Первый опыт применения в России лечебного метода усиленной наружной контрпульсации у больных ишемической болезнью сердца

Габрусенко С.А., Малахов В.В., Сергиенко И.В., Наумов В.Г., Беленков Ю.Н. НИИ Кардиологии имени А.Л.Мясникова РКНПК МЗ РФ, Москва

Важнейшей проблемой современной кардиологии остается неуклонный рост больных ишемической болезнью сердца (ИБС) и сердечной недостаточностью (СН), остающихся основной причиной смертности несмотря на принципиальные революционные изменения диагностической и лечебной стратегии. Стандартные методы лечения, включая медикаментозные (бетаадреноблокаторы, ингибиторы АПФ, антагонисты кальциевых каналов, нитраты), эндоваскулярные и хирургические методы реваскуляризации имеют известные ограничения. К сожалению значительной части больных ИБС невозможно выполнить процедуры реваскуляризации (чрезкожные внутрикоронарные вмешательства или операции аортокоронарного шунтирования (АКШ) из-за неподходящей анатомии коронарного русла, многочисленных предшествующих попыток реваскуляризации или наличия сопутствующих патологических состояний. Кроме того, не уменьшается доля пациентов с резидуальной симптоматикой, возобновлением и прогрессированием клинических проявлений болезни в разные сроки после проведения эндоваскулярных и хирургических вмешательств, а лекарственная терапия во многих случаях оказывается недостаточно эффективной. В этой ситуации крайне важной задачей является разработка и внедрение в широкую практику современных немедикаментозных методов лечения.

Сравнительно новым и активно развивающимся вспомогательным методом лечения, несмотря на достаточно давно известные теоретические предпосылки и экспериментальные исследования является усиленная наружная контрпульсация (УНКП).

Создание и внедрение в клиническую практику метода УНКП имеет более чем полувековую историю. Сама концепция контпульсации появилась в начале 1960-х годов в связи с экспериментальными работами W.Birtwell. Он осуществлял забор крови в систолу через катетер в бедренной артерии с последующим введением ее в вовремя диастолы и добивался улучшения коронарного кровотока. Данное исследование привело к созданию внутриаортальной баллонной контрпульсации. Снижение постнагрузки быстрым сдуванием баллона в аорте во время систолы сочеталось с диастолическим усилением посредством повторного надувания баллона во время диастолы. Это улучшало как гемодинамику, так и миокардиальную энергетику и уменьшало потребность в кислороде.

Внутриаортальная баллонная контпульсация – инвазивная, довольно сложная процедура, применяется до настоящего времени, почти исключительно в ургентных ситуациях. Явившись альтернативой внутриаортальной контрпульсации, УНКП впервые была успешно применена также для лечения острой левожелудочковой недостаточности и кардиогенного шока при остром инфаркте миокарда. Накопленный к настоящему времени опыт свидетельствует о возможности эффективного терапевтического использования метода у больных хронической ИБС и СН.

Усиленная наружная контрпульсация – новый современный неинвазивный лечебный метод, позволяющий добиваться повышения перфузионного давления в коронарных артериях во время диастолы и снижения сопротивления сердечному выбросу во время систолы. В современных системах с этой целью на ноги пациента накладываются манжеты, в которые во время диастолы с высокой скоростью по нарастающей от икры к нижней части бедра, а затем к верхней его части и ягодицам нагнетается воздух с субатмосферным давлением синхронно с сердечным ритмом. Это приводит к ретроградному артериальному кровотоку и к увеличению диастолического давления в аорте, что в свою очередь ведёт к увеличению коронарного перфузионного давления и усилению кровоснабжения миокарда. Также происходит увеличение венозного возврата к правым отделам сердца. Мгновенное выкачивание воздуха из манжет в начале сокращения желудочков понижает сосудистое сопротивление и, следовательно, уменьшает работу сердца. При значительном стенозе одной или более коронарных артерий отмечается разница перфузионного давления в участках миокарда, кровоснабжаемых разными артериями. Увеличение давления перфузии в диастолу приводит к открытию и формированию коллатералей и усилению кровоснабжения гипоперфузируемого участка миокарда.

Приоритет в использовании нового метода принадлежит американским и китайским исследователям, на протяжении последнего десятилетия УНКП широко используется во многих крупных медицинских центрах США, Европы и Азии. С 1998 года в Университете Питтсбургского Медицинского Центра проводится международный регистр пациентов и уже зарегистрировано около 7000 больных ИБС и СН, прошедших и продолжающих лечение с помощью УНКП (1). Длительность наблюдения составляет более 5 лет. Активное использование методики УНКП в лечебной практике началось в 2001 году в США. К настоящему времени опубликовано более 100 статей в ведущих кардиологических изданиях, проводятся сателитные симпозиумы на крупнейших кардиологических научных форумах. По состоянию на второй квартал 2004 года в США работает более 800 аппаратов УНКП. Почти в 50 странах мира эта методика признана и используется для лечения пациентов.

Опыта применения данного метода в России до последнего времени не было. Начиная с октября 2003 года, в Отделе атеросклероза НИИ Кардиологии имени А.Л.Мясникова РКНПК МЗ РФ проводится первое в России клинические исследование «Изучение эффективности и безопасности применения метода усиленной наружной контрпульсации (EECP) в комплексном лечении больных ишемической болезнью сердца».

Цель настоящей работы – оценка влияния программной УНКП на клинико-функциональный статус, «качество жизни» больных ИБС, стабильной стенокардией II-III Ф.К., рефрактерной к медикаментозной терапии.

Материал и методы.

10 больным ИБС (2-женщина и 8-мужчин, ср. возраст 61.9±3.9 лет) был проведен лечебный курс УНКП, включавший 35 часовых процедур 5-6 раз в неделю в течение 7 недель. У всех пациентов несмотря на проводимую лекарственную терапию сохранялась стабильная стенокардия II-III Ф.К., положительная велоэргометрическая проба (ВЭМ) (критерии отбора). По данным коронароангиографии у 5 больных выявлено трехсосудистое, у 4 - двухсосудистое, у 1 – однососудистое поражение коронарного русла. Семеро больных ранее перенесли инфаркт миокарда, у 6-х – проведена операция аорто-коронарного шунтирования, у 2-х – баллонная ангиопластика со стентированием. У 7 больных фракция выброса левого желудочка превышала 50%, у троих пациентов составляла 35%-45%.

Характеристика больных приведена в таблице 1. Некоторая неоднородность включенных в исследование больных объясняется его «пилотным» характером, а также попыткой сформировать собственное мнение по поводу показаний к применению метода. При этом мы строго строго учитывали известные требования, касающиеся противопоказаний к проведению УНКП (2, 3). Перед началом процедур во всех случаях проводили ультразвуковую допплерографию вен нижних
конечностей или радионуклидную сцинтиграфию вен для исключения наличия тромбофлебита. Больные получали исчерпывающую информацию по поводу своего состояния и предлагаемого лечебного метода, оформлялось специально подготовленное «Информированное согласие».

Использовался кардиотерапевтический комплекс ЕЕСР® Therapy System Model TS3 (Vasomedical Inc., USA). Аппарат включает в себя три основные составляющие:
- корпусная панель управления,
- процедурный стол,
- комплект манжет.

Корпусная панель управления включает в себя компрессор и резервуар для воздуха, секции отображения сигналов и подключения к сети. Компьютер с монитором «Тач Скрин», дисководом и клавиатурой используется для управления аппаратом.

Перед началом процедуры электроды ЭКГ и сенсор плетизмографа помещаются на тело пациента. Они используются для генерации сигналов, надувающих и спускающих манжеты. Плетизмограф применяется для фиксирования надлежащего времени наполненея манжет воздухом и их сдутия, а также воздействия аппарата на гемодинамику человека.

Волнообразные сигналы ЭКГ и плетизмографа, а также сигналы, фиксирующие время видны на экране, тем самым обеспечивая возможность контроля и настройки аппарата. Ритм сердца пациента, время процедуры, диастола и систола, измеряемые плетизмографом, и давление при наполнении воздухом также высвечиваются на экране. Амплитуда ЭКГ и сигнала плетизмографа возможно регулировать. Функция остановки кадра позволяет подробно изучать информацию, фиксируемую аппаратом. Принтер распечатывает показания ЭКГ, таймера и плетизмографа, включая данные о пациенте и медицинском учреждении, дату проведения процедуры и общее время процедуры. В аппарат встроены автоматическая, полуавтоматическая и ручная системы безопасного отключения. Максимальная польза от терапии обеспечивается индивидуальным подбором наиболее подходящего для пациента размера манжет в зависимости от соотношения рост-вес.

Таблица 1. Характеристика больных

Рекомендуемое давление воздуха при закачке во время процедуры – 260 ± 20 мм рт.ст. Достижение оптимальной аугментации (соотношение диатола/систола) обеспечивается регулировкой времени «закачки и откачки» воздуха.

Результаты и обсуждение.

Все включенные в исследование больные ИБС прошли полный курс лечебной УНКП, включающий 35 часовых процедур. Продолжительность курса в среднем составила 51 ± 3 дня). После курсового лечения УНКП все больные отметили субъективное улучшение самочувствия при достоверном (р<0.01) улучшении «качества жизни» (рис. 1).

Рисунок 1. Динамика показателей «качества жизни» больных ИБС на фоне проведения курса УНКП.

Не менее, чем вдвое уменьшилось количество приступов стенокардии и потребность в нитратах (рис 2.) Основные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2. (М ± SD, * р<0.01).

Рисунок 2.. Изменение количества приступов стенокардии и потребности в нитратах для их купирования у больных ИБС на фоне проведения курса УНКП

Достоверно (p<0.01) повысилась толерантность к физической нагрузке (рис.3), при этом повторный ВЭМ-тест остался положительным у 5 больных, у остальных причиной прекращения пробы явилось достижение субмаксимальной чсс и усталость. Улучшение функционального состояния у большинства пациентов сопровождалось положительной динамикой показателей перфузии миокарда: уменьшением площади и/или глубины гипоперфузируемых участков.

Рисунок 3.. Динамика показателей нагрузочного теста на велоэргометре у больных ИБС на фоне проведения курса УНКП..

В качестве иллюстрации представляем результаты исходной и контрольной (после курса УНКП) сцинтиграфии миокарда в покое и при физической нагрузке больного Т., одного из самых тяжелых в клиническом плане среди прошедших лечение (рис.4).

Рисунок 4.. Улучшение перфузии миокарда после проведения наружной контрпульсации..

Курсовое лечение УНКП не привело к достоверным изменениям основных эхокардиографических показателей, отмечена лишь умеренная их положительная динамика (рис.5).

Рисунок 5.. Динамика основных эхокардиографических показателей больных ИБС на фоне проведения курса УНКП

При этом на фоне проведенного немедикаментозного лечения отмечено достигающее уровня достоверности (p<0.05) снижение уровней сердечных натрий-уретических пептидов (рис.6), как извество, являющихся надежным маркером миокардиальной дисфункции и предиктором прогноза у больных ИБС, перенесших инфаркт миокарда.

Следует особо отметить, что процедуры хорошо переносились больными, в ходе и после проведения лечения не было отмечено каких-либо побочных и нежелательных эффектов. В целом же полученные результаты в полной мере соответствуют международному опыту применения УНКП у больных ИБС.

Рисунок 6.. Изменение содержания в плазме сердечных натрийуретических пептидов у больных ИБС на фоне проведения курса УНКП

К настоящему времени с целью определения клинической эффективности и безопасности применения УНКП у пациентов со стабильной стенокардией успешно завершены несколько многоцентровых исследований, наиболее крупным из которых является MUST-EECP (Multicenter study of enhanced external counterpulsation), проводившееся в семи университетских медицинских центрах (3,4). Убедительно показано, что программное (35-часовое) применение метода УНКП приводит к достоверному уменьшению эпизодов стенокардии и потребности в нитратах, увеличению времени до возникновения признаков ишемии миокарда, индуцированной нагрузкой (4, 5, 6, 7), улучшению прогноза и «качества жизни» у пациентов с поражением коронарных артерий (8, 9, 10). При этом эффекты проведенного лечения сохранялись по крайней мере через 12 месяцев (11), длительность наблюдения уже превышает 5 лет (12). Результаты самых современных методов исследования (ПЭТ, ОЭКТ) демонстрируют положительное влияние лечения УНКП на перфузию миокарда и коронарный резерв у больных ИБС (13, 14).

Результаты исследований последних лет свидетельствуют о том, что УНКП может улучшить переносимость физической нагрузки, «качество жизни» и функциональный статус пациентов со стабильной сердечной недостаточностью II-III ФК (NYHA) как кратковременно, так и на период до 6 месяцев. При этом существуют убедительные доказательства возможного положительного влияния как на систолическую, так и диастолическую функцию левого желудочка (15, 16). Окончательный ответ на вопрос о целесообразности, эффективности и безопасности использования метода в комплексном лечении застойной СН может быть дан в ходе проводимого в настоящее время многоцентрового, рандомизированного, одиночного слепого, контролируемого, проспективного исследования PEECH (Prospective Evaluation of EECP in Congestive Heart Failure). Показания к применению УНКП могут быть еще более расширены. Активно проводятся исследования с выделением нескольких важных подгрупп пациентов, таких как сахарный диабет II типа, заболевания периферических артерий и сексуальная дисфункция у мужчин, получены первые обнадёживающие результаты.
Согласно имеющимся рекомендациям противопоказаниями к проведению УНКП являются:
• Декомпенсированная застойная сердечная недостаточность;
• Тяжелая патология клапанного аппарата;
• Инфаркт миокарда в последние 3 месяца, нестабильная стенокардия;
• Тяжелая неконтролируемая артериальная гипертония (> 180/110 мм рт.ст.);
• Злокачественные аритмии (неправильная и тахиформа мерцания-трепетания предсердий, частая желудочковая экстрасистолия, желудочковая тахикардия), ЧСС > 135 или < 35 ударов в минуту;
• Тяжелая патология периферических сосудов;
• Катетеризация сердца менее, чем 2 недели назад в связи с вероятностью кровотечения из места пункции бедренной артерии;
• Тромбофлебит (флеботромбоз), тяжелая варикозная болезнь, трофические язвы;
• Геморрагический диатез, терапия непрямыми антикоагулянтами с протромбиновым временем более 15 секунд, МНО более 2.0;
• Высокая легочная гипертензия;
• Аневризма грудного и/или брюшного отдела аорты;
• Беременность

Несмотря на растущее число доказательств клинической эффективности УНКП у пациентов с хронической стенокардией, механизмы, с помощью которых этот метод улучшает симптомы, до сих пор не до конца ясны.

Считается, что в процессе проведения УНКП наблюдается увеличение трансмиокардиальных градиентов давления, что приводит к открытию латентных каналов. Большое количество исследований все более убедительно показывают, что улучшение эндотелиальной функции является важным механизмом, объясняющим клиническую эффективность УНКП (17, 18, 19). Главным в этой концепции является увеличение кровотока в органах, наблюдаемое во время лечения. Как известно, эндотелиальная дисфункция, лежащая в основе многих патологических процессов, в частности, атерогенезе, характеризуется ухудшенной биоаккумуляцией вырабатываемого эндотелием NO, который оказывает сосудорасширяющее, противотромбоцитарное, антитромботическое, антипролиферативное и противовоспалительное действие. При этом эндотелиальная дисфункция сопровождается повышенным образованием эндотелина-1, основного конкурента NO, мощного вазоконстриктора, оказывающего также протромботический и митогенный эффект. Этот дисбаланс между вазодилататором и вазоконстриктором приводит приводит к снижению эндотелий зависимой дилатации сосудов. Важно отметить, что наличие коронарной эндотелиальной дисфункции связано с ишемией миокарда и неблагоприятным прогнозом независимо от выраженности стенозирующего поражения коронарного русла. В отсутствии значимого стенозирования сосудов увеличение кровотока, вызванное УНКП, вызывает повышение напряжения сдвига, которое является главным стимулом для выделения NO эндотелием и расширения сосудов. Длительное воздействие напряжения сдвига уменьшает образование эндотелина. Это оказывает положительное периферическое воздействие и восстанавливает дополнительный резервный кровоток.

Напряжение сдвига может играть важную роль в процессе ангиогенеза. Улучшение коллатеральной перфузии происходит в результате открытия или расширения уже сформированных коллатералей, а также формирования новых сосудов. За исключением ишемии, увеличение напряжения сдвига считается главным импульсом для развития и увеличения коллатералей. Подобным образом, напряжение сдвига, вызванное УНКП, может влиять на артериогенез и ангиогенез (3). Артериогенез, т.е. формирование больших коллатеральных артерий посредством добавления эндотелиальных и гладкомышечных клеток, фибробластов и соединительной ткани к существующим коллатеральным артериолам. Ангиогенез, т.е. формирование де ново капиллярных кровеносных сосудов путем почкования эндотелиальных клеток из существующих сосудов, также может быть спровоцировано УНКП. Это сложный процесс, зависящий от хорошо скоординированного взаимодействия множества васкулярных специфических и неспецифических факторов. В особенности, сосудистое напряжение сдвига может вызывать повышенную продукцию факторов роста (эндотелиального, тромбоцитарного и др.), что было показано в некоторых исследованиях при использовании УНКП. Учитывая стойкое повышение ростовых факторов (в частности, эндотелианого), наблюдавшееся у пациентов на фоне лечения, можно предполагать, что васкулогенез может также являться одним из механизмов, с помощью которого УНКП стимулирует развитие коллатералей у пациентов с ИБС.

Процедуры УНКП проводятся длительно, способствуя отдыху миокарда, что особенно важно у больных с миокардиальной дисфункцией. Это нормализует нейрогуморальные сигналы, снижает потребность в кислороде, может способствовать улучшению клеточного метаболизма, переключать снабжение клеток энергией с помощью свободных жирных кислот на утилизацию глюкозы.

Таким образом, недавно полученные данные показывают, что УНКП может оказывать клинический эффект через реализацию различных механизмов, включая улучшение эндотелиальной функции, стимуляцию развития коллатералей, усиления функции левого желудочка и периферических эффектов, схожих с теми, что наблюдаются при постоянной физической нагрузке. Однако большинство из этих данных получены в рамках небольших, часто неконтролируемых исследований и необходимо проведение дополнительных официальных работ для подтверждения предложенных механизмов действия УНКП.

Заключение

Первый опыт применения УНКП свидетельствует о высокой ее эффективности и безопасности в комплексном лечении больных ИБС, стабильной стенокардией, рефрактерной к лекарственной терапии при невозможности использования, в том числе повторного, методов реваскуляризации миокарда. Результаты предстоящих исследований помогут уточнить роль метода как терапевтического инструмента для постоянно растущего числа пациентов.

УНКП, являясь неинвазивным, безопасным и атриавматичным методом для улучшения перфузии миокарда и уменьшения нагрузки на сердце, может рассматриваться в качестве перспективного в комплексной лечении больных ИБС и СН. Метод может быть выбран для пациентов с тяжелым диффузным поражением коронарного русла при недостаточной эффективности фармакотерапии или для тех, у которых реваскуляризация (в т.ч. повторная) не может быть выполнена или сопряжена с высоким риском (в частности, при сахарном диабете). • Особой областью использования УНКП может стать ее применение у больных СН различной этиологии, находящихся на этапе подготовки к оперативному лечению.
• Уникальность метода связана с возможностью его использования в условиях амбулаторного лечения, а относительно низкая стоимость технологии делает его доступным для большого количества пациентов
• Рекомендуется проводить курс из 35 ежедневных одночасовых процедур в течение 7 недель.

Список литературы:

1. Department of Epidemiology, Graduate School of Public Health, University of Pittsburgh. Data on file.
2. Singh M., Holmes D.R., Jamh A. et al. Noninvasive Revascularization by Enhanced External Counterpulsation: A Case Study and Literature Review. Mayo Clin. Proc. 2000; 75; P.961-965.
3. Усиленная наружная контрпульсация. Сборник статей, том 1. (под редакцией Ю.Н.Беленкова). Редколлегия: С.А.Габрусенко, В.Г.Наумов, В.В.Рябов. Медицинская компания «Алимпекс», 2003, 123 стр.
4. Barsness G., Feldman A.M., Holmes D.R. Jr. et al. The International EECP Patient Registry (IEPR): design, methods, baseline characteristics, and acute results. Clin. Cardiol. 2001;24; P.435-442.
5. Lawson W.E., Hui J.C.K., Lang G. Treatment Benefit in the Enhanced External Counterpulsation Consortium. Cardiology 2000; 94; P.31-35.
6. Arora R.R., Chou T.M., Jain D. et al. The Multicenter Study of Enhanced External Counterpulsation (MUST-EECP); Effect of EECP on exersice-induced myocardial ischemia and anginal episodes. J. Am. Coll. Cardiol. 1999; 33; P.1833-1840.
7. Stys T., Lowson W.E., Lang G. et al. Acute hemodynamic effects and angina improvements with enhanced external counterpulsation. Angiology 2001;52; P. 653-658.
8. Springer S., Fife A., Lowson W.E. et al. Psychosocial effects of enhanced external counterpulsation in the angina patients: a second study. Psychosomatics 2001; 42; P. 124-132.
9. Arora R.R., Chou T.M., Jain D. et al. Results of the multicenter Enhanced External Counterpulsation (MUST-EECP) outcomes study: Quality of the life benefits sustained six months after treatment. Circulation 1998; 98; P.I-350.
10. Arora R.R., Chou T.M., Jain D. et al. Results of Enhanced External Counterpulsation (MUST-EECP) outcomes study: Quality of the life benefits sustained twelve months after treatment. J. Am.Coll. Cardiol. 1999; 33; 339A.
11. Arora R.R., Chou T.M., Jain D. et al. Effects of Enhanced External Counterpulsation on Health-Related Quality of Life Continue 12 Months After Treatment: A Substudy of the Multicenter Study of Enhanced External Counterpulsation. J. Invest. Med. 2002; 50; 1; P.25-32.
12. Lowson W.E., Hui J.C.K., Cohn P.F. Long-Term Prognosis of Patients with Angina Treated with Enhanced External Counterpulsation: Five-Year Follow-Up Study. Clin.Cardiol. 2000; 23, P.254-258.
13. Masuda D., Nohara R., Hirai T. et al. Enhanced External couterpulsation improved myocardial perfusion and coronary flow reserve in patients with chronic stable angina. Eur. Heart J. 2001; 22; P. 1451-1458.
14. Urano H., Ikeda H., Ueno T. et al. Enhanced External Counterpulsation Improves Exersice Tolerance, Reduced Exersice-Induced Myocardial Ischemia and Improves Left Ventricular Diastolic Filling in Patients With Coronary Artery Disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2001; 37; 1; P.93-99.
15. Soran O., Fleishman B., Demarco T. et al. Enhanced External Counterpulsation in Patients With Heart Failure: A Multicenter Feasibility Study. Cong.Yeart Failure. 2002 (July/ August); P.204-209.
16. Strobeck J.E., Reade R., Kennard E.D. et al. EECP is a safe and effective treatment for angina in patients with severe left ventricular dysfunction. J. Card. Fail. 1999; 5(3): 72. Abstract 268.
17. Wu O.F., Zheng Q.S., Zhang M.Q. et al. A neurohormanal mechanism for the effectiveness of EECP. Circulation. 1999; 100 (18): I-832. Abstract 4390.
18. Qian X.X., Wu W.K., Zheng Q.S. et al. Effect of EECP on nitric Oxide production in coronary Disease. J. Heart Dis. 1999; I (1): 193. Abstract 769.
19. Bonetti P.O., Holmes D.R., Lerman A., Barsness G.W. EECP for Ischemic Heart Disease. What`s Behing the Curtain? J. Amer. Coll. Cardiol. 2003; 41 (11); P.1918-1925.