В течение последних 30 лет протезирование клапанов сердца стало одним из самых распространенных кардиохирургических вмешательств. Идеальный протезированный сердечный клапан должен удовлетворять следующим требованиям: 1) эффективно функционировать подобно нормальному естественному клапану; 2) сохраняться в неизмененном виде на протяжении всей жизни пациента; 3) не оказывать негативного воздействия на клеточные и молекулярные компоненты крови, в частности не стимулировать тромбообразование. К сожалению, ни один из имплантируемых в настоящее время клапанов не может удовлетворить всем перечисленным требованиям. Два типа протезированных клапанов сердца, используемых в настоящее время, — механические и биологические, имеют свои достоинства и недостатки (табл. 18).
| Таблица 18. Достоинства и недостатки механических и биологических протезированных сердечных клапанов | ||
| Тип | Достоинства | Недостатки |
| Механические протезы | Высокая прочность в течение длительного времени
Стандартность производства |
Необходимость постоянного приема антикоагулянтов
Неестественная форма Недолговечность некоторых моделей |
| Биологические протезы | Меньшая необходимость в приеме антикоагулянтов
Центральный кровоток через клапан |
Долговечность до конца не выяснена
Относительно высокий трансклапанный градиент давления Подверженность дегенерации |
Все механические протезы имеют запирательный элемент [occluder], вокруг которого должна протекать кровь. Открываясь, запирательный элемент должен создавать возможность максимального кровотока в антероградном направлении и, закрываясь, препятствовать регургитации через клапан. Однако даже при нормальном функционировании любой механический протезированный клапан создает гемодинамически незначимый стеноз, а клапаны небольших размеров могут создавать значительные препятствия для антероградного кровотока. Кроме того, каждый нормально функционирующий протез имеет небольшую клапанную недостаточность. [162, 166, 169, 170]. Различают два вида клапанной регургитации: 1) при закрытии клапана [closing regurgitation]; 2) при закрытом клапане [leakage regurgitation].
Существуют три вида механических протезированных клапанов, различающихся запирательными элементами: шаровой [caged-ball], дисковый [tilting disk] и двустворчатый низкопрофильный [bileaflet, или hinged low-profile] (табл. 19).
| Таблица 19. Виды механических протезированных сердечных клапанов | |||
| Вид протеза | Запирательный элемент | Кровоток через клапан | Наиболее распространенный протез |
| Шаровой | Шарик | Периферический | Старра—Эдвардса |
| Дисковый | Поворачивающийся диск | Квазицентральный | Бьёрка—Шайли |
| Двустворчатый низкопрофильный | Двойной диск | Центральный | Сент-Джуд Медикл |
На рис. 13.1 изображен кровоток через механические протезированные клапаны каждого типа. В протезе Старра—Эдвардса [Starr-Edwards] запирательным элементом является силиконовый шарик, который находится в центре отверстия клапана и перемещается в рамках металлической клетки. В антероградном направлении кровь течет по периферии клапана. Недостатком этой конструкции является относительно большой вертикальный размер клапана. Из-за этого клапан в митральной позиции может соприкасаться в систолу со стенкой левого желудочка, особенно при небольших размерах последнего; в результате могут возникать нарушения ритма и внутрижелудочковой проводимости, возможен разрыв миокарда левого желудочка. Протезирование аортального клапана шаровым протезом может приводить к клапанному стенозу. Кроме того, металлическая клетка протеза создает помехи нормальному кровотоку через него.
Рисунок 13.1. Схема кровотока через механические протезы: а — кровоток через шаровой протез, b — кровоток через дисковый протез, c — кровоток через двустворчатый низкопрофильный протез. Replacement Cardiac Valves, ed. E. Bodnar, R. Frater, Pergamon Press, 1991.
Преимущество дискового протеза Бьерка—Шайли [Bjork-Shiley] — меньший вертикальный размер и квазицентральный кровоток через клапан. Диск поворачивается на 60—85°, разделяя отверстие клапана на две неравные части: большое и малое полуотверстия, через которые течет кровь в антероградном направлении.
Двустворчатый низкопрофильный протез Сент-Джуд Медикл [St. Jude Medical] — наиболее совершенный механический протез. Запирательный элемент клапана состоит из двух дисков, разделяющих клапанное отверстие на три части.
Большой угол раскрытия клапана делает обструкцию нормальному кровотоку минимальной. Регургитация при закрытии тоже минимальна, но центральная щель между дисками оставляет возможность регургитации через закрытый клапан.
Среди биопротезов наиболее распространен клапан Карпентье—Эдвардса [Carpentier-Edwards], изготовляемый из аортального клапана свиньи. В последнее время для создания биопротезов все шире используется перикард быка. Схема кровотока через биопротезы представлена на рис. 13.2.
Основной недостаток биопротезов в том, что они достаточно надежны только в первые 5—7 лет после протезирования, а в дальнейшем почти неизбежно подвергаются дегенерации [171, 172].
Рисунок 13.2. Схема кровотока через биопротезы: а — кровоток через биопротез, сделанный из аортального клапана свиньи, b — кровоток через биопротез, сделанный из перикарда быка. Replacement Cardiac Valves, ed. E. Bodnar, R. Frater, Pergamon Press, 1991.