса лечения. В результате применения НКП среднее значение ФК стенокардии существенно снизилось (от 2,3 до 1,07). К концу курса лечения НКП шестеро (40%) больных были переведены в I ФК, пятеро (33,3%) — во II ФК, у четверых (26,7%) – приступов стенокардии не наблюдалось вообще (рис. № 2).

Рисунок 2. Распределение больных по ФК до и после лечения

Результаты исследования показали, что на фоне лечения НКП статистически достоверно и планомерно от недели к недели снижалось количество приступов стенокардии (с 15,7 до 5,2) и доз принимаемого нитроглицерина (с 22,4 до 6,3 таблеток).

Все больные отмечают улучшение качества жизни, как в отношении общего бала, так и в результатах физических и эмоциональных параметров.

В ходе исследования было установлено значительное повышение толерантности к физическим нагрузкам и общей продолжительности нагрузочной пробы. Стандартным критерием антиишемического эффекта является время до появления депрессии сегмента ST на 1 мм. Нами выявлен достоверный прирост данного показателя.

В таблице №2 отражены результаты нагрузочных тестов до и после лечения.

Таблица 2. Результаты нагрузочных тестов до и после лечения

По данным сцинтиграфии миокарда, после курса лечения отмечается уменьшение площади и выраженности поражения миокарда в виде уменьшения стресс-индуцированной ишемии и размера дефекта перфузии миокарда на нагрузке.

Процедуры переносились хорошо, все больные завершили курс лечения. Серьезных клинических осложнений связанных с применением НКП в процессе исследования не отмечалось. Однако наблюдались побочные эффекты, связанные с воздействием прибора: гиперемия, парестезии и боли в ногах во время процедуры.

Обсуждение

Несколько исследований показали благоприятные клинические эффекты, связанные с НКП: уменьшение количества приступов стенокардии [5,14-17] и потребности в нитратах [14-16], повышение толерантности к физическим нагрузка [3,12,14,16,18,19], благоприятное психологическое воздействие и улучшение качества жизни [20,21], также как и увеличение времени развития стресс-индуцированной депрессии ST-сегмента, сопровождающееся уменьшением дефекта перфузии миокарда [17,18].

Существенное изменение симптоматики ИБС схоже с результатами предыдущих исследований, причем мы отметили, что наибольшее улучшение после лечения отмечалось при исходно более тяжелом состоянии больного (III ФК стенокардии).

В нашем исследовании отмечается значительное повышение толерантности к физическим нагрузкам, в то время как двойное произведение изменялось мало, в основном благодаря уменьшению максимального АД. Этот факт подтверждает то, что НКП, также как и физические упражнения, вызывает уменьшение периферического сосудистого сопротивления. Периферические эффекты могут быть особенно важными для симптоматического улучшения, наблюдаемого у пациентов без свидетельства об усилении перфузии миокарда после НКП [22]. Так, у большинства пациентов улучшение самочувствия отмечалось уже после 6 –12 процедуры.

Увеличение времени нагрузочного теста и повышение толерантности к физическим нагрузкам после НКП сходно с данными, полученными при испытании MUST-EECP.

Чем особенный аппарат для проведения контрпульсации

Устройство для процедуры – Lumenair. Это уникальный аппарат, использующийся для проведения этой методики лечения. Главными особенностями процедуры называют ее неинвазивность, атравматичность и безопасность.

Оснащение для проведения УНКП

Для этой терапии не нужно проводить операции, делать разрезы и длительное время пить таблетки. Правильно выполненный курс процедур значительно улучшает состояние больного. Клинические исследования дали хорошие результаты, которые говорят о высокой эффективности.

Выделяют несколько возможных механизмов положительного действия УНКП:

1. Усиление тока во время диастолы.
2. Динамическое изменение факторов нейрогуморальной регуляции.
3. Влияние и изменение функционирования камер сердца – желудочков.

Кроме того, возможен так называемый «эффект плацебо». Эти механизмы не являются подтвержденными. Вероятность этих гипотез не подтверждена. Но уже ясно, что результативность метода высока.

Работа аппарата контролируется компьютером. Благодаря этому полностью исключается вероятность ошибок при проведении.

Выводы

Наружная контрпульсация является эффективной неинвазивной, амбулаторной процедурой, вызывающей выраженное уменьшение частоты и длительности приступов стенокардии, увеличение переносимости физических нагрузок, улучшение качества жизни больных ИБС, а при использовании ее после операций на коронарных артериях – улучшающей результаты хирургических вмешательств.

Точное следование рекомендациям MUST-EECP позволяет избежать нежелательных осложнений и делает НКП безопасной для пациента.

Методика установки

Введение катетера с баллоном происходит через артерию бедра, затем его продвигают до отхождения левой подключичной артерии. Эту длину нужно измерить предварительно в ходе рентгеновского или УЗИ обследования. Затем катетер фиксируется и подключается к аппарату ВАБК.

Если доступ через бедренную артерию выполнить нельзя, то баллон заводят в восходящую часть или дугу аорты.

Это требует проведения специальной операции, так как рассекается грудина, при удалении (также хирургическим путем) восстанавливается ее целостность.

Смотрите на видео о внутриаортальной балонной контрпульсации:

Список литературы

1. Soroff HF. Birtwell WC. Giron F et al. Support of systemic circulation and left ventricular assist by synchronous pulsation of extramural pressure. Surf; Forum. 1965:16:148-150. 2. Banas JS Brilla A. Levine HJ: Evaluation of external counterpulsation for the treatment of angina pectoris. Am J Cardiol 1973:31:118 3. Lawson WE, Hui JCK, Zheng ZS, et al. Improved exercise tolerance following enhanced external counterpulsation: Cardiac or peripheral effect. Cardiology 1996;87:271-275. 4. Lawson WE, Hui JCK, Zheng ZS, et al. Can angiographic findings predict which coronary patients will benefit from enhanced external counterpulsation? The American Journal of Cardiology 1996;77:1107-1109 5. Zheng ZS, Yu L, Kambic H, et al. New sequential external counterpulsation for the treatment of acute myocardial infarction. Transactions of the American Society of Artificial Internal Organs 1984;8(4):470-477 6. Arora RR, Chou TM, Jain D, et al. The Multicenter study of enhanced external counterpulsation (MUST-EECP): Effect of EECP on exercise-induced myocardial ischemia and anginal episodes. The Journal of the American College of Cardiology 1999;33(7):1833-1840. Feldman AM. Enhanced External Counterpulsation: Mechanism of Action. Clinical Cardiology. 2002 Dec;25(12 Suppl 2):II11-15. 7. Masuda D, Fujita M, Nohara R, Matsumori A, Sasayama Sh. Improvement of oxygen metabolism in ischemic myocardium as a result of enhanced external counterpulsation with heparin pretreatment for patients with stable angina. Heart Vessels (2004) 19:59-62 8. Bagger PJ, Roger J.C., Koutroulis G, Nihoyannopoulos P. Effect of Enhanced External Counterpulsation on Dobutamine-Induced Left Ventricular Wall Motion Abnormalities in Severe Chronic Angina Pectoris. Am J Cardiol 2004;93:465–467 9. Masuda D, Nohara R, Kataoka K et al. Enhanced external counterpulsation promotoes angiogenesis factors in patients with chronic stable angina. Circulation 2001; 104; II445. 10. Soran O, Fleishman B, Demarco T, et al Enhanced external counterpulsation in patients with heart failure: a multicenter feasibility study. Congest Heart Fail. 2002 Jul-Aug;8(4):204-8, 227 11. Wu GF, Qiang SZ, Zheng ZS, et al. A neurohormonal mechanism for the effectiveness of enhanced external counterpulsation. Circulation 1999;100(18):I-832. 12. Lawson W, Hui J, Guo T, et al Prior revascularization increases the effectiveness of enhanced external counterpulsation. Clinical Cardiology 1998;21:841-844. 13. Lawson WE, Hui JCK, Oster ZH, et al. Enhanced external counterpulsation as an adjunct to revascularization in unstable angina. Clinical Cardiology 1997;20:178-180. 14. Lawson WE, Hui JCK, Soroff HS, et al. Efficacy of enhanced external counterpulsation in the treatment of angina pectoris. The American Journal of Cardiology 1992;70:859-862. 15. Lawson WE, Hui JCK, Zheng ZS, et al. Can clinical findings predict which patients will benefit most from enhanced external counterpulsation? Journal of Investigative Medicine 1995;43(5):392A. 16. Lawson WE, Hui JC, Cohn PF. Long-term prognosis of patients with angina treated with enhanced external counterpulsation: five-year follow-up study. Clinical Cardiology. 2000;23(4):254-258. 17. Stys TP, Lawson WE, Hui JC, Fleishman B, Manzo K, Strobeck JE, Tartaglia J, Ramasamy S, Suwita R, Zheng ZS, Liang H, Werner D. Effects of enhanced external counterpulsation on stress radionu clide coronary perfusion and exercise capacity in chronic stable angina pectoris. Am J Cardiol. 2002 Apr 1;89(7):822-4. 18. Masuda D, Nohara R, Hirai T, Kataoka K, Chen LG, Hosokawa R, Inubushi M, Tadamura E, Fujita M, Sasayama S. Enhanced external counterpulsation improved myocardial perfusion and coronary flow reserve in patients with chronic stable angina; evaluation by(13)N-ammonia positron emission tomography.Eur Heart J. 2001 Aug;22(16):1451-8 19. Urano H, Ikeda H, Ueno T, et al Enhanced external counterpulsation improves exercise tolerance, reduces exercise-induced myocardial ischemia and improves left ventricular diastolic filling in patients with coronary artery disease. Journal of the American College of Cardiology. 2001;37(1):93-99 20. Fricchione GL, Jaghab K, Lawson WE, et al. Psychosocial effects of enhanced external counterpulsation in the angina patient. Psychosomatics 1995;77:494-497. 21. Springer S, Fife A, Lawson W, et Psychosocial Effects of Enhanced External Counterpulsation in the Angina Patient: A Second Study. Psychosomatics 42:124-132, April 2001 22. Bonetti PO, Holmes DR Jr, Lerman A, Barsness GW. Enhanced external counterpulsation for ischemic heart disease: what’s behind the curtain? J Am Coll Cardiol. 2003 Jun 4;41(11):1918-25