Способ профилактики постинтубационных, пострахеотомических стенозов трахеи и устройство для его осуществления
METHOD FOR PREVENTION OF POST-INTUBATION, POSTTRACHOTOMIC STENOSIS OF THE TRACHEA AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к медицине и применяется для профилактики стенозов трахеи, вызванных изменениями в ее стенке под влиянием давления манжет эндотрахеальных (трахеотомических или интубационных) трубок при проведении длительной искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
Известно, что основной причиной рубцового стеноза трахеи является длительная ИВЛ. По мнению ряда авторов, частота осложнений длительной ИВЛ через трахеостомическую или интубационную трубку достигает 80%. Из всех осложнений на долю рубцового стеноза трахеи приходится до 25% случаев. Доля постинтубационных стенозов трахеи в структуре заболеваемости составляет от 14 до 45%, посттрахеостомических - от 51 до 73%. Среди известных факторов, приводящих к возникновению рубцового стеноза трахеи, основным является воздействие манжеты интубационной трубки на стенку трахеи. Несмотря на использование в современной реанимационной практике манжеты пониженного давления, эта проблема остается актуальной. Главным травмирующим фактором считается превышение давления в манжете интубационной трубки по отношению к капиллярному давлению слизистой трахеи. Соблюдение режимов рекомендованного давления в манжете интубационной трубки в пределах 25-30 мм рт.ст. (3333,05-3999.66 Pa) не всегда позволяет избежать повреждений слизистой оболочки трахеи. При массивной кровопотере, снижении артериального давления центрального генеза наблюдается уменьшение капиллярного давления в слизистой оболочке. В результате возникшей разницы между давлением в манжете интубационной трубки и капиллярным давлением возникает ишемия слизистой оболочки с последующим некрозом, метаплазией эпителия и развитием продуктивного воспаления в месте прилегания манжеты к слизистой трахеи. Одной из причин развития рубцового стеноза трахеи является присоединение инфекции в месте ишемии слизистой оболочки. («Способы лечения и профилактики Рубцовых стенозов трахеи». Обзор. И.С. Курганский, В.Н. Махутов, С.А. Лепехова. Ж. «Вестник оториноларингологии», 2016, №1 стр. 66-71)
Известен способ профилактики стенозов трахеи с помощью контроля давления в манжете большого объема и низкого давления эндотрахеальной трубки. Однако при соблюдении рекомендованного безопасного давления до 30 мм водного столба не удается достигнуть герметичного разграничения верхних и нижних дыхательных путей, а большее давление приводит к ишемическим изменениям в слизистой оболочке трахеи (Crit. Care Med 2006; 34: 632-639 A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration, http://www.critical.ru/actual/anest/tracheal_tube.htm).
Известен способ профилактики стенозов трахеи с помощью контроля давления в манжете маленького объема и низкого давления эндотрахеальной трубки. Однако при этом в манжете используется давление 55-58 мм рт.ст., которое из-за особенностей стенки манжеты создает давление на стенки трахеи 18-22 мм рт.ст. (25-30 см водн. ст.).
Не смотря на эти преимущества, эндотрахеальные трубки с манжетой маленького объема и низкого давления не получили распространения, по видимому в результате отсутствия уверенности о соблюдении рекомендованных параметров давления на стенку трахеи, сложностей с индивидуальным подбором диаметра трубки и необходимостью использования специального прибора для контроля давления в манжете из-за проницаемости стенок ее для газов (Crit. Care Med 2006; 34: 632-639 A low-volume, low-pressure tracheal tube cuff reduces pulmonary aspiration, http://www.critical.ru/actual/anest/tracheal_tube.htm)
Известен способ профилактики стенозов трахеи, вызываемых длительно находящейся в ее просвете трахеотомической трубкой, с использованием трахеотомических трубок с двумя манжетами низкого давления, в которых давление воздуха снижается и повышается попеременно (прототип). (http://maromax.ru/groups/g-743-Traheostomicheskaya-trubka-PORTEX-s-dvumya-manzhetami.php; http://www.mediteczt.ru/docs/Covidien_respiratoroe_obespechenie.pdf стр. 26)
Известно, что трахея получает артерии из аа. thyreoidea inferior, thoracica interna, rami bronchialts aorta thoracicae. Венозный отток осуществляется в венозные сплетения, окружающие трахею, и в вены щитовидной железы. М.Г. Привес, Н.К. Лысенков, В.И. Бушкович. «Анатомия человека», М., «Медицина», 1985.
В хирургической анатомии отмечается анатомическая особенность кровоснабжения трахеи, а именно, сегментарность кровоснабжения. (Андреасян А.Г. Автореферат кандидатской диссертации «Мобилизация трахеи, легких и сердечно-сосудистого комплекса при протяженных циркулярных резекциях трахеи» http://www.dissercat.com/content/mobilizatsiya-trakhei-legkikh-i-serdechno-sosudistogo-kompleksa-pri-protyazhennykh-tsirkulya#ixzz4dVECdbSq).
Сосуды подходят к боковой стенке трахеи и образуют сегментарную сеть. Кровеносные сосуды подходящие к передней или задней поверхности трахеи отсутствуют. Только после проникновения в трахею артерии отдают мелкие сосудов к слизистой оболочке передней и задней поверхности трахеи. (Minnich DJ, Mathisen DJ. Anatomy of the trachea, carina, and bronchi. Thorac Surg Clin. 2007; 17: 571-85. doi: 10.1016/j.thorsurg.2006.12.006. [PubMed] [Cross Ref]; Mark S. Alien Surgery of the Trachea https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4541053/).
Кровоснабжение трахеи, в основном, осуществляется за счет подслизистого слоя. (КИЧИГИНА О.С. «Пути совершенствования циркулярного анастомоза трахеи». Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук (http://konf.x-pdf.ru/18meditsina/377561-1-puti-sovershenstvovaniya-cirkulyarnogo-anastomoza-trahei-eksperimentalnoe-issledovanie-dissertaciya-soiskanie-uchenoy-st.php).
Кровеносные сосуды трахеи образуют в слизистой оболочке несколько паралельно расположенных сплетений, а под эпителием густую капиллярную сеть.
(Гистология и эмбриолгия под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. М. Медицина 2002 г. стр. 624)
Таким оборазом цилиндрическая или грушевидная форма манжеты интубационной или трахеотомической трубки ведет к нарушению кровообращения в слизистой оболочке трахеи на уровне сегментов.
В клинических рекомендациях по хирургическому лечению больных приобретенным Рубцовым стенозом трахеи (2015 г.) с целью профилактики травмы трахеи при проведении ИВЛ в первую очередь предлагают проводить противоишемические мероприятия: контроль давления в манжетке трубки с интервалом 1,5-2 часа, снижением его, перемещение трубки по оси трахеи с чередованием уровня расположения манжетки, адекватный подбор размера канюли, использование современных трубок (http://thoracic.ru/wp-content/uploads/HKP-по-лечению-приобретенных-рубцовых-стенозов-трахеи-_редакция-от-15.09.2015.pdf)
Основным фактором развития осложнений при длительном нахождении эндотрахеальной трубки в трахее является давление, оказываемое на ее стенки изолирующей манжетой. Уровень давления, по мнению различных авторов, колеблется от 3333 до 4000 Pa, который рекомендуется для обычной эндотрахеальной трубки до 1961.33 -2941.9Ра при использовании устройства контроля давления «Pressure Easy» (http://n-world.ru/medexp/portex/endotrahealnye-trubki/292004.htm; В.В. Лазарев1, Е.М. Коптева2, Л.Е. Цыпин1, И.Г. Хамин2, Д.В. Дорохов в. ж. «ОБЩАЯ РЕАНИМАТОЛОГИЯ», 2012, VIII; №2 стр. 43-46, «МОНИТОРИНГ ДАВЛЕНИЯ В МАНЖЕТЕ ЭНДОТРАХЕАЛЬНОЙ ТРУБКИ У ДЕТЕЙ» http://www.portexland.ru/pdf/pea.pdf).
При использовании устойства аппарата ИВЛ MythoVent рекомендуется давление в манжете на вдохе 2451 Pa, а на выдохе = 686 Pa. (http://trade-med.ru/catalog/medicina/mediczinskoe-oborudovanie/apparatyi-ivl/mythovent-(mitovent)-proizvoditel-ms-westfalia-gmbh.html; https://www.youtube.com/watch?v=2SRqRGi8apo; http://medprom.ru/medprom/1457763;
Ranaweera, J.P. (2013) 'Measurement of endotracheal tube cuff pressure in ICU patients', Sri Lanka Journals Online, Vol. 21 No. 1; Chadha, N.K., Gordin, A., Lugin-buehl, I., Patterson, G., Campisi, P., Taylor, G., Forte, V. (2011) 'Automated Cuff Pressure Modulation', Arch Otolaryngol Head Neck Surg, Vol. 137, No. 1, pp. 30-34.)
Конкретное рабочее давление в манжетах устанавливаться врачом индивидуально с учетом соответствия диаметра эндотрахеальной трубки размеру трахеи, состояния гемодинамики пациента, предполагаемого срока интубации, состояния верхних дыхательных путей, присоединения инфекционного процесса и др.
Следует иметь ввиду, что давление в манжете не должно надолго превышать капиллярное давление, которое на артериальных отрезках капилляров большого круга кровообращения оно составляет 30-50 мм рт.ст. (4000-6666 Pa), а на венозных отрезках в связи с расходом энергии на преодоление сопротивления по длине капилляра и фильтрацию оно снижается до 25-15 мм рт.ст. (3333-2000 Pa). Существенное влияние на капиллярное кровообращение оказывает величина венозного давления которое возрастает при раздувании манжеты эндотрахеальной трубки и в норме редко превышает 120 мм вод. ст.(1177 Pa). (Медицинская энциклопедия. https://znaiu.ru/art/400137200.php)..
Из изложенного можно сделать вывод, что безопасное в плане профилактики аспирационных осложнений давление в манжете эндотрахеальной трубки вызывает ишемические расстройства в слизистой оболочке трахеи, а безопасное в плане микроциркуляторных нарушений давление не гарантирует от аспирационных осложнений. Использование двух манжет на эндотрахеальной трубке позволяет безопасно использовать при необходимости давление в манжетах на верхнем допустимом уровне, за счет их попеременного раздувания и ограничения времени воздействия на участки трахеи.
Недостатком известного способа и устройства является:
- выключение (ухудшение) кровообращения в сегментах слизистой оболочки трахеи при раздувании манжеты цилиндрической (грушевидной) формы;
Задачей заявляемого способа лечения является:
- уменьшить зону выключения (ухудшения) кровообращения в сегменте слизистой оболочки трахеи при раздувании манжеты и улучшить кровоснабжение участка трахеи подвергающегося давлению манжеты и отток крови от него за счет воздействия манжеты только на часть сегмента трахеи;
Это достигается с помощью особенностей формы манжет эндотрахеальной трубки, которые производят давление на стенки трахеи на разных уровнях и не более чем в половине сегмента трахеи.
Общие признаки заявляемого способа с прототипом:
- попеременное раздувание двух манжет эндотрахеальной трубки.
Новые признаки заявляемого способа с прототипом:
- уменьшение зоны выключения (ухудшения) кровообращения в сегментах слизистой оболочки трахеи, подвергающихся воздействию повышенного давления при раздувании манжеты, за счет воздействия на стенку трахеи на разных уровнях;
Общие признаки заявляемого устройства с прототипом:
- две раздуваемые манжеты на эндотрахеальной трубке, связанные отдельными трубками с внешней средой для повышения и снижения в них давления;
Новые признаки заявляемого устройства с прототипом:
- форма манжет, которые оказывают давление на стенки трахеи на разных уровнях;
Устройство манжет показано на фиг. 1-3.
На фиг. 1 показаны две параллельно расположенные и косо направленные под углом до 45° к оси эндотрахеальной трубки 1 манжеты 2, 3; соединенные с ними трубки 4 и 5 для изменения давления воздуха в манжетах 2, 3.
На фиг. 2 показаны две косо направленные расходящиеся по направлению под углом до 90° одним концом к оси эндотрахеальной трубки 1 манжеты 6 и, 9 с присоединенными к ним трубками 8 и 7 для изменения давления воздуха в манжетах 6 и 9.
На фиг. 3 показана манжета 18 на эндотрахеальной трубке 1, состоящая из четырех секций 10, 11, 12, 13, которые соединены соответственно с трубками 15, 16, 17, 14.
По предлагаемому способу две манжеты эндотрахеальной трубки, расположенные как показано на фиг. 1-2 раздуваются в трахее поочередно. При этом поочередно раздуваются верхняя и нижняя манжеты показанные на фиг. 1, 2. Манжета, показанная на фиг. 3, разделена на 4 секции, каждая из которых имеет свою трубку для раздувания 14, 15, 16, 17 и поочередно раздуваются секции манжеты 10 и 11, 12 и 13, которые находятся на разных уровнях.