История и перспективы развития метода коронарного стентирования
До настоящего времени ишемическая болезнь сердца остается одной из основных причин смертности в развитых странах. Основным механизмом ишемической болезни сердца является формирование атеросклеротических бляшек в коронарных артериях. При хроническом течении заболевания эти бляшки (атеромы) приводят к сужению просвета сосуда и как следствие – к уменьшению объема кровотока, а в ряде случаев они могут стать причиной острого коронарного тромбоза с развитием инфаркта миокарда. В настоящее время существуют два основных метода хирургического лечения такого рода поражений: операции шунтирования, выполняемые на открытом сердце и чрескожные вмешательства, выполняемые через пункционный артериальный доступ.
Реконструктивная коронарная хирургия стала возможной с развитием артериографии сердца. Первая коронарная ангиография была выполнена в 1959 г, а через 8 лет – в 1967 г – были разработаны новые стандарты методики коронарографии, которые практически в неизменном виде используются в современной инвазивной кардиоангиологии. Еще 10 лет ушли на разработку методов и инструментария, позволявших проводить эндоваскулярное лечение пораженных коронарных артерий. Первая в истории успешная коррекция критического стеноза передней межжелудочковой артерии стенозированной поверхностной бедренной артерии была выполнена 1977 г. Этот год можно считать годом рождения метода интервенционной кардиоангиологии, суть которого состояла в расширении суженной (стенозированной) артерии путем раздувания в ней крошечного баллончика, размещенного на конце катетера. Спустя два года баллонная ангиопластика была впервые успешно применена для лечения острого инфаркта миокарда.
Несмотря на многообещающие ближайшие результаты вмешательства, серьезным ограничением к ее применению стали такие осложнения, как развитие острых тромбозов в области ангиопластики вследствие повреждения внутренней поверхности стенки артерии и так называемый эластический рекойл (эластическое сопротивление сосуда) и гиперплазия интимы, которые обусловливали развитие повторной обструкции (рестеноза) просвета сосуда. Поэтому совершенно логичным стал следующий шаг в развитии метода – создание и внедрение в клиническую практику металлических армирующих каркасов – стентов. Этот каркас представляет собой тонкую сетчатую трубочку, которая устанавливается на баллоне и при его раздувании расправляется, плотно прижимаясь изнутри к стенкам артерии. После этого баллончик сдувается и выводится из сосуда, а стент остается в расправленном состоянии, не позволяя стенкам сосуда сближаться, т.е. препятствует повторному сужению артерии. Впервые стент в коронарную артерию был имплантирован в 1987 году.
Стенты первого поколения отличались высоким содержанием металла и требовали применения доставляющих систем довольно большого диаметра. Высокая металлонасыщенность значительно повышала риск тромбоза. Для профилактики этого осложнения был предложен ряд схем антикоагулянтной и антиагрегантной терапии, которые, в свою очередь, увеличивали риск геморрагических осложнений.
Уменьшение профиля (или диаметра) доставочных систем и конструктивных элементов стента, использование новых материалов, совершенствование дизайна протезов привели к улучшению результатов вмешательства и расширению показаний к применению стентирования. Постепенно улучшались характеристики доставляемости, снижалась металлонасыщенность, улучшалось качество обработки поверхности стента. Так, на смену проволочной металлической конструкции из высоколигированной медицинской стали пришли так называемые матричные, а затем модульные стенты, изготовленные из кобальто- и платино-хромовых сплавов.
Для использования в клинической практике был предложен целый ряд оригинальных технических решений, направленных на снижение частоты развития рестеноза: покрытие стента инертным металлическим покрытием (золото, платина), углеродным покрытием, фосфорилхолином или гепарином. К сожалению, клиническое использование этих покрытий не привело к достоверному росту положительных результатов.
Эти обстоятельства стали предпосылкой к развитию следующего поколения стентов – с лекарственным покрытием. При производстве этих стентов их каркас покрывается полимерными материалами, содержащими лекарственные препараты-цитостатики, препятствующие пролиферации, т.е. разрастанию тканей внутри артерии вследствие деления клеток. Лекарственное вещество постепенно выделяется из полимера и стабильно поступает в сосуд, тем самым больной оказывается на длительное время защищен от развития рестеноза.
В 2002 году в распоряжение врачей поступил первый стент с лекарственным покрытием, содержавший сиролимус (рапамицин). Несколько крупных исследований убедительно доказали значительное снижение частоты рестеноза по сравнению с металлическими стентами без лекарственного покрытия. Следующим препаратом, показавшим свою эффективность, стал паклитаксел. Появление стентов с лекарственным покрытием произвело настоящую революцию в борьбе с рестенозом.
Однако спустя несколько лет стали появляться сообщения о так называемых «поздних» и «очень поздних» (более года после имплантации) тромбозах. Несмотря на немногочисленность подобных сообщений, не реагировать на них было нельзя. В числе причин этих грозных поздних осложнений основными были признаны: невозможность эпителизации стента и развитие реакций гиперчувствительности замедленного типа к полимеру. Детальные морфологические исследования продемонстрировали, что полимерное покрытие стента и длительное воздействие цитостатика могут, помимо прочего, стать причиной дегенеративных изменений стенки артерии с формированием микро- и макроаневризм в области стентирования. Эти данные дали толчок к проведению новых исследований в сфере новых резорбцирующихся биополимеров, новых лекарственных препаратов, оптимальных доз и схем их высвобождения, как и способов нанесения лекарства на стент.
Современные стенты с лекарственным покрытием
В настоящее время применяются баллонрасширяемые коронарные стенты. Стенты смонтированы на баллонном катетере, при помощи которого происходят доставка и установка каркаса в область целевого поражения. В редких случаях применяются и самораскрывающиеся стенты, изготовленные из нитинолового сплава с памятью формы. Большинство современных баллонрасширяемых коронарных стентов выполняется из сплава кобальта и хрома. В ряде устройств используется сплав платины и хрома. Стент изготавливается путем лазерной резки из матрицы – цельной тонкостенной трубки соответствующего материала. Толщина балок (страт), форма получаемой ячейки и качество обработки матрицы напрямую влияют на свойства стента: радиальная и продольная устойчивость к деформации, гибкость и доставляемость Все это является предметом постоянного совершенствования. Например, толщина балок стентов снизилась в несколько раз и в ряде современных образцов составляет 75 мкм и менее. Длина и диаметр стентов варьируют в широких пределах и позволяют выполнить коррекцию просвета артерии минимального диаметра (2 мм) и пораженностью до 60 мм.
Современные образцы стентов различаются по типу активного антипролиферативного вещества и способу его нанесения на каркас. Эти различиями позволяют выделить несколько поколений стентов. В стентах I поколения цитостатик (паклитаксел или сиролимус) являлся компонентом нерастворимого полимерного покрытия. Это, с одной стороны, обеспечивает значительное уменьшение частоты рестеноза, с одной стороны, но, с другой стороны, приводит к длительной недостаточной эндотелизации, что может стать причиной развития подострых и поздних тромбозов стента и дегенерации сосудистой стенки.
В стентах II поколения биосовместимый полимер сочетается с новыми цитостатиками; кроме того, в них было реализовано несколько дополнительных технических решений, таких как аблюминальное покрытие (нанесение лекарства на внешнюю, обращенную к сосудистой стенке поверхность стента), применение биодеградируемых полимеров для покрытия и нанесение цитостатика непосредственно на металл стента без использования несущей полимерной платформы. Высокая биосовместимость и хорошие непосредственные и отдаленные результаты позволяют успешно применять эти стенты по сей день наряду с более современными образцами.
Продолжением усилий, направленных на устранение описанных недостатков стентов I генерации, стало внедрение временного или рассасывающегося (биодеградируемого) полимерного покрытия в стентах На современном этапе стали появляться протезы, в которых реализована идея безполимерного покрытия аблюминальной поверхности стента лекарственным веществом, которым заполнены нанопоры, лакуны или «ниши» на поверхности стента, или пустотелые страты самого стента являются контейнером для лекарственного вещества. Эффективность и безопасность этого поколения устройств в настоящее время изучаются.
Учитывая, что на современном этапе серьезным недостатком любого типа стентов считается постоянное присутствие инородного тела в организме, усилия врачей и исследователей направлены на создание временных, «исчезающих» устройств. Материал стента со временем подвергается коррозии, старению, под действием механических нагрузок протез может разрушаться, вызывая дополнительную травму стенки сосуда, развитие реакции иммунной системы в ответ на присутствие инородного тела, что может приводить к целому ряду нежелательных последствий, тем более, когда необходимость в обеспечении каркасной функции уже не только не нужна, но и нежелательна. Исследования, проводимые с использованием внутрисосудистой визуализации, продемонстрировали, что частота мальапозиций (неполного прилежания участков стента к сосудистой стенке) достаточно высока даже при полном соблюдении техники имплантации и является одной из основных причин так называемых «очень поздних» тромбозов стента. Идеей нового поколения стентов стало создание полностью биодеградируемых устройств, «рассасывающихся» за определенное время, достаточное для сохранения нужного просвета сосуда и заживления сосудистой стенки. Успешное применение такого устройства позволяет полностью устранить субстрат отдаленных тромбозов и сохранить нормальную моторику сосудистой стенки. Биодеградируемые временные каркасы получили название «скаффолд» – от англ. scaffold, «строительные леса», которые разбираются после окончания строительных работ.
В настоящее время разрабатываются два семейства скаффолдов – на основе поли-L-лактида (того же материала, из которого изготовлен рассасывающийся шовный материал) и магния. Концепцией применения скаффолда является идея сосудистой репаративной терапии – трехкомпонентного поэтапного лечения сосуда. Первая фаза – реваскуляризация – соответствует функции обычного металлического стента с лекарственным покрытием. После того как необходимость в механической поддержке сосуда исчезает, наступает фаза восстановления и далее – растворения, когда биодеградируемый материал скаффолда подвергается резорбции, оставляя после себя интактную сосудистую стенку. Работоспособность идеи подтверждена рядом исследований с использованием внутрисосудистой оптической когерентной томографии, отражающей процесс лизирования балок стента и заживления стенки сосуда.
В настоящее время основными недостатками скаффолдов и ограниченями к их применению можно считать высокую стоимость, жесткие требования к условиям хранения и имплантации. Ограничением на современном этапе является то, что полимерный материал пока уступает современным сплавам в прочности, гибкости и эластичности. В связи с этим профиль балок скаффолда, необходимый для обеспечения требуемой радиальной устойчивости, значительно превышает показатели металлических стентов (150 мкм). По этой причине доставляемость скаффолда существенно уступает современным металлическим конструкциям. Применение скаффолдов пока ограничено при хронических окклюзиях, поражении СЛКА, выраженном кальцинированном поражении, а также бифуркационных стенозах и в сосудах малого диаметра. Легко понять, что основные недостатки биодеградируемых скаффолдов, особенно полимерных, сходны с недостатками первых металлических стентов. В настоящее время продолжается работа над поиском оптимальных материалов и оптимизации конструкции устройств.
Современные стенты без лекарственного покрытия
Несмотря на всеобщее максимальное внедрение стентов с лекарственным покрытием, стенты без покрытия по-прежнему активно используются по всему миру, хотя область их применения все чаще ограничивается экстренными ситуациями. В течение длительного времени считалось, что стенты с лекарственным покрытием уступают стентам без покрытия в отношении подострых и поздних тромбозов, а также по частоте геморрагических осложнений на фоне длительной двойной дезагрегантной терапии. К настоящему времени ряд исследований убедительно показал отсутствие какого-либо существенного преимущества непокрытых стентов в любом отношении, за исключением стоимости, которая нивелируется большей потребностью в повторных процедурах реваскуляризации.
Самораскрываемые коронарные стенты
Самораскрываемый стент представляет собой конструкцию из сплава с памятью формы, «упакованную» в доставочном устройстве. При высвобождении из системы доставки он принимает цилиндрическую форму. Ввиду технологических ограничений лишь недавно конструкция самораскрываемых стентов стала позволять использовать их в коронарных сосудах. Одним из их существенных преимуществ являются гибкость и высочайшая по сравнению с баллонрасширяемыми устройствами адаптивность по отношению к диаметру сосуда. Этот фактор особенно важен при имплантации стента в условиях острого инфаркта миокарда и массивного тромбоза, когда последующий лизис тромба и увеличение диаметра сосуда приводят к формированию вторичной мальапозиции баллонрасширяемого стента с угрозой повторного тромбоза.
Изолирующие стенты
Изолирующие стенты могут быть использованы для лечения перфораций артерий, изоляции аневризм и модификации потока крови, для предупреждения массивной протрузии тромботических масс и рыхлых компонентов атеросклеротической бляшки в просвет артерии через страты стента в случаях значительного тромбоза. К недостаткам такого рода стентов нужно отнести: ригидность устройства, низкую доставляемость, угрозу для кровотока по боковым ветвям, отходящим от области стентирования, и относительно высокую стоимость. В его конструкции в качестве изолирующего материала используется нейлоновая сетка, что позволяет в некоторых случаях сохранить перфузию боковых ветвей.
Коронарные «бифуркационные» стенты
Технически сложной и актуальной задачей является эндоваскулярная коррекция атеросклеротических бифуркационных поражений, т.е., поражений, развивающихся в месте раздвоения кровеносного сосуда, где от основного ствола отходит боковая ветвь. При имплантации стента в основной ствол артерии существует риск смещения атеросклеротической бляшки или тромба в устье крупной боковой ветви или компрометация ее устья из-за пластической деформации анатомических структур сосудистой стенки, что может сопровождаться развитием ишемического повреждения в бассейне боковой ветви как непосредственно в процессе процедуры, так и в отдаленном периоде наблюдения и ухудшать прогноз заболевания. Кроме того, до появления стентов с лекарственным покрытием частота рестенозов при лечении бифуркационных поражений была чрезвычайно высока. За время развития интервенционной кардиологии был предложен целый ряд способов коррекции бифуркационных поражений, в частности, разработан ряд специализированных стентов для лечения бифуркационных поражений. В последнее время происходит существенный сдвиг в сторону использования более простых техник бифуркационного стентирования, чаще обеспечивающих предсказуемый результат вмешательства.
Стентирование при поражении ствола левой коронарной артерии (СЛКА)
В течение длительного времени лечение поражения СЛКА считалось прерогативой кардиохирургов. Несмотря на первые успешные опыты (первые два случая успешной коррекции резких стенозов СЛКА были описаны в 1960-х гг),, в дальнейшем как непосредственные, так и отдаленные результаты вмешательств этой локализации были признаны неудовлетворительными. Вторая волна интереса к эндоваскулярной коррекции поражения СЛКА наступила после активного внедрения стентов с лекарственным покрытием и получения результатов исследования SYNTAX, продемонстрировавшего, что результаты стентирования СЛКА с использованием стентов с лекарственным антипролиферативным покрытием сравнимы с результатами аортокоронарного шунтирования. В настоящее время большинство поражений СЛКА, особенно при остром инфаркте миокарда, может быть предметом эндоваскулярной коррекции с хорошим непосредственным и отдаленным результатом.
Перспективы дальнейшего развития коронарных стентов
В настоящее время продолжается поиск новых антипролиферативных препаратов. Кроме цитостатических препаратов, исследования проходят альтернативные виды покрытия, как, например, покрытие анти-CD34-антителами, которые обеспечивают захват эндотелиальных клеток-предшественников из кровотока и ускоренную эндотелизацию стента. Дальнейшее совершенствование полимерной платформы с аблюминальным нанесением препарата, поиск новых способов безполимерного покрытия стентов также являются предметом исследований. Концепция сосудистой репаративной терапии и временных биодеградируемых скаффолдов открывает новые горизонты специальности. Уже в наши дни проходят изучение новые платформы со значительно более низким профилем балок (до 100 мкм), сопоставимых с металлическими стентами. Это способно уменьшить ограничения к использованию существующих на рынке устройств. Не вызывает сомнений, что уже в ближайшем будущем в распоряжении кардиологов появятся новые внутрисосудистые устройства и методы для максимально эффективного и безопасного лечения пациентов.
