Лазерные технологии в аритмологии и нейромодуляции: передовые разработки на стыке наук

Экспериментальные работы сотрудников и технических специалистов Научно-исследовательской лаборатории нейромодуляции Научно-исследовательского отдела аритмологии Центра Алмазова признаны международным научным сообществом и являются передовыми.

Научный и технический прогресс последних лет ознаменовался разработкой целого ряда новых методов кардиоваскулярной терапии. При тахиаритмиях (нарушениях ритма сердца, характеризующихся частым пульсом) одним из основных методов лечения является чрессосудистая деструкция аритмогенных зон миокарда. В этом направлении достигнут значительный успех: усовершенствованы системы инвазивного и поверхностного картирования аритмий; улучшены подходы к радиочастотной и криоаблации, позволяющие более эффективно и безопасно выполнять деструкцию участков патологической электрической активности; ведется разработка катетерной электропорации, с помощью которой можно селективно воздействовать на миокард без риска повреждения других тканей и органов.

Однако у каждого метода аблации, помимо преимуществ в определенных ситуациях, есть и ограничения. Так, при глубоком расположении аритмогенного участка в толще миокарда левого желудочка врачи нередко сталкиваются с недостаточным проникновением радиочастотной энергии и криовоздействия, что не позволяет достичь лечебного эффекта аблации. В таких случаях одним из перспективных направлений является фиброоптическая лазерная деструкция. Для лазерного излучения глубокие слои миокарда более доступны за счет хорошей проникающей способности воздействия. Особенности светопоглотительных свойств эндокардиальной выстилки позволяют лазерному лучу воздействовать на миокард без существенного повреждения эндокарда, а значит, лазерная аблация может быть более безопасна с точки зрения тромботических осложнений.

Руководитель НИО аритмологии, главный внештатный специалист-аритмолог СЗФО профессор РАН, д.м.н. Лебедев Дмитрий Сергеевич:

«Разработка новых видов физического воздействия для транскатетерной деструкции, или аблации проводящих путей сердца — тема, которую мы исследуем уже более 30 лет с конца 80-х годов. Исследованы и вошли в практику постоянный и радиочастотный ток, разрабатываются новые методы воздействия. Среди них импульсный режим радиочастотного тока и лазерная энергия. Лазерное воздействие имеет ряд преимуществ по сравнению с используемыми методами и, после завершения исследований и решения ряда научно-технических вопросов, сможет занять свою нишу при катетерных процедурах в случае самых тяжелых нарушений ритма сердца».

Изображение тепловизора во время лазерной аблации препарата миокарда в эксперименте

Другим направлением применения фиброоптической лазерной аблации является денервация крупных сосудов — перспективный подход к лечению целого ряда сердечно-сосудистых заболеваний. Ранее денервация почечных артерий была предложена для коррекции артериальной гипертензии, лечения некоторых желудочковых тахикардий и изучается применительно к сердечной недостаточности. Денервация легочной артерии была предложена для коррекции легочной гипертензии различного генеза, данный подход уже в течение трех лет разрабатывается сотрудниками Центра Алмазова, и на эту технологию безопасной и эффективной денервации сейчас ориентируются многие научные группы мирового уровня.

Руководитель НИЛ нейромодуляции д.м.н. Михайлов Евгений Николаевич:

«Наш опыт работы с чрессосудистой лазерной аблацией периваскулярных нервов является передовым. Ранее мы предложили электрофизиологическое картирование нервов легочной артерии перед аблацией, а сейчас используем этот подход на новом уровне и с новой технологией — лазерный луч с длиной волны 1064 нм, доставленный с помощью управляемого фиброоптического катетера (предложенного впервые в мире), может быть использован для еще более безопасной и эффективной аблации. Мы обнаружили, что в определенных режимах лазерные аппликации не повреждают эндотелиальный слой сосудов, а на большей глубине, там, где и расположены околососудистые нервы, происходит наиболее эффективное воздействие. Комбинируя режимы, методы аблации и совершенствуя устройство катетеров, мы получаем недостижимую ранее эффективность вмешательства. Конечно, впереди еще много экспериментальной работы, прежде чем мы сможем предложить методику пациентам. Однако успех текущих результатов вселяет оптимизм, наши исследования встречают положительный отклик иностранных и отечественных ученых.

Интересные результаты мы получаем на моделях сердечно-сосудистых заболеваний у крупных млекопитающих, особенно это касается модели системной артериальной гипертензии. Кстати, это еще одно наше значительное достижение — методология и опыт моделирования заболеваний на крупных животных.

Работа выполняется большим коллективом единомышленников, сотрудников Института сердца и сосудов, НИЛ патоморфологии, сотрудников Центра доклинической и трансляционной медицины, а также инженеров и физиков. Два наших сотрудника в этом году были награждены престижной премией Всероссийского научного общества аритмологов за разработки в области лазерной аблации — Эбер Иван Кондори Леандро и Александр Дмитриевич Вахрушев. Важно, что научно-технический потенциал в этом направлении крайне высок, и, несмотря на интенсивную публикационную активность, многие аспекты технологии пока не могут быть раскрыты. За 2021 год мы представили серию методических разработок, практически мгновенно цитируемых другими исследователями; а это значит, что наша работа востребована и результаты используются для дальнейшего совершенствования технологий, что в итоге неизбежно приведет к улучшению медицинской помощи пациентам».

Трехмерная электроанатомическая карта легочной артерии свиньи с точками стимуляции (серые) и лазерной аблации (красные)

Работы в направлении нейромодуляции выполняются при поддержке Минобрнауки в рамках гранта №075-15-2020-800 «Разработка новых технологий профилактики и лечения сердечной недостаточности на основе нейромодуляции». Часть работ по лазерной аблации проводится в партнерстве с ООО «СпецМедТехСервис».