Diagnosis and treatment of post-traumatic arteriovenous fistulas of the upper and lower extremities
AbstractThe authors herein share their experience with surgical treatment of arteriovenous fistulas (AVF), describing standard diagnostic measures and possible methods of management of this pathology, as well as analyzing the known methods of treatment of post-traumatic AVFs in a specialized vascular hospital.
Objective. To determine the most effective method of surgical treatment of patients with posttraumatic AVFs in the early period of wound disease.
Patients and methods. From 2021 to 2023, a total of 58 patients with posttraumatic AVFs of the extremities were treated in the vascular centers of the National Medical Research Center of Surgery named after A.V. Vishnevsky and National Medical Research Center of High Medical Technologies – Central Military Clinical Hospital named after A.A. Vishnevsky”. Of these, 51 (88%) patients were diagnosed as having lower-limb vascular pathology and 7 (12%) had upper-limb pathology. 29 (50%) patients underwent X-ray endovascular methods of treatment, 26 (44.8%) patients were subjected to open surgical intervention, and 3 (5.2%) victims were found to have spontaneous closure of the AVF.
Results. Endovascular methods of treatment included: implantation of stent grafts in 20 (34.5%) patients, embolization with microcoils in 7 (12%) cases, and “multilayer” stenting of the AVF zone in 2 (3.4%). Open surgical methods of treatment were as follows: arterial prosthetic repair in 20 (34.5%) patients, ligation of the arteriovenous fistula itself in 3 (5.1%) patients, autovenous plastic surgery of the arterial defect in 1 (1.7%) case, fistula disconnection with single-suture closure of the venous wall in 1 (1.7%), and resection of the damaged segment of the popliteal artery with an end-to-end anastomosis in 1 (1.7%).
During the postoperative follow-up period, 3 complications developed in each study group. After endovascular treatment, these were “local” complications in the form of thrombosis and implant dislocation in 2 patients and a recurrence of the functioning AVF in 1 case. After open surgery: wound suppuration in 1 patient, arrosive bleeding in 1 patient (with the resulting limb amputation), and a relapse of the AVF in 1 case.
Conclusion. Each case of posttraumatic arteriovenous fistula has an individual approach to treatment. Surgical decision-making depends on such factors as the duration of AVF, diameter, localization, level of arterialization of venous blood flow, severity of changes in the walls of the affected arteries and veins. All posttraumatic arteriovenous fistulas should be treated surgically in a specialized vascular center with all modern technologies.
Funding. The study had no financial support.
Conflict of interest. The authors declare no conflicts of interest.
Authors’ contribution. Study conception and design – Yamenskov V.V., Chupin A.V., Chernov G.A., Pinchuk O.V.; data collection and handling – Chernov G.A., Yamenskov V.V., Kryzhov S.N., Golovyuk A.L.; statistical processing – Chernov G.A.; draft manuscript preparation – Chernov G.A., Yamenskov V.V., Golovyuk A.L.; manuscript revision – Pinchuk O.V., Obraztsov A.V.
For citation: Chernov G.A., Chupin A.V., Yamenskov V.V., Golovyuk A.L., Pinchuk O.V., Obraztsov A.V., Kryzhov S.N. Diagnosis and treatment of post-traumatic arteriovenous fistulas of the upper and lower extremities. Angiology and Vascular Surgery. Journal named after Academician A.V. Pokrovsky. 2025; 31 (1): 133–41. DOI: https://doi.org/10.33029/1027-6661-2025-31-1-133-141
Keywords: vascular injury; arteriovenous fistula; proximal arteriomegaly; congestive heart failure; renin-dependent hypertension; Doppler ultrasound; stent graft; embolization; vascular surgery
Введение
Артериовенозные фистулы (АВФ) - патологические сообщения между артериями и венами любой локализации, которые принято делить на приобретенные и врожденные. Приобретенные подразделяются на созданные хирургическим путем (для гемодиализа) и посттравматические (травмы мирного/военного времени, ятрогенные). Колото-резаные и огнестрельные ранения артерий и вен малого калибра являются наиболее частыми причинами возникновения АВФ. Также АВФ могут являться следствием эндоваскулярных вмешательств [1]. Примерно 2% травматических АВФ закрываются спонтанно с последующим регрессом симптоматики [2]. Первые описания дилатации приводящей артерии при АВФ связаны с именем W. Hunter (1757), который полагал, что таким образом артерия адаптируется к увеличению потока артериальной крови [3]. При анализе огромного опыта лечения ранений сосудов в годы Великой Отечественной войны было обращено внимание на значительные структурные изменения стенок сосудов, участвующих в образовании патологического артериовенозного сообщения. Приводящая артерия проксимальнее образующегося соустья расширяется и удлиняется, а стенка ее истончается. Дистальнее фистулы происходит сужение артерии.
При микроскопическом исследовании было подтверждено наличие атрофических изменений стенки артерии [4]. Пациенты с АВФ имеют различные клинические проявления, от полностью бессимптомных и обнаруженных случайно до угрожающих жизни из-за прогрессирования сердечной недостаточности [5]. Недиагностированные и длительно существующие АВФ могут привести к таким осложнениям, как застойная сердечная недостаточность (50%), резистентная артериальная гипертензия (40%), проксимальная артериомегалия, прогрессирующая ишемия конечностей. От полученной травмы до появления симптомов может пройти от нескольких дней до нескольких месяцев или лет [6].
АВФ, занимающие более половины диаметра артерии, могут сопровождаться тромбоцитопенией из-за постоянной турбулентности. Также при крупных фистулах, существующих >6 мес, можно наблюдать повышение натрийуретического пептида вследствие возрастания нагрузки на правые отделы сердца. При длительно существующих АВФ во время осмотра обращает внимание наличие отека поврежденной конечности, симптомов хронической венозной недостаточности, у отдельных больных развивается клиническая картина хронической артериальной ишемии. Прямой сброс артериальной крови в венозную систему приводит к резкому снижению периферического сопротивления. Для поддержания системного давления увеличивается общий объем циркулирующей крови, что приводит к перегрузке сердечной мышцы с исходом в сердечную недостаточность. Этим объясняется положительный симптом Н.А. Добровольской (симптом Николадони-Бранхама) - рефлекторная брадикардия при компрессии артерии проксимальнее АВФ [7].
Материал и методы
В сосудистых центрах ФГБУ "НМИЦ хирургии им. А.В. Вишневского" Минздрава России и ФГБУ "НМИЦ ВМТ им. А.А. Вишневского" Минобороны России в период с 2021 по 2023 г. пролечены 58 пациентов с посттравматическими АВФ конечностей. У 51 (88%) АВФ сформировалась в сосудах нижних конечностей, у 7 (12%) в сосудистом бассейне верхних конечностей. Рентгенэндоваскулярно прооперированы 29 (50%) пациентов, открытые операции выполнены у 26 (44,8%), а еще у 3 (5,1%) больных отмечено самостоятельное закрытие АВФ. Стандартное обследование включало дуплексное исследование сосудов конечностей с последующим проведением контрастного исследования артериального бассейна [компьютерная топографическая ангиография (КТ-ангиография), селективная ангиография]. Выполнение магнитно-резонансной ангиографии зачастую было невозможно в виду этиологии поражения и наличия металлических инородных тел в тканях поврежденной конечности. С целью оценки сердечного выброса и выявления признаков сердечной недостаточности всем пациентам проводили эхокардиографию, и как дополнительный метод - кардиотропные лабораторные исследования крови (мозговой натрийуретический пептид NT-proBNP). Частота локализации АВФ и способ операции представлены в табл. 1.
)
Результаты
Арсенал рентгенэндоваскулярных методик включал имплантации стент-графта у 20 (34,5%) раненых, эмболизацию микроспиралей - у 7 (12%), "многослойное" стентирование зоны АВФ с экспозицией баллонным катетером - у 2 (3,4%) пациентов. Эмболизация микроспиралями применялась преимущественно для прекращения кровотока в хирургически труднодоступных концевых артериях: верхней ягодичной артерии - 1 (1,7%), ветвях глубокой артерии бедра - 3 (5,2%), малоберцовой артерии - 3 (5,1%). Имплантацию стент-графта с линейным позиционированием в магистральные артерии использовали при отсутствии объемных ложных аневризм, сообщающихся с зоной АВФ, или при наличии инфицирования окружающих АВФ тканей. Стент-графты применяли при вовлечении задней большеберцовой артерии у 10 (17,2%) больных, подколенной артерии выше щели коленного сустава - у 3 (5,1%), бедренной артерии - у 5 (8,6%) и подключичной артерии - у 2 (3,4%). "Многослойное" стентирование путем имплантации нескольких стентов в зону АВФ с экспозицией баллонного катетера (в течение 10 мин) выполнено на берцовом сегменте у 2 (3,4%) больных.
Открытые операции выполнялись преимущественно в ситуациях выявления протяженного разрушения сосудистого пучка (с наличием объемных пульсирующих гематом или ложных аневризм), а также при наличии перепада диаметров сосудов, локализации АВФ в бифуркации артерий и при большом диаметре фистулы (10 мм и более). Всего протезирование артерий было выполнено у 20 (34,5%) пациентов. Из них плечевых артерий 5 (8,6%), бедренных - 7 (12%), подколенных - 8 (13,8%). У 3 (5,1%) больных удалось ограничиться лигированием самого артериовенозного свища при его небольшой протяженности [бедренные (2, 3,4%) и берцовые (1, 1,7%) сосуды]. У 1 (1,7%) пациента использовали аутовенозную пластику дефекта артерии. У 1 (1,7%) больного выполнено разобщение свища с пластикой венозной стенки единичными швами и еще у 1 (1,7%) - резекция поврежденного сегмента подколенной артерии с анастомозом "конец-в-конец".
У 3 (5,1%) пациентов наблюдали самостоятельное закрытие АВФ, вероятнее всего, вследствие ее малого диаметра (<0,2 мм).
Данные о выполненных операциях представлены в табл. 2.
)
В ближайшем послеоперационном после эндоваскулярных операций у 1 больного развился тромбоз стент-графта, имплантированного в заднюю большеберцовую артерию, у 1 произошла дислокация стент-графта ввиду перепада диаметров артерии и еще у 1 рецидив функционирования фистулы.
После открытых операций у 1 пациента развилось аррозивное кровотечение, а исходом его лечения была высокая ампутация конечности. Еще у 1 больного произошел рецидив функционирования АВФ. Таким образом, общая частота осложнений в группе, пролеченной эндоваскулярными методами, составила 10,3%, открытыми методами - 11,5%.
Следует отметить, что осложняло течение послеоперационного периода наличие бактериальной флоры, устойчивой к антибиотикам. Как положительный факт следует отметить, что после эндоваскулярных операций, даже при инфицированных ранах, аррозивное кровотечение не развивалось. Общая частота и характер послеоперационных осложнений представлены в табл. 3.
)
В анализируемой группе больных нами не зафиксировано развития сердечной недостаточности. Связано это, вероятнее всего, с малым периодом времени существования АВФ - ни у 1 из больных анализируемой группы этот период не превышал 6 мес от момента получения травмы.
Клиническое наблюдение 1
Пострадавший Л., 23 года, госпитализирован в сосудистый центр с диагнозом: посттравматическая АВФ между левой подключичной артерией и веной. Огнестрельное ранение получил в результате боевых действий 10 дней назад. При осмотре отмечаются мягкий умеренный отек, ослабление пульса на магистральных артериях левой верхней конечности. Пальпаторно в левой подключичной области положительный симптом кошачьего мурлыканья. При рентгеноконтрастной ангиографии диагноз АВФ подтвержден (рис. 1).
)
В зону АВФ имплантирован стент-графт Fluency 8,0×60,0 мм. На контрольной ангиограмме просвет сегмента артерии восстановлен, АВФ выключена из кровотока, осложнений нет (рис. 2).
)
Пациент выписан в удовлетворительном состоянием с регрессом симптоматики на 4-е сутки после операции.
Клиническое наблюдение 2
Пациент П., 41 год, госпитализирован с посттравматической АВФ правой бедренной артерии и вены, существующей в течение 4 мес.
При осмотре имеется отек правой нижней конечности +2 см, симптом "кошачьего мурлыканья" в правой паховой области. По результатам цветового дуплексного сканирования сосудов конечностей в средней трети бедра лоцируется дефект стенки сосудов с наличием АВФ между поверхностной бедренной артерией и поверхностной бедренной вены (ПБВ). Дефект протяженностью до 10,1 мм с высокоскоростным турбулентным кровотоком, линейная скорость кровотока (ЛСК) до 360 см/с. По общей бедренной вене, ПБВ до уровня фистулы артериализованный кровоток с ЛСК до 140 см/с. Нижняя полая вена коллабирует при дыхании, кровоток с признаками артериализации. При КТ-ангиографии верифицировано артериовенозное соустье на уровне средней трети бедра, между поверхностной бедренной артерией и веной. Определяется незначительное расширение правых подвздошной и бедренной артерий (рис. 3).
)
Пациенту выполнено протезирование бедренной артерии и ушивание дефекта бедренной вены (рис. 4).
)
При контрольном цветовом дуплексном сканировании сосудов в средней трети бедра лоцируется аутовенозный трансплантат протяженностью до 3,0 см, проходимый, кровоток магистральный с ЛСК до 65 см/с; область проксимального анастомоза умеренно деформирована, область дистального анастомоза без особенностей. ПБВ послеоперационной области стенки утолщены, проходима.
Клиническое наблюдение 3
Пациент З., 29 лет. Получил осколочное ранение правой голени. Спустя 2,5 ч прооперирован в местном лечебно-профилактическом учреждении в объеме первичной хирургической обработки раны правой голени, проведены фасциотомия, перевязка задней большеберцовой артерии справа. Местный статус при переводе в сосудистый центр (24 ч от момента травмы): отек правой голени, кожные покровы бледно-розовые, пульсация на стопе определяется, в средней и верхней трети голени по медиальной поверхности линейная рана до 15 см, ушитая узловыми швами, через контрапертуру выведен дренаж с приемником, в котором до 15 мл крови, отделяемого из раны нет.
При дуплексном сканировании артерий, вен и мягких тканей правой нижней конечности - подколенная артерия (ПкА) проходима, ниже щели коленного сустава определяется дефект задней стенки около 2,4 мм, между ПкА и подколенной веной, где регистрируется высокоскоростной турбулентный кровоток с ЛСК >3 м/с. Морфология и локализация сосудистых изменений подтверждены при МСКТ-визуализации (рис. 5, А).
)
После предоперационной подготовки выполнены ревизия раны на правой голени (см. рис. 5, Б), удаление осколка из мягких тканей подколенной области справа (см. рис. 5, В), ушивание дефектов правой подколенной вены, резекция участка подколенной артерии справа с анастомозом "конец-в-конец", редренирование раны правой голени, тампонирование раны правой голени.
В послеоперационном периоде пациенту проводилась комплексная терапия, в том числе и местное лечение с применением вакуум-аспирационных повязок (VAC; см. рис. 5, Г). На 21-е сутки выполнена пластика раны правой голени местными тканями. При контрольном дуплексном сканировании: состояние после ушивания дефекта ПкА и подколенной вены. Глубокие и подкожные вены правой нижней конечностью полностью проходимы. ПкА полностью проходима, кровоток магистральный.
После заживления раны выписан в удовлетворительном состоянии.
Обсуждение
Активное распространение и использование ультразвуковой допплерографии, МР- и КТ-ангиографии позволяют точно диагностировать АВФ. При проведении ультразвукового исследования (УЗИ) АВФ характерным является выявление турбулентности и высокой скорости кровотока. Утолщение стенки и высокоскоростной кровоток визуализируются в расширенных дренирующих венах или венозном сплетении АВФ. Псевдоаневризма, венозная аневризма или артериомегалия также могут быть обнаружены при УЗИ [8]. У всех анализируемых в данной работе больных это было подтверждено. По нашим данным, УЗИ с цветовым картированием показало высокую специфичность и позволило достоверно определить локализацию, диаметр фистулы и установить уровень артериализации венозного кровотока. Наличие инородных тел (металлической плотности) и аппаратов внешней фиксации в зоне хирургического интереса делают КТ-диагностику малоинформативной ввиду присутствия артефактов.
Селективная рентгеноконтрастная ангиография является "золотым стандартом" и демонстрирует бо́льшую достоверность по сравнению с КТ-ангиографией [9]. Однако для подбора размера стент-графта преимущественно используются результаты КТ-диагностики. Основная задача инвазивного контрастного метода - определение локализации, топических взаимоотношений и распространенности процесса.
Выбор метода лечения больного зависит от сроков выявления артериовенозного соустья и оказанной первичной хирургической помощи [6, 10].
В настоящее время показаниями к хирургическому лечению больных с ранними посттравматическими АВФ являются:
- артериализация венозного кровотока до уровня верхней или нижней полой вены, подтвержденная инвазивными контрастными методами исследований;
- проявления прогрессирующей сердечной недостаточности;
- нарастающая венозная или артериальная недостаточность конечности;
- наличие объемных пульсирующих образований (пульсирующие гематомы/ложные аневризмы) в зоне АВФ;
- отрицательная клиническая динамика, проявляющаяся увеличением объемного кровотока по отводящим венам.
Метод лечения больных с травматическими АВФ может быть разным: открытая операция, R-эндоваскулярная имплантация стент-графта либо эмболизация окклюдерами или спиралью, а также эхоконтролируемая инъекция склерозанта [7]. У отдельной категории пациентов возможно применение гибридных методов лечения [11]. Лечение с помощью стент-графта является предпочтительным [12].
Эндоваскулярное лечение обладает рядом преимуществ по сравнению с открытыми операциями при посттравматических АВФ, таких как снижение травматичности и продолжительности вмешательства, снижение кровопотери и риска инфицирования. Однако, учитывая, что эндоваскулярное лечение является относительно молодым методом, в настоящее время отсутствует достаточное количество исследований с анализом результатов в отдаленном периоде [13]. По нашему опыту, предпочтение открытым операциям следует отдавать при наличии объемной ложной аневризмы в зоне АВФ, перепада диаметров сосудов, при протяженных поражениях артерии (>10 мм), а также при локализации АВФ в зоне магистральных бифуркаций и трифуркаций. Эндоваскулярные же методы больше применяются в труднодоступных местах, при обоснованном заключении о наличии инфицирования зоны предполагаемой реконструкции, у пациентов с тяжелой сопутствующей патологией. В связи с тем, что после ранений зоны АВФ, как правило, инфицирована, эндоваскулярный способ операции может рассматриваться как способ первой линии у больных с диаметром фистулы <10 мм, отсутствием перепада диаметров сосуда.
Учитывая отсутствие отдаленных результатов после эндоваскулярных операций по поводу посттравматических АВФ, данный вопрос предполагает дальнейшее изучение.
Заключение
Выявление у пациента посттравматической АВФ является показанием к хирургическому лечению. Способ выполнения операции при этом определяется индивидуально, в зависимости от деталей, диагностированных при проведении диагностики (наличие инфицирования, локализация АВФ, диаметр соустья, наличие ложной аневризмы, ранящего агента и т. д.).
При явном инфицировании раны, диаметре соустья <10 мм и отсутствии ложной аневризмы предпочтение следует отдавать эндоваскулярному лечению.
References
1. Knyazev M.D., Komarov I.A., Kiselev V.Ya. Errors in the diagnosis and treatment of patients with damage to the main blood vessels. Bulletin of Surgery named after I.I. Grekov. 1985; 134 (5): 139–141. (in Russian)
2. Perry M.O. Complications of missed arterial injuries. Journal of Vascular Surgery. 1993; 17 (2): 399–407.
3. Svyatukhin M.V. Pathological anatomy and pathogenesis of gunshot wounds of blood vessels and their consequences. In the book: The experience of Soviet medicine in the Great Patriotic War of 1941–1945 in 35 volumes. Volume 19, chapter III: 39–63. (in Russian)
4. Pinchuk O.V., Kokhan E.P., Obraztsov A.V., Minin K.Yu. Degenerative alterations of the afferent artery in long-functioning arteriovenous fistula. Angiology and Vascular Surgery. 2018; 24 (3): 127–131. (in Russian)
5. Hyodoh H., Hori M., Akiba H., et al. Peripheral vascular malformations: imaging, treatment approaches, and therapeutic issues. Radiographics. 2005; 25 (Suppl. 1): S159–71. DOI: https://doi.org/10.1148/rg.25si055509
6. Fox C.J., Gillespie D.L., O’Donnell S.D., et al. Contemporary management of wartime vascular trauma. Journal of Vascular Surgery. 2005; 41 (4): 638–644. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jvs.2005.01.010
7. Pinchuk O.V., Obrascov A.V., Iamenskov V.V., Ivanov A.V. Complications after femoral artery puncture for radiopaque angiography and intervention (diagnosis and treatment). Hospital medicine: science and practice. 2020; 1: 32–35.
8. Guneyli S., Cinar C., Bozkaya H., et al. Endovascular management of congenital arteriovenous fistulae in the neck. Diagnostic and Interventional Imaging. 2016; 97 (9): 871–5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.diii.2015.08.006
9. Davison B.D., Polak J.F. Arterial injuries: a sonographic approach. Radiologic Clinics of North America. 2004; 42 (2): 383–96. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rcl.2004.01.007
10. Moramarco L.P., Fiorina I., Quarett P. Endovascular management of upper and lower extremity vascular trauma. Endovascular Today. 2014; 13 (9): 53–58.
11. Tyagi S., Sabat J., Fukuhara S., et al. Case report: hybrid endovascular and open surgical approach to a chronic, traumatic arteriovenous fistula. International Journal of Surgery Case Reports. 2016; 21: 154–6.
12. O’Brien J., Buckley O., Torreggiani W. Hemolytic anemia caused by iatrogenic arteriovenous iliac fistula and successfully treated by endovascular stent-graft placement. AJR Am J Roentgenol. 2007; 188 (3): 306. DOI: https://doi.org/10.2214/AJR.06.0608
13. Biagioni R.B., Burihan M.C., Nasser F., et al. Endovascular treatment of penetrating arterial trauma with stent grafts. Vasa. 2018; 47 (2): 125–130. DOI: https://doi.org/10.1024/0301-1526/a000672
All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)
п?? GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems п?? including machine learning models and neural networks п?? is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.