СПОСОБ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ЭКСПИРАТОРНОГО СТЕНОЗА ТРАХЕИ И ГЛАВНЫХ БРОНХОВ

Название	СПОСОБ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ЭКСПИРАТОРНОГО СТЕНОЗА ТРАХЕИ И ГЛАВНЫХ БРОНХОВ
Разработчик (Авторы)	Дамбаев Георгий Цыренович, Топольницкий Евгений Богданович, Шефер Николай Анатольевич, Гюнтер Виктор Эдуардович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2376949
Дата регистрации	27.12.2009
Правообладатель	Дамбаев Георгий Цыренович, Топольницкий Евгений Богданович, Шефер Николай Анатольевич, Гюнтер Виктор Эдуардович
Область применения (класс МПК)	A61B 17/00 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к медицине, а именно к торакальной хирургии, и касается способов хирургического лечения экспираторных стенозов трахеи и главных бронхов.

Под экспираторным стенозом понимают нарушение дыхания, связанное с пролабированием при выдохе ослабленной мембранозной части в просвет трахеи или главных бронхов, который сохраняется только в виде серповидной щели или полностью отсутствует. Экспираторный стеноз развивается из-за потери мембранозной части трахеи эластических свойств в результате воспалительных и дегенеративно-дистрофических изменений, что приводит к ее истончению и выраженному растяжению [1, 2].

Существуют медикаментозные (консервативные) и немедикаментозные (хирургические) методы лечения экспираторного стеноза. Медикаментозные методы направлены на устранение факторов, способствующих развитию экспираторного стеноза. Методы немедикаментозного лечения направлены на укрепление патологического пролабирования мембранозной части трахеи и главных бронхов.

Известен способ консервативного (медикаментозного) лечения экспираторного стеноза, включающий проведение санационных бронхоскопий и назначение противовоспалительных препаратов [1]. Недостатком способа является его низкая эффективность. В настоящее время применяется только совместно с хирургическим методом лечения.

Известен способ эндоскопического лечения экспираторного стеноза, который заключается в выполнении инъекций склерозирующего раствора в ретротрахеальную клетчатку с помощью бронхоскопа [3]. Недостатки способа связаны со сложностью определения глубины введения и распространения склерозанта в ретротрахеальной клетчатке, а также с развитием изъязвлений слизистой оболочки в местах инъекций склерозанта, что способствует инфицированию стенки трахеи и может привести к перфорации и распространению инфекции в ретротрахеальное пространство с развитием гнойных осложнений, респираторно-органных свищей. При склерозировании мембранозной части трахеи существует высокий риск повреждения пищевода с развитием рубцовых стриктур и других анатомических структур (возвратный или блуждающий нерв).

Известны способы хирургического лечения экспираторного стеноза, направленные на укрепление мембранозной части трахеи путем фиксирования различных трансплантатов внеслизистыми, гофрирующими мембранозную часть трахеи швами.

Известны способы хирургического лечения экспираторного стеноза путем укрепления мембранозной части трахеи свободным аутотрансплантатом (пластинки из расщепленного ребра с надкостницей, большеберцовой кости, лоскуты апоневроза переднего листка влагалища прямой мышцы живота, плевры, перикарда) [5]. Способы имеют существенные недостатки: высокая травматичность, связанная с забором трансплантата, лизирование (резорбция) трансплантата в результате отсутствия его кровоснабжения и потеря каркасных свойств в отдаленные сроки после операции.

Известны способы хирургического лечения экспираторного стеноза путем укрепления мембранозной части трахеи гомо- или ксенотрансплантатом (консервированная трупная кость или перикард, бычий перикард) [2, 4]. Недостатками способов являются недостаточная биосовместимость и, как следствие, лизирование трансплантата и потеря каркасных свойств в отдаленные сроки после операции.

Известны способы хирургического лечения экспираторного стеноза путем укрепления мембранозной части трахеи различными полимерными имплантатами (полипропиленовая или лавсановая сетка, нейлоновая лента) [1, 5].

Наиболее близким (прототипом) является способ хирургического лечения экспираторного стеноза путем укрепления мембранозной части стенки трахеи и главных бронхов с использованием лавсановой сетки (марлекса) в качестве имплантата [6]. Недостатками способа являются сложность хирургических действий и высокая инвазивность за счет широкого операционного доступа.

Техническая сложность выполнения связана с трудностью фиксации имплантата и внеслизистого прошивания истонченной мембранозной части. При прошивании возможно как недостаточно глубокое проведение и в результате прорезывание нити, что не обеспечит достаточно качественную фиксацию имплантата, так и, наоборот, повреждение слизистой оболочки и инфицирование околотрахеальных тканей, рост грануляций в области лигатур в просвет трахеи или бронха с развитием стеноза.

Травматичность вмешательства связана с выполнением трансплеврального доступа, вскрытием плевральной полости, коллабированием легкого на фоне низких показателей внешнего дыхания и выраженных воспалительных изменений в трахеобронхиальном дереве у данной категории больных.

Кроме того, предложенные имплантаты не обладают достаточной биосовместимостью.

Новая техническая задача - упрощение действий хирурга, снижение травматизации и повышение эффективности лечения за счет использования внеплеврального доступа и биосовместимого имплантата на основе пористого никелида титана.

Для решения поставленной задачи в способе хирургического лечения экспираторного стеноза трахеи и главных бронхов, включающем выполнение интубации трахеи, мобилизацию и визуализацию участка патологического пролабирования мембранозной части трахеи с последующим укреплением измененного участка имплантатом, осуществляют интубацию трахеи эндотрахеальной трубкой, снабженной манжетой, устанавливают назогастральный зонд, область патологического пролабирования укрепляют пластиной из пористо-проницаемого никелида титана вогнутой формы толщиной 0,9-1 мм, пористостью 40-70% и размером пор 100-1000 мкм, причем при расположении участка патологического пролабирования на уровне шейного и верхнегрудного отделов трахеи операцию осуществляют открытым способом, а при расположении участка патологического пролабирования на уровне бифуркации и на уровне главных бронхов - с использованием медиастиноскопа.

Совокупность признаков, приводящих к решению поставленной задачи, является новой, неизвестной из уровня техники и не вытекает явным образом для специалиста. Способ апробирован в эксперименте на 10 беспородных собаках, методика операции отработана на трупном материале.

Таким образом, он соответствует критериям изобретения "новизна", "изобретательский уровень", "промышленная применимость".

Изобретение иллюстрируется прилагаемыми схемами выполнения конкретных приемов и внешним видом применяемого имплантата.

Фиг.1 - схема фиксации имплантата на уровне грудного отдела трахеи;

фиг.2 - схема фиксации имплантата на уровне бифуркации трахеи и главных бронхов;

фиг.3 - пористая пластина из никелида титана вогнутой формы;

Фиг.4 - схема фиксации имплантата к мембранозной части трахеи (поперечный срез): 1 - эндотрахеальная трубка, 2 - манжета эндотрахеальной трубки, 3 - широкая мембранозная часть трахеи, 4 - имплантат вогнутой формы.

Способ осуществляют следующим образом.

При расположении участка патологического пролабирования на уровне шейного и верхнегрудного отделов трахеи операцию осуществляют открытым способом. Для проведения искусственной вентиляции легких (ИВЛ) выполняют интубацию трахеи эндотрахеальной трубкой, снабженной манжетой, также устанавливают назогастральный зонд, после чего осуществляют шейную медиастинотомию доступом по переднему краю грудино-ключично-сосцевидной мышцы, при необходимости дополняя разрезом над яремной вырезкой. На уровне доступа выделяют шейный отдел трахеи, внеплеврально через верхнюю грудную апертуру мобилизуют грудной отдел трахеи, визуализируют участок патологического пролабирования стенки трахеи при согласованном изменении положения эндотрахеальной трубки и режима вдоха-выдоха в ходе ИВЛ, что позволяет с высокой точностью определить локализацию измененных участков. После уточнения локализации манжету интубационной трубки устанавливают в непосредственной близости к середине измененного участка трахеи. Размер имплантата (фиг.1) подбирают и подгоняют с условием, что он должен превышать не менее чем на 2 см длину измененного участка дыхательных путей. Имплантат устанавливают таким образом, чтобы он перекрывал по длине границы измененного участка, и прижимают к мембранозной части трахеи за счет сведения окружающих тканей. Фиксация пластины к тканям осуществляется за счет сил межмолекулярного взаимодействия на границе двух сред в условиях капиллярности и сцепления шероховатой поверхности пористого имплантата с окружающими тканями (фиг.1). Завершают операцию установлением дренажа в средостение и ушиванием послеоперационной раны.

При расположении участка патологического пролабирования на уровне бифуркации трахеи и главных бронхов методику осуществляют с использованием медиастиноскопа. Выполняют интубацию трахеи эндотрахеальной трубкой, устанавливают назогастральный зонд, осуществляют шейную медиастинотомию доступом по переднему краю грудино-ключично-сосцевидной мышцы, по необходимости дополняют разрезом над яремной вырезкой. На уровне доступа выделяют шейный отдел трахеи, внеплеврально через верхнюю грудную апертуту вводят медиастиноскоп в ретротрахеальное пространство, мобилизуют грудной отдел трахеи, визуализируют участок патологического пролабирования стенки трахеи при согласованном изменении положения эндотрахеальной трубки и режима вдоха-выдоха в ходе ИВЛ, что позволяет с высокой точностью определить локализацию измененных участков. Манжету интубационной трубки устанавливают в непосредственной близости к середине измененного участка трахеи. Размер имплантата подбирают и подгоняют с условием, что он должен превышать не менее чем на 2 см длину измененного участка дыхательных путей. Имплантат вводят в просвет медиастиноскопа при помощи эндоскопических щипцов и укладывают его на мембранозную часть таким образом, чтобы он перекрывал по длине границы измененного участка, одновременно плавно извлекая медиастиноскоп. Имплантат прижимается к мембранозной части трахеи за счет сведения окружающих тканей. Фиксация пластины к тканям осуществляется за счет сил межмолекулярного взаимодействия на границе двух сред в условиях капиллярности и сцепления шероховатой поверхности пористого имплантата с окружающими тканями (фиг.2). Завершают операцию установлением дренажа в средостение и ушиванием послеоперационной раны.

Новым является то, что способ хирургического лечения экспираторного стеноза трахеи и главных бронхов осуществляют внеплеврально через верхнюю грудную апертуру с применением пористо-проницаемой вогнутой пластины из никелида титана толщиной 0,9-1 мм и пористостью 40-70%, с размером пор 100-1000 мкм. Благодаря простоте фиксации пластины упрощаются действия хирурга, использование внеплеврального трансмедиастинального доступа снижает травматичность вмешательства, в целом же комбинированное применение биосовместимого имплантата на основе пористого никелида титана и внеплеврального доступа через верхнюю грудную апертуру повышает эффективность лечения экспираторного стеноза. При фиксации пластины к мембранозной части трахеи и главных бронхов не требуется дополнительного прошивания благодаря пористой и шероховатой структуре имплантата, которая обеспечивает прочное сцепление с волокнами окружающих тканей. В дальнейшем в области взаимодействия поверхности имплантата с тканями идет активное развитие соединительной ткани с прорастанием пористой структуры пластины фибробластами, капиллярами и новообразованными сосудами. При этом достигается надежная фиксация пластины не только к мембранозной части, но и со стороны ретротрахеальной клетчатки, что исключает патологическое пролабирование мембранозной части в просвет трахеи и главных бронхов, однако подвижность мембранозной части, необходимая для трахеобронхиального дренажа, сохраняется.

Форма, толщина, пористость и размеры пор пластины на основе никелида титана подобраны экспериментальным путем. Вогнутая форма имплантата (фиг.3) создает наилучшие условия для проведения пластины через просвет медиастиноскопа. При установленной в просвете трахеи интубационной трубке (1) с раздутой манжетой (2) в области пролабирования подобная форма пластины (4) обеспечивает большую поверхность соприкосновения (конгруэнтность) с тканями мембранозной части (3) и соответственно наиболее плотную фиксацию (фиг.4). Диаметр изгиба имплантата подбирается соответственно диаметру раздутой манжеты, зависящему от размера интубационной трубки. Толщина пластины подобрана экспериментально и составляет 0,9-1 мм. При использовании имплантата меньшей толщины появляется риск механического повреждения пластины в момент установки и при воздействии на нее разницы внутригрудного и внутритрахеального давления. Если толщина имплантата превышает 1,0 мм, не происходит прорастания сквозь пористую структуру фибробластами и капиллярами, а также снижается подвижность мембранозной части, необходимая для трахеобронхиального дренажа. Толщина имплантата на основе пористого никелида титана, предложенного нами, обеспечивает достаточную механическую устойчивость и при прорастании соединительной тканью не ограничивает подвижность укрепляемого участка во время акта дыхания. Экспериментально подобранный имплантат обладает пористостью 40-70% с размером пор 100-1000 мкм. Данный интервал пористости и размер пор подобраны исходя из прочности сцепления имплантата с тканями и условий прорастания соединительной тканью.

Таким образом, вследствие биомеханической и биохимической совместимости пористого имплантата с окружающими тканями происходит прорастание соединительной ткани сквозь пористую структуру имплантата с образованием единого с имплантационным материалом тканевого регенерата, что предотвращает патологическое пролабирование стенки трахеи и исключает развитие рецидивов.

Источники информации

1. Бисенков Л.Н. Торакальная хирургия. М., 2002. С.755-759.

2. Перельман М.И. Хирургия трахеи. М., 1975. С.82-85.

3. Алимов А.Т., Перельман М.И. Склерозирующая эндоскопическая терапия экспираторного стеноза трахеи и главных бронхов // Грудная хирургия. 1989 №1. С.40-43.

4. Оперативная хирургия / Под ред. И.Литтманна. Будапешт, 1985. С.153-154.

5. Петровский Б.В., Перельман М.И., Королева Н.С. Трахеобронхиальная хирургия. М., 1978. С.242-249.

6. Grillo Н.С. Surgery of the trachea and bronchi. London, 2004. C.645-649.

Формула изобретения

Способ хирургического лечения экспираторного стеноза трахеи и главных бронхов, включающий выполнение интубации трахеи, мобилизацию и визуализацию участка патологического пролабирования мембранозной части трахеи с последующим укреплением измененной области имплантатом, отличающийся тем, что доступ осуществляют внеплеврально через верхнюю грудную апертуру, интубацию трахеи осуществляют с помощью эндотрахеальной трубки, снабженной манжетой, также устанавливают назогастральный зонд, область патологического пролабирования укрепляют пластиной из пористо-проницаемого никелида титана вогнутой формы, толщиной 0,9-1 мм, пористостью 40-70% и размером пор 100-1000 мкм, устанавливая ее таким образом, чтобы она перекрывала по длине границы измененного участка, и прижимают к мембранозной части трахеи за счет сведения окружающих тканей, причем при расположении участка патологического пролабирования на уровне шейного и верхнегрудного отделов трахеи операцию осуществляют открытым способом, а при расположении участка патологического пролабирования на уровне бифуркации и на уровне главных бронхов - с использованием медиастиноскопа.

Изобретение "СПОСОБ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ЭКСПИРАТОРНОГО СТЕНОЗА ТРАХЕИ И ГЛАВНЫХ БРОНХОВ" (Дамбаев Георгий Цыренович, Топольницкий Евгений Богданович, Шефер Николай Анатольевич, Гюнтер Виктор Эдуардович ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога