СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ БРОНХОПЛЕВРОТОРАКАЛЬНЫХ СВИЩЕЙ ПРИ ФИБРОЗНО-КАВЕРНОЗНОМ ТУБЕРКУЛЕЗЕ ЛЕГКИХ
METHOD OF TREATING BRONCHOPLEUROTHORACAL FISTULAS IN CASE OF FIBROUS-CAVERNOUS LUNG TUBERCULOSIS

Изобретение относится к области медицины, а именно фтизиохирургии, и предназначено для лечения бронхоплевроторакальных свищей при фиброзно-кавернозном туберкулезе легких пациентов.
Известна тканевая инженерия как направление, в задачи которой входит реконструкция тканей и восстановление их функции путем трансплантации выращенных вне организма клеток. Это новое направление биомедицинских исследований, окончательно сложившееся за последние 10-12 лет, однако работы в этом направлении были начаты значительно ранее. Тканевая инженерия - это направление, которое объединяет клеточные технологии по созданию живых эквивалентов тканей in vitro с последующей их трансплантацией in vivo.
Первые сведения о создании живого эквивалента кожи были опубликованы в 1981 году. Разработанная группой исследователей из Массачусетского технологического института и Гарвардской медицинской школы конструкция представляла собой коллагеновый гель, включающий культивируемые фибробласты, а сверху покрытый культурой кератиноцитов (Е.Bell, H.P.Ehrlich ct al 1981). Последующие публикации о клиническом применении живого эквивалента кожи свидетельствовали о перспективности его применения для лечения ран и ожогов (J.Nanchahal, R.Dover et al. 1989, Е.Bell, M.Rosenberg, 1990).
Вместе с тем, в настоящее время известна одна зарегистрированная торговая марка живого эквивалента кожи - «APLIGRAF» (США). Живой эквивалент кожи - трансплантат «APLIGRAF» характеризует высокая стоимость, длительность и трудоемкость изготовления, как минимум три недели, короткие сроки хранения, максимум 5 суток, а главное - сложность приготовления и трансплантации. Необходимо так же отметить, что американский трансплантат рекомендован только для лечения трофических язв и не применяется для восстановления кожного покрова при ожогах и гортани.
Известны способы оперативного лечения свищей и медикаментозные методы, основанные на общем и локальном воздействии лекарственных средств. До настоящего времени результаты лечения бронхоплевроторакальных свищей были неудовлетворительными: остается высокий процент рецидивов, часто встречаются осложнения, приводящие к инвалидности.
Известна также цитотерапия как одно из перспективных клинических направлений, представляющих собой применение выращенных in vitro клеток и тканевых конструкций для лечения нарушенного эпителиального покрова человека [1]. Значительные перспективы при ожогах, лечении длительно незаживающих ран и трофических язв открылись и в России при использовании выращенных аллогенных клеток кожи - кератиноцитов и фибробластов. Данное направление нашло применение и в гинекологической практике для закрытия эрозий шейки матки (Ермолинский и др., 1997).
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве аналога, является способ использования культивированных аллогенных фибробластов на микроносителях при восстановлении целостности кожного покрова [2] за счет резкого усиления краевой эпителизации у пациентов с гранулирующими ранами. Основным недостатком известного способа-аналога является то, что использование фибробластов на микроносителях для лечения мочевых свищей ранее не применялось.
Авторами были предприняты несколько попыток заживления мочевых свищей с использованием фибробластов по методике известного способа-аналога [2]. Несмотря на приживление фибробластов по ходу мочевых свищей, достичь их закрытия не удалось, что объясняется постоянным наличием в свищевых ходах агрессивной жидкости - мочи. При условии отведения мочи из мочевого пузыря результаты стали лучше - длительность заживления свищей несколько уменьшилась, но и это не удовлетворяло практических урологов.
Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ лечения мочевых свищей [3] путем трансплантации выращенных вне организма клеток аллогенных фибробластов человека на микроносителях, заключенных в коллагеновый гель 1 типа, в мочевые ходы, за счет искусственного отведения мочи и систематического воздействия физиотерапии на больного с помощью лазерного излучения длиной волны 0,89 мкм при средней мощности излучения на частоте повторении импульсов 1500 Гц не менее 3 Вт, полной расходимости лазерного излучения не менее 150 градусов и длительности импульсов в диапазоне 70-300 нс, расстоянии 10-12 см по двум полям воздействия при экспозиции каждой процедуры 5 мин, курсом 10-12 процедур с помощью отечественного лазерного терапевтического аппарата типа «Орион»» через сутки после трансплантации фибробластов с продолжительностью 2 раза в день через 12 часов перед сменой стерильных повязок. При этом низкоэнергетическое лазерное излучение применяют одновременно с медикаментозной терапией биологически активного липидостеролового комплекса «Трианол», экстрагированного из коры Pygeut africanum, не обладающего андрогенными и экстрогенными свойствами, по 2 капсулы два раза в день в течение 4-х недель. Вышеуказанные недостатки тканевых конструкций, которые применялись при лечении сразу нескольких патологий, так называемых универсальных трансплантатов, так и специально разработанных конструкций, облегчающих доставку клеток к месту трансплантации, таких как кератиноциты и фибробласты, выращенные на микроносителях, и американского живого эквивалента кожи относятся и к выбранному способу-прототипу [3]. Основным и серьезным осложнением после хирургических вмешательств и операций на легких, особенно по поводу туберкулеза, являются бронхиальные свищи. По данным научно-медицинской статистики осложнения после операций на легких в виде несостоятельности культи, особенно главного бронха при туберкулезе, составляют от 40 до 60%.
Задача изобретения - повышение эффективности хирургического лечения фиброзно-кавернозного туберкулеза легких при поздней несостоятельности культи, особенно главного бронха, с формированием бронхоплевроторакальных свищей, путем выращивания вне организма клеток - аллогенных фибробластов человека и трансплантации живого дермального-стромального эквивалента в бронхиальные свищевые ходы, за счет оказания влияния на заживление свищей и восстановления кожного покрова, благодаря продукции большого числа факторов роста и микромолекул вне клеточного матрикса.
3
3
Поставленная задача решается так, что сначала аллогенные фибробласты человека культивируют в искусственно созданной среде с 10%-ой сывороткой крупнорогатого скота с добавлением 100 ед/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 40 мкг/мл гентамицина. Перед пересадкой на раневой дефект в бронхиальные свищевые ходы фибробласты в течение суток выращивают в биореакторе объемом 250 мл на микроносителях «Цитомар-1», имеющих средние размеры 140-230 мкм и удельную плотность 1,045±0,005 г/см, при скорости перемешивания среды в пределах 45-50 об/мин. После того как фибробласты покрывают не менее 50% площади микроносителей, их извлекают из питательной среды, переносят в чашку Петри и заключают в коллагеновый гель 1 типа, приготовленный в среде без сыворотки. Затем трансплантат - гель с фибробластами в течение суток инкубируют при температуре 37 градусов Цельсия, после чего трансплантат готов к применению в клинике. Во время дыхания пациента происходит движение воздушных масс при вдохе и выдохе, как через естественные дыхательные пути, так и через бронхиальные свищи у наблюдаемых пациентов. В связи с этим трансплантированный живой дермальный эквивалент нуждается в надежной фиксации в бронхиальном свищевом ходе.
При лечении фиброзно-кавернозного туберкулеза легких, в случае операционного удаления одного легкого и осложнения поздней несостоятельности его культи правого или левого главного бронха с формированием бронхоплевроторакальных свищей, сначала трансплантируют живой дермальный эквивалент в бронхиальный свищевой ход, затем трансплантированный живой дермальный эквивалент фиксируют в свищевом ходе путем обтурации просвета культи бронха эндобронхиально с одной стороны и закрытия места трансплантации интраплеврально через торакостому с другой стороны. При этом обтуратор, размером на 1/3 больше культи бронха, посередине обвязывают нитью с длиной концов не менее 40 см. После чего обтуратор сжимают, помещают в эндоскопический зажим и проводят эндотрахеально к культе бронха, причем концы нитей выводят через бронхиальные свищевые ходы в плевральную полость. При этом, удерживая за нити, в свищевой ход помещают живой дермальный эквивалент размером, соответствующим длине свищевого хода, а со стороны плевральной полости между нитями помещают «пробку», над которой нити завязывают (фиг.1). В результате трансплантат надежно фиксируют в свищевом ходе. При этом на случай миграции обтуратора и асфикции им легкого, а иногда единственного легкого, дежурный медперсонал и самого пациента инструктируют потянуть за нити, выдернуть обтуратор, либо подтянуть и фиксировать повторно вызванным к этому моменту хирургом. Затем ввиду нагноительного процесса внутри обтуратора через 4 суток, не более, трансплантированный живой дермальный эквивалент удаляют, проводят местное лечение водорастворимыми с антибиотиками мазями и через 10 суток производят повторную трансплантацию живого дермального эквивалента. Далее ввиду пропитывания трансплантатов слизью и фибрином после 5 суток их удаляют, проводят местное лечение и через 8 суток осуществляют третью трансплантацию живого дермального эквивалента на срок не более 7 суток, после которых обтуратор с нитями и «пробку» удаляют. После чего, если свищи еще не закрылись, осуществляют следующую трансплантацию живого дермального эквивалента, а если свищи закрылись и нет признаков нагноения, то не ранее чем через 3 недели после закрытия свищей выполняют операцию - закрытие торакостомы с поднадкостничным удаление ребер, например IY-YII ребер. Затем при благоприятном послеоперационном течении больного выписывают на амбулаторное лечение под наблюдением фтизиатра по месту жительства.
На фиг.1 приведены фотографии, сделанные путем сканирующей микроскопии, - фибробласты на микроносителях в коллагеновой геле; живой дермальный эквивалент: фибробласты в трехмерном коллагеновом геле; живой дермальный эквивалент в чашке Петри; бронхоплевроторакальные свищевые ходы с установленным в культе правого главного бронха обтуратором - нить выходит из свищевого хода. На фиг.2 изображены фотографии: в бронхоплевроторакальные свищевые ходы трансплантирован дермальный эквивалент; трансплантаты закрыты «пробкой»; свищевые ходы через неделю после первой трансплантации; закрытые свищевые ходы.
Заявляемый способ лечения бронхоплевроторакальных свищей при туберкулезе легких (фиг.2) работает следующим образом.
Трансплантированный живой дермальный эквивалент находится в бронхоплевроторакальном свищевом ходе от 3-4 дней до недели, в зависимости от того, как реагируют на трансплантат окружающие ткани легкого. При ежедневной перевязке интраплеврально оценивают состояние мягких тканей вокруг «пробки». Если имеется вокруг макроскопически нагноение, то «пробку», трансплантат и эндобронхиальный обтуратор удаляют. После местного лечения бронхоплевроторакального свищевого хода и вокруг него трансплантацию повторяют. При достижении размеров свищевого хода менее 2-3 мм в диаметре, через неделю после очередной трансплантации, эндобронхиальный обтуратор и «пробку» удаляют. К этому времени, как правило, трансплантированный живой дермальный эквивалент прорастает грануляционной тканью. Бронхоплевроторакальный свищ таким образом закрывается. В течение последующих трех недель проводят местное лечение - мазевые тампоны с водорастворимыми мазями и антибиотиками интраплеврально, затем проводится закрытие торакостомы, нередко с торакопластикой. После этого в течение трех лет отдаленные результаты наблюдают у пациентов - фиброторакс, состоятельная культя бронха.
Пример. Больной М., 25 лет, поступил в хирургическое отделение с диагнозом: фиброзно-кавернозный туберкулез правого легкого в фазе прогрессирования, МБТ (+) плюс. Больному в течение восьми месяцев проводилась комплексная антибактериальная терапия. Процесс в легких стабилизировался. Оперирован. Операция (12.10.2002 г.) - удаление правого легкого. Послеоперационное течение осложнилось поздней несостоятельностью культи правого главного бронха с формированием бронхоплевроторакальных свищей. 10.04.2006 года выполнена трансплантация живого дермального эквивалента в бронхиальные свищевые ходы - размеры свищей: больший - 12 мм в диаметре, длина 21 мм; меньший - 6 мм в диаметре и длиной 20 мм (фиг.2 - Живой дермальный эквивалент в чашке Петри), с предварительным исследованием биоптата (№1) из свищевого хода. Через 4 суток конструкция живого дермального эквивалента удалена в виде нагноительного процесса внутри самой «конструкции». При сравнении диаметр свищей: больший - 9 мм; меньший - 3 мм, т.е. они уменьшились на 3 мм (биопсия №2). Отмечен бурный рост грануляций. После местного лечения водорастворимыми с антибиотиками мазями, через 10 суток трансплантация живого дермального эквивалента произведена повторно. Трансплантаты в бронхиальных свищевых ходах находились 5 суток, далее удалены ввиду пропитывания слизью и фибрином (биопсия №3), пролиферация активная. При сравнении диаметр свищей: больший - 4 мм, меньший - 1 мм, т.е. они уменьшились соответственно на 5 и 2 мм. Местное лечение. Через 8 суток повторная - третья трансплантация живого дермального эквивалента на 7 суток. После чего обтуратор с нитями и «пробка» удалены. Свищи закрылись. Местно признаков нагноения нет. 06.05.2006 года - через 3 недели после закрытия свища, - выполнена операция: закрытие торакостомы с поднадкостничным удалением IY-YII ребер. Послеоперационное течение благоприятное. Гемиторакс заполнен экссудатом, в последующем фиброз. Больной выписан на амбулаторное лечение под наблюдение фтизиатра по месту жительства. Через три года после операции культя правого главного бронха состоятельная. Пациент находится на учете у фтизиатра и работает телемастером.
Авторами исследовано применение трансплантатов - живого дермального-стромального эквивалента, подготовленных в различных видах, для лечения бронхоплевроторакальных свищей у пяти больных. Установлено, что бронхоплевроторакальные свищи диаметром до 0,5 см, имеющие длину не менее 1 см, после трех-четырехкратной трансплантации живого дермального эквивалента закрываются без оперативного вмешательства. В контрольной группе у 15 пациентов потребовалось оперативное пособие - ушивание несостоятельности культи бронха по одному из известных методов. У двух больных с наличием бронхоплевроторакальных свищей, диаметр которых был более 10 мм и длина свищевого хода не менее 10 мм, отмечено уменьшение свищевого хода за счет бурного роста грануляционных тканей, но закрыть их в течение 2-х месяцев не удалось. Поэтому они были оперированы, произведена известная трансстернальная трансперикардиальная окклюзия главного бронха в обоих случаях, с благоприятным исходом.
Главным преимуществом разработанного и заявленного способа лечения бронхоплевроторакальных свищей является возможность использования трансплантата через 3-5 суток после его приготовления. При наличие всех компонентов приготовление трансплантата размер живого дермального-стромального эквивалента не имеет значения, занимает около 4 часов при выведении кератиноцитов из кожи при помощи диспазы или 1 сутки при выделении с помощью трипсина. Другим важным преимуществом является широкий спектр показаний для его использования: лечение ран, ожогов, возможность доставки в любую полость организма и одномоментного закрытия трехмерных дефектов, например бронхиальных свищевых ходов. Принципиальным отличием является также выращивание клеток на микроносителях - коллагеновых микросферах диаметром 200-300 микрон, что позволяет интенсифицировать и масштабировать процесс культивирования и снизить затраты на реактивы и материалы. Общим подходом, лежащим в основе заявляемого способа лечения, является использование клеток кожи человека - кератиноцитов и фибробластов. Исследования авторов показали, что трансплантаты кератиноцитов и фибробластов позволяют повысить эффективность лечения не только таких заболеваний как ожоги, трофические язвы, длительно не заживающие раны, свищи различного генеза, некоторое гинекологические, отолярингологические, офтальмологические, урологические, но и других заболеваний пациентов.
Источники информации
1. Васильев А.В., Логинов Л.П., Смирнов С.В., Малахов С.Ф. и др. Применение выращенных аллогенных фибробластов для лечения обожженных // Травматология и ортопедия России. - 1994. - №4. - С.34-39.
2. Саркизов Д.С., Алексеев А.А., Глущенко Е.В. и др. Теоретические и практические аспекты использования культивируемых фибробластов при восстановлении целостности кожного покрова // Вести. РАМН. - 1994. - т.6. - С.6-11 (аналог).
3. Девятов А.С., Литвинов A.M., Шаплыгин Л.В. Способ лечения мочевых свищей. Патент Роспатента RU №2162001 С2. - Бюл. №2, 20.01.2001. - ГВКГ им. акад. Н.Н.Бурденко. - С.1-17 (прототип).