Введение
В настоящее время оптимальным вариантом хирургического лечения стенотических заболеваний трахеи является циркулярная резекция пораженного сегмента с последующим восстановлением целостности дыхательного пути анастомозом [1]. По данным ряда авторов, успешность применения циркулярной резекции трахеи (ЦРТ) у таких пациентов составляет от 75 до 95% [2—5]. При этом риск операции и технические затруднения прямо пропорционально зависят от длины удаляемого участка [5—7]. Нерешенной проблемой трахеальной хирургии остается профилактика несостоятельности швов анастомоза после протяженных резекций. До сих пор нет единого мнения о максимально допустимой длине резецируемого участка трахеи, что обусловлено повышенным риском несостоятельности швов анастомоза при более высоком натяжении тканей на концах анастомоза.
Отсутствие реально существующего трахеального протеза или трансплантата вынуждает надеяться и рассчитывать на эластичные свойства трахеальной трубки, ее способность к растяжению. Для этого мобилизуют сшиваемые концы трахеи и анастомозируют их с той или иной степенью натяжения. Все предложенные за многие годы существования трахеальной хирургии способы, способствующие сближению сшиваемых краев и уменьшению натяжения, не могут полностью гарантировать безопасность подобной процедуры. Всегда сохраняется угроза механического разрыва анастомоза из-за чрезмерного натяжения либо его несостоятельности с последующим развитием каскада тяжелых, а порой и фатальных осложнений. Несмотря на накопленный клинический опыт использования данного варианта лечения больных с рубцовым стенозом трахеи (РСТ), не существует объективных критериев оценки степени эластичности трахеи и натяжения сшиваемых трахеальных тканей. По данным различных авторов, максимальная длина одномоментной резекции может достигать 6 см, что соответствует 5—8 хрящевым полукольцам трахеи [8—10]. В крупнейшем ретроспективном исследовании Wright и соавт. указывают, что резекция более 4 см ассоциирована с большей частотой несостоятельности швов [11]. М.И. Перельман также придерживался интервала 3—4 см [12]. Однако есть данные о выполнении резекции протяженностью 6,5 см [13] и 7,5 см [2]. Различные группы авторов в разное время провели экспериментальные исследования на трупах людей и на животных относительно растяжимости трахеи и натяжения тканей при сближении концов анастомоза в зависимости от длины резекции и возраста [14, 15]. В своем исследовании J. Cantrell и J. Folse показали, что независимо от возраста при резекции 1 см трахеи натяжение на анастомозе составляет всего 25 г, а при резекции 7 см (больше половины длины трахеи) — 675 г [16]. В 1964 г. H. Grillo и соавт. подтвердили возможность резекции более половины длины трахеи, при условии ее полной мобилизации от ограничивающих структур [17]. При сильном натяжении в зоне анастомоза создается не только риск прорезывания нитей через воспаленные ткани стенки трахеи, но и риск рестеноза в этой зоне [18]. Авторы считают безопасным объем резекции в пределах 4 полуколец.
Предлагаемые авторами в различное время способы объективной оценки данного аспекта не были подтверждены практикой и не нашли своего использования в клинике. Профилактика разрыва и несостоятельности швов трахеального анастомоза все еще основана на опыте оперирующего хирурга, его способности оценить эластичность трахеи, мобилизовать сшиваемые концы, сблизить и надежно их сшить. При этом могут быть использованы различные способы, уменьшающие натяжение тканей. Объективная оценка каждого из них также не определена. Сообщения о результатах исследования в этом направлении заслуживают внимания.
Цель исследования — оценить эластичность трахеи и измерить натяжение тканей на анастомозе трахеи с целью профилактики осложнений со стороны трахеального анастомоза и определения максимальной протяженности резекции.
Материал и методы
В отделении торакальной хирургии клиники факультетской хирургии УКБ №1 Сеченовского университета и отделении хирургии легких и средостения РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского в течение 17 лет (с 2001 по 2017 г.) пролечены 976 пациентов с РСТ. На протяжении многих лет основным этиологическим фактором заболевания оставалось повреждение стенки трахеи при проведении искусственной вентиляции легких, трахеостомии (у 910/93,2%). У других пациентов (41/4,2%) повреждения трахеи наблюдали при различных вариантах механической травмы шеи, а у 6 (0,6%) из них — при термическом повреждении верхних дыхательных путей в сочетании с ожогом поверхности тела. При отсутствии в анамнезе каких-либо сведений о повреждении или о воспалительном процессе в трахее РСТ расценивали как идиопатический. Статистически общий травматизм более характерен для лиц мужского пола, что и обусловливает преобладание в нашем исследовании мужчин — 581 (59,5%) против 395 (40,5%) женщин. Большинство (70,2%) пациентов были трудоспособного возраста (до 50 лет). При первичном обращении у 504 (51,6%) больных была функционирующая трахеостома, что существенно осложнило последующее лечение. Будучи основным этиопатогенетическим фактором РСТ, трахеостомия определяла и локализацию сужения. Она располагалась в цервикальном отделе, что обусловливает преобладание шейной локализации стеноза — 739 (75,7%) пациентов. Только у 272 (27,9%) из них отмечено изолированное поражение цервикального отдела трахеи. К протяженным сужениям традиционно относили ситуации, когда стеноз составлял более половины длины трахеальной трубки конкретного пациента. Мы принципиально придерживаемся предложенной классификации РСТ, основанной на относительных значениях (В.Д. Паршин, 2000). В 353 (36,2%) наблюдениях патологический процесс занимал не более 15% длины трахеи (I степень РСТ). Поражение трахеи III степени протяженности (от 30 до 60%) встретилось у 72 (7,4%) пациентов.
Приоритетным вариантом лечения пациентов со стенозом считали ЦРТ с анастомозом. Всего выполнили 396 таких операций, в том числе ЦРТ с трахеостомой, ларинготрахеальные резекции, «двухуровневые», после стентирования и этапные реконструктивно-пластические операции. Послеоперационные осложнения возникли после 62 ЦРТ — 15,9% всех резекций трахеи (рис. 1).
Рис. 1. Структура послеоперационных осложнений после циркулярной резекции трахеи с анастомозом.
После 3 (0,75%) из 396 операций наступил летальный исход. Причиной смерти у 2 больных послужило аррозионное кровотечение из плечеголовного артериального ствола, который располагается в непосредственной близости у трахеи, около трахеального анастомоза, а 1 пациент умер вследствие тромбэмболии легочной артерии. Несмотря на то что ни в одном случае при аутопсии не выявлена несостоятельность швов анастомоза, продолжаем считать, что это фатальное осложнение развивается при микронесостоятельности трахеальных швов, локальном гнойном воспалении с распространением на стенку сосуда и его аррозией.
Таким образом, надежность и безопасность трахеального анастомоза не утратили своей актуальности. В период с сентября 2017 по декабрь 2019 г. провели проспективное исследование по изучению растяжимости трахеи при фибротрахеоскопии — ФТБС (20 пациентов) и интраоперационное измерение силы натяжения тканей при сближении краев трахеи на этапе формирования анастомоза (22 пациента).
Результаты и обсуждение
Во всех научно-клинических исследованиях, посвященных возможности резекции трахеи по поводу различных патологических процессов, с хирургической точки зрения основное внимание уделяют особенностям заживления трахеального анастомоза, патогенезу и профилактике осложнений в этой области. Наше исследование не является исключением. По данным различных авторов, в послеоперационном периоде осложнения наблюдают у 6,2—45% пациентов, которые в большинстве случаев (до 22,7%) носят гнойно-воспалительный характер [19—21]. В ближайшем послеоперационном периоде у 42 (10,6%) из 396 пациентов, у которых выполнены ЦРТ, развились осложнения в области трахеального анастомоза. У 2 (0,5%) из 3 умерших больных причиной смерти было аррозионное кровотечение из крупного сосуда в просвет трахеобронхиального дерева. Другие авторы сообщают, что частота кровотечения варьирует в пределах 0,5—4,5% [9]. Пусковым механизмом развития подобного геморрагического осложнения послужили несостоятельность швов трахеального анастомоза той или иной степени выраженности и развитие местного воспалительного процесса. Крайне редко несостоятельность манифестирует клиникой гнойного медиастинита.
В других случаях ситуация может быть не столь оптимичтичной, и послеоперационная летальность достигает 18,1% [10, 11, 22—27], а частота рестенозирования на уровне выполненного анастомоза варьирует от 2,7% [13] до 14,2—43,8% [21].
Одним из основных, если не главным, критерием надежности трахеального анастомоза является его выполнение с минимальным натяжением. Это определяется протяженностью резекции, степенью эластичности трахеальной трубки. Последнее во многом зависит от анатомических особенностей, возраста конкретного пациента. Крайне мало исследований, посвященных прижизненному изучению эластичности трахеи. Этот критерий может быть полезен для определения предельно допустимой резекции трахеи у конкретного больного. В настоящее время в диагностическом алгоритме обследования пациентов РСТ нет ничего, что имело бы отношение к определению эластичности трахеальной трубки.
В связи с этим в период с сентября 2017 по декабрь 2019 г. нами проведено проспективное двухэтапное исследование по изучению растяжимости трахеи. На первом этапе исследования 20 пациентам с подтвержденным диагнозом РСТ независимо от варианта предполагаемого хирургического лечения после проведения стандартной ФТБС для определения локализации и протяженности стеноза дополнительно выполняли исследование в положении максимального приведения головы к передней грудной стенке и в положении максимального разгибания головы в шейном отделе позвоночника с аналогичными измерениями (табл. 1, рис. 2). При этом измеряли общую длину трахеи у конкретного пациента и протяженность стенозированного участка в зависимости от положения головы. О степени растяжимости трахеи косвенно судили по разнице результатов измерения.
Таблица 1. Сводная таблица эндоскопических измерений растяжимости трахеи в зависимости от положения головы
| № | Размеры трахеи при трахеоскопии, см | |||||
| N | сгибание | разгибание | разница | |||
| см | % | |||||
| 1 | О., 45 лет | 13,5 | 11,5 | 14 | 2,5 | 17,9 |
| 2 | Н., 40 лет | 13,5 | 12 | 14 | 2 | 14,3 |
| 3 | Г., 58 лет | 12,5 | 11 | 12,5 | 1,5 | 12 |
| 4 | Д., 41 год | 13,3 | 11,8 | 14,3 | 2,5 | 17,5 |
| 5 | К., 25 лет | 12,5 | 10,8 | 14 | 3,2 | 22,9 |
| 6 | Ф., 37 лет | 14 | 13,5 | 14,8 | 1,3 | 8,8 |
| 7 | И., 32 года | 13 | 11,5 | 13,3 | 1,8 | 13,5 |
| 8 | П., 55 лет | 11,3 | 9,8 | 11,3 | 1,5 | 13,3 |
| 9 | Р., 58 лет | 12 | 12 | 12,3 | 3 | 2,4 |
| 10 | С., 40 лет | 13,8 | 12,8 | 14 | 1,2 | 8,6 |
| 11 | П., 31 год | 13,5 | 13,5 | 14,8 | 1,3 | 8,9 |
| 12 | М., 30 лет | 12,5 | 12 | 12 | 0 | 0 |
| 13 | С., 59 лет | 14,3 | 13 | 13,5 | 0,5 | 3,7 |
| 14 | О., 49 лет | 11,3 | 10,3 | 10,5 | 0,2 | 1,9 |
| 15 | С., 36 лет | 11,8 | 10,5 | 12,3 | 1,8 | 14,6 |
| 16 | Д., 61 год | 13,3 | 12 | 12,8 | 0,8 | 6,25 |
| 17 | С., 34 года | 12,3 | 11,3 | 12,3 | 1 | 8,1 |
| 18 | Д., 37 лет | 14,5 | 13,5 | 15,3 | 1,8 | 11,8 |
| 19 | Ш., 25 лет | 11,3 | 11 | 12,3 | 1,3 | 10,6 |
| 20 | Д., 58 лет | 12,5 | 11,5 | 12,3 | 0,8 | 6,5 |
| Средние значения | 12,8 | 11,8 | 13,1 | 1,3 | 10,2 | |
Рис. 2. Средняя длина трахеи в зависимости от положения головы.
Растяжимость трахеи вычисляли путем вычитания из максимальной длины трахеи при максимальном разгибании шеи ее наименьшей длины при приведении головы к передней грудной стенке. В среднем она составила 1,3 см. Длина трахеи является переменной величиной и в среднем была равна 12,8 см. В группе пациентов с длиной менее 12,8 см эластичность трахеи, т. е. разница ее длины между положением максимального сгибания и разгибания, составила в среднем 1,2 см — 10% длины трахеи в обычном положении. В группе с длиной трахеи более 12,8 см эта разница составила в среднем уже 2,8 см, что соответствует 20,4% длины трахеи в обычном положении (табл. 2).
Таблица 2. Растяжимость трахеи в зависимости от ее длины у пациентов с рубцовым стенозом трахеи
| Длина трахеи, см | |||||||||
| <12,8 | >12,8 | ||||||||
| n | N | сгибание | разгибание | разница, (٪) | n | N | сгибание | разгибание | разница, (٪) |
| 10 | 12 | 11 | 12,2 | 1,2 (10) | 10 | 13,7 | 11,3 | 14,1 | 2,8 (20,4) |
Таким образом, резекция в этих сопоставимых размерах безопасна и анастомоз может быть выполнен без мобилизации всей трахеи, практически при отсутствии натяжения тканей. Кроме того, обращает на себя внимание, что у большинства пациентов зона рубцового поражения трахеи практически не поддавалась растяжению при изменении положения головы пациента. Более того, она могла препятствовать подвижности интактных участков при их сближении, когда голову приводили к передней поверхности грудной клетки, сгибая шейный отдел позвоночника. Эластичность трахеи снижается с возрастом и максимальные ее значения отмечают у пациентов до 40-летнего возраста. У них средняя разница в длине трахеи между максимальным сгибанием и разгибанием головы составила 1,5 см, а в группе больных старше 40 лет — 1,2 см — соответственно 11,7 и 9,4% длины трахеи.
Дооперационные измерения растяжимости трахеи не могут полностью коррелировать с теми данными, которые получают во время операции, после мобилизации всего органа. Последнее адекватно выполнить можно только через стернотомный доступ, а у цервикотомии в этом аспекте есть свои ограничения. Поэтому при сомнении в адекватной эластичности трахеи и угрозе чрезмерного натяжения тканей на уровне анастомоза, следует расширять хирургический доступ и выполнять адекватную мобилизацию.
Эластичность трахеальной трубки, как и протяженность резекции, определяет степень натяжения тканей на уровне анастомоза. В настоящее время нет общепринятых достоверных критериев этого показателя, а решение данной проблемы основано на опыте оперирующего хирурга, его тактильных ощущениях при сближении концов трахеи. Посвященные этому вопросу экспериментальные исследования главным образом носили анатомический характер, их выполняли на трупном материале или в эксперименте на животных. Измеряли силу, которую необходимо приложить к концам трахеи, чтобы произошел разрыв анастомоза. Посмертные изменения тканей, потеря ими эластичности не позволяют проводить корреляцию этих результатов с показателями живой трахеи.
На втором этапе 22 пациентам, которым выполнили резекцию трахеи с анастомозом, во время операции исследовали силу натяжения тканей при помощи динамометра сжатия—растяжения МЕГЕОН (рис. 3). В отличие от многих других исследований мы изучали натяжение тканей на уровне анастомоза во время операции при жизни больного в обычном положении головы, а также при максимальном сгибании.
Рис. 3. Фотография динамометра для оценки силы сжатия—растяжения.
После полной мобилизации трахеи и резекции на дистальный конец трахеи накладывали 3 нити-«держалки». На свободный конец центральной «держалки» вешали зажим и выводили его из операционного поля через операционное белье в область рта. Далее держалку фиксировали узлом к крепежу динамометра. Эта нить продолжала ось направления трахеи в грудной клетке и шла по средней линии (рис. 4).
Рис. 4. Интраоперационная фотография измерения натяжения тканей динамометром при сведении концов анастомоза.
С помощью оставшихся «держалок» хирург сближал концы трахеи. После их соприкосновения шкала динамометра обнулялась, а хирург плавно отпускал «держалки», подтягивающие трахею, давая каудальному концу свободно уйти в средостение. В это время динамометр фиксировал максимальное растяжение двух концов трахеи. Показатели оценивали в ньютонах (Н). Далее исследование повторяли в положении сгибания головы в шейном отделе позвоночника. Для этого анестезиолог приводил голову, сближая подбородок в передней поверхности грудной клетки, а измерение повторяли в новой позиции (табл. 3, рис. 5).
Таблица 3. Сводные измерения натяжения тканей в зоне анастомозе при анатомической позиции головы и при ее приведении к грудной клетке
| № | Длина трахеи, см | Натяжение на анастомозе, Н | Протяженность резекции | |||
| N | сгибание | разница | см | % | ||
| 1 | 13,8 | 3,7 | — | — | 4 | 28,9 |
| 2 | 11,8 | 8,2 | 7,7 | 0,5 | 4 | 33,9 |
| 3 | 12,5 | 9,2 | 8,4 | 0,8 | 5 | 40 |
| 4 | 14 | 1,8 | 0,8 | 1,0 | 3,5 | 25 |
| 5 | 13,3 | 1,5 | 0,8 | 0,7 | 3,5 | 26,3 |
| 6 | 13,3 | 1,1 | 1,0 | 0,1 | 4,5 | 33,8 |
| 7 | 14,5 | 1,5 | 1,0 | 0,5 | 2,5 | 17,2 |
| 8 | 13 | 3,2 | 2,6 | 0,6 | 3 | 23 |
| 9 | 11,8 | 4,5 | 4,0 | 0,5 | 4 | 33,9 |
| 10 | 11,3 | 1,5 | 0,9 | 0,6 | 4 | 35,4 |
| 11 | 12,5 | 2,5 | 1,8 | 0,7 | 2 | 16 |
| 12 | 12 | 1,7 | 1,0 | 0,7 | 4 | 33,3 |
| 13 | 14,3 | 1,8 | 1,2 | 0,6 | 6,5 | 45,5 |
| 14 | 12 | 2 | 1,3 | 0,7 | 4 | 33,3 |
| 15 | 12 | 1,4 | 0,7 | 0,7 | 5 | 41,7 |
| 16 | 12 | 1,2 | 0,7 | 0,5 | 4 | 33,3 |
| 17 | 11,5 | 1,5 | 1,2 | 0,3 | 3 | 26 |
| 18 | 13,8 | 1,5 | 0,6 | 0,9 | 3 | 21,7 |
| 19 | 14,5 | 2,2 | 1,4 | 0,8 | 4 | 27,6 |
| 20 | 12,8 | 3 | 2 | 1,0 | 4,5 | 35,2 |
| 21 | 10,5 | 1,7 | 0,3 | 1,4 | 3 | 28,6 |
| 22 | 14,5 | 2,7 | 2,1 | 0,6 | 4,5 | 31 |
| Среднее значение | 12,8 | 2,7 | 2,0 | 0,7 | 3,9 | 30 |
Рис. 5. Среднее натяжение тканей в зоне анастомоза трахеи.
При средней протяженности резекции 3,9 см, что составляет около 30% средней длины трахеи, натяжение на анастомозе составляло 2,7 Н, или 270 г. При приведении головы к передней грудной стенки натяжение на анастомозе в среднем уменьшалось на 0,7 Н (на 26,9%), т.е. на 70 г.
Натяжение тканей в трахеальном анастомозе возрастало с увеличением протяженности резецированного сегмента. Для оценки эффективности уменьшения натяжения тканей путем сгибания головы в зависимости от данного фактора пациентов разделили на 2 группы — с протяженностью резекции до 30% и более (табл. 4). В 1-й группе больных натяжение составило 2,1 Н, при сгибании головы его удавалось уменьшить в среднем на 0,9 Н (на 42,9%), или на 90 г. Во 2-й группе натяжение составило 3,2 Н, а сгибании головы его уменьшало лишь на 0,6 Н (на 18,8%), или на 60 г. Таким образом, при обширной резекции (более 30% длины трахеи конкретного больного) эффективность такого приема для уменьшения натяжения тканей, как сгибание головы в шейном отделе позвоночника, становится менее эффективна. Требуется применение других приемов по сближению сшиваемых краев или их комбинации.
Натяжение тканей зависело и от возраста больных. По этому фактору пациентов также разделили на 2 группы — моложе и старше 40 лет. В группе пациентов моложе 40 лет натяжение на анастомозе в среднем составило 2,5 Н, а в группе пациентов старше 40 лет — 3 Н. При сгибании головы данные показатели уменьшились в обеих группах на 0,7 Н — на 28 и 23,3% соответственно. Таким образом, у молодых пациентов приведение головы к грудной клетке, уменьшающее натяжение тканей анастомоза, более эффективно.
Из-за относительно низкой частоты послеоперационных осложнений и небольшого количества проведенных исследований нам не удалось выявить зависимость частоты неблагоприятного заживления трахеального анастомоза от выявленных степени растяжимости трахеи и натяжения тканей анастомоза.
Таким образом, эластичность трахеи определяет ее растяжимость, что важно для сближения краев трахеи при анастомозе после резекции. Этот показатель возможно установить до операции во время ФТБС. На основании эндоскопического измерения определено, что растяжимость трахеи при ее общей длине менее 12,8 см в среднем составляет 1,2 см. Если длина трахеи более 12,8 см, то ее растяжимость достигает в среднем 2,8 см, что соответствует 20,4% длины трахеи в обычном положении. Это свидетельствует о том, что в клинической практике можно без какого-либо натяжения резецировать до 20% длины трахеи. У пациентов старше 40 лет отмечается снижение растяжимости трахеи, что повышает риск несостоятельности швов анастомоза. Фиксация головы в положении приведение подбородка к передней к грудной стенки позволяет существенно уменьшить силу натяжения тканей на анастомозе, при условии резекции до 30% длины трахеи у конкретного пациента. При более обширных резекциях значение этого приема уменьшается, что требует применения других способов профилактики несостоятельности швов или их комбинации. Накопление опыта определения растяжимости трахеи и степени натяжения тканей анастомоза в дальнейшем позволит установить клиническую значимость этих показателей для профилактики осложнений трахеального анастомоза.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.