CC BY
132
Ю.А. Кудрявцева, М.В. Насонова, И.Ю. Журавлева
Послеоперационные спайки в кардиохирургии: проблемы и решения
УРАМН «Научно-исспедова-тельский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН», 650002, Кемерово, Сосновый бульвар, 6, [email protected]
УДК: 616.12-089.168.1-06 ВАК 14.01.26
Поступила в редакцию 11 августа 2010 г.
© Ю.А. Кудрявцева, М.В. Насонова, И.Ю. Журавлева, 2011
В обзоре анализируются публикации о процессах спайкообразования после повторных операций на сердце, методах их профилактики, также рассмотрены экспериментальные модели на животных. Данные исследования указывают на возможность предотвращения спаечного процесса различными агентами, применяемыми интраоперационно. Однако, вопрос об идеальном противоспаечном средстве до сих пор остается открытым.
Ключевые слова: спайки; повторные операции на сердце; противоспаечное средство.
Проблема спаечного процесса в хирургии очень актуальна и далека от разрешения. В нашей стране большинство работ посвящено спаечному процессу в брюшной полости - по данным литературы, у 55-70% пациентов после абдоминального хирургического вмешательства развивается спаечный процесс, который способен привести к такому осложнению, как острая спаечная кишечная непроходимость [18]. Послеоперационная летальность при неблагоприятном течении острой спаечной кишечной непроходимости достигает 16-25% [19]. По данным Международного спаечного общества, по поводу спаечной болезни ежегодно в хирургические стационары поступает на лечение около 1% всех ранее оперированных пациентов; рецидивы после хирургического адгезиолизиса составляют от 32% до 71%. Болезнь поражает преимущественно пациентов молодого, трудоспособного возраста, вызывая инвалидизацию, социальную дезадаптацию и обусловливает большие материальные затраты на малоэффективное консервативное лечение (International Adhesion Society, 2001). Изучению механизма спайкообразования в брюшной полости посвящено большое количество экспериментальных и клинических исследований. Исследования, посвященные спаечной болезни, широко освещены в отечественной литературе [1, 8-10, 14-17].
В кардиохирургии спайки также являются серьезным послеоперационным осложнением, увеличивающим риск повтор-
ных операций, госпитальная летальность при которых может достигать 14-15%, а в ургентных случаях 43% [23, 28].
Массивный спаечный процесс, развивающийся после операции, приводит чаще всего к спаянию сердца и крупных магистральных сосудов с задней поверхностью грудины. Особенно это выражено у детей, вследствие большой реактивности организма, а также невозможности ушить перикард после операции для предотвращения сращений [13]. Ключевым моментом снижения риска реопе-раций является уменьшение травматич-ности рестернотомии и последующего кардиолиза. Спаечный процесс вызывает значительные трудности при выделении сердца и сосудов. Основные опасности при этом - повреждение различных структур в грудной клетке: правого желудочка, правого предсердия, левого желудочка, левого предсердия, нативных или шунтированных КА, аорты, легочной артерии, брахиоцефальной вены [3].
Образование спаек является прямым результатом травмы, коагуляции и снижения фибринолитической активности крови. Хирургическая травма париетальной плевры и перикардиального мезо-телия приводит к полимеризации фибрина, образованию фибриновых спаек между противоположными поверхностями, снижению фибринолитической активности, которая в итоге осложняет рассасывание полимеризованного фиб-
рина и фибриновых спаек. Фибробласты разрастаются и мигрируют к месту вмешательства, перемещаются к фибриновым спайкам, где откладывается коллаген и другие компоненты внеклеточной матрицы. В результате формируются обширные, плотные спайки в местах соединения противоположных поверхностей.
По результатам экспериментальных исследований выделяют 5 фаз адгезиогенеза [11]:
1. Реактивная фаза (первые 12 ч) клинически и морфологически проявляется признаками шока, определяется повреждение ткани.
2. Фаза экссудации (1 -3-е сутки). Процессы экссудации преобладают над другими процессами воспаления. Повышается проницаемость сосудистого русла, что способствует выходу малодифференцирован-ных полипотентных клеток, клеток воспаления и жидкой части крови, содержащей фибриноген.
3. Фаза адгезии (3-и - 6-е сутки). Выпадение фибрина на поврежденных поверхностях, их склеивание. Полипотентные клетки дифференцируются в фибробласты, которые продуцируют коллаген.
4. Фаза молодых сращений (7-14-е сутки). Образуются рыхлые, содержащие недостаточное количество коллагена спайки. Происходит новообразование сосудов в спайке и миграция в нее гладкомышечных клеток.
5. Фаза зрелых сращений (14-30-е сутки). Образуются плотные соединительнотканные спайки за счет продукции и уплотнения коллагена, происходит редукция капиллярного русла, перикалибровка сосудов.
В литературе предложено несколько методик оценки серьезности послеоперационных пери-кардиальных спаек [21, 32]. Некоторые исследователи предлагают выделять 4 категории спаек:
1 - спайки отсутствуют;
2 - спайки слабо выражены (пленчатые, некоге-зионные, требующие тупого разделения);
3 - умеренные спайки (пленчатые, некогезион-ные, требующие тупого и острого разделения);
4 - серьезные спайки (плотные, когезионные, требующие обширного острого разделения).
Другие исследователи предлагают оценивать спайки по количественным переменным: время, затраченное на рассечение спаек, количество острых диссекций и площадь спаек [32]. Для изучения возможностей компьютерной томографии в диагностике послеоперационного спаечного процесса в средостении у больных, подвергшихся срединной стернотомии, в НЦ ССХ им. А. Н. Бакулева были произвольно отобраны 15 пациентов, перенесших операцию на открытом сердце (средний возраст 39,13±14,1 лет). Компьютерная томография была проведена пациентам в различные сроки давности после опе-
рации: от 14 дней до 7 лет. В результате проведенной работы было установлено, что загрудинные экстрапе-рикардиальные спайки четко визуализируются как на изображениях РКТ (рентгеновской компьютерной томографии), так и на изображениях МРТ (магнитно-резонансной томографии). Интраперикардиальные спайки четко визуализировались только на изображениях МРТ, но при наличии послеоперационных металлических включений в проекции грудины и области средостения визуализация спаечного процесса была крайне затруднена [3].
В настоящее время с целью предотвращения спаечного процесса предлагают использовать вещества, разобщающие раневые поверхности. По агрегатному состоянию их можно разделить на гели, жидкости и твердые тела (пленки и мембраны).
Известен способ профилактики спаечного процесса с использованием сосудистого протеза Gore-Tex [13]. При первичной операции под грудину на всю ее длину проводят полую синтетическую трубку из биологически инертного материала (сосудистый протез GoreTex). Длина протеза зависит от длины грудины, а диаметр может варьировать от 8 до 12 мм. Трубка крепится к грудине при помощи швов. При повторной операции после рассечения кожи и подкожно-жировой клетчатки выделяют нижний и верхний края синтетической трубки, проводят через нее пилу или ножницы и производят рестернотомию. Синтетическая трубка выделяется из спаек и удаляется.
При коррекции врожденных пороков сердца, при неизбежности повторной стернотомии известен метод изоляции сердца и крупных сосудов от задней поверхности грудины путем подшивания к краям перикарда синтетической заплаты Preclude, состоящей из политетрафторэтилена (PTFE). [29, 31, 33]. Применение этой мембраны значительно уменьшает риск повреждения полостей сердца при повторном хирургическом вмешательстве. Однако не все хирурги довольны этой заплатой. J.C. Bojers [24] сообщил о неудачном случае применения этой мембраны. Рестернотомия прошла без осложнений, однако при вскрытии мембраны был поврежден кондуит, сильно припаянный к ней, что потребовало экстренного подключения искусственного кровообращения через бедренные сосуды. В комментарии к данному сообщению J. Stark говорит о том, что политет-рафторэтиленовая мембрана значительно облегчает рестернотомию, что очень важно. Однако ее использование не исключает «осторожную хирургическую технику» при кардиолизе, рекомендованную им еще в 1989 году [2].
Использование барьерных мембран из синтетического материала, являющегося чужеродным для организма человека, не способного к биодеградации, не оптимально, так как может потребовать повторной хирургической операции для удаления или репозиции барьерной мембраны из-за нежелательных реакций воспалительного типа [12].
Первый российский противоспаечный барьер создан на основе карбоксиметилцеллюлозы: «Линтекс-Мезогель» (фирма «Линтекс-Мезогель, Санкт-Петербург») [5]. Гель предназначен для профилактики спайкообразования во время операций на органах и тканях, имеющих серозное покрытие (брюшная полость, суставы, плевральная полость, полость перикарда, оболочки спинного и головного мозга, полость среднего уха). «Мезогель» действует как искусственный временный «барьер» между поврежденными серозными поверхностями, обеспечивая эффективное разделение поверхностей на время их заживления, а затем рассасывается. Уменьшение слипания поверхностей органов и тканей способствует сохранению их подвижности и препятствует образованию спаек. По окончании действия гель полностью выводится из организма. Гель не оказывает общетоксического, аллер-гизирующего и местно-раздражающего действия (токсическое заключение ГУН ВНИИМТ № 34/27 от 18.01.05).
В литературе встречаются данные об использовании в качестве разобщающих барьеров пленок на основе полиоксибутиратов (ПОБ). Это полимеры природного происхождения, обладающие высокой гемо- и гисто-совместимостью и способностью к биодеградации с образованием нетоксичных продуктов. На эти полимеры, вызывающие минимальные иммунные реакции при имплантации, возлагают большие надежды, особенно в области сердечно-сосудистой хирургии -для закрытия дефектов перикарда и сосудов [6].
Экспериментальные образцы искусственного перикарда, изготовленные из ПОБ, были исследованы в отделении грудной и сердечно-сосудистой хирургии университетского госпиталя г. Упсалы (Швеция). 19 пациентам, подвергшимся операциям на открытом сердце, были имплантированы искусственные перикарды, изготовленные из ПОБ. С помощью компьютерной томографии эти пациенты в сроки 6 и 24 месяца после операции были обследованы на наличие спаечного процесса в грудной полости. У больных с имплантированными перикардами из ПОБ был отмечен достоверно более низкий риск развития осложнений в виде спаечного процесса между полимерным лоскутом и задней поверхностью грудины по сравнению с контрольной группой, представленной пациентами, которым лоскуты из ПОБ не применяли. В ходе наблюдений ПОБ постепенно замещался вновь образованными тканями по мере деструкции полимера, что было установлено методом компьютерной томографии. При этом в ходе наблюдения отмечено развитие жировой клетчатки между имплантатом и поверхностью сердца. У больных, которым после аналогичной операции полимерный перикард не имплантировали, были отмечены множественные спаечные осложнения [26].
За рубежом для предотвращения спаечного процесса довольно широко начали применять биорезорбируемые мембраны Repel-CV и Seprafilm [21, 22]. Repel-CV - полимерная пленка, в состав которой входят полимолочная
кислота и полиэтиленгликоль, широко используемые в имплантируемых, рассасывающихся медицинских средствах и хорошо зарекомендовавшие себя с точки зрения безопасности. Защитная пленка Repel-CV снижает послеоперационное спайкообразование, служа временным барьером в период выздоровления, механически разделяя поверхности и тем самым препятствуя формированию между ними фибриновых мостиков, превращающихся в спайки. По замыслу разработчиков, имплантированная пленка должна рассасываться в течение 28 дней.
Для оценки эффективности применения пленки Repel-CV в 15 центрах кардиоторакальной хирургии США проводили рандомизированное исследование с 2003 по 2006 год. Перед закрытием грудной клетки биоре-зорбируемую пленку накладывали на эпикардиаль-ную поверхность сердца и закрепляли редкими стежками шовным материалом из полигликолевой кислоты. Пленку накладывали непосредственно под стернотоми-ческим доступом таким образом, что она заходила под края перикарда не более чем на сантиметр в ходе паллиативной операции на сердце, за которой должны были последовать другие. При повторной стерно-томии, 2-13 месяцев спустя, оценивали протяженность и серьезность спаек на исследуемом операционном поле. Проведенные исследования показали, что защитная пленка значительно снизила степень серьезности спайкообразования в грудной клетке на момент повторной стернотомиии [21].
Биодеградируемая мембрана «Seprafilm» (Genzim Corporation, США) используется в виде пленки для закрытия травмированной поверхности, является нетоксичной, неиммуногенной, биологически совместимой. Seprafilm состоит из гиалуроновой кислоты и карбоксиметилцеллюлозы. Мембрана превращается в гель в течение 24-48 ч и остается на месте размещения на срок до семи суток; полностью рассасывается к 28 дню, не требует фиксации швами, эффективна в присутствии крови. Seprafilm применяли в клинике во время операций 350 больным (из 1024 пациентов); 30 случаев использования пленки при рестернотомии были оценены по сравнению с 10 случаями, где разделяющую мембрану не применяли. Полученные результаты показали, что применение хирургической мембраны Seprafilm приводит к значительному уменьшению количества и прочности спаек [22].
Исследование патофизиологического процесса образования спаек у человека имеет значительные ограничения, в связи с чем особую актуальность приобретают эксперименты на лабораторных животных. При этом адекватность и достоверность экспериментального исследования имеет четкую взаимосвязь с примененной моделью спаечного процесса.
Предложено большое количество экспериментальных образцов для моделирования процесса спайкообразования. В экспериментальных моделях на животных
разработаны различные методы формирования и профилактики спаечного процесса в грудной полости.
В Jame Cook University в 2005 г. была разработана модель спаечного процесса в грудной клетке свиней в возрасте 8-12 недель. После выполнения срединной стер-нотомии перикард подвергали трению и высушиванию. Животные были разделены на четыре группы: первая группа - контрольная, вторая получала нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) (индомета-цин), третья - рофекоксиб (НПВП) и четвертая - полиэти-ленгликоль, распыленный на сердце до закрытия. После операции вторая и третья группы получали НПВП в течение пяти дней. Спайки были оценены после 12 и 25 недель гистологически и при помощи маркеров воспаления. Значительное уменьшение спаек наблюдали в группах, где применяли индометацин и полиэтиленгликоль [20].
В экспериментальной модели на кроликах была использована модель предотвращения спаек с помощью геля N,O-карбоксиметилхитозана [37]. Спайки формировали путем травмы передней поверхности сердца механическим способом (трением марлей) и высушиванием кислородом. Образование спаек оценивали в интервале от 14 дней до 3 месяцев. Использовали культуру мышиных фиброблас-тов, меченных H-тимитидином. К поверхности, обработанной гелем HO-карбоксиметилхитозана, фибробласты не адгезировались, что свидетельствует о том, что карбок-симетилхитозан выступает как биофизический барьер.
Несмотря на многообразие разработанных моделей, нигде не учитывали влияние искусственного кровообращения (ИК). Так как в условиях искусственного кровообращения обилие спаек в плевральной полости, средостении и перикарде после рассечения могут дать значительное по объему кровотечение, тщательный поэтапный гемостаз при повторных операциях приобретает исключительно важное значение [36]. В экспериментальной модели на овцах использовали ксенографты перикарда и полигли-колевую кислоту как средство предотвращения спаек. С применением ИК спайки были более массивными и плотным слоем охватывали перикард. Исследование показало, что при проведении испытания необходимо учитывать влияние искусственного кровообращения [27].
Существуют также другие модели спаечного процесса в грудной полости: введение жидкости в перикардиаль-ную полость [30], использование заплаты из аутогенных тканей [34], мембраны с противоспаечными агентами из женьшеня [25], желатиновые заплаты [35].
Таким образом, образование спаек является значительной проблемой в кардиохирургии. За последние десятилетия предложено много способов профилактики образования сращений в грудной полости. Несмотря на многочисленные экспериментальные работы и клинические исследования, в настоящее время проблема в целом остается неразрешенной. До сих пор хирурги не имеют доступного средства, предотвращающего спаеч-
ный процесс. Интраоперационное применение проти-воспаечных мероприятий позволит значительно снизить риск таких осложнений, как случайное повреждение структур сердца при диссекции спаек, длительность операционного вмешательства при повторных операциях. Данные литературы последних лет показывают, что наиболее перспективным методом, обеспечивающим наибольший противоспаечный эффект, является применение средств, разобщающих раневые поверхности на время их восстановления. Барьерные средства должны быть способны к биодеградации, удобны и легки в применении. Вопросы лечения, прогнозирования и профилактики данного процесса требуют дальнейшего изучения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бежин А.И. Выбор способа моделирования спаечной болезни / А.И. Бежин, В.И. Липатов, В.В. Григорян // Материалы второй Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии, экспериментальной и клинической медицины, 26-27 апреля 2001. Орел, 2001. С. 52-53.
2. Бокерия Г.В. // Детские болезни сердца и сосудов. 2008. № 3. С. 12-24.
3. Бокерия Л.А. // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2009. Т. 10. № 3. С. 5-27.
4. Бокерия Л.А. // Анналы хирургии. 2009. № 2. С. 31.
5. Вербицкий Д.А. Применение геля карбоксиметилцеллюлозы для профилактики спайкообразования в брюшной полости: Автореф. дис. ... докт. мед. наук: 14.00.35 / Вербицкий Дмитрий Александрович. СПб., 2004. 40 с.
6. Волова Т.Г. «Полиокиалканоаты - биоразрушаемые полимеры для медицины» / Т.Г. Волова, В.И. Севостьянов, Е.И. Шишацкая. Красноярск, 2006. С. 219-221.
7. Воробьев А. А. // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. 2007. Вып. 2. С. 23-25.
8. Кулаков В.И. Послеоперационные спайки / В.И. Кулаков,
B.И. Кулаков, Л.В. Адамян. М.: Медицина, 1998. 527 с.
9. Липатов В.А. Способ прогнозирования развития спаечной болезни и определения показаний к ее профилактике после абдоминальных операций / В.А. Липатов, Д.О. Дубонос, Ю.Ю. Блинков, А.А. Дубонос, С.А. Ештокин, М.А. Касьянова // Сборник трудов Международной конференции молодых ученых. Курск, 2008.
C. 245-247.
10. Мынбаев О.А. Послеоперационные спайки у гинекологических больных: этиология, патогенез и принципы хирургического лечения и профилактики/ Мынбаев О.А. // Эндоскопия в гинекологии. М.: «Виктория-пресс», 1999. С. 163-166.
11. Мясников А.Д. К вопросу о современных принципах профилактики послеоперационного спаечного процесса брюшной полости. / А.Д. Мясников, В.А. Липатов // Современные подходы науки и практики в хирургии: Материалы межрегиональной конференции, посвященной 70-летию заслуженного деятеля науки РФ, профессора В.И. Булынина. Сб. - Воронеж, 2002.
С. 154-157.
12. Патент РФ № 2177332, 2001.12.27 Прессато Даниеле, Паведио Алессандра.
13. Свободов А.А. // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2008. № 1. С. 66-67.
14. Сергеев А.В. Прогноз развития послеоперационного спайкообразования в брюшной полости у детей / А.В. Сергеев, А.К. Коно-
валов, В.И. Петлах. О.В. Безрукова // http://rsmu.ru/fileadmin/ rsmu/img/vestnik/2008/vestnik_4_63/91-148.pdf
15. Снимщикова И.А. // Russian J. Immunology. 2007. V. 9. С. 63-70.
16. Снимщикова И.А. Теоретические и клинические аспекты избыточного адгезиогенеза / И.А. Снимщикова, А.И. Медведев, В.С. Анцупова, М.А. Халилов, И.А. Шманева, Е.П. Новикова, А.В. Гострый // http://rsmu.ru/fileadmin/rsmu/img/vestnik/2008/ vestnik_4_63/91-148.pdf
17. Сухих Г.Т. // Акушерство и гинекология. 2006. № 3. С. 17-24.
18. Суфияров И.Ф. Система комплексной интраоперационной профилактики спаечной болезни брюшины: автореф. дис ... докт. мед. наук 14.01.17 / Сульфияров Ильдар Фанусович. Уфа, 2010.
19. Чекмазов И.А. Спаечная болезнь брюшины / И.А. Чекмазов. М., 2008. С. 18.
20. Alizzi A. Reduction post-surgical adhesions using a pig model // Masters (Research) thesis 2005 Jame Cook Universaty.
21. Andrew J. // Ann. Thorac. Surgery. 2008. V. 86. Issue 2. P. 614-621.
22. Ardawan R. // Thorac. Cardiovasc. Surg. 2005. V. 129. P. 359-363.
23. Bauernschmitt R. // Interact. Cardiovasc. Surg. 2007. V. 6. S. 277.
24. Bojers A.J. // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1995. V. 110. № 1. P. 274-275.
25. Chang Y. // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2006. V. 132. Р. 867-874.
26. Duvernoy O. // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1995. V. 43. P. 271-274.
27. Gabbay S. // Ann. Thoracic. Surg. 1989. V. 48. P. 803-812.
28. Goodwin A. // Interact. Cardiovask. Thorac. Surg. 2003. V. 2. № 3. P. 277-230.
29. Harada Y. //. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1988. V. 96. P. 811-815.
30. James M. // J. Surgical Research. 1997. V. 68. Issue 1. P. 63-66.
31. Loebe M., Alexi-Meskhisvili V., Wenng Y. et al. // Tex. Heart Inst. J. 1993. V. 20. № 2. P. 213-221.
32. Lopes J. New quantitative variables to measure postoperative pericardial adhesions. Useful tools in experimental research / Lopes J.B., Dalian L.A., Moreira L.F., Carreiro M.C., Rodrigues F.L., Mendes Pde C., Stolf N.A. 2009 // http://rsmu.ru/fileadmin/rsmu/img/vestnik/2008/ vestnik_4_63/91-148.pdf.
33. Minale C. // J. Card. Surg. 1988. V. 3, № 2. P. 193-201.
34. Pacholewicz J. // J. Cardiothorac Surg. 1994. V. 8. P. 563-565.
35. Sakuma K. // Ann. Thorac. Surg. 2005. V. 80. P. 1835-1840.
36. Stark J. // Reoperations in cardiac surgery / Stark J., Pacifico A. // New York. Heidelberg: Springer-Verland. 1989. P. 161-185.
37. Zhou J. // J. Thoracic. Cardiovasc. Surg. 2008. V. 135. Issue. 4. P. 777-783.
Кудрявцева Юлия Александровна - заведующая лабораторией новых биоматериалов НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН (Кемерово).
Насонова Марина Владимировна - научный сотрудник лаборатории новых биоматериалов НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН (Кемерово).
Журавлева Ирина Юрьевна - главный научный сотрудник отдела экспериментальной и клинической кардиологии НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН (Кемерово).
