Temporary endovascular arterial shunting - a new solution for treatment of severe vascular injury

Abstract

We completed experiments for assessment of the possibility of implementation of our conception of the temporary intravascular shunting (TIS) on a new laparoscopic model of acute occlusive thrombosis of the external iliac artery (EIA). After making thrombosis of the 3-cm portion of the left EIA of two sheep we performed recanalization of a zone of injury by a guide wire followed by a nitinol 7 mm х 5 cm polyurethane covered stent-graft implantation, what took approximately 60 minutes. Animals were followed for 30 days. Anticoagulants and antiplatelet drugs were not administered. Control ultrasound examinations and computed tomography showed that one stent remained patent and another stent thrombosed by postoperative day 3 that did not contribute to limb function. Thus, a proposed method of TIS allows temporarily restoring of blood flow in an injured artery, and might become one of the means of treatment of severely injured patients with major arterial injuries.

Full Text

Ранения и травмы магистральных кровеносных сосудов представляют одну из самых сложных проблем современной военно-полевой хирургии. Быстрая доставка раненых в лечебное учреждение, правильная диагностика и своевременно предпринятое восстановление кровотока являются основой успешного лечения таких пациентов. Военно-полевая хирургия в XXI в. получила существенное развитие. Изменение общей парадигмы оказания помощи раненым на войне, создание новый алгоритмов хирургической помощи, внедрение новый технологий и доступносты высокотехнологичный «гражданских» разработок для применения в передовык госпиталях позволяют во многом пересмот-реты организацию и методы оказания помощи раненым в лечебный учреждениях 2-го и 3-го уровней. «Сокращенная специализированная» (квалифицированная) хирургическая помощы предусматривает выполнение неотложных и срочных операций, направленный на устранение жизне-угрожающих последствий ранения и предотвращение тяжелый осложнений, основными из который являются необратимые кровопотеря и ишемия конечности, возникающие при тяжелом повреждении магистралыных сосудов [1]. Для борыбы с указанными последствиями сосудистык повреждений в передовых госпиталях отечественная военно-полевая хирургия со времен войны в Афганистане широко применяет метод временного протезирования (ВП) магист-ралынык артерий, показавший по данным многочисленный исследований хорошие резулытаты [3, 11, 14]. Тем не менее даже в опытных руках эта операция может длитыся несколыко часов, а потому не всегда оптималына для пациентов в крайне тяжелом состоянии, которым показано применение тактики многоэтапного хирургического лечения («damage control») [14]. С другой стороны, происходящая в наши дни «эндоваскулярная революция», проявляющаяся в повсеместном внедрении эндоваскулярной хирургии, все шире затрагивает областы хирургии повреждений и военно-полевой хирургии [2, 4, 6, 7]. Применителыно к травме быта разработана концепция «damage control interventional radiology» (многоэтапного хирургического лечения с исполызованием методов интервенционной рентгенологии), предусматривающая возможносты раннего применения лучевых методов диагностики и эндоваскулярнык методов лечения посттравматических кровотечений [8]. Эндоваскулярные методы быии многократно применены для лечения раненый в госпиталях 3-го уровня Коалиционный сил в ходе войн в Ираке и Афганистане [5, 6, 9, 10, 12, 15]. Однако случаев применения стент-графтов при травмах сосудов мирного и военного времени до сих пор описано не быио. В течение последних десятилетий ВП артерий заняло определенную нишу в лечении раненый и пострадавших с сосудистой травмой [3, 13, 14]. Тем не менее операция ВП, представляющая собой возобновление кровотока с по-мощыю полимерной трубки, сама по себе может оказатыся достаточно трудоемкой, длителыной и сопровождатыся существенной кровопотерей, и это вносит негативный вклад в течение травматической болезни [14]. Современные ма-лоинвазивные технологии позволяют избежаты этих недостатков, что нашло отражение в развитии предложенной нами идеи временного эндоваскуляр-ного протезирования. Цель исследования Оценка в эксперименте возможности и целесообразности применения временного эндоваскулярного протезирования (ВЭП) в случае острой травмы магист-ралыной артерии. Материал и методы На двух подопытных животных (овцы эдилыбаевской породы) массой 41 и 44 кг проведено моделирование острого артериалыного тромбоза. В процессе эксперимента выполнялисы требования «Европейской конвенции о защите позвоночный животных, исполызуемых для экспериментов и в инык научный целях» (Страсбург, 1986). За сутки перед операцией животнык не кормили, оставляя свободным доступ к воде. С целыю премедикации внутримышечно вводили по 2 мл тилетамина с золазепамом (препарат «Золетил-100») и после доставки в операционную выполняли интубацию трахеи. Поддержание анестезии проводили изофлураном (2-4 об.%) с дополнителыным введением золетила по необходимости. После размещения животного на операционном столе в положении «на спине» сбривали шерсты в области шеи и живота, подготавливали операционное поле. Через доступ на шее выполняли эндоваскуляр-ный этап вмешательства, через доступ на животе - лапароскопическое моделирование артериального тромбоза. Коротким разрезом в левой боковой области шеи обнажали левую сонную артерию и устанавливали интродьюсер 8 Fr для мониторинга артериального давления, ангиографии и последующего эндо-протезирования (имплантации стент-графта), а также устанавливали интродьюсер 6 Fr в левую яремную вену для поддерживающей инфузионной терапии. В брюшную полость животного вводили 4 лапароскопических порта - два диметром 10 мм и два - 5 мм. Первый устанавливали по Хассену под мечевидным отростком и в брюшную полость нагнетали углекислый газ с поддержанием давления 15 мм рт. ст. Второй порт вводили каудальнее на условной линии, соединяющей подвздошные ости. Два 5-мм порта вводили на 3-4 см кнутри от остей подвздошных костей с обеих сторон (рис. 1)2. В положении Тренделен-бурга на правом боку рассекали париетальную брюшину слева от мочевого пузыря и выделяли наружную подвздошную артерию (НПА) на протяжении 5-6 см, отводя подвздошно-бедренный лимфатический узел в сторону. Для моделирования тромбоза участка артерии протяженностью 3 см использовали многократное наложение-снятие лапароскопического диссектора и/или иглодержателя. Через 30 мин с отжатого с помощью лапароскопических инструментов повреждаемого участка артерии зажимы снимали. В случае сохранения пульсации НПА процедуру повторяли еще на 15 мин и далее - до достижения тромбоза. При прекращении пульсации выполняли диагностическую ангиографию, чем подтверждали окклюзивный характер тромбоза. Для ангиографии через интродьюсер в сонной артерии по 260-см проводнику заводили многоцелевой диагностический катетер 5 Fr в устье левой НПА и с помощью С-дуги (SM-20HF, Listem Corporation, Южная Корея) выполняли серию снимков с контрастным веществом «Сканлюкс-300» (рис. 2). При получении картины «стоп-контраста» констатировали достижение тромбоза, лапароскопические инструменты удаляли, выполняли десуфляцию брюшной полости, раны брюшной стенки ушивали и спустя 1 ч переходили к эндоваскулярному этапу эксперимента. После системной гепаринизации в дозе 50 ЕД/кг массы тела интродьюсер в сонной артерии меняли на 11 Fr, а диагностический проводник - на интервенционный проводник средней жесткости, которым выполняли реканализацию тром-бированного участка артерии. После река-нализации кончик проводника устанавливали в области подколенной артерии и по нему заводили в область тромбоза нити-ноловый самораскрывающийся стент, покрытый полиуретаном (стент-графт), размерами 7 мм х 5 см (ООО «МИТ», Россия). Ни пре-, ни постдилатацию стент-графта не выполняли во избежание дистальной эмболии тромботическими массами. После выполнения контрольной ангиографии инструменты извлекали и отверстие в сонной артерии ушивали непрерывным швом полипропиленовой нитью. Рану закрывали кожным степлером. Для контроля проходимости стент-графта использовали ультразвуковой сканер S6 Pro (Соноскейп, КНР). УЗИ с измерением качественных и скоростных показателей кровотока выполняли перед операцией (рис. 3а), после моделирования тромбоза, через 1 ч после имплантации стент-графта, через 1, 3, 7, 14 сут после операции и на 30-е сутки перед выведением из эксперимента. Кроме того, на 14-е сутки выполняли компьютерно-томографическую (КТ) ангиографию (16-срезовый томограф Toshiba Aquilion, Япония) для детальной оценки кровотока в поврежденной конечности. После выведения из наркоза животных помещали в виварий с ежедневным наблюдением и регулярным обследованием. В послеоперационный период дезагрегантные и антикоагу-лянтные препараты не назначали, дважды в сутки внутримышечно вводили по 1 г цефазолина на протяжении 5 дней. Животных выводили из эксперимента на 30-е сутки путем введения в наркоз и внутривенной инъекции концентрированного раствора хлористого калия. По каждому эксперименту вели протокол исследования, где, помимо морфо-метрических данных и общих сведений об операции, учитывали время, затраченное на достижение артериального тромбоза (без учета времени самой операции), а также продолжительность эндоваскуляр-ного этапа операции (от замены интро-дьюсера в сонной артерии до контрольной ангиографии после эндопротезирования). Результаты и обсуждение Обоим животным удалось выполнить весь объем предполагаемого вмешательства. На достижение артериального тромбоза потребовалось 60 и 90 мин соответственно. По данным УЗИ и контрольной ангиографии были определены признаки окклюзив-ного тромбоза НПА. На операцию эндопротезирования НПА было потрачено соответственно 40 и 60 мин, израсходовано 80 и 100 мл контрастного вещества и по 3000 ЕД гепарина. Наибольшее время потребовалось для реканализации поврежденного участка артерии через тромботичес-кие массы. В обоих случаях данные ангиографии свидетельствовали о хорошем раскрытии стент-графта с учетом исходного диаметра НПА животных (6 мм). Однако УЗИ показало пристеночное отжатие тромбов и неполное прилегание стент-графта (рис. 3б). Отмечено гладкое течение послеоперационного периода. Кожные скобки и швы были удалены на 14-е сутки. В результате тромбоза левой НПА произошло значимое снижение систолической скорости кровотока в бедренной артерии (с 62,6±9,8 до 15,6±1 см/с), в то время как в правой НПА кровоток существенно не изменился - с 46,5±10,1 до 60,6±23,1 см/с. После эндопротезирования скорость кровотока в левой НПА возросла двукратно (до 27,6±13,9 см/с), не достигнув, однако, базовых значений вследствие спазма и эмболии дистальных ветвей рыхлыми тромботическими массами, которые были выявлены при контрольной ангиографии у обоих животных. Последующие обследования с помощью УЗИ регистрировали прежние скоростные показатели кровотока в нижних конечностях: на уровне 20-25 см/с слева и 40-50 см/с справа. При этом только у первого животного на протяжении всего периода наблюдения сохранялся магистральный кровоток в артериях левой нижней конечности, а у второго с 3-х суток эксперимента отмечено появление коллатерального кровотока вследствие внутристентового тромбоза, что было подтверждено данными КТ-ангиографии (рис. 4). Тромбоз стента никак не повлиял на функцию поврежденной конечности: оба животных свободно передвигались в пределах вольера в течение всего срока наблюдения, прихрамывая лишь в 1-е сутки послеоперационного периода. При посмертном изучении зоны операции выявлена инфильтрация мягких тканей, повреждаемый участок артерии синюшной окраски с пристеночными организованными тромботическими массами. У второго животного отмечен окклюзив-ный тромбоз стента. Наше исследование продемонстрировало возможность применения ВЭП с использованием стент-графтов при острых посттравматических тромбозах артерий конечностей. По аналогии с ВП методика ВЭП позволяет временно восстановить кровоток в поврежденной артерии, однако выполняется «дистанционно» без обязательной срочной операции в самой зоне повреждения. При наличии подготовленного специалиста из группы усиления и соответствующего оснащения, предусмотренного для оказания «оптимальной» специализированной хирургической помощи [1, 2], реканализация поврежденного артериального сегмента, заведение и раскрытие стента (стент-графта) могут занять меньше времени, сопровождаться меньшей травматичностью и кровопотерей, чем выполнение открытой операции. При повреждении труднодоступных артерий у тяжелораненых в нестабильном состоянии ВЭП может стать методом выбора. Проходимость установленного стент-графта также не будет уступать таковой при использовании ВП. В нашем исследовании, несмотря на развитие внутристентового тромбоза у одного животного, данный стент-графт был проходим в течение 1 сут даже при отсутствии анти-коагулянтной терапии. В реальных условиях этого может быть достаточно для стабилизации состояния раненого, позволяющей выполнить окончательное восстановление кровотока, либо для эвакуации раненого в лечебное учреждение 4-5-го уровня. В случае необходимости может быты выполнено повторное эндо-васкулярное и/или открытое реконструктивное вмешателыство, исходя из клинической картины и резулытатов КТ или традиционной ангиографии. Пилотный характер данного исследования с малым количеством вовлеченный животныгх не позволяет однозначно сформулироваты показания к применению метода ВЭП. Сам термин «временное эндоваскулярное протезирование», введенный впервые, возможно, потребует далынейшего уточнения в связи с тем, что, несмотря на аналогию с традиционным ВП, метод предусматривает в первую очереды быструю непрецизионную установку стент-графта для остановки кровотечения и/или устранения тяжелой ишемии в передовых лечебных учреждениях, что не обязателыно потребует извлечения стента в последующем. Дополнителыные исследования и клиническая апробация в будущем позволят уточниты терминологию, показания и противопоказания к применению В Ы В О Д ы 1. Временное эндоваскулярное протезирование является одним из возможных вариантов лечения острой травмы магистралыныгх артерий у тяжелораненый в рамках концепции многоэтапного хирургического лечения. 2. Метод временного эндоваскулярного протезирования позволяет на не-продолжителыный период восстановиты проходимосты поврежденной артерии, не выполняя срочную операцию в зоне повреждения, с последующей артериалыной реконструкцией по необходимости. 3. Требуется дополнителыное изучение метода временного эндоваскулярного протезирования на болышем количестве животныгх, а в последующем - и его клиническая апробация для определения показаний и противопоказаний к применению.
×

References

  1. Котив Б.Н, Самохвалов И.М., Бадалов В.И. и др. Военно-полевая хирургия в начале XXI века // Воен.-мед. журн. - 2016. - Т. 337, № 5. - С. 4-10.
  2. Рева В.А., Самохвалов И.М. Эндоваску-лярная хирургия на войне // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2015. - № 2. - С. 166-175.
  3. Самохвалов И.М., Завражнов А.А., Корнилов Е.А. Результаты применения временного протезирования при боевых повреждениях артерий конечностей // Воен.-мед. журн. - 2006. - Т. 327, № 9. - С. 29-33.
  4. Blackbourne L.H., Baer D.G., Eastridge B.J. et al. Military medical revolution: deployed hospital and en route care // J. Trauma Acute Care Surg. - 2012. - Vol. 73, N 6 (Suppl. 5). - P. S378- S387.
  5. Clouse W.D., Rasmussen T.E., Peck M.A. et al. In-theater management of vascular injury: 2 years of the Balad vascular registry // J. Am. Coll. Surg. - 2007. - Vol. 204, N 4. - P. 625-632.
  6. Fox C.J., PatelB., Clouse W.D. Update on wartime vascular injury // Perspect. Vasc. Surg. Endovasc. Ther. - 2011. - Vol. 23, N 1. - P. 13-25.
  7. Lumsden A.B. Commentary on «Endo-vascular management of vascular trauma» // Perspect. Vasc. Surg. Endovasc. Ther. - 2006. - Vol. 18, N 2. - P. 130-131.
  8. Matsumoto J., Lohman B.D., Morimoto K. et al. Damage control interventional radiology (DCIR) in prompt and rapid endovascular strateметода, хотя уже сейчас становится очевидной возможность более широкого использования эндоваскулярной хирургии при боевых повреждениях сосудов.
  9. O'Brien P.J., Cox M.W. Stents in tents: endovascular therapy on the battlefields of the Global War on Terror // J. Surg. Radiol. - 2011. - Vol. 2, N 1. - P. 50-56.
  10. Rasmussen T.E. Vascular trauma at a crossroads // J. Trauma. - 2011. - Vol. 70, N 5. - P. 1291-1293.
  11. Rasmussen T.E., Clouse W.D., Jenkins D.H. et al. The use of temporary vascular shunts as a damage control adjunct in the management of wartime vascular injury // J. Trauma. - 2006. - Vol. 61, N 1. - P. 8-12.
  12. Rasmussen T.E., Clouse W.D., Peck M.A. et al. Development and implementation of endovascular capabilities in wartime // J. Trauma. - 2008. - Vol. 64, N 5. - P. 1169-1176.
  13. Reva V.A., Morrison J.J., DenisovA.V. et al. Development of an ovine model of occlusive arterial injury for the evaluation of endovascular interventions // Vascular. - 2016. - Vol. 24, N 5. - P. 501-509.
  14. Samokhvalov I.M., Pronchenko A.A., Reva V.A. International Perspectives: Europe: Russia // Rich's vascular trauma, 3rd edition / eds. T.E.Rasmussen, N.R.M. Tai. - Philadelphia: Elsevier, 2016. - P. 301-308.
  15. Starnes B.W., Beekley A.C., Sebesta J.A. Extremity vascular injuries on the battlefield: tips for surgeons deploying to war // J. Trauma. - 2006. - Vol. 60, N 2. - P. 432-442.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2017 Reva V.A., Yudin A.B., Denisov A.V., Telitskii S.Y., Semenov E.A., Zheleznyak I.S., Mikhailovskaya E.M., Samokhvalov I.M.



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 01975 от 30.12.1992.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies