| SANQUIS PLUS - Invazivní a intervenční kardiologie v roce 2009 |
Invazivní a intervenční kardiologie v roce 2009
Michael Aschermann
II. interní klinika 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy, Všeobecná fakultní nemocnice v Praze
Srdeční katetrizace – ohlédnutí do historie
Počátky invazivní a intervenční kardiologie jsou napínavým příběhem lidského úsilí a snahy o pokrok nejprve v diagnostice a o desítky let později také v léčbě kardiovaskulárních onemocnění. Při vzniku těchto dnes samostatných oblastí kardiologie nacházíme obvykle charismatické lékaře – vizionáře, kteří se nerozpakovali použít zcela nových metod a to i na vlastním těle. Na počátku byl objev a poté i využití metody srdeční katetrizace. Tento pojem použil poprvé v roce 1844 francouzský fyziolog Claudie Bernard, který zaváděl cévky do srdce experimentálních zvířat za účelem měření tlaků v srdce. V roce 1929 pak 27-letý německý chirurg Werner Forssmann provedl první srdeční katetrizaci sám na sobě a dokonce ji dokumentoval na rtg snímcích. Aplikoval si lokální anestetikum do oblasti žíly na levém předloktí, do této žíly pak zavedl sterilní uretrální katetr, který postupně posunoval až do pravé síně a pravé komory srdeční. Hlavním cílem jeho snažení bylo nalezení bezpečné metody, která by umožňovala aplikaci léků přímo do srdce při resuscitaci. Metodu pravostranné katetrizace použil již v roce 1930 český lékař Otto Klein, který v té době působil ve Vídni. K rozšíření pravostranné srdeční katetrizace přispěli v následujících letech v USA Andre Cournand a Dickinson Richards, kteří používali od roku 1941 zavádění katetrů do malého oběhu srdečního ke měření nitrosrdečních tlaků a srdečního výdeje. Je pozoruhodné, že pak v roce 1956 spolu s Forssmannem získali za zavedení metody srdeční katetrizace do klinické praxe Nobelovu cenu.
Invazivní vyšetřování věnčitých tepen
Zobrazení věnčitých tepen - selektivní koronární angiografii (koronarografii) provedl v roce 1958 jako první Mason Sones v USA, v následujícím období došlo k velkému rozšíření této diagnostické metody, což bylo sledováno rozvojem chirurgie věnčitých tepen – aortokoronárních bypassů. V roce 1967 profesor Melvin Judkins přispěl k dalšímu vývoji v oblasti koronarografie – zavedl perkutánní techniku z přístupu femorální tepnou speciálně preformovanými katétry, které jsou užívány v nezměněné podobě do současné doby.
V letech 1963 – 1976 tak proběhlo období invazivní kardiologie, která umožňovala indikovat nemocné k chirurgickému řešení k operacím žilních aortokoronárních bypassů. Ve stejné době se začaly používat katetrizační intervenční techniky na tepnách periferních, především v oblasti tepen dolních končetin. V roce 1964 Charles Dotter a Melvin Judkins popsali techniku dilatace stenóz periferních tepen – používali tuhé dilatační katétry, které byly nasunovány jeden po druhém po sobě do postižených tepen. Katétry měly postupně se zvětšující se průměr, přesně na sebe nasedaly a při jejich protlačování zúženými úseky tepny docházelo dosti hrubým způsobem k rozšíření vnitřního průměru tepen v postižených místech. Později navrhl Dotter první katétry s dilatačním balónkem na jejich distálním konci, postupně byla zkoušena řada materiálů, ze kterých byly balónkové katetry vyráběny.
Perkutánní transluminální balónková koronární angioplastika (PTCA)
V rozvoji intervencí na koronárním řečišti měla zásadní práce Andrease Grüntziga, který pocházel z tehdejšího východního Německa, po emigraci se později se usídlil ve Švýcarsku. Grüntzig vyráběl první balónkové katétry doma v kuchyni, v roce 1973 kdy pracoval v Curychu, provedl v experimentu na zvířatech první balónkovou angioplastiku periferních tepen. V roce 1974 pak začal balónkovými katétry s jedním lumen provádět angioplastiky také u nemocných se stenózující aterosklerózou tepen dolních končetin. Významným krokem k rozšíření metody do oblasti věnčitých tepen byl pak vývoj balónkového katétru s dvěma lumen, se kterým bylo možné měření tlaku jak v aortě, tak distálně na konci. Také na koronárních tepnách provedl Grüntzig nejprve řadu experimentálních studií, výsledky prezentoval v roce 1976 v USA a setkal se však s odmítáním a skepsí. Následně však došlo ke spolupráci s americkým lékařem Richardem Mylerem, jejich společné úsilí vedlo v květnu 1977 k provedení první peroperační balónkové koronární angioplastiky. Výkon proběhl úspěšně, u nemocného byl kromě PTCA současně proveden aortokoronární bypass. První perkutánní transluminální koronární angioplastiku provedl Grüntzig v Curychu 16.9.1977, realizoval tak „sen kardiologů“ – ošetřovat stenózující a obliterující koronární aterosklerózu bez chirurgů, katetrizační technikou. (obr. 1.)
|
|
|
| Obr. 1 Balónkový katetr používaný k dilataci věnčitých tepen
|
|
Nemocný byl před výkonem poučen o tom, že bude vůbec prvním v historii, u koho bude takový výkon proveden a vyslovil svůj souhlas. Výsledky PTCA prvních pěti pacientů byly zveřejněny v časopisu Lancet v roce 1978. Již v počátcích používání PTCA je možné zaznamenat prvky mezinárodní spolupráce – druhý a čtvrtý nemocný měli PTCA provedenou v Univerzitní nemocnici ve Frankfurtu (Grüntzig, Kaltenbach a Kober). V roce 1979 referoval Grüntzig výsledky prvních 50 nemocných s PTCA, jeho další přínos pro rozvoj intervenční kardiologie pokračoval v USA, kde za období 5 let (1980-1985) provedl kolem 2500 výkonů. Byl nesmírně oblíbeným, charizmatickým učitelem, aby demonstroval bezpečnost koronarografie, nechal se sám vyšetřit mladým lékařem, kterého učil katetrizovat. V roce 1985 Andreas Grüntzig bohužel tragicky zahynul s manželkou při havárii malého letadla, které sám pilotoval, bylo mu teprve 46 roků. Metoda perkutánních intervencí věnčitých tepen pak v následujících letech doznala velikého rozvoje – v roce 1980 bylo na celém světě provedeno celkem asi 1000 PTCA, v roce 1995 to bylo již více jak 300 000 výkonů za rok. V posledních letech je každý rok provedeno na světě více jak 1 milión koronárních intervencí. Kromě toho, že se stále zvyšovaly počty ošetřených pacientů a rozšiřovaly se indikační oblasti, docházelo také k vývoji nových intervenčních metod. Patřily k nim koronární aterektomie, rotační aterektomie (rotablace), koronární trombektomie a laserové systémy. Všechny tyto metody měly hlavní cíl v odstranění hmot aterosklerotických plátů a snížení výskytu restenózy po PTCA. Proces restenózy – tedy opakovaní stenózy v místě provedené dilatace – se stal „Achilovou patou“ balónkové angioplastiky. Výskyt závisel na řadě faktorů a pohyboval se mezi 20-50%, při vzniku restenózy mohla být prováděna opakovaná intervence, nebo byl indikován aortokoronární bypass. Proběhla řada studií, které se pokoušely o ovlivnění vzniku restenózy podáváním různých farmak, avšak všechny tyto snahy nevedly k příznivému výsledku.
|
|
Koronární stenty
Pokrok v této problematice přinesly až koronární stenty, první byly implantovány současně Puelem a Sigwartem v roce 1977. Stenty byly vyráběny nejprve pouze z nerezavějící oceli, později byly zkoušeny také jiné materiály, například nikl, titan, tantal, platina, chrom, kobalt, byly používány i stenty pozlacené. (obr. 2) Hlavní cíl, který mělo používání stentů – snížení až úplné odstranění vzniku restenózy – nebyl dosažen. Výskyt restenózy se sice snížil, ale pouze na úroveň 15-25%, při použití u komplexních koronárních lézí byl výskyt restenózy i nadále příliš vysoký – až 40%. Přesto došlo k velkému rozšíření jejich implantací, kovové stenty byly používány až u 80-90% provedených koronárních angioplastik.
V následujícím období došlo v oblasti koronárních intervencí k řadě snah o snížení vzniku restenózy – bylo využíváno lokální iradiace, beta či gama zářením. K tomu byly používány různé techniky – například lokálně zaváděné, dočasně působící zářiče, nebo radioaktivní stenty, které uvolňují malou dávku záření po určitou dobu. Výsledky provedených studií bohužel nepotvrzovaly dostatečnou účinnost této metody, za revoluční změnu v intervenční kardiologii jsou proto považovány až stenty, uvolňující v místě implantace stentu léčivo – „drug eluting stents“ (DES). Lék byl uchycen různou technikou na povrchu stentu, u některých z nich byl kovový stent pokryt polymerem. Léky se po implantaci stentu do koronárních tepen lokálně uvolňují v určeném časovém intervalu. Úspěšné výsledky byly dosaženy především s rapamycinem (sirolimus) a s paclitaxelem, které vedly ke snížení výskytu až na 5-15%. Kromě uvedených léků je zkoušena řada dalších látek, například tacrolimus, everolimus a další. Současně jsou vyvíjeny zcela nové typy léků, vytvořených například z materiálů, které se po určité době po implantaci postupně vstřebávají – tzv. biodegradabilní stenty.
|
|
|
Obr. 2 Koronární stent
Ostatní invazivní a intervenční výkony v kardiologii.
Spolu se rozvojem koronárních intervencí dochází v posledním desetiletí také k významnému pokroku v oblasti invazivních diagnostických metod a v oblasti perkutánních intervencí v jiných oblastech, než jsou koronární tepny. Z diagnostických metod doznal největšího rozšíření intrakoronární ultrazvuk, od něj odvozená virtuální histologie, nově jsou používány také optická koherenční tomografie, Ramanova spektroskopie, v diagnostice nestabilních plátů pak intravaskulární termografie, elastografie a palpografie.
Intravaskulární ultrazvuk
Intravaskulární ultrazvuk (IVUS) představuje metodu, která na rozdíl od angiografie a angioskopie umožňuje pohled nejen do lumina cév, ale je schopna poskytnout i obraz příčného řezu stěnou cévy. Zobrazuje jednotlivé vrstvy stěny tepny, a jejich tloušťku včetně možnosti kvantitativního hodnocení velikosti lumen, objemu aterosklerotického plátu i remodelace stěny tepny. (obr. 3). Poskytuje také informace o patologických změnách v luminu i ve stěně cévy, s vysokou senzitivitou detekuje kalcifikace v cévní stěně a s menší senzitivitou diagnostikuje usazování lipidů a fibrotické změny v cévní stěně. Pomocí intravaskulárního ultrazvuku je také možné hodnotit poddajnost cévní stěny, která je u ateroskleroticky postižených cév snížena dříve, než se objeví změny morfologické (= palpografie).
Intravaskulární ultrazvuk je používán v následujících indikacích: při nálezu věnčitých tepen s hraničními a obtížně hodnotitelnými angiografickými změnami, pro detekci kalcifikací ve věnčitých tepnách, u vybraných nemocných před plánovanou intervencí na věnčitých tepnách a při hodnocení výsledků koronární angioplastiky, po transplantaci srdce. Významnou oblastí, ve které může IVUS sehrát významnou roli, je longitudinální sledování procesu aterosklerózy při léčbě hypolipidemiky (obr.4). Využití IVUS v této indikaci může poskytnout podstatně detailnější informace o změnách nejen vlastního lumina tepny, ale především o změnách ve stěně tepny, složení plátů z hlediska obsahu lipidů, fibrotické tkáně a jejich povrchu.
Virtuální histologie
Virtuální histologie je metoda, při které je speciálním způsobem zpracován ultrazvukový obraz aterosklerotického plátu z koronární tepny rozdělen do malých segmentů, ve kterých probíhá speciální analýza. Výsledky analýzy jsou zakódovány do barev: fibrózní tkáň je kódována zelenou barvou, fibrolipidová tkáň žltozelenou barvou, nekrotické hmoty jsou červené, kalcifikace bílé a medie je v barvě šedé (obr.5). Metoda byla v roce 2003 uvolněna pro klinické použití a do současné doby přinesla řadu nových poznatků o složení aterosklerotických plátů u stabilní anginy pectoris a u akutních koronárních syndromů.
|
|
|
Obr. 3 Intravaskulární ultrazvuk – obraz věnčité tepny s třemi vrstvami její stěny
|
|
|
Obr. 4. Intravaskulární ultrazvuk – průkaz změnšení aterosklerotického plátu (zobrazen žlutou barvou). Horní polovina vlevo nález před léčbou, vpravo po léčbě placebem, nález bez změny, dolní polovina vlevo před léčbou, vpravo po léčbě aktivní látkou, patrné zmenšení rozsahu plátu
|
|
|
Obr. 5 Virtuální histologie - obraz věnčité tepny s aterosklerotickým plátem vlevo, fibrotická tkáň zelená, kalciové hmoty bílé, nekrotické hmoty červené, lipidy žluté. Vpravo histologický obraz stejného segmentu věnčité tepny
|
|
Elastografie a palpografie
Tyto metody poskytují bližší pohled na povrchovou vrstvu plátu, jejich princip vychází z předpokladu, že deformace tkání po mechanickém stimulu závisí na jejich mechanických vlastnostech. Při elastografii je radiální napětí ve stěně tepny převáděno na radiofrekvenční signál a po zpracování počítačem je zobrazeno spolu s IVUS obrazem jako barevné spektrum. Intravaskulární palpografie využívá v hodnocení plátů stejný princip, ale zpracování je cílené – je zaměřené pouze na povrchovou vrstvu tepny ze strany lumen. Po převodu na barevný signál se zobrazuje kvalita povrchu vnitřní části tepny na rozhraní lumina tepny.
Optická koherenční tomografie
Optická koherenční tomografie (OCT) je zobrazovací technika využívající infračerveného světla. Vzhledem k tomu, že má asi 10krát vyšší rozlišovací schopnost než IVUS - axiální rezoluce je 15 μm, umožňuje in vivo zobrazování mikrostruktur koronárních tepen. Infračervené světlo střední vlnové délky (1300 nm) je jednotlivými součástmi biologických tkání odráženo s různým časovým zpožděním, které je určováno interferometrem. Intenzita odraženého světla je převáděna do map světelné intenzity a kódována buď v šedé barvě, nebo v arteficiálním barevném spektru (obr.6). V klinické praxi byla metoda OCT použita u nemocných indikovaných ke koronární intervenci, autoři prokázali strukturu normální stěny tepen i široké spektrum patologických změn, u vulnerabilních plátů byla velmi dobře zobrazena ložiska nekrotické lipidové tkáně, krytá tenkou fibroateromatózní čepičkou.
Intravaskulární termografie
Měření teploty aterosklerotických plátů je používané až v posledních letech, kdy byl prokázán podíl zánětlivých změn v etiologii a patogenezi aterosklerózy a především akutních koronárních syndromů. Zvýšená aktivita makrofágů ve nestabilních aterosklerotických plátech je provázena nárůstem produkované tepelné energie, kterou je možné detekovat jako zvýšenou teplotu na povrchu těchto plátů. První zkušenosti s intravaskulární termografií jsou příslibem pro další využití této metody v časné diagnostice vulnerabilních plátů a hrozících akutních koronárních syndromů, pro časnou detekci aterosklerotických změn používána tato metoda není.
Intervenční výkony mimo věnčité tepny
K léčebným intervenčním výkonům prováděným z jiných indikací, než je ischemická choroba srdeční pak patří alkoholové septální ablace, indikovaná u hypertrofické obstrukční kardiomyopatie, atriální septostomie, prováděná u vybraných nemocných s idiopatickou plicní hypertenzí a katetrizační uzávěry defektů síňového septa různými typy okluderů. V posledních letech je v klinické praxi používána perkutánní náhrada aortální chlopně katetrizační technikou. Aortální chlopeň ke implantována do oblasti poškozené chlopně nativní v širokém stentu, který je v místě původní chlopně roztažen balónkovým katétrem. (obr.6). Výsledky této náročné procedury jsou při dobře zvolených indikacích výborné. Mitrální valvuloplastika pak představuje metodu volby u řady nemocných s mitrální stenózou, k rozšíření mitrálního ústí je používána řada technik, nejvíce zkušeností a výborné výsledky jsou dosahovány balónkovým rozšířením technikou podle japonského lékaře Inoea.
|
|
|
Obr. 6 Optická koherenční tomografie, patrné jednotlivé vrstvy stěny věnčité tepny
(rozlišení 10 um, katétr 0,014 + OTW, zobrazení 2 sekundy)
Vývoj intervenční kardiologie v České republice
|
|
| V Československu provedl první perkutánní transluminální balónkovou koronární angioplastiku v roce 1981 profesor Belán v IKEM Praha. Metoda byla postupně rozšířeno do více center, k zásadní změně pak došlo po roce 1989. Do současné doby byla vytvořena síť 22 katetrizačních pracovišť s nepřetržitým provozem. Koronarografií provádíme více než 55 000 ročně, metodou PTCA je ročně ošetřeno více než 22 000 nemocných. Přes 6000 výkonů je provedeno u nemocných s akutním infarktem myokardu, kde je PTCA prováděna jako metoda první volby u více než 90% nemocných. K tomuto rozšíření zásadním způsobem přispěla realizace randomizovaných studií PRAGUE 1 a 2, které byly na zhodnocení významu PTCA u akutních infarktů zaměřeny.
|
|
Tyto studie jsou dodnes uznávány jako průkopnické a jejich výsledky – spolu s výsledky některých dalších studií – vedly ke změně léčby infarktů v celém světě. Začali jsem také stále více provádět intervenční výkony z jiných indikací výše uvedených a tak je možné dnes konstatovat, že invazivní vyšetřovací metody a koronárníci mimokoronárních intervence jsou dnes v České republice používány v plném rozsahu a přispívají k vysokému standardu péče o naše kardiologické nemocné.
|
|
|
|
|
| SANQUIS PLUS |
|
| GALERIE SANQUIS |
|
| PORADNA |
|
|
