способ прогнозирования послеоперационного ремоделирования сердца у больных ишемической кардиомиопатией
Классы МПК: | A61B5/00 Измерение для диагностических целей G01N1/28 подготовка образцов для исследования |
Автор(ы): | Шипулин Владимир Митрофанович (RU), Казаков Виталий Анатольевич (RU), Суходоло Ирина Владимировна (RU), Кривощеков Евгений Владимирович (RU), Лежнев Александр Александрович (RU), Ваизов Валерий Харисович (RU), Стасев Александр Николаевич (RU), Кожевников Михаил Леонидович (RU) |
Патентообладатель(и): | ГУ Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-02-20 публикация патента:
20.11.2007 |
Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Оценивают морфофункциональное состояния биопсий миокарда левого желудочка на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином-эозином и по методу Маллори, с помощью обычной световой микроскопии. При этом при одновременном наличии патоморфологической картины миокардита и значений паренхиматозно-стромального отношения <1,5, трофического индекса <0,010, зоны перикапиллярной диффузии >1000 мкм и индекса Керногана >1,6 прогнозируют послеоперационное ремоделирование сердца. Способ позволяет прогнозировать послеоперационное ремоделирование сердца в отдаленном послеоперационном периоде. 2 ил.
(56) (продолжение):
CLASS="b560m"рестрективной кардиомиопатией. - Вестник аритмологии. 2004, №33, с.34-43. ПАЛЬЦЕВ М.А., АНИЧКОВ Н.М. Патологическая анатомия. - М.: Медицина, 2001, Т.2, Ч.1, с.731.
Формула изобретения
Способ прогнозирования послеоперационного ремоделирования сердца у больных ишемической кардиомиопатией, заключающийся в оценке морфофункционального состояния биопсий миокарда левого желудочка на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином-эозином и по методу Маллори с помощью обычной световой микроскопии, отличающийся тем, что при одновременном наличии патоморфологической картины миокардита и значений паренхиматозно-стромального отношения <1,5, трофического индекса <0,010, зоны перикапиллярной диффузии >1000 мкм и индекса Керногана >1,6 прогнозируют послеоперационное ремоделирование сердца.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в сердечно-сосудистой хирургии.
Различные варианты реконструкции левого желудочка (ЛЖ) в сочетании с аортокоронарным шунтированием занимают ведущее место в комплексном лечении ишемической кардиомиопатии (ИКМП), отдаленные результаты которого свидетельствуют о том, что у части пациентов происходит прогрессирование сердечной недостаточности, связанное с послеоперационным ремоделированием сердца, которое можно предотвратить адекватной тактикой оперативного вмешательства, учитывающей морфофункциональное состояние органа или отказаться от такового в пользу первичной пересадки сердца.
Известен способ прогнозирования послеоперационного ремоделирования сердца, опирающийся на средние значения диаметра кардиомиоцитов миокарда ЛЖ больных ИКМП [1]: среднее значение диаметра миокардиальных клеток миокарда ЛЖ, превышающее 22 мкм, авторы относят к факторам, связанным с неблагоприятными результатами хирургического лечения. В то время как 57,9% оперированным пациентам со средним значением диаметра кардиомиоцитов менее 22 мкм даже через 2 года после операции не требовалась срочная пересадка сердца.
Данный способ является наиболее близким к заявляемому результату и выбран в качестве прототипа.
Недостатком данного способа является низкая достоверность прогнозирования неблагоприятного исхода, а также крайне узкий подход оценки морфофункционального состояния на основе одного единственного количественного параметра.
Целью изобретения является повышение достоверности прогнозирования послеоперационного ремоделирования сердца в отдаленном послеоперационном периоде.
Поставленная цель достигается оценкой морфофункционального состояния миокарда ЛЖ по данным биопсий, фиксированных в формалине и залитых в парафин. Гистологические препараты, окрашенные гематоксилином-эозином и по методу Маллори, изучают с помощью обычной световой микроскопии, оценивают комплекс морфометрических параметров: паренхиматозно-стромальное отношение, трофический индекс, зону перикапиллярной диффузии, индекс Керногана. Паренхиматозно-стромальное отношение - это отношение удельного объема (УО) паренхимы миокарда к УО стромы; трофический индекс (наиболее полно отражающий состояние трофики миокарда) - это отношение УО капилляров к УО паренхимы; зону перикапиллярной диффузии (площадь ткани, которую кровоснабжает один капилляр), как отношение диаметра капилляров к их УО и индекс Керногана (показатель пропускной способности микроциркуляторного русла) - это отношение толщины сосудистой стенки артериол к радиусу их просвета [2]. Сопоставление морфофункционального состояния и морфометрических показателей миокарда левого желудочка и отдаленных результатов хирургического лечения показало, что при наличии признаков миокардита в сочетании с выраженным фиброзом миокарда ЛЖ - паренхиматозно-стромальное отношение <1,5), трофического индекса <0,010 и значениях зоны перикапиллярной диффузии >1000 мкм и индекса Керногана >1,6 достоверно прогнозируют послеоперационное ремоделирование сердца у больных ИКМП.
Новыми в предлагаемом способе являются особенности морфофункционального состояния миокарда ЛЖ: наличие патоморфологической картины миокардита и значений паренхиматозно-стромального отношения <1,5, трофического индекса <0,010, зоны перикапиллярной диффузии >1000 мкм и индекса Керногана >1,6, которые позволяют достоверно прогнозировать ремоделирование сердца в отдаленном послеоперационном периоде.
Выбор указанных выше морфометрических индексов обусловлен патогенезом ремоделирования сердца на клеточном и тканевом уровнях: системный застой крови и активация целого ряда гуморальных систем, а также присутствие в строме миокарда воспалительного инфильтрата приводят к спазму мелких артерий и артериол - увеличению индекса Керногана, а следовательно, к снижению их пропускной способности. Это приводит к снижению трофического индекса и увеличению зоны перикапиллярной диффузии (т.е. той площади ткани, которую должен кровоснабжать 1 капилляр). Все это неминуемо ведет к ишемии миокардиальных клеток, что отражается на уровне их функциональной активности: в КМЦ прогрессивно нарастает пластическая недостаточность, которая проявляется исчезновением миофибрилл и увеличением объемной доли митохондрий. Это в свою очередь приводит к активации целого ряда биохимических процессов в клетке (перекисное окисление липидов, образование большого количества активных форм кислорода и т.д.) и систолической дисфункции миокарда, общим проявлением которой является дилатация камер сердца. Патологический процесс прогрессирует поэтапно, последовательно вовлекая оцениваемые индексы.
Таким образом, используя заявляемое сочетание патоморфологических предикторов можно достоверно спрогнозировать ремоделирование сердца в отдаленном послеоперационном периоде.
Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из известного уровня техники и неочевидные для специалиста.
Идентичной совокупности признаков не обнаружено в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе.
Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении для определения состояния пациента в отдаленном послеоперационном периоде.
Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость»
Способ осуществляют следующим образом: биопсийный материал (образцы) миокарда ЛЖ фиксируют в формалине, далее обезвоживают в спиртах восходящей концентрации и заливают в парафин. Парафиновые срезы изготавливают на микротоме и окрашивают гематоксилином-эозином и по методу Маллори. На окрашенных срезах в обычном световом микроскопе оценивают морфофункциональное состояния миокарда и производят комплексную обработку морфометрических данных.
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему иллюстраций.
На фиг.1 изображены микрофотографии гистологических препаратов интраоперационных биопсий миокарда ЛЖ больного ИКМП, окрашенных гематоксилином и эозином: диффузный кардиосклероз в сочетании со смешанной (лимфоцитарно-макрофагальной), диффузной инфильтрацией стромы, количество клеток которой, в соответствии с Марбургской классификацией [3], квалифицируется как миокардит.
На фиг.2 изображены микрофотографии гистологических препаратов интраоперационных биопсий миокарда ЛЖ больного ИКМП, окрашенных гематоксилином и эозином: отсутствие воспалительной инфильтрации и признаков миокардита.
Клинические примеры
Пример 1. Больной Р., 47 лет, и/б №934.
Диагноз: ИБС: стенокардия напряжения IV ФК. Стенозирующий атеросклероз коронарных артерий. Постинфарктный кардиосклероз (2002 г.) Аневризма передней стенки левого желудочка Желудочковая экстрасистолия III гр. по Lown. Н IIA ст. ФК III no NYHA.
Фон: Гипертоническая болезнь II ст.
Сопутствующие: Хронический обструктивный бронхит стадия ремиссии.
Длительность течения ИБС 13 лет.
Дооперационное обследование:
ЭХО КГ: КДО ЛЖ - 245 мл, ФВ ЛЖ - 34%. Значительно увеличена в объеме полость левого желудочка, умеренно левого предсердия, правого желудочка, Уплотнена стенка аорты, в створках клапана аорты визуализируются отдельные кальцинаты. Митральная регургитация 2 ст. А - дискинез верхушечного сегмента, стенка левого желудочка в этом месте истончена.
Сцинтиграфия миокарда: По данным исследования имеет место гипоперфузия верхушки, передней стенки левого желудочка до 33%, при проведении ЭКГ синхронизации отмечается акинез верхушки и базальных отделов передней стенки левого желудочка.
Выполнена операция: Маммарокоронарное шунтирование ПНА (ВГА), АКШ (вена) ВТК, 3МЖВ, резекция аневризмы и пластика по Дору. Во время операции была проведена биопсия миокарда ЛЖ для гистологического исследования.
При выписке проводился ЭХО КГ контроль:
КДО ЛЖ - 200 мл, ФВ ЛЖ - 34%.
При гистологическом исследовании интраоперационных биопсий миокарда ЛЖ были найдены патоморфологические признаки миокардита: наличие смешанной лимфоцитарно-макрофагальной инфильтрации, которая носила диффузный характер. Фиброз в миокарде ЛЖ был выраженным (неблагоприятным). На фиг.1 изображены микрофотографии гистологических препаратов миокарда ЛЖ, окрашенных гематоксилином и эозином. Морфометрические показатели миокарда ЛЖ: паренхиматозно-стромальное отношение - 1,04; трофический индекс - 0,0085; зона перикапиллярной диффузии - 1635,0 мкм; индекс Керногана - 1,80; диаметр кардиомиоцитов - 20,6 мкм. Таким образом, проведенное морфологическое исследование выявило сочетание неблагоприятных признаков, связанных с неблагоприятным прогнозом отдаленных результатов хирургического лечения.
При повторной госпитализации через год:
ЭХО КГ: Значительно увеличены в размерах полости сердца - левое предсердие, правое предсердие, левый желудочек, незначительно правый желудочек. Уплотнены стенки аорты. В фиброзном кольце аортального клапана визуализируются кальцинаты, створки не изменены. Створки митрального и трикуспидального клапанов не изменены, фиброзные кольца расширены, регургитация II-III ст. Дискинез верхушечных сегментов, акинез переднеперегородочных и перегородочных сегментов. Гипо-, акинез задненижнего сегментов. Значительно снижена сократимость ЛЖ, диастолическая дисфункция II тип. КДО ЛЖ - 293 мл, ФВ ЛЖ - 23%.
Сцинтиграфия миокарда: На пике аденозиновой пробы дефект перфузии в области верхушки, передней, переднебоковой области и задней стенки левого желудочка до 35%. При проведении ЭКГ синхронизации в покое отмечается акинез верхушки и гипокинез передней прегородочной области левого желудочка.
Через 1 год и 9 месяцев больной Р. умер от прогрессирующей сердечной недостаточности.
Пример 2. Больной П., 56 лет, и/б №1263.
Диагноз: ИБС: стенокардия напряжения III фк. Стенозирующий атеросклероз коронарных артерий. Постинфарктный кардиосклероз (2001 г.) Аневризма левого желудочка Н I ст.
Фон: Гипертоническая болезнь II ст. Сахарный диабет II типа, стадия субкомпенсации.
Соп: Хронический бронхит вне обострения.
Длительность ИБС 7 лет.
Дооперационное обследование:
ЭХО КГ: уплотнение корня аорты и створок аортального клапана, градиент норма, остальные клапаны без особенностей, регургитации нет. Дискинез верхушечных сегментов с истончением и выбуханием кнаружи стенки левого желудочка. Гипокинез переднебокового, заднебазального и верхушечного сегментов левого желудочка. Умеренно расширены левые отделы. Сократительная способность ЛЖ снижена: КДО ЛЖ - 182 мл, ФВ ЛЖ - 39%.
Сцинтиграфия: на пике аденозиновой пробы и в покое имеет место дефект перфузии верхушечной области с переходом на переднюю, заднюю и боковую стенки ЛЖ до 55%.
Выполнена операция: МКШ на ПНА, АКШ веной МА и ВТК I и II, резекция аневризмы левого желудочка с пластикой линейным швом. Во время операции была проведена биопсия миокарда ЛЖ для гистологического исследования.
При выписке проводился ЭХО КГ контроль:
Умеренный гипокинез задненижнего сегмента, акинез верхушки левого желудочка. Сократительная способность ЛЖ умеренно снижена: КДО ЛЖ - 131 мл, ФВ ЛЖ - 51%.
Гистологическое исследование интраоперационных биопсий миокарда ПП и ЛЖ не выявило признаков миокардита. На фиг.2 изображены микрофотографии гистологических препаратов миокарда ЛЖ, окрашенных гематоксилином и эозином. Морфометрические показатели миокарда ЛЖ: паренхиматозно-стромальное отношение - 1,80; трофический индекс - 0,0123; зона перикапиллярной диффузии - 938,6 мкм; индекс Керногана - 1,26; диаметр кардиомиоцитов - 28,1 мкм. Таким образом, не выявлено сочетание неблагоприятных признаков, послеоперационное ремоделирование сердца в отдаленном периоде не прогнозируют.
При повторной госпитализации через год:
ЭХО КГ: Небольшая дилатация ЛП. Гипертрофии нет. Сократимость ЛЖ умеренно снижена. Гипо-, акинез верхушечных сегментов, гипокинез заднебазального сегмента. Небольшая митральная регургитация. КДО ЛЖ - 150 мл, ФВ ЛЖ - 45%.
Сцинтиграфия миокарда: По данным исследования имеет место стабильный дефект перфузии верхушечных и средних отделов переднеперегородочной области и базальных отделов боковой стенки ЛЖ (около 17%). Полость ЛЖ увеличена.
Через 3,5 года после операции признаков прогрессирования сердечной недостаточности не наблюдалось.
Предлагаемый способ основан на результатах исследования, проведенного на 50 больных ишемической кардиомиопатией, и позволил достоверно прогнозировать послеоперационное ремоделирование в отдаленном периоде (сроки наблюдения от 3 месяцев до 5 лет) у всех больных, имеющих сочетание неблагоприятных патоморфологических показателей, предлагаемых данным изобретением.
Список использованной литературы
1. Current perspectives of partial left ventriculectomy in the treatment of dilated cardiomyopathy / L.F.Moreira, N.A.Stolf, M.L.Higuchi et al. // Eur J Cardio-thorac. Surg. - 2001. - Vol.19. - P.54-60.
2. Дзюман А.Н. Морфофункциональное состояние ушка правого предсердия у детей с кардиохирургической патологией после проведения модифицированной ультрафильтрации: Дисс. ... канд. мед. наук / А.Н.Дзюман. - Томск, 2002. - С.45-46.
3. World Heart Federation Classification and Consensus Conference on the Histo- and Immunohistopathology of Myocarditis, Marburg, April 28-29, 1997 and on Viral Cardiomyopathy, Marburg, October 3-5, 1997.
Класс A61B5/00 Измерение для диагностических целей
Класс G01N1/28 подготовка образцов для исследования