Использование имплантационного материала на основе политетрафторэтилена в реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи

В реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи при обширных ларинготрахеальных дефектах зачастую существует необходимость в использовании имплантационных материалов для восстановления переднебоковых отделов гортани и трахеи с целью выполнения каркасной функции стенок дыхательных путей. Это необходимо для адекватного вентилирования дыхательных путей, в т.ч. при форсированном дыхании и кашле. Пиковые показатели интратрахеального давления могут достигать 300 мм рт.ст. в момент смыкания голосовой щели в определенных ситуациях. Имплантат должен обеспечить преодоление этих показателей, чтобы предупредить флотирование и западение стенок гортани и трахеи и, соответственно, развитие стеноза дыхательных путей. Несмотря на прогресс хирургических технологий, поиск имплантационных материалов продолжает быть актуальной проблемой вследствие наличия недостатков в интра- и послеоперационном периодах при выполнении реконструкции дыхательных путей тем или иным имплантатом. 

Цель исследования: анализ эффективности лечения пациентов с протяженной ларинготрахеальной об- литерацией просвета и обширными дефектами переднебоковых стенок гортани и трахеи с использованием в качестве имплантата синтетического материала на основе политетрафторэтилена.
Материал и методы. В исследование были включены 10 пациентов с возрастным интервалом 21–39 лет и длительностью заболевания 1–5 лет. На амбулаторном этапе было проведено необходимое клинико-лучевое, эндоскопическое и функциональное обследование, после чего всем пациентам выполнена реконструктив- но-пластическая операция с использованием имплантата из политетрафторэтилена. 

Результаты. После выписки пациентов из стационара при динамическом амбулаторном послеопераци- онном наблюдении выявлен ряд осложнений, резистентных к консервативной терапии, вследствие чего имплантационный материал извлечен с последующим успешным заживлением окружающих тканей вто- ричным натяжением с адекватным фиброзированием переднебоковых стенок гортани и трахеи, способных выполнять опорную функцию. 

Заключение. Исследование показало, что использование материала на основе политетрафторэтилена в реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи перспективно, однако требует дальнейшего проведения исследования вследствие наличия осложнений, существенно влияющих на функциональные результаты операции и качество жизни пациентов. 

Ключевые слова: реконструктивно-пластическая хирургия, ларинготрахеопластика, политетрафторэтилен, имплантат, гортанно-трахеальная атрезия 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Работа выполнена без спонсорской поддержки.

The use of implant materials is frequently required to restore the anterior-lateral parts of the larynx and trachea in order to build the airway wall scaffold in reconstructive plastic surgery of the larynx and trachea with extensive laryngotracheal defects. This is necessary for adequate ventilation of the airways, including for forced breathing and coughing. Peak intratracheal pressure can reach 300 mm Hg. during the glottic closure in certain situations. The implant must tolerate these values to prevent flotation and retraction of the laryngeal and tracheal walls and thus the development of airway stenosis. 

Despite the progress in surgical technologies, the search for implant materials continues to be an urgent problem due to the disadvantages manifesting in the intra- and postoperative period when performing airway reconstruction with one or another implant. The article analyzes the effectiveness of treatment of patients with extended laryngotracheal obliteration of the lumen and extensive defects of the lateral and laryngeal walls of the larynx and trachea using a synthetic material based on polytetrafluoroethylene as an implant. The study included 10 patients with an age of 21-39 years and a disease duration of 1-5 years. At the outpatient stage, the necessary clinical, radiation, endoscopic, and functional diagnostic procedures were carried out, after which all patients underwent reconstructive plastic surgery using a polytetrafluoroethylene implant. After the discharge from the hospital, with dynamic outpatient postoperative follow-up, complications resistant to conservative therapy occurred, as a result of which the implant material was removed, followed by successful secondary healing of the surrounding tissues with the adequate fibrosis of the anterior-lateral walls of the larynx and trachea capable of performing a supporting function. 

The study showed that the use of material based on polytetrafluoroethylene in reconstructive plastic surgery of the larynx and trachea is promising but requires further research due to the presence of complications that significantly affect the functional results of the operation and the quality of life of patients.
Key words: reconstructive plastic surgery, laryngotracheoplasty, polytetrafluoroethylene, implant, laryngeal-tracheal atresia 

Conflicts of interest. The author have no conflicts of interest to declare.
Funding. There was no funding for this study

Введение 

Хронический рубцовый стеноз гортани и трахеи – патологический процесс, при котором происходит замена анатомически нормальных компонентов стенок дыхательных путей грубово- локнистой соединительной тканью с сужением просвета вплоть до полной облитерации с дыхательной недостаточностью различной степени выраженности [1, 2]. 

Причины хронического рубцового стеноза гортани и трахеи разнообразны. Основной и наиболее распространенной причиной является продленная назо- и оротрахеальная интубация, экстренная и плановая трахеостомия, тяжелая сочетанная травма шеи, предшествующие оперативные вмешательства на гортани и трахее [3–7]. 

Пациенты с хроническим рубцовым стенозом гортани и трахеи составляют около 8% больных оториноларингологических стационаров [8], что имеет большое социальное и экономическое значение, т.к. большинство пациентов, которые получают опе- ративное и консервативное лечение по поводу ларинготрахеаль- ных стенозов, это лица трудоспособного возраста. По данным литературы, до 25% пациентов остаются ограниченно трудо- способными и, как правило, хроническими канюленосителями после проведенного лечения вследствие таких патологических процессов в окружающих тканях, как хондромаляция, форми- рование грубоволокнистой фиброзной ткани с последующим образованием рубцов [9, 10]. Проблема повреждения верхних дыхательных путей с нарушением каркасной функции хрящевой ткани и несостоятельностью просвета гортани и трахеи, необ- ходимого для адекватного вентилирования легких, приводит к нарушению жизненно-важных функций и требует индивидуаль- ного подхода к хирургическому лечению [11]. 

Цель исследования: определить эффективность использования синтетического материала на основе политетрафторэтилена в реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи при протяженной ларинготрахеальной облитерации просвета. 

Материал и методы 

В отделе реконструктивной хирургии полых органов шеи института НИКИО им. Л.И. Свержевского находились под наблюдением 10 пациентов с диагнозом: хронический рубцовый стеноз гортани и шейного отдела трахеи, ларинготрахеальная атрезия, ларинготрахеостома. Возраст пациентов составлял 21–39 лет, длительность заболевания от 1 года до 5 лет. Всем пациентам на дооперационном этапе было произведено эндоскопическое исследование гортани и трахеи, компьютерная томография гортани и трахеи с последующей трехмерной реконструкцией для оценки степени и протяженности стеноза дыхательных путей. С помощью мультиспиральной компьютерной томогра- фии гортани и шейного отдела трахеи визуализировали границы разрастания соединительной ткани с облитерацией просвета дыхательных путей с определением протяженности стенозиро- ванного участка. Проводили микробиологическое исследование отделяемого из области ларинготрахеостомического дефекта и цитологическое исследование мазков-отпечатков для оценки наличия персистирующей инфекции и воспалительного процесса в области трахеостомы. 

С целью реконструкции переднебоковых отделов шейного отдела трахеи использовался синтетический материал на основе политетрафторэтилена. Политетрафторэтилен – полимер на основе тетрафторэтилена, обладающий такими свойствами, как тепло- и морозостойкость, гибкость и эластичность при темпе- ратурах от -70 до +270 °C, обладающий прекрасными изоляци- онными свойствами, очень низким поверхностным натяжением и адгезией. Политетрафторэтилен не разрушается под влиянием щелочей, кислот (в т.ч. смеси азотной и соляной кислот), не вступает в реакцию с пищей, водой и бытовыми химическими средствами. При попадании в организм политетрафторэтилен безвреден. Имплантаты из политетрафторэтилена состоят из пористой структуры, обеспечивающей прорастание имплантата местными тканями с неоваскуляризацией. Средний размер микропор составляет 100–250 мкм [12, 13]. Материал широко апробирован и активно используется в таких сферах хирургии, как офтальмология, челюстно-лицевая хирургия, герниология, сердечно-сосудистая хирургия [14–16]. Известны клинические исследования при замещении политетрафторэтиленом участка хряща ушной раковины у кроликов. Срок наблюдения составлял 3 месяца. При гистологическом исследовании обнаружено обра- зование тонкой соединительнотканной капсулы вокруг имплан- тационного материала с неоваскуляризацией. Воспалительной инфильтрации обнаружено не было. Имеется информация о положительном заключении со стороны токсико-гигиенических и санитарно-химических испытаний от Всероссийского научно- исследовательского и испытательного института медицинской техники согласно требованиям ГОСТ РИСО 10993 «Оценка биологического действия медицинских изделий», что позволяет использовать политетрафторэтилен в реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи [17–20]. 

После проведенного дообследования на амбулаторном этапе 10 пациентам была проведена ларинготрахеопластика с использованием имплантационного материала на основе политетрафторэтилена. Размеры ларинготрахеального дефекта составляли от 3 до 7 см. Имплантат состоял из фрагментов в виде полуколь- ца согласно анатомическим особенностям трахеи высотой 4 мм, толщиной 2 мм и радиусом 20 мм, перфорированных по всему периметру сквозными отверстиями 1,5 мм (рис. 1). 

При распространенной ларинготрахеальной облитерации просвета после удаления рубцовой ткани, как правило, наблюдался дефицит жизнеспособных тканей, выполняющий опорную функцию вследствие деструкции хрящевых элементов и рубц вых изменений слизистой оболочки. Производили разрез по краю ларинготрахеостомического дефекта с иссечением рубцо- вой ткани в просвете гортани и трахеи, отсепаровкой краев внутреннего кожного лоскута с последующим формированием внутренней выстилки передней стенки трахеи. Образованную стенку укрепляли материалом из политетрафторэтилена, предварительно помещенного в раствор с антибиотиком. Производили моделирование имплантата необходимой формы, в сформированные паратрахеально мышечно-фасциальные карманы имплантиповали пористый политетрафторэтилен, перфори- рованный по всему периметру. Материал прошивали викрилом 3.0 для надежной фиксации к окружающим тканям и послойно укрывали мышцами, фасцией, подкожно-жировой клетчаткой и кожей (рис. 2). Протезирование просвета сразу после операции осуществляли с помощью эластического тампона, состоявшего из поролона и резинового пальца, который удаляли на 2–3-и сутки после оперативного лечения. Протезирование обеспечи- вало нормальное питание в раннем послеоперационном периоде и предотвращало аспирацию пищи и жидкости в дыхательные пути. Дальнейшее протезирование сформированного гортанно- трахеального комплекса осуществляли с помощью Т-образной трахеостомической силиконовой трубки диаметром 13 и 11 мм с ежедневной ее сменой для профилактики инфицирования дыхательных путей и развития воспалительного процесса в послеоперационной области. 

Пациентов выписывали из стационара на 5–7-й день с момента операции. Все пациенты находились на амбулаторном наблю- дении с периодичностью 2 раза в неделю – 14 дней, 1 раз в неделю – 21 день, 2 раза в месяц – 8 месяцев. На амбулатор- ном этапе проводился эндоскопический контроль состояния просвета гортани и трахеи с непосредственной визуализации послеоперационной области и краев трахеостомы с последующим видеодокументированием. Проводился забор раневого отделяемого на флору и чувствительность к антибактериальной терапии, компьютерная томография гортани и трахеи спустя 8 месяцев после имплантации материала. 

Результаты 

В раннем послеоперационном периоде в течение 3 месяцев у 6 пациентов из 10 наблюдалась выраженная воспалительная реакция в виде разрастания грануляционной ткани по краю трахеостомического дефекта, массивного фиброза окружающих тканей с образованием полости с жидкостным содержимым мутного цвета. Наблюдалась миграция имплантационного матери- ала с постепенным его отторжением. Проводился забор мазков раневого отделяемого на флору и чувствительность к антибак- териальной терапии. Получен обильный рост Stapylococcus aureus, Klebsiella pneumonia, Haemophillus influensae до 10*6 КОЕ. По результатам цитологии мазков-отпечатков из области трахеостомы наблюдалась массивная лимфолейкоцитарная инфильтрация, обильная макрофагально-клеточная реакция подлежащей стромы. При появлении признаков воспалительной реакции и бактериальной инфекции была назначена эмпири- ческая антибактериальная терапия, которая была в последу- ющем скорректирована согласно чувствительности флоры к антибиотикам. Также назначена системная и местная противо- воспалительная терапия. Лечение проведено со слабоположительным эффектом, в результате чего на амбулаторном этапе 4 пациентам через 3 месяца имплантационный материал удален с последующей отправкой на гистологическое исследование. 

У 3 пациентов в течение первых 4 месяцев мы наблюдали удовлетворительные результаты. Отмечалось разрастание грану- ляционной ткани по краю ларинготрахеостомы. Грануляционная ткань была механически удалена, область ее разрастания туши- рована 40% раствором нитрата серебра с успешным заживле- нием тканей. Через 4 месяца появились признаки вялотекущей воспалительной реакции в виде образования полости и отделя- емого гнойного характера. Полость была санирована, назначена соответствующая антибактериальная и противовоспалительная терапия с кратковременным положительным эффектом. При проведении следующего этапа операции с ушиванием трахеостомического дефекта на 2/3 имплантационный материал с участком окружающих тканей удален и отправлен на гистологическое исследование. Результаты гистологического исследова- ния показали признаки персистирующей воспалительной реак- ции в порах импланта, отсутствие его прорастания местными тканями. При гистологическом исследовании фрагмента ткани, окружающей имплантат, обнаружен субтотальный септический некроз, игольчатые кристаллические структуры и скопления смешанной бактериально-грибковой флоры (рис. 3, 4). По краю исследованного фрагмента ткани выявлена обильная инфиль- трация палочкоядерными и сегментоядерными нейтрофильными гранулоцитами с примесью лимфоцитов и плазмоцитов. 

После удаления имплантационного материала произошло успешное заживление и хорошее фиброзирование стенок гортани и трахеи с эпителизацией раневой поверхности, выполняющих опорную функцию и функцию поддержания адекватного просвета дыхательных путей. 

В настоящий момент под наблюдением находится 1 пациент по-прежнему с имплантированным политетрафторэтиленом в область передней стенки трахеи. Период наблюдения составляет 8 месяцев, признаков воспалительной реакции и отторжения материала не наблюдается, отмечается разрастание грануляционной ткани, несуживающей просвет дыхательных путей. Производится обработка и туширование грануляционной ткани раствором 40% нитрата серебра с периодичностью 1 раз в месяц, с положительным эффектом. Удовлетворительные результаты ларинготрахеопластики с использованием поли- тетрафторэтилена у этого пациента, вероятно, связаны с наи- меньшим по протяженности ларинготрахеальным дефектом и, соответственно, меньшим по площади и размерам импланти- рованным материалом. 

Заключение 

Использование искусственных имплантационных материалов в реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи перспективно, но требует дальнейшего продолжения исследований. 

При протяженной ларинготрахеальной облитерации просвета с обширным дефектом переднебоковых стенок гортани и трахеи использование синтетического материала на основе поли- тетрафторэтилена имеет существенные недостатки, которые могут привести к серьезным осложнениям, неэффективности консервативной терапии, выраженному снижению качества жизни пациентов. 

По данным гистологического исследования, прорастания имплантационного материала местными тканями не происходит, в порах имплантата происходит активное персистирование бактериальной инфекции с лимфолейкоцитарной и макро- фагальной-клеточной инфильтрацией, что демонстрирует непригодность материала к использованию в реконструктивно-пластической хирургии гортани и трахеи при протяженной ларинготрахеальной облитерации просвета.