Остеосинтез грудины нитиноловыми скобами после операций на сердце и магистральных сосудах как метод профилактики послеоперационных осложнений

В настоящее время, по данным мировой литературы, раневые послеоперационные осложнения (кровотечения, несостоятельность швов грудины, остеомиелит грудины, медиастинит) после срединной стернотомии при операциях на сердце и аорте составляют до 6,0% [1]. Эти осложнения существенно влияют на исходы лечения, увеличивая срок госпитализации и летальность [2].

Важнейшую роль в профилактике раневых осложнений после срединной стернотомии играет правильная фиксация грудины после операции. Поиски оптимального метода для остеосинтеза грудины проводились с началом развития сердечнососудистой хирургии. В 1966 г. группой отечественных ученых НИИЭХАиИ был сконструирован аппарат для сшивания грудины СГ-10 (работа этого аппарата осуществлялась по принципу «степлера»). В 1970 г. российские ученые предложили способ иммобили- зации грудины с помощью металлических штифтов. Однако данные методики не нашли широкого применения, так как не были универсальными – их эффективность могла быть достигнута лишь при определенных анатомических предпосылках и опыте хирурга [3, 4]. В настоящее время также разрабатываются и внедряются в практику новые материалы и способы остеосинтеза грудины. Многие из предложенных методов относительно сложны в исполнении, занимают много времени, а материалы и инструменты, требуемые для остеосинтеза, довольно дорогие [5].

Самым распространенным способом остеосинтеза грудины пока что остается фиксация стальной проволокой, лавсановой и капроновой нитями.

Традиционный метод соединения краев грудины стальной проволокой не исключает возможности развития осложнений со стороны операционной раны, осо-

Рис. 1.

Структура заболеваний.

1-я группа (n = 105)

2-я группа (n = 103)

Аневризма восходящей аорты

Аневризма дуги аорты

Ишемическая болезнь сердца

Приобретенные пороки сердца бенно у пациентов с факторами риска [6]. По данным J.F. Gummert и др., к послеоперационным факторам риска развития несостоятельности грудины относят: возраст старше 60 лет, избыточный вес, сахарный диабет, повторные операции с ИК, использование внутренней грудной артерии для реваскуляризации миокарда и т. д. [7]. По данным литературы, частота послеоперационной несостоятельности грудины после стандартной фиксации вследствие механических повреждений или инфицирования составляет от 0,5 до 8% [8]. Риск возникновения послеоперационных кровотечений составляет от 5 до 15%, причем при реторакотомии: из кондуита или места анастомоза – 38% случаев, из грудины и ложа внутренней грудной артерии – 32%, из мягких тканей – 14%, из места установки канюль – 16% наблюдений; в 34% случаев причина кровотечения остается не выявленной [9].

Одним из новых и надежных способов стернора-фии является использование фиксаторов на основе нике-лида титана с эффектом памяти формы. Впервые применение фиксаторов с саморегулирующейся компрессией было описано в работах итальянских исследователей, показавших хорошие результаты [10].

Цель исследования – оценка эффективности и безопасности применения нитиноловых скоб с саморегулирующейся компрессией для остеосинтеза грудины после операций на сердце и грудной аорте с использованием срединной стернотомии.

Материал и методы

В исследование включено 208 больных, оперированных в отделении хирургии аорты и ее ветвей РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского РАМН с августа 2011 по июль 2013 г. с различной кардиохирургической патологией. Все хирургические вмешательства были выполнены из срединного стер-нотомного доступа в условиях ИК. Критериями исключения стали все летальные случаи, причина которых – тяжесть основного и сопутствующих заболеваний, не имеющих отношение к послеоперационной консолидации грудины.

Для решения поставленной в исследовании задачи все проанализированные больные в зависимости от методов стернорафии были разделены на две группы. В 1-ю группу вошли 105 (50,5% от общего числа) больных – паци- енты, у которых остеосинтез грудины проводился только с помощью проволочных швов, 2-ю группу составили 103 (49,5%) пациента – остеосинтез грудины проводился с использованием нитиноловых скоб с эффектом памяти. В большинстве случаев основными заболеваниями в двух группах были аневризмы восходящей аорты и ИБС (рис. 1).

Группы были сопоставимы по полу, возрасту, характеру основного и сопутствующих заболеваний, из которых наиболее часто встречались артериальная гипертензия, нарушения сердечного ритма и сахарный диабет (табл. 1).

Сравнивали этиологию заболеваний в обеих группах: атеросклероз был причиной заболеваний в 37 (35,2%) случаях в 1-й группе, в 49 (47,6%) – во 2-й; недифференцированная дисплазия соединительной ткани – в 35 (33,3%) случаях в 1-й и в 30 (29,1%) случаях во 2-й; синдром Марфана выявлен у 5 пациентов 1-й группы (4,8%) и у 5 пациентов 2-й (4,9%); синдром Элерса – Данло – 4 (3,8%) и 2 (1,9%); болезнь Эрдгейма – 1 (0,9%) и 0.

Остеосинтез грудины с помощью нитиноловых скоб проводили по специальной методике (рис. 2): наложение трех проволочных швов на область рукоятки и мечевидную часть грудины для ее сведения; сведение грудины; коагулятором формировали отверстия строго по краю грудины с обеих сторон с 1-го по 3-4-е межреберье по верхнему краю нижележащего ребра; специальным измерителем определяли необходимый размер скобы; охлаждали скобы в течение 5–7 с в ледяном физиологическом растворе; установка с помощью специального «инстумента-деформатора» 3–4 нитиноловых скоб на тело грудины (в зависимости от размера грудины) в подготовленные отверстия; нагрев скоб электрокоагулятором в режиме «спрей» для приобретения рабочей формы и размеров; стабилизация грудины; окончательная фиксация трех проволочных швов.

Из выпускаемых 10 типоразмеров фиксаторов мы выбирали 3–4 фиксатора с помощью специального измерителя для их правильной установки. Далее рану стандартно ушивали с установкой дренажей в полости перикарда, средостении и при необходимости в плевральных полостях. Дренажные трубки обычно удаляли на 2-е и 3-и сутки после операции.

В обеих группах производили сравнимые по своему характеру хирургические вмешательства, чаще всего опе-

Таблица 1 Общеклиническая	Показатель	1-я группа (n = 105)	2-я группа (n = 103)	p
характеристика	Средний возраст, лет	54,8±11,0	57,0±11,7	0,136
больных	Мужчины/женщины	90/15	77/26	0,056
	Вес >100, кг (%)	13 (12,4)	22 (21,4)	0,097
	Сопутствующая патология, n (%)
	артериальная гипертензия	84 (80)	80 (77,7)	0,735
	сахарный диабет	8 (7,6)	17 (16,5)	0,057
	хроническая обструктивная болезнь легких	12 (11,4)	9 (8,7)	0,647
	хроническая болезнь почек	3 (2,8)	3 (2,9)	1,0
	аритмии	17 (16,2)	21 (20,4)	0,476

Таблица 2 Характеристика	Вид хирургического вмешательства	1-я группа (n = 105)	2-я группа (n = 103)	p
хирургических	АКШ	35	56	0,003
вмешательств	в том числе с забором ВГА	5	4	1,0
	Изолированное протезирование ВА	23	14	0,147
	Вмешательство на дуге аорты	20	5	0,002
	Реконструкция ВА и АК	36	32	0,659
	Протезирование АК	5	8	0,405
	Реконструкция клапанов	1	6	0,064
	Переключение ветвей дуги аорты	2	2	1,0
	Пластика АК	16	8	0,128

Таблица 3	Критерий	1-я группа (n = 105)	2-я группа n = 103)	p
Сравнительная оценка	Диастаз грудины, n (%)	16 (15,2)	4 (3,8)	<0,05
методов остеосинтеза грудины	Потребность в перешивании грудины, n (%)	5 (4,8)	0	0,08
	Раневые инфекционные осложнения, n (%)	7 (6,7)	7 (6,8)	0,142
	в том числе ввиду прорезывания проволочных швов	4 (57)	0
	Средняя кровопотеря по дренажам за первые сутки после операций, мл	351±65	192±43	<0,05
	Общее кол-во рестернотомий по поводу кровотечений, n (%)	7 (6,7)	5 (4,9)	0,261
	с источником из грудины в области стояния проволочных швов	3 (43)	0

рации реваскуляризации миокарда и протезирование восходящей аорты в сочетании с реконструкцией аортального клапана (табл. 2).

Для сравнения используемых методов остеосинтеза грудины нами выбраны следующие критерии: частота первичного диастаза грудины; клиническое течение инфекционных раневых осложнений, приводящих к образованию диастаза грудины (медиастиниты, поверхностная раневая инфекция); частота повторных операций – реостеосинтез грудины, количество крови по дренажам за первые сутки после операции, частота рестернотомий по поводу кровотечений, в том числе с источником из грудины (табл. 3).

Статистическую обработку полученных данных производили при помощи программного пакета Microsoft Office Excel 2007 и MedCalc. Для оценки достоверности раз- личий использовали парный коэффициент Стьюдента и тест Фишера для малых выборок. Различия считали статистически значимыми при р <0,05.

Результаты

В послеоперационном периоде первичное заживление раны с хорошей консолидацией грудины (рис. 3) наблюдалось у большинства пациентов: в 84,8% случаев в 1-й группе, где остеосинтез грудины производился с применением проволочных швов, и в 96,1% случаев во 2-й – с использованием нитиноловых скоб. Хорошая консолидация была подтверждена дополнительным обследованием, включавшим рентгенографию или компьютерную томографию органов грудной клетки.

Рис. 2. Остеосинтез грудины с помощью нитиноловых скоб.

Рис. 3. Первичное заживление раны с хорошей консолидацией грудины.

Диастаз грудины различной степени, подтвержденный рентгенологически, в ближайшем послеоперационном периоде наблюдался у 16 (14,4%) пациентов из 1-й группы и у 4 (3,8%) пациентов из 2-й, причем у всех четырех диастаз отмечался в верхней трети (в области проволочных швов). В 1-й группе значительные диастазы грудины, требующие перешивания, наблюдались у 5 (4,5%) пациентов, во 2-й группе подобных случаев не выявлено. Раневые инфекционные осложнения наблюдались у 7 (6,3%) пациентов из 1-й группы. У 4 (57%) из них возник диастаз грудины ввиду прорезывания проволочных швов, потребовавший реостеосинтеза. В 2 (1,9%) случаях при диастазе грудины инфекция распространилась на переднее средостение (медиастинит). Во 2-й группе раневые инфекционные осложнения наблюдались у 7 (6,6%) пациентов, во всех случаях удавалось консервативно добиться положительного результата без нарушения консолидации грудины.

Обсуждение

Качественная фиксация рассеченной грудины – важнейшая профилактика местных послеоперационных осложнений. Существуют различные методики фиксации грудины, но на сегодня самым распространенным методом является наложение швов стальной проволокой. Этот метод универсален, относительно недорогой, однако не всегда обеспечивает надежное скрепление фрагментов грудины. Принципиальным недостатком является возмож- ность прорезывания грудины у активных пациентов молодого возраста и больных с избыточным весом, а также возможен полный разрыв проволочного шва [11]. Диастаз грудины обычно появляется при инфекции в области послеоперационной раны в результате постепенного прорезывания инфильтрированных воспаленных тканей тонкой проволокой, включая и костную ткань. Вследствие возникшего диастаза краев грудины инфекция распространяется и на переднее средостение, в итоге развивается медиастинит.

Принцип саморегулирующейся компрессии скоб основан на том, что сплав нитинола, из которого заготавливаются импланты, обладает эффектом памяти формы и сверхупругостью. После охлаждения фиксатор становится пластичным и его форма может быть изменена для удобства установки. Скоба сохраняет измененную форму, пока ее температура не превысит 26 °С [10]. При температуре выше 36 °С фиксатор из нитинола обладает сверхупругостью, т. е. способен нелинейно деформироваться под нагрузкой до высоких значений и полностью восстановить свою форму при нагрузке. Такое упругое и сохраняющее форму соединение обеспечивает более качественное и крепкое сопоставление краев грудины. Даже при наличии инфекции послеоперационной раны края грудины, скрепленные скобами, не подвергаются диастазу, что препятствует проникновению инфекции в средостение. При использовании нитиноловых скоб с эффектом памяти мы ни разу не наблю- дали у наших пациентов диастаза грудины, необходимости перешивания.

В свою очередь, наложение проволочных швов на грудину неизбежно ведет к относительно большей травме грудной кости и окружающих тканей, увеличивает опасность кровотечения в интра- и послеоперационном периодах, что продлевает период реабилитации, повышает вероятность повторных операций, развития инфекционных осложнений. Техника установки нитиноловых скоб, а именно предварительное формировании отверстий для них, минимизирует риск повреждения окружающих тканей и органов, в том числе внутренних грудных артерий и их ветвей. Это показало проведенное нами исследование: средняя кровопотеря по дренажам за первые сутки после операций в группе пациентов с фиксацией грудины нити-ноловыми скобами достоверно ниже, чем в группе с фиксацией грудины проволочными швами – 192±43 против 351±65 мл. Также оказался показательным факт о проведении трех рестернотомий по поводу кровотечения с источником из грудины в области стояния проволочных швов в 1-й группе, тогда как в группе с имплантированными нити-ноловыми скобами подобных случаев не было.

Таким образом, использование нитиноловых скоб с саморегулирующейся компрессией является универсальным безопасным и технически простым методом остеосинтеза грудины даже в группах риска. Нитиноловые скобы обеспечивают надежный стабильный остеосинтез грудины, позволяющий сохранить консолидацию грудины даже при возникновении гнойно-воспалительных осложнений мягких тканей. Применение нитиноловых скоб позволяет минимизировать риск повреждений ретростернальных структур, а также достичь стабильности грудины вне зави- симости от сроков заживления, что в свою очередь способствует снижению кровопотери по дренажам в раннем послеоперационном периоде.

Полная стабильность грудины обеспечивается самими скобами (их упругость исключает возможность прорезывания грудины), и естественное течение заживления с образованием костной мозоли не является решающим фактором определения успеха операции. Использование скоб с саморегулирующейся компрессией для остеосинтеза грудины уменьшает сроки реабилитации пациентов.