Использование термической гелий-кислородной смеси для коррекции дыхательной недостаточности в комплексном лечении пациентов с рубцовым стенозом гортани и трахеи

Актуальность работы обусловлена тем, что результат лечения больных хроническим стенозом гортани и трахеи зависит не только от метода лечения, но и от воздействия на послеоперационную репарацию тканей в условиях хронической дыхательной недостаточности, которая сопутствует рубцовому стенозу гортани и трахеи (РСГТ). Разработка новых неинвазивных методик, устраняющих последствия гипоксии, является перспективным направлением респираторной поддержки в комплексном лечении пациентов с хроническим стенозом гортани и трахеи.

Цель исследования: анализ эффективности коррекции дыхательных нарушений при помощи использо- вания термической гелий-кислородной смеси (Гелиокс) у пациентов с хроническим РСГТ.
Материал и методы. В исследование включен 41 пациент с возрастным интервалом 19–67 лет и дли- тельностью заболевания от 2 месяцев до 16 лет. Амбулаторно было проведено необходимое клинико- лучевое, эндоскопическое и функциональное обследование. Для выявления хронической дыхательной недостаточности исследовали газовый и кислотно-щелочной составы артериальной крови. В стационаре всем пациентам проводилось хирургическое вмешательство в необходимом объеме. Все пациенты в до- и послеоперационном периодах получали ингаляционную терапию термической гелий-кислородной смесью по разработанному алгоритму. После выписки из стационара проводилось динамическое амбулаторное наблюдение в течение 6 месяцев.

Результаты. Исследование показало, что комплексный подход к лечению больных с РСГТ с применением термической гелий-кислородной смеси (Гелиокс) для коррекции дыхательных нарушений и проявлений хро- нической гипоксии, является перспективным методом до- и послеоперационного ведения пациентов с РСГТ. Ключевые слова: рубцовый стеноз гортани и трахеи, хроническая дыхательная недостаточность, гипоксия, гелий-кислородная смесь, Гелиокс

The relevance of the work is determined by the fact that the result of treatment of patients with chronic larynx and trachea stenosis depends not only on the method of treatment, but also on the effect on postoperative tissue repair in conditions of chronic respiratory failure, which accompanies cicatricial stenosis of the larynx and trachea (CSLT). Development of new noninvasive techniques eliminating the consequences of hypoxia is a promising direction of respiratory support in the complex treatment of patients with chronic laryngeal and tracheal stenosis.
The article analyzes the effectiveness of correction of respiratory disorders using a thermal helium-oxygen mixture (Heliox) in patients with chronic cicatricial stenosis of the larynx and trachea. The study included 41 patients aged 19-67 years with a disease duration of 2 months to 16 years.

The necessary clinical and radiation, endoscopic and functional examination was performed on an outpatient basis. To detect chronic respiratory failure, the gas and acid-base composition of arterial blood was assessed. In the hospital, all patients underwent surgical intervention in the required volume. All patients in the pre- and postoperative period received inhalation therapy with a thermal helium-oxygen mixture according to the developed algorithm. After discharge from the hospital, a dynamic outpatient observation was carried out for 6 months.

The study showed that an integrated approach to the treatment using a thermal helium-oxygen mixture (Heliox) to correct respiratory disorders and manifestations of chronic hypoxia is a promising method for pre- and postoperative management of patients with cicatricial stenosis of the larynx and trachea.
Key words: cicatricial stenosis of the larynx and trachea, chronic respiratory failure, hypoxia, helium-oxygen mixture, Heliox

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

Введение
Хронический рубцовый стеноз гортани и трахеи (РСГТ) – процесс, для которого характерно замещение структур нормальной гортанно-трахеальной стенки на грубую рубцовую ткань, вызывающую уменьшение просвета дыхательных путей [1, 2]. Пациенты с хроническим РСГТ в большинстве случаев являются лицами трудоспособного возраста, что имеет большое социальное и экономическое значение [3].

Совершенствование техники реконструктивных операций на гортани и трахее, разработка новых алгоритмов послеоперационного ведения пациентов, развитие фармакологической терапии привели к улучшению результатов лечения РСГТ, однако проблема продолжает оставаться актуальной, поскольку исход лечения не всегда является удовлетворительным. Одной из возможных причин этого является хроническая дыхательная недостаточность (ДН), которая в большинстве случаев сопутствует РСГТ [2].

Длительно существующая ДН неизбежно приводит не только к выраженным респираторным нарушениям, но и к гипоксическим изменениям во всем организме, включающим компенсаторные реакции, направленные на усиление обеспечения кислородом тканей в условиях его дефицита [4]. С целью коррекции гипок- сического статуса в организме происходит перестройка в работе многих органов и систем. Дыхательная система для компенсации дефицита О2 усиливает работу респираторных мышц, что в результате увеличивает потребление кислорода, прогрессиро- вание гипоксии, образование недоокисленных продуктов обмена [5, 6]. Со стороны гемодинамики и микроциркуляции происходит увеличение кислородной емкости крови за счет выхода эритроцитов из депо и усиления эритропоэза, что приводит к повышению вязкости крови и тромбированию мелких сосудов [7, 8]. Все вышеперечисленное без соответствующей коррекции может являться причиной неудовлетворительных результатов лечения РСГТ в условиях ДН.

Таким образом, подход к лечению хронического РСГТ должен быть комплексным и помимо хирургической и фармакологи- ческой терапии включать устранение дыхательных нарушений и коррекциюпостгипоксических изменений [9].

Цель исследования. Разработать алгоритм эффективного метода коррекции респираторных нарушений при помощи термической гелий-кислородной смеси в комплексном лечении пациентов с хроническим РСГТ.

Материал и методы
В отделе реконструктивной хирургии полых органов шеи НИКИО им. Л.И. Свержевского проведено обследование и лечение 41 пациента с хроническим рубцовым стенозом гортани и шейного отдела трахеи различной этиологии. Все пациенты были разделены на 2 группы: в первую группу вошли 32 пациен- та, которые были трахеостомированы на догоспитальном этапе, во вторую группу вошли 9 пациентов без трахеостомы. Возраст пациентов составлял 19–67 лет, длительность заболевания – от 2 месяцев до 16 лет. Всем пациентам в дооперационном периоде было проведено эндоскопическое исследование и компьютерная томография гортани и трахеи, исследование функции внешнего дыхания (ФВД) для оценки степени выраженности стеноза дыха- тельных путей. Исследование ФВД проводилось пациентам, в т.ч. канюленосителям, которые могли выполнить исследование после удаления трахеостомической трубки. У 8 пациентов с выраженной острой ДН выполнение данного исследования не представлялось возможным из-за жалоб на нехватку воздуха. Для выявления ДН и определения степени ее выраженности
всем пациентам на дооперационном этапе выполняли иссле- дование газового и кислотно-щелочного состава артериальной крови. Исследование проводилось на автоматическом газовом анализаторе ABL80 FLEX CO-OX (Radiometer Medical ApS, Дания). Забор крови осуществлялся из лучевой артерии гепаринизиро- ванным шприцем по стандартной методике.
Полученные результаты интерпретировались согласно обще- принятой классификации в зависимости от показателей оксиге- моглобина, напряжения кислорода и углекислой кислоты крови [10]. По результатам газового состава крови ДН разделяли на норму, компенсированную, субкомпенсированную и декомпен- сированную ДН. Изменения кислотно-основного состава крови у пациентов с хроническим рубцовым стенозом гортани и шей- ного отдела трахеи оценивались по показателям кислотности, буферных бикарбонатных оснований и напряжению кислорода. Выделяли норму, респираторный ацидоз, респираторный алка- лоз, метаболический ацидоз и метаболический алкалоз. Для коррекции респираторного статуса использовали термическую гелий-кислородную смесь, как альтернативу классической кис- лородотерапии [11, 12].

Преимущество гелий-кислородной смеси обусловлено физи- ческими свойствами гелия и объясняется законами биофизики дыхания [13, 14]. Работа респираторной системы в условиях нарушения проходимости дыхательной трубки усиливается за счет замены ламинарного потока газовой смеси на турбулент- ный [15, 16]. Гелий – инертный газ, обладающий небольшой атомной массой, что обеспечивает его низкую плотность и высокую скорость диффузии. При замене азота на гелий в газовой смеси его плотность уменьшается почти в 3 раза, что ведет к снижению сопротивляемости и облегчению работы дыхательной системы, а также – к улучшению вентиляции легких и оксигенации крови [17, 18].
Термическая гелий-кислородная смесь подавалась с помощью аппарата «Ингалит-В2-01», разработанного Институтом меди- ко-биологических проблем Российской Академии Наук для ингаляций подогреваемых искусственных газовых смесей по открытому дыхательному контуру. Нагретая с помощью нагрева- тельного элемента аппарата до 80 °С гелий-кислородная смесь подавалась через маску (температура смеси в маске – до 45 °С) при нормальном барометрическом давлении. Начало ингаляции и поступление смеси газов активировались выдохом. Выдох производился через клапан, при этом пациенты не отнимали маску от лица. На дооперационном этапе 8 пациентам было трудно дышать через клапанный механизм маски, поэтому им проводилась ингаляция через маску с облегченным клапан- ным механизмом по типу CPAP. Использовалась нормокси- ческая дыхательная газовая смесь медицинского назначения «ГелиОксА» в пропорциональном отношении 70% гелий, 30% кислород (Гелиокс), производства ООО «Акела-Н» (сертификат соответствия РОСС RU.HX05.H00437).

В ГБУЗ Научно-исследовательский клинический институт им. Л.И. Свержевского разработана методика применения Гелиокса в комплексном лечении хронических рубцовых стенозов гортани и шейного отдела трахеи. Дыхание Гелиоксом проводилось в следующем режиме: ингаляция смесью в течение 10 минут, затем спокойное дыхание атмосферным воздухом в течение 15 минут. Данный цикл повторялся 2 раза. Сеанс проводился 5 раз на дооперационном этапе (дважды в сутки за 2 дня до операции и 1 раз утром в день операции). Данный режим ингаляций10н0аправлен на предоперационную коррекцию дыхательныхнаруш9е8ний и постгипоксических изменений организма, а такжена насыщение организма кислородом перед оперативным вмешательством.

В послеоперационном периоде ингаляции Гелиоксом возобновляли на следующие сутки после выполненного хирургического вмешательства. Терапия подогретой гелий-кислородной смесью продолжалась в том же режиме, что и на дооперационном этапе. Сеанс включал в себя 2 цикла ингаляций и проводился дважды в сутки. Пациенты получали ингаляции ежедневно до выписки из стационара, что в среднем составляло 10 ингаляций. На послеоперационном этапе цикличный режим ингаляции обо- снован с позиции теории «газового молекулярноклеточного массажа», предложенной профессором Б.Н. Павловым, и нацелен на продолжение коррекции работы органов и систем организма после длительного пребывания в состоянии хронической ДН. Все ингаляции проводились с контролем пульса, артериального давления и сатурации крови. Переносимость ингаляций была хорошей в 100% случаев.

Контроль показателей респираторного статуса для оценки эффективности ингаляции термической гелий-кислородной смесью проводился в несколько этапов. Забор артериаль- ной крови для исследования газового и кислотно-щелочного состава осуществлялся на этапе до ингаляции, затем сразу после, и далее – через 1 час и через 3 часа после сеанса ингаляции.
Для оценки процесса репарации после реконструктивных операций у пациентов с хроническим рубцовым стенозом гор- тани и шейного отдела трахеи использовалось цитологическое исследование клеточного состава слизистой оболочки гортани и трахеи в области операции, что позволило объективно отсле- дить динамику заживления области оперативного вмешатель- ства и влияние на репаративные процессы применяемой нами терапии.Ежедневно оценивался внешний вид послеоперационной раны, наличие и характер отделяемого, рост грануляций. При внешней оценке регенерации раны основное внимание уделя- лось длительности течения фаз ранозаживления.Выписка пациентов из стационара производилась на 5–7-й день с момента операции. Все пациенты находились на амбу- латорном наблюдении в течение 6 месяцев.

Результаты
На дооперационном этапе у пациентов с хроническим РСГТ при исследовании газового и кислотно-щелочного составов артериальной крови были выявлены признаки хронической ДН. В первой группе у 22 (69%) пациентов признаков ДН не выявлено, а у 10 (31%) пациентов выявлена компенсированная форма. Признаки компенсированного респираторного ацидо- за были выявлены у 9 (28%) пациентов первой группы, у 23 (72%) в кислотно-щелочном составе крови отклонений от нормы обнаружено не было. Во второй группе у 2 (22%) пациентов была зарегистрирована декомпенсированная форма ДН, а у 7 (67%) пациентов ДН носила субкомпенсированный характер. По данным кислотно-щелочного состава крови во второй груп- пе наблюдался компенсированный респираторный ацидоз у 1 (11%) пациента, у 2 (22%) – декомпенсированный, а у 6 (67%) пациентов – субкомпенсированный респираторный ацидоз.

Ингаляции проводили всем пациентам в до- и послеопераци- онном периодах. Контроль респираторного статуса осуществ- ляли постоянно для определения эффективности дыхательной терапии у пациентов с РСГТ. Для оценки дыхательного статуса рассматривался показатель напряжения кислорода крови (рО2). В результате проведенного исследования было выявлено, что до ингаляции в первой группе средний показатель рО2 составлял 84 мм рт.ст. (при норме рО2 – 80–100 мм рт.ст.), во второй группе данный показатель в среднем был 72 мм рт.ст. Сразу после сеан- са ингаляции термической гелий-кислородной смесью напря- жение кислорода артериальной крови у всех пациентов в обеих группах составило 100 мм рт.ст. и более. Респираторный статус пациентов обеих групп через 1 час был в пределах нормы и в среднем в первой группе составлял 94 мм рт.ст. и 90 мм рт.ст. – во второй группе. При измерении оксигенации артериальной крови через 3 часа после ингаляции были выявлены нормаль- ные показатели рО2: у пациентов первой группы – 88 мм рт.с.т, во второй группе – 82 мм рт.ст. (рис. 1). Помимо улучшения показателей оксигенации крови все пациенты в 100% случаев отмечали улучшение общего состояния и уменьшение одышки в дооперационном периоде, уменьшение болевого синдрома в послеоперационном периоде.
Для контроля процесса регенерации тканей в послеопераци- онной области и оценки эффективности дыхательной терапии в период после проведенного хирургического вмешательства проводилось цитологическое исследование отделяемого после- операционной области и сравнение полученных результатов цитограмм с показателями клеточного состава здоровых лиц, описанных в литературе Е.Д. Лисициным в 2001 г. У пациентов обеих групп в течение первых 3 суток отмечалась воспали- тельная цитологическая картина мазков-отпечатков. К концу 5-х суток регистрировали воспалительно-регенераторный тип цитограмм, для которого было характерно повышение числа мононуклеаров. На 8–9-е сутки выявлялась смена типа цито- грамм на регенераторный. Ни в одном из случаев патологиче- ского типа репарации тканей (дегенеративный, дегенеративно- воспалительный) отмечено не было.
В послеоперационном периоде проводилась визуальная оцен- ка операционной области. Определялись сроки формирования визуальных локальных признаков деструктивной и репаративной фазы репарации тканей (рис. 2). Сроки появления эритемы и формирования фибринового налета в обеих группах в среднем составляли 1,2±1,0 сутки, продолжительность периода экссу- дации – 4,6±2,0 суток, реорганизация фибринового налета и полное заживление слизистой оболочки приходилось на 12±3 сутки. Согласно полученным результатам, наблюдалось сокра- щение сроков регенерации операционной раны после рекон- структивных хирургических вмешательств на двое суток у 28 (68%) пациентов, на трое суток у 8 (19%) пациентов, ускорение регенерации тканей не было выявлено у 5 (13%) пациентов. Улучшение общего состояние пациентов в послеоперационном периоде наблюдалось в 100% случаев в обеих группах.

Обсуждение
По данным проведенного исследования, у пациентов с хро- ническим РСГТ имеет место хроническая ДН различной степени тяжести. У пациентов без трахеостомы наблюдаются выражен- ные дыхательные нарушения вплоть до декомпенсированного состояния. Наличие трахеостомы корректирует респираторный статус, однако полностью не компенсирует состояние гипоксии организма.

Разработанный алгоритм использования термического Гелиокса для устранения дыхательных нарушений является эффективным, способствует не только быстрой коррекции респираторных нарушений, но и поддержанию нормально- го газового состава крови в течение длительного периода. Использование термической гелий-кислородной смеси помимо коррекции респираторных нарушений способствует устранению явлений гипоксии, адекватной предоперационной подготовке организма и улучшению процесса регенерации тканей в усло- виях скорректированных явлений хронической ДН.

Заключение
Включение разработанного алгоритма ингаляций гелий-кисло- родной смесью в комплексную терапию лечения РСГТ является новым эффективным и перспективным методом коррекции респираторных нарушений и гипоксического статуса у пациентов с хронической ДН.