Сравнительная оценка постоянного и переменного режима вакуум-терапии в лечении послеоперационных стерномедиастинитов у кардиохирургических пациентов

Резюме

Цель исследования - сравнить непосредственные и отдаленные результаты лечения послеоперационных стерномедиастинитов с применением вакуум-терапии в переменном и постоянном режиме и открытого метода ведения.

Материал и методы. Данные о лечении с помощью вакуум-терапии собраны проспективно; с открытым ведением раны - ретроспективно. Исследование не рандомизировано. Уровень доказательности II. Пациенты были разделены на 3 группы: 1-я - вакуум-терапия в переменном режиме (13 человек); 2-я - вакуум-терапия в постоянном режиме (14 человек); 3-я - открытое ведение раны (30 человек). Мужчин было 38 (66,7%) и 19 (33,3%) женщин. Средний возраст составил 63,2±7,8 лет. Количество пациентов с сахарным диабетом - 8 (57%) в 1-й группе, 5 (38,5%) во 2-й и 8 (26,6%) в 3-й группе.

Результаты. Время от начала лечения до заживления раны: 1-я группа - 25,4±11,3 сут; 2-я группа - 77,9±53,4 сут; 3-я группа - 37,5±20 сут (р=0,004). Время от начала лечения до бактериального очищения раны: 1-я группа - 11,9±5,6 сут; 2-я группа - 28,8±20,1 сут; 3-я группа - 29,9±17,4 сут (р<0,05). Свобода от отдаленных осложнений (рецидивов/формирования хронических свищей грудной стенки/развитие хронического остеомиелита грудины и ребер): 1-я группа - 100% (n=14); 2-я группа 85% (n=12); 3-я группа - 67% (n=20) (р=0,037). Отмечен 1 случай летального исхода во 2-й группе, он не связан с осложнениями вакуумной те- рапии (р<0,218). Динамика уровня лейкоцитоза: 1-я группа - с 15,3±2,8×109 (день диагностики) до 7,8±0,6×109 (30-е сутки лечения); 2-я группа - c 12,6±3,8×109 до 9,8±2,7×109; 3-я группа - с 10,7±2,8×109 до 7,7±2,2×109 (р=0,197). Динамика скорости осаждения эритроцитов: 1-я группа - с 23,7±9,7 (день диагностики) до 22,8±15,8 мм/ч (20-е сутки лечения); 2-я группа - c 37,2±17,2 до 31,7±15,2 мм/ч; 3-я группа - с 41,8±8,9 до 34,6±16,5 мм/ч (р=0,197). Гистологически 1-я группа характеризовалась наименьшей степенью отека и большей скоростью роста грануляционной ткани.

Заключение. Вакуум-терапия в переменном режиме показала лучшие результаты. Применение данного метода позволяет ускорить закрытие раны и ее бактериальное очищение, снизить частоту формирования свищей и развития остеомиелита, а также снижает период госпитализации.

Ключевые слова:кардиохирургия, послеоперационный стерномедиастинит, вакуум-терапия, переменный режим, постоянный режим, открытый способ ведения

Для цитирования: Фургал А.А., Муратов Р.М., Щава С.П., Клышко Н.К., Бернатов Ю.М., Силаев А.А., Мищенко Е.П., Сорокин В.А. Сравнительная оценка постоянного и переменного режима вакуум-терапии в лечении послеоперационных стерномедиастинитов у кардиохирургических пациентов // Клин. и эксперимент. хир. Журн. им. акад. Б.В. Петровского. 2019. Т. 7, No 2. С. 71-78. doi: 10.24411/2308-1198-2019-12010.

Статья поступила в редакцию 00.00.2019. Принята в печать 00.00.2019.

Послеоперационный стерномедиастинит (ПСМ) - это инфекционное осложнение, возникающее после рассечения грудины. Данная патология вовлекает в инфекционный процесс костную ткань грудины, ткани средостения, а также поверхностные мягкие ткани грудной стенки. ПСМ может протекать с нестабильностью грудины или без нее [1].

Проблема послеоперационных осложнений в кардиохирургии особенно актуальна в настоящее время, на фоне увеличения числа гериатрических пациентов, а также пациентов с сахарным диабетом [2]. Несмотря на современные методы профилактики, частота медиастинитов после кардиохирургических операций варьирует от 1,1 до 19% [3-8].

Существует несколько способов ведения пациентов с ПСМ. Открытый способ заключается в раскрытии раны, ее хирургической обработке с последующим ведением путем тампонирования марлевыми салфетками с антибиотиком и закрытии раны грануляциями (вторичным натяжением) с последующей эпителизацией. При данном методе не достигается полное дренирование раны, закрытие требует длительного времени. Одной из разновидностей активного дренирования является применение вакуумной аспирации раны (вакуум-терапия).

Вакуум-терапия для лечения ПСМ впервые была применена I.-M. Obdeijin и коллегами в 1999 г. [9]. При помощи вакуум-аспиратора в ране создается определенное постоянное или переменное отрицательное давление. При вакуум-терапии в режиме постоянного разряжения давление устанавливали на уровне -70-80 мм рт.ст. Применение вакуум-терапии в режиме постоянного разряжения уже было нами подробно описано ранее в работе [10]. Модель вакуумного дренирования в перемен- ном режиме включает циклическое переключение между двумя оптимальными границами давления с определенным интервалом (каждые 2-5 мин). Влияние различных уровней давления было отражено в исследовании, где применение отрицательного давление в диапазоне от -50 до -125 мм рт.ст. положительно влияло на уменьшение объема раны, изменение кровотока и стимуляцию роста грануляционной ткани [11].

В 2013 г. A.W. Yu предприняли сетевой обзор всех имеющихся исследований, сравнивающих эффективность вакуум-терапии и традиционных методов хирургического ведения ПСМ. По результатам исследования, вакуум-терапия показала лучшие результаты в отношении таких показателей, как скорость заживления раны, общая продолжительность госпитализации, госпитальная смертность и частота рецидива инфекции [12-18].

В нашей предыдущей работе с использованием гистологических методов исследования было показано, что применение вакуум-терапии в переменном режиме разряжения индуцировало регенераторные процессы в зоне раневой поверхности в большей степени по сравнению с группами постоянного вакуумного дренирования и открытого метода ведения [19].

В данном клиническом исследовании мы сравнивали переменный и постоянный режим вакуум-терапии c открытым методом ведения кардиохирургических больных с ПСМ, так как в настоящий момент сравнение их эффективности в клинических исследованиях еще не проводилось.

Цель исследования - провести сравнительную оценку непосредственных и отдаленных результатов лечения ПСМ с применением вакуумного дренирования в переменном и постоянном режиме.

Задачи исследования: оценить влияние различных режимов вакуум-терапии на сроки заживления инфицированных ран и отдаленные результаты; провести сравнительный анализ результатов лечения инфицированных ран средостения с применением вакуум-терапии и открытого способа лечения, определить более эффективный режим вакуум-терапии.

Материал и методы

Обследование и лечение пациентов проведено на базе 4 центров, оказывающих кардиохирургическую помощь населению РФ: Центр кардиохирургии и сосудистой хирургии Медицинского центра ФГАОУ ВО "Дальневосточный федеральный университет" (Владивосток); отделение кардиохирургии ГБУЗ "Приморская краевая клиническая больница No 1" (Владивосток); Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии Минздрава России (Хабаровск); ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" Минздрава России (Москва). В исследовании приняли участие 57 пациентов, перенесших открытое кардиохирургическое вмешательство со стернотомией, течение послеоперационного периода у них осложнилось развитием стерномедиастинита.

Дизайн исследования: нерандомизированное контролируемое исследование со слепым компонентом оценки результатов. Часть участников в исследование включали проспективно (27 пациентов), часть ретроспективно (30 пациентов). Уровень доказательности II. Необходимость ре- троспективной оценки данных была обусловлена редкостью изучаемой патологии и необходимостью создания достаточной статистической мощности исследования. Пациенты были разделены на 3 группы: 1-я группа (13 человек) - переменного вакуумного разряжения, 2-я группа (14 человек) - постоянного вакуумного разряжения, 3-я группа (30 человек) - открытого ведения.

Клинические конечные точки исследования: время от диагностики ПСМ до заживления раны (сут); время от диагностики ПСМ до бактериального очищения раны (сут); продолжительность госпитализации (сут); свобода от отдаленных осложнений (рецидивы, формирование хронических свищей передней грудной стенки, развитие хронического остеомиелита грудины и ребер); исход заболевания (смерть/выздоровление). Помимо клинических данных, анализ включал динамику лабораторных показателей: лейкоцитоз, скорость оседания эритроцитов (СОЭ). Также проведен анализ гистологических данных состояния раневого процесса.

Данные, которые были собраны для каждого пациента, включали пол, возраст, индекс массы тела, наличие инсулинозависимого сахарного диабета, хронической обструктивной болезни легких, хронической почечной недостаточности, перенесенное бимаммарное коронарное шунтирование, фрагментация грудины.

Демографически пациенты распределились следующим образом. Доля лиц мужского пола в 1-й группе составила 8 человек (57±13,2%), во 2-й группе - 7 человек (53,8±13,8%), в 3-й группе - 23 человека (76,6±7,7%) (p=0,214) (рис. 1А). Средний возраст пациентов 1-й груп- пы составил 62,9±5,6 года, 2-й группы - 64,6±7 лет, 3-й группы - 62,7±5,1 года (p=0,787) (рис. 1Б).

Распределение пациентов по типам ПСМ, со- гласно классификации Anger [20], приведено на рис. 2.

Рис. 2. Распределение пациентов с послеоперационным стерномедиастинитом по глубине и анатомической распространенности внутри групп согласно классификации Anger

Fig. 2. Allocation of patients with postoperative sternomediastinitis by depth and anatomical prevalence within groups according to Anger classification

Все данные о пред- и интраоперационных параметрах и факторах риска указаны в таблице.

Для факторов, заданных качественными показателями, использовали метод оценки значимости относительных величин в независимых выборках -t-критерий Стьюдента. Для факторов, заданных числовыми значениями, проводили исследование на нормальность распределения каждого численного фактора в группе методом Шапиро-Уилка в пакете прикладных программ Statistica 10.0. Если хотя бы один фактор в сравнении имел распределение, отличное от нормального, для расчета достоверного различия использовали U-критерий Манна-Уитни. Если факторы, участвующие в исследовании, имели нормальное распределение, для расчетов использовали t-критерий Стьюдента для независимых численных выборок. Для сравнения параметров всех групп использовали метод дисперсионного анализа (ANOVA-тест). Точность всех исследований p<0,05. Расчеты также проведены в пакете прикладных программ Statistica 10.0.

Результаты

Общие данные о результатах лечения. Время от диагностики инфекционного осложнения до заживления послеоперационной раны вторичным натяжением имело четкую зависимость от выбранной тактики лечения: в 1-й группе оно составило 25,4±11,3 сут, во 2-й - 77,9±53,4 сут, в 3-й - 37,5±20 сут (p=0,004) (рис. 3А).

Время от диагностики инфекционного осложнения до получения отрицательных бактериологических посевов статистически значимо различалось в разных группах лечения. Наименьшие значения зарегистрированы в 1-й группе - 11,9±5,6 сут, близкие значения зарегистрированы во 2-й и в 3-й группах - 28,8±20,1 и 29,9±17,4 сут соответственно (p<0,05) (рис. 3Б).

Продолжительность госпитализации зависела от выбранной методики лечения и в среднем колебалась от 39 до 92 сут: наименьшая в 1-й группе - 39,5±10,6 сут, во 2-й - 91,7±54,4 сут, в 3-й группе - 62,3±23,7 сут (p=0,011) (рис. 3В).

Показанием к вторичному ушиванию раны во всех случаях были отрицательные 3-кратные бактериологические посевы раневого отделяемого, активный рост грануляционной ткани и отсутствие симптомов системной воспалительной реакции.

В 1-й группе свобода от рецидивов, формирование хронических свищей грудной стенки и хронического остеомиелита грудины и ребер составила 100% (n=14), во 2-й группе - 85% (n=12), в 3-й группе - 67% (n=20) (р=0,037) (рис. 4). Отмечен 1 случай летального исхода во 2-й группе, он не связан с осложнениями вакуумной терапии (р<0,218).

Рис. 4. Рецидивы инфекции, формирование свищей передней грудной стенки или хронического остеомиелита грудины и ребер в отдаленном периоде

Fig. 4. Recurrence of infection, formation of fistulas of anterior chest regions or chronic osteomyelitis of sternum and feathers in long-term period

Динамика уровня лейкоцитоза: 1-я группа - с 15,3±2,8×10(день диагностики) до 7,8±0,6×109(30-е сутки лечения); 2-я группа - c 12,6±3,8×109до 9,8±2,7×109; 3-я группа - с 10,7±2,8×109до 7,7±2,2×10(p=0,197) (рис. 5).

Динамика СОЭ: 1-я группа - с 23,7±9,7 (день диагностики) до 22,8±15,8 мм/ч (20-е сутки лече- ния); 2-я группа - c 37,2±17,2 до 31,7±15,2 мм/ч; 3-я группа - с 41,8±8,9 до 34,6±16,5 мм/ч (p=0,197).

Гистологический анализ показал, что применение вакуум-терапии в переменном режиме индуцировало регенераторные процессы в зоне раневой поверхности в большей степени по сравнению с группами постоянного вакуумного дренирования и открытого метода ведения. Так, у пациентов 1-й группы отмечался более значимый прирост количества соединительно-тканных волокон в рубцовой ткани и их правильная ориентация в соответствии с доминирующим направлением нагрузки. Более того, в данной группе отмечали большую пролиферативную активность со стороны гранулирующей ткани и более раннее созревание грануляций, лучшее заполнение раневой поверхности созревающей соединительной тканью, меньшую степень отека межклеточного матрикса.

Обсуждение

Наиболее частой причиной обращения за кардиохирургической помощью среди исследованных пациентов была ишемическая болезнь сердца. Наиболее частые пациент-зависимые факторы риска - ожирение и сахарный диабет, наблюдавшиеся у 73,7 и 36,8% пациентов соответственно. Большую часть пациентов с ПСМ (67,7%), как и в предыдущих исследованиях [6], составили мужчины.

Основные факторы риска возникновения ПСМ: возраст, ожирение, сахарный диабет, хроническая обструктивная болезнь легких, хроническая почечная недостаточность и бимаммарное шунтирование [21], что согласовывается с анализом пред- и интраоперационных параметров и факторов риска в нашем исследовании. Аортокоронарное шунтирование выполнено 38 (66,7%) пациентам, из них с использованием обеих маммарных артерий 1 (7%) в 1-й группе и 3 (23%) во 2-й группе, среди пациентов 3-й группы не было случаев бимаммарного шунтирования; протезирование аортального клапана - 10 (17,5%); протезирование или пластика митрального клапана - 7 (15,7%); протезирование корня и восходящего отдела аорты - 2 (3,5%). Во всех случаях операции выполняли в условиях искусственного кровообращения.

В настоящее время большинство специалистов, сталкивающихся с ПСМ, отдают предпочтение открытому ведению послеоперационной раны, обе- спечивающему постоянный визуальный контроль и возможность забора материала для бактериологической диагностики, а следовательно, адекватной противомикробной терапии. Несмотря на преимущества данного метода, остаются нерешенными вопросы дренирования глубоких зон раны, профилактики дыхательной недостаточности при нарушении каркасной функции грудной клетки и нарушенной целостности плевральных полостей [15]. Положительный эффект применения вакуумной терапии объясняется адекватным и полноценным дренированием, положительным влиянием на перфузию тканей, снижением бактериальной обсемененности раны, прямой стимуляцией развития грануляционной ткани, сокращением объема раны за счет сближения ее краев и восстановлением каркасной функции грудной клетки [11, 12, 15].

В группах сравнения у пациентов с применением вакуум-терапии отмечались лучшие показатели продолжительности периода лечения до заживления раны, что согласовывается с результатами предыдущих исследований [15, 17]. Число рецидивов, формирования свищей передней грудной стенки и остеомиелита грудины и ребер достоверно ниже в группах с применением вакуум-терапии: в 1-й группе таких осложнений не было. Кроме этого, в этой группе отмечалось меньшее время лечения до бактериального очищения и заживления раны, а также меньшая продолжительность госпитализации.

Вакуум-терапия по-разному воздействует на кровоток на уровне микрососудистого русла, снижая его в тканях на расстоянии 0,5 см и повышая на расстоянии от 0,5 до 2,5 см от края раны [22]. Таким образом, создаются зоны гипо- и гиперперфузии, причем размер этих зон зависит от величины воздействующего отрицательного давления. На наш взгляд, лучший результат переменной вакуумной терапии объясняется тем, что зона гипоперфузии, непосредственно возникающая вблизи краев раны во время цикла воздействия высоких величин отрицательного давления, значительно уменьшается или полностью нивелируется во время цикла воздействия низких величин отрицательного давления. Таким образом, вакуум-терапия в переменном режиме позволяет поочередно вызывать гиперперфузию, стимулируя обменные и регенераторные процессы во всех слоях тканей раны.

Подтверждают данное предположение о положительной роли вакуум-терапии в переменном режиме данные гистологических исследований. Гистологический анализ биоптатов раневой поверхности показал наименьшую степень отека межклеточного матрикса и наибольшую пролиферативную активность соединительной и грануляционной ткани в группе применения переменного режима вакуум-терапии. Макроскопически и морфологически раны с переменным режимом дренирования отличались более выраженным ростом гранулирующей ткани, снижением отечности, ускоренным сближением краев раны.

Заключение

По результатам статистической обработки, а также морфологической диагностики количество переходов инфекции в хроническую форму с образованием свищевых форм и сроки заживления достоверно ниже в группе применения вакуум-терапии в переменном режиме. Данный метод показывает статистически значимые различия по основным показателям качества лечения, превосходя вакуум-терапию в постоянном режиме и открытое ведение ран по таким критериям, как время очищения раны, продолжительность госпитализации, свобода от отдаленных осложнений.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

1. Вишневский А.А., Печетов А.А., Головтеев В.Ви др.Реостиосинтез грудины с применением фиксаторов с эффектом памяти формы в условиях хронического стерномедиастинита // Инфекция в хирургии. 2009. No 2. С. 5-10.

2. Сунцов Ю.И., Болотская Л.Л., Маслова О.В.и дрЭпидемиология сахарного диабета и прогноз его распространенности в Российской Федерации //Сахарный диабет. 2011. No 1. С. 15-18.

3. Milano C.A., Kesler K., Archibald N. et al. Mediastinitis after coronary artery bypass graft surgery. Risk factors and long term survival // Circulation. 1995. Vol. 92. P. 2245-2251.

4. Loop F.D., Lytle B.W., Cosgrove D.M. et al. J. Maxwell Chamberlain memorial paper. Sternal wound complication after isolated coronary artery bypass grafting: early and late mortality, morbidity, and cost of care // Ann. Thorac. Surg. 1990. Vol. 49. P. 179-186.

5. Holenbeak C.S., Murphy D.M., Koeng S. et al. The clinical and economic impact of deep chest surgical site infections following coronary artery bypass graft surgery // Chest. 2000. Vol. 118. P. 397-402.

6. Eklund A.M., Lyytikainen O., Klemets P. et al. Mediastinitis after more than 10,000 cardiac surgery procedures // Ann. Thorac. Surg. 2006. Vol. 82. P. 1784-1789.

7. Crabtee T.D., Codd J.E., Fraser V.J. et al. Multivariate analysis of risk factors of deep and superficial sternal infection after coronary artery bypass grafting at a tertiary care medical center // Semin. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2004. Vol. 16. P. 53-61.

8. Braxton J.H., Marrin C.A., McGrath P.D., et al. Mediastinitis and long-term survival after coronary artery bypass graft surgery // Ann. Thorac. Surg. 2000. Vol. 70. P. 2004-2007.

9. Sjogren J., Malmsjo M., Gustafsson R., et al. Post- sternotomy mediastinitis: a review of conventional surgical treatments, vacuum-assisted closure therapy and presentation of the Lund University Hospital mediastinitis algorithm // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006. Vol. 30. P. 898-905.

10. Фургал А.А., Щава С.П., Капустин М.А., Полькина Л.Н., Силаев А.А., Сорокин В.АПрименение вакуумной терапии в лечении послеоперационного стерномедиастинитапервый опыт // Тихоокенмеджурн. 2017.No. 2. С. 77-79.

11. Morykwas M.J., Argenta L.C., Shelton-Brown E.I. et al. Vacuumassisted closure: a new method for wound control and treatment: animal studies and basic foundation // Ann. Plast. Surg. 1997. Vol. 38. P. 553-562.

12. Damiani G., Pinnareli L., Sommella L. et al. Vacuum-assisted closure therapy for patients with infected sternal wounds: a meta-analysis of current evidence // J. Plast. Reconstr. Aesthet. Surg. 2011. Vol. 64. P. 1119-1123.

13. De Feo M., Vicchio M., Sante P. et al. Evoution in the treatment of mediastinitis: single-center experience // Asian Cardiovasc. Thorac. Ann. 2011. Vol. 19. P. 29-43.

14. Steingrimsson S., Gottfredsson M., Gudmundsdottir I. et al. Negative-pressure wound therapy for deep sternal wound infections reduces the rate of surgical interventions for early re-infections // Interact. CardioVasc. Thorac. Surg. 2012. Vol. 15. P. 17-21.

15. Vos R.J., Yilmaz A., Sonker Y. et al. Vacuum-assisted closure of post-sternotomy mediastinitis as compare to open packing // Interact. CardioVasc. Thorac. Surg. 2012. Vol. 14. P. 17-21.

16. DeFeo M., Della Corte A., Vicchio M. et al. Is post-sternotomy mediastinitis stil devastating after the advent of negative-pressure wound therapy? // Tex. Heart. Inst. J. 2011. Vol. 38. P. 375-380.

17. Petzina R., Hoffmann J., Navasardyan A. et al. Negative pressure wound therapy for post-sternotomy mediastinitis reduces mortality rate and sternal re-infection rate compared to conventional treatment // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2010. Vol. 38. P. 110-113.

18. De Feo M., Vicchio M., Nappi G. et al. Role of vacuum in methicillin-resistant deep sternal wound infection // Asian. Cardiovasc. Thorac. Ann. 2010. Vol. 18. P. 360-363.

19. Фургал А.А., Рева И.В., Рева Г.В., Сорокин В.А., Гармаш Р.А., Гармаш А.И., Купатадзе Д.Д., Одинцова И.А., Верин В.К. Вакуумное дренирование при лечении послеоперационных стерномедиастинитов в кардиохирургии // Современные проблемы науки и образования. 2018. No 6.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28381

20. Anger J., Dantas D.C., Arnori R.T. et al. A new classification of poststernotomy dehiscence // Rev. Bras. Cir. Cardiovasc. 2015.Vol. 30. P. 114-118.

21. Meszaros K., Fuehrer U., Grogg S. et al. Risk factors for sternal wound infection after open heart operations vary according to type of operation // Ann. Thorac. Surg. 2016. Vol. 101. P. 1418-1425.

22. Wackenfors A., Gustafsson R., Sjögren J. et al. Blood flow responses in the peristernal thoracic wall during vacuum-assisted closure therapy // Ann. Thorac. Surg. 2005. Vol. 79 (5). P. 1724-1730.