Wspomagają bicie serca


18-09-2021 19:07:21

Choroby układu krążenia są obecnie przyczyną ok. 50% wszystkich zgonów w krajach rozwiniętych. Do ograniczenia śmiertelności z ich powodu przyczynił się rozwój kardiologii inwazyjnej. A odkrycie metod leczenia choroby wieńcowej za pomocą przezskórnych interwencji wieńcowych porównywane jest do odkrycia antybiotykoterapii w leczeniu chorób zakaźnych.

Każdego roku rośnie liczba chorych hospitalizowanych z powodu niewydolności serca - choroby układu sercowo-naczyniowego. W trakcie hospitalizacji przeprowadzana jest diagnostyka i część chorych jest kwalifikowanych do leczenia zabiegowego, m.in. wszczepienia stentów. Najczęściej stosuje się je w kardiologii przy leczeniu choroby wieńcowej lub u pacjentów po przebytym zawale serca.

Przełom w kardiologii interwencyjnej

Dziś w zasadzie każdy zabieg angioplastyki zakończony jest implantacją stentu wieńcowego, choć w sporadycznych przypadkach lekarz decyduje się na leczenie zmian w tętnicach wieńcowych bez zabezpieczenia naczynia stentem.  Wykorzystywane są też w angiologii, podczas leczenia tętniaków naczyń i zwężeń naczyniowych w mózgu lub w krążeniu obwodowym. Stentowanie tętnic szyjnych i mózgowych jest metodą leczenia w ostrym niedokrwiennym udarze mózgu. Ponadto wykorzystywane są w leczeniu schorzeń układu pokarmowego, oddechowego i moczowego (mogą być wszczepiane w zwężeniach przełyku, tchawicy, cewki moczowej, moczowodów).

To niewielkie rurki o kształcie walca i strukturze cienkiej siateczki gwarantującej im optymalną elastyczność. Stent, na którym rozpięty jest materiał, tworzy protezę naczyniową (stentgraft). Wykonany jest z tworzyw sztucznych lub metalu: kobaltu, stali, chromu. Do naczynia wieńcowego wszczepiany jest poprzez naczynie krwionośne, tętnice promieniowe w kończynie dolnej lub górnej albo przez naczynie udowe, za pomocą tzw. prowadnika - bardzo cienkiego, metalowego drucika (od naczynia obwodowego do tętnicy wieńcowej, w której doszło do zwężeń naczynia).

W trwającym pół godziny zabiegu wykorzystuje się niewielki balonik, aby odpowiednio ulokować rurkę: zakończoną nim cewkę wprowadza się do tętnicy, balonik rozpręża się, a cewka zostaje usunięta. Stent zostaje odpowiednio ulokowany, a blaszka miażdżycowa, która uniemożliwiała właściwy przepływ krwi - zgnieciona. Wszczepione stenty w sercu przywracają drożność zmienionym chorobowo naczyniom krwionośnym, będąc dla nich rusztowaniem. Zabieg odbywa się w pracowni hemodynamiki. Monitorowanie położenia stentu w naczyniu wieńcowym naraża pacjenta na promieniowanie jonizujące.

Niestety, po wprowadzaniu stentów do naczyń krwionośnych, a więc obcego ciała do organizmu, mogą pojawić się powikłania, w tym pękniecie stentu! Zasadne jest pytanie: o ile lat taka operacja przedłuża życie chorego? Ale odpowiedź na nie jest jednoznaczna, bo – zdaniem dr. Łukasza Kołtowskiego, z I Katedry i Kliniki Kardiologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego (WUM) - wpływ implantacji stentu na długość życia chorego zależy przede wszystkim od sytuacji klinicznej, która wymagała leczenia angioplastyką wieńcową.

- U chorych z zawałem serca implantacją stentu ratuje życie poprawiając przeżycie wewnątrz szpitalne z 30% do ponad 90%. Z drugiej strony, implantacja stentu w przewlekłych zespołach wieńcowych ze zmianami granicznymi, wiąże się głównie z poprawą jakości życia, tj. redukcja dolegliwości bólowych. Natomiast wpływ na rokowanie jest słabiej wyrażony

Warszawski Uniwersytet Medyczny (WUM stenty kupuje w ramach przetargów od producentów medycznych. Za największego polskiego producenta wyrobów medycznych uznaje się warszawską spółkę Balton. Od ponad 40 lat specjalizuje się w produkcji sprzętu medycznego jednorazowego użytku na potrzeby kardiologii, radiologii, anestezjologii, dializy, chirurgii, ginekologii i urologii, a w ostatnich latach także flebologii. Aby sprostać wymaganiom współczesnej medycyny współpracuje z wieloma uczelniami oraz ośrodkami badawczymi w Polsce i na świecie, m.in. w: USA, Kanadzie, Francji, Hiszpanii, Niemczech, Brazylii i Rosji. Swoje wyroby eksportuje do blisko 80 krajów na wszystkich kontynentach. Wśród nich jest m.in. innowacyjny stent kobaltowo-chromowy do bifurkacji naczyń wieńcowych uwalniający sirolimus (jeden profilowany balon o średnicach dopasowanych do średnic naczyń w bifurkacji).

Sztuczne połączenia

Najczęściej wykonywaną operacją serca na świecie jest operacja pomostowania tętnic wieńcowych. Wykonywana jest u osób, u których miażdżyca zajmuje tętnice serca - tętnice wieńcowe. By-passy, czyli pomostowanie aortalno-wieńcowe (coronary artery bypass grafting, CABG), to operacyjna metoda leczenia chorób serca, najczęściej jego niedokrwiennej (choroby wieńcowej), spowodowanej zatkaniem przez blaszkę miażdżycową fragmentu tętnicy, której zadaniem jest doprowadzenie krwi do serca. Celem operacji jest dostarczenie krwi do tych miejsc w sercu, do których - z powodu zatkania tętnicy - dopływa ona w niewystarczającej ilości.

Poprawę ukrwienia niedokrwionego obszaru mięśnia sercowego zapewniają sztuczne połączenia (bezpośrednie lub pośrednie) między tętnicą główną a tętnicami wieńcowymi, omijające miejsca zwężenia w tętnicy wieńcowej. Często jest to jedyna metoda leczenia chorych ze zwężonymi naczyniami wieńcowymi, choć zabieg wszczepienia by-passów jest skomplikowany i obarczony wieloma powikłaniami.

Najczęściej wykonuje się pomostowanie aortalno-wieńcowe z wykorzystaniem krążenia pozaustrojowego (na niebijącym sercu). W czasie operacji zostaje przecięty mostek, a pacjent jest podłączony do krążenia pozaustrojowego - aparatury zastępującej na czas operacji pracę serca i płuc. Po przyszyciu by-passów do tętnicy wieńcowej i połączeniu ich drugiego końca z aortą powstaje pomost. Wykonywane jest też pomostowanie aortalno-wieńcowe na bijącym sercu. To tzw. system of-pump, który jest coraz bardziej popularny.

Pomostami są protezy naczyniowe, czyli by-passy, które mogą mieć postać rurki z tworzywa sztucznego lub prawdziwego naczynia krwionośnego (żyły lub tętnicy pacjenta). Najczęściej jest to żyła odpiszczelowa, pobrana z podudzia chorego, ale można je wykonać z innych żył kończyn dolnych, tętnicy położonej za mostkiem lub pobranej z ręki pacjenta. Badana jest również przydatność innych tętnic, m.in. żołądkowo-sieciowej lewej i nabrzusznej dolnej. Niestety, w miarę upływu czasu by-passy zamykają się i trzeba wszczepić nowe. Najmniej trwałe są wykonane z żyły pacjenta - część z nich zamyka się już po roku od operacji! Wskazania do założenia by-passów są określone m.in. przez Europejskie Towarzystwo Kardiologiczne, do których stosuje się Polskie Towarzystwo Kardiologiczne.

- Rozpowszechnienie metod leczenia inwazyjnego, w tym angioplastyki przezskórnej, to jeden z głównych czynników umożliwiających skuteczne leczenie chorych  zawałem serca. Badania kliniczne dowodzą, że pierwotna angioplastyka wieńcowa u osób z ostrym zawałem serca pozwala na 4-krotne zmniejszenie śmiertelności oraz 3-krotne zmniejszenie liczby poważnych powikłań, w porównaniu z leczeniem zachowawczym (tzn. jedynie za pomocą leków) - napisała lek. Kamila Ludwikowska na prowadzonym przez wydawcę Medycyna Praktyczna portalu dla lekarzy i pacjentów mp.pl.

Inżynierskie wsparcie

Pracę serca pobudza stymulator, czyli rozrusznik umieszczony w klatce piersiowej powodujący jego skurcze. Pełni także funkcje węzła zatokowo–przedsionkowego. Konieczny jest wtedy, gdy występują przewlekłe, zagrażające życiu spowolnienia pracy serca. Może być zakładany czasowo, np. wspomagając chorego podczas zawału serca lub na stałe.

Wszczepienie kardiostymulatora – niewielkiego urządzenia elektrycznego, jest dziś jedną z najczęściej przeprowadzanych operacji kardiologicznych. Jego zadaniem jest kontrolowanie wykonywania uderzeń serca w regularnym rytmie. Zasilany z baterii emituje impulsy elektryczne pomagające sercu w utrzymywaniu regularnego rytmu i pobudzające mięśnie do ruchu. Składa się z generatora impulsów elektrycznych o masie ok. 20-50 g, zasilanego baterią i przewodów z elektrodami wszczepianymi podczas tego samego zabiegu. Biegną nimi do serca impulsy elektryczne, które są tak zaprogramowane, by występowały między nimi regularne przerwy. W taki sam sposób działa naturalny układ bodźco-przewodzący serca. Generator może być umieszczony pod skórą, poprzez wykonanie niewielkiego nacięcia w powłokach ciała. Niektóre kardiostymulatory są zewnętrzne i stosowane tymczasowo, bez operacji. Regulacja urządzenia odbywa się bezprzewodowo oraz z zewnątrz - poprzez umieszczenie urządzenia sterującego na klatce piersiowej.

W zależności od stanu zdrowia pacjenta wszczepiany jest kardiostymulator jednojamowy, dwujamowy lub z funkcją „Rate responsive”. W pierwszym, zgodnie z nazwą, stosuje się tylko jedną elektrodę, umieszczaną w prawym przedsionku lub prawej komorze serca. Jednak najczęściej używany jest dwujamowy - z elektrodą umieszczoną w prawym przedsionku i w prawej komorze, co najlepiej odwzorowuje naturalny wzorzec przewodzenia pobudzeń w sercu. Sekwencyjne sygnały z przedsionków do komór maksymalizują zdolność serca do pompowania krwi. Natomiast najwierniej odwzorowują fizjologiczny rytm pracy serca kardiostymulatory z funkcją „Rate responsive”, które mogą być jedno- i dwujamowe.

Ponieważ, w zależności od aktywności danej osoby, częstość akcji serca zmienia się w ciągu dnia, więc u osób, u których występują zaburzenia przewodnictwa impulsów w sercu, układ bodźco-przewodzący może nie być w stanie dostosowywać częstości skurczów do zwiększonej aktywności. To może prowadzić do zmęczenia, duszności i nietolerancji wysiłku. Dlatego te urządzenia mają wbudowany do generatora pulsów specjalny czujnik wykrywający zwiększoną aktywność, wyczuwając wzrost liczby ruchów ciała (wibracje) czy wzrost liczby oddechów. I odpowiednio do potrzeb organizmu automatycznie zwiększający/zmniejszający częstotliwość rytmu serca (lekarz może dostroić czujniki indywidualnie do pacjenta, zgodnie z jego poziomem aktywności fizycznej). Wszczepienie rozrusznika jest relatywnie prostą operacją, która przeważnie trwa 2-4 godz. Więcej na ten temat na Sport-med.pl

Jerzy Bojanowicz

W 2020 r. przeprowadzono 119 023 hospitalizacji, podczas których sprawozdano procedury wg kodów ICD określających wykorzystanie stentów i bypassów – informuje Ministerstwo Zdrowia. W latach 2019–2020 największą ich liczbę wykonano w: Górnośląskim Centrum Medycznym im. prof. Leszka Gieca Śl. Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, American Heart of Poland SA, Krakowskim Szpitalu Specjalistycznym im. Jana Pawła II, 4 Wojskowym Szpitalu Klinicznym z Polikliniką Samodzielny Publiczny Zakład Opieki Zdrowotnej we Wrocławiu i Samodzielnym Publicznym Szpitalu Klinicznym nr 2 PUM w Szczecinie.

Jeśli chodzi o rozruszniki serca (jedno- i dwujamowe), to w 2020 r. wszczepiono lub wymieniono je 26 047 pacjentom (w 2019 r. – 24 246, a w 2018 r. – 30 752!).

***

- Rewaskularyzacja tętnic wieńcowych metodą przezskórną, tj. przez poszerzenie naczynia od środka przy pomocy balonu angioplastycznego stanowi sama w sobie największe osiągnięcie współczesnej kardiologii inwazyjnej. Pierwszą koronarografię na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym wykonali dr Krzysztof Putkiewicz i dr Andrzej Zieliński już w 1978 r., a więc w zaledwie rok po pierwszej na świecie wewnątrznaczyniowej koronaroplastyce wykonanej w Zurychu przez szwajcarskiego lekarza Andreasa Gruentziga. Natomiast pierwsza angioplastyka wieńcowa z implantacją stentu miała miejsce w 1999 r. w ramach I Katedry i Kliniki Kardiologii. Ci sami lekarze implantowali wówczas stent wewnątrzwieńcowy Palmaz-Schatz. Operacje kardiochirurgiczne zaczęto wykonywać na WUM relatywnie późno, bo pomostowania aortalno-wieńcowego dopiero po otwarciu Kliniki Kardiochirurgii w 2001 r. 

Od 1977 r. obserwujemy nieustanne doskonalenie stosowanych technik tak w zakresie sposobu przeprowadzanie zabiegów jak i stosowanych narzędzi. W 1986 r. po raz pierwszy zastosowano stent wewnątrzwieńcowy, który miał za zadanie zapobiegać wczesnemu zamykaniu się światła naczynia - działał jak swoistego rodzaju sprężynka utrzymująca drożność naczynia. Wraz z wprowadzeniem stentów metalowych, tzw. konwencjonalnych (wykonanych z metalu, tj. stali) obserwowano u znacznego odsetka pacjentów występowanie w stentcie restenozy. To zjawisko polegające na zarastaniu światła stentu, a przy tym naczynia, w skutek nadmiernej endotelizacji - bliznowaceniu. Odpowiedzią było wynalezienie stentów pokrytych lekiem antymitotycznym, które hamują proces restenozy. Kolejnym etapem było wprowadzenie stentów bioresorbowalnych, które w okresie 3-4 lat ulegają resorpcji pozostawiając ścianę naczynia bez ciała obcego. W 2021 r. główne kierunki prac inżynierów sprawdzają się do redukcji grubości przęseł stentów i poprawie ich właściwości umożliwiających dostarczanie w trudne zmiany wieńcowe – mówi dr hab. Łukasz Kołtowski.

***

Obecnie stosowane są 3 rodzaje stentów: klasyczne metalowe BMS (Bare Metal Stent) - nazywane też stentgraftami metalowymi, wykonane ze stopu z obecnością kobaltu i chromu; nasączone lekami DES (Drug Eluting Stent) – tzw. stenty naczyniowe, które uwalniają leki m.in.: sirolimus, ewerolimus i heparyna; bioresorbowalne BVS - czyli stenty samowchłanialne, biodegradowalne. Zwykle rozpuszczają się samoczynnie w ciągu 2 lat. Są znacznie droższe od stentów BMS. Ich działanie nie różni się od tradycyjnych, jednak po pewnym czasie ulegają one wchłonięciu przez śródnabłonek leczonego naczynia.

***

Z producentów rozruszników warto wymienić niemiecki Biotronik. Założyli go w 1963 r. fizyk Max Schaldach i inż. elektryk Otto Franke, którzy na Uniwersytecie Technicznym w Berlinie stworzyli pierwszy niemiecki stymulator. W latach 70. XX w., firma Biotronik otwiera swoją siedzibę główną w Berlin-Neukölln, gdzie mieści się do dziś. A w 2003 r. zakłada Biotronik Sp. z o.o. z siedzibą w Poznaniu. W 2009 r. Niemcy wprowadzili na rynek najmniejszy stymulator na świecie - działający 10 lat model Evia z ultracienkim korpusem elektrody z nową powłoką poliuretanową. Produkują też rozrusznik Edora 8 o objętości 10 cm3, masie 20,8 g i długości 48 mm.

Trochę historii*

Pierwszy zewnętrzny rozrusznik serca zbudował w 1950 r. John Alexander „Jack” Hopps (1919-98), jeden z pionierów sztucznego stymulatora serca i założyciel kanadyjskiego Towarzystwa Inżynierii Medycznej i Biologicznej, które nazwało go „Ojcem inżynierii biomedycznej w Kanadzie”. Natomiast pierwszy w świecie wewnętrzny rozrusznik wszczepił w 1958 r. 43-letniemu Arne Larssonowi prof. Åke Senning (1915-2000), szwedzki kardiochirurg pracujący wówczas w klinice klatki piersiowej na uniwersytecie medycznym - Instytucie Karolinska w podsztokholmskiej Solnie. Instytut powstał w 1810 r. z inicjatywy króla Karola XIII, jako ośrodek kształcenia lekarzy wojskowych.

Komitet Instytutu przyznaje Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. W operacji uczestniczył Rune Elmeqvist (1906-96), który początkowo pracował jako lekarz medycyny, a później jako inżynier i wynalazca, i był producentem tego urządzenia. Aparat miał średnicę ok. 8 cm i 2,5 cm grubości. Elektrody rozrusznika umieszczono na nasierdziu (tzw. elektrody nasierdziowe), a nie wewnątrz jam serca. Baterie działały tylko przez… 2 godz. Niestety, rozrusznik zawiódł po kilku godzinach, ale pacjent przeżył… 86 lat (zmarł w 2001 r.) dzięki zamontowaniu 26 rozruszników!

W Polsce pierwszy zabieg implantacji rozrusznika wykonano w 1963 r. w Akademii Medycznej w Gdańsku (dziś Gdański Uniwersytet Medyczny) przez prof. Zdzisława Kieturakisa (1904-71) i pioniera elektrostymulacji – dr. Wojciecha Kozłowskiego (1924-97).

Operację wszczepienia pomostów naczyniowych omijających miejsce zwężenia w tętnicy wieńcowej po raz pierwszy przeprowadził argentyński kardiochirurg René Favaloro Gerónimo (1923-2000), w amerykańskim centrum medycznym Cleveland Clinic, w późnych latach 60. XX w. Wykonał też pierwszą udaną operację przeszczepienia serca w Argentynie.

Przezskórne interwencje wieńcowe wprowadził w 1977 r. niemiecki kardiolog Andreas Roland Grüntzig (1939-85). W połowie lat 80. ich znaczenie jako alternatywy dla zabiegu pomostowania aortalno-wieńcowego (by-passów), zaczęło wyraźnie rosnąć. W 1986 r. niemiecki kardiolog Ulrich Sigwart wszczepił pacjentowi pierwszy stent. Wikipedia

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl