Несмотря на то что инфицирование синтетических сосудистых протезов (СП) после реконструктивных сосудистых вмешательств является довольно редким осложнением (0,5-6%) [1-3], его последствия зачастую носят драматичный характер, приводя к гибели или инвалидизации пациента [4]. По замечанию L. Reilly и соавт. [5], это «наиболее катастрофичное осложнение в сосудистой реконструктивной хирургии». Развитие инфекционного процесса в зоне реконструкции может быть связано как с бактериальной контаминацией операционного поля или (что в настоящее время становится большой редкостью) самого протеза, так и вторичным инфицированием. Учитывая увеличивающуюся резистентность госпитальной микробной флоры к антимикробным препаратам, основной задачей является профилактика развития инфекционного процесса всеми доступными методами: адъювантной антимикробной терапией (АМТ), предоперационной санацией очагов хронической инфекции, тщательным соблюдением правил работы с имплантами в ходе операции. Эффективность этих методов, безусловно, высока при плановых и заведомо «чистых» вмешательствах.
Иная ситуация имеет место в хирургии «высокого риска» развития инфекционных осложнений хирургических вмешательств (ИО ХВ). К такого рода случаям относятся операции у пациентов с иммунодефицитными состояниями, хронической или острой анемией, у больных старческого возраста, при наличии тканевой ишемии любого генеза. Кроме того, ряд вмешательств: выполняемые в неотложном порядке, длительные по времени, сочетанные - сами по себе к значимым факторам риска [6-8]. Очевидно, что все эти факторы характерны для значительной части реконструктивных вмешательств на аорте, вследствие чего таковые сопряжены с высоким риском развития ИО ХВ с последующим вовлечением в инфекционный процесс имплантированного С.П. Важно отметить, что операции в срочном или неотложном порядке лишают возможности полноценно подготовить пациента. Таким образом, в арсенале сосудистого хирурга остается лишь два направления активной профилактики инфекции СП: весьма агрессивная антибактериальная терапия [9] и использование имплантов с дополнительным антимикробным потенциалом.
Цель исследования - анализ опыта использования СП с антимикробным покрытием (импрегнированных серебром) в хирургии аорты «высокого риска».
Материал и методы
Настоящая работа представляет ретроспективное, нерандомизированное исследование, основанное на данных, полученных в период с 2005 по 2016 г. в ГБУ СПб НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе и ФГБУ ВЦЭРМ им. А.М. Никифорова МЧС России. Проанализированы ближайшие и отдаленные результаты лечения 267 пациентов (средний возраст 62,4±9,7 года, половое соотношение: мужчины/женщины - 3,68:1), которым выполняли сосудистые реконструктивные вмешательства на аортоподвздошно-бедренном артериальном сегменте в объеме шунтирования или протезирования пораженного участка С.П. Во всех наблюдениях, включенных в данный анализ, риск развития ИО изначально, на основании упомянутых выше критериев, расценивался как высокий. Длительность наблюдения за пациентами варьировала от 3 до 69 (28,2±11,0) мес.
В зависимости от характера основного заболевания пациенты были распределены в клинические группы: 1-я группа - экстренные вмешательства по поводу осложненных аневризм брюшной аорты (53,2%); 2-я группа - шунтирующие операции при стеноокклюзирующих атеросклеротических поражениях (36,0%), выполненные в неотложном порядке или у пациентов с наличием некротических поражений в дистальных сегментах конечностей; 3-я группа - расширенные реконструкции с протезированием аорты и/или подвздошных артерий при злокачественных новообразованиях забрюшинного пространства и малого таза (10,8%). Следует отметить, что 1-я и 2-я группы были сравнимы по основным демографическим и клиническим характеристикам (табл. 1). Средний показатель индекса NNIS (риск развития ИО ХВ) [10] в этих группах составил 1,78±0,29. 3-я группа существенно отличалась по возрастному критерию, спектру сопутствующих заболеваний и типам проведенных вмешательств, что является вполне закономерным с учетом причины выполнения сосудистой реконструкции: первичные и вторичные (рецидивные или метастатические) злокачественные новообразования с вовлечением магистральных артерий (в ряде случаев и вен), радикальное удаление которых требовало резекции артериальных сосудов на протяжении. В 17 (58,6%) случаях вмешательство проводили по поводу мягкотканных (внеорганных) сарком, в 7 (24,1%) - в связи с первичными или вторичными эпителиальными образованиями почки, толстой кишки, печени, органов малого таза, в 5 (17,3%) - с целью радикальной лимфаденэктомии при метастатическом поражении тазовой или парааортальной группы лимфоузлов. Большинство пациентов имели в анамнезе перенесенные курсы химио- и лучевой терапии и проявления приобретенного иммунодефицита. Сочетание данных факторов, очевидно, формировало высокие риски развития ИО в этой группе, хотя оценочный индекс NNIS оказался ниже, чем в 1-й и 2-й, - 1,14±0,21. Основной вклад в его величину вносила продолжительность оперативного вмешательства.
Ретроспективно все наблюдения были распределены в две сравнимые группы. В контрольной группе использовали вязаные протезы с нулевой порозностью из дакрона, а в основной - аналогичные протезы, дополнительно, с целью увеличения микроборезистентных свойств, импрегнированные ионами серебра (SilverGraft, B. Braun, Германия). Исходя из данных, представленных в открытых источниках производителей такого рода СП, а также данных ряда исследований, проведенных как in vitro, так и in vivo, есть основания предполагать, что импрегнация ткани протеза серебром позволяет снизить частоту инфицирования за счет прямого бактериостатического действия, а также снижения образования бактериальных биопленок на поверхности протеза. Длительность существования данных эффектов взаимосвязывается с интенсивностью высвобождения ионов серебра из тканевой структуры протеза. Исходя из этого, ключевой задачей данного исследования явилась проверка нулевой гипотезы об отсутствии различий в частоте инфицирования при использовании импрегнированных серебром СП в сравнении с обычными имплантами. Основным критерием оценки данной гипотезы явилась общая частота развития ИО ХВ. С целью стандартизации и возможности сравнения собственных результатов с актуальными опубликованными данными события оценивали в соответствии с Рекомендациями Европейского общества по сосудистой хирургии (ESVS) по регистрации случаев инфицирования СП [11]. Наряду с основным критерием дополнительно были оценены такие показатели, как сроки развития ИО: раннее (до 4 мес) и позднее (после 4 мес) формирование септического состояния, характер лечебных мероприятий и их эффективность.
Диагностика инфекционного процесса основывалась на клинических проявлениях локального и системного воспалительных процессов, маркеров сепсиса: уровень прокальцитонина, бактериологическое исследование крови. Для локализации зоны инфицирования использовали методы лучевой диагностики [3, 12], в частности, ультразвуковое исследование (УЗИ) и мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ), которые дают возможность визуализировать парапротезную гематому и ее эволюцию, выявить характерные для инфицирования признаки (увеличение объема, изменение плотности гематомы), накопление перипротезного воспалительного экссудата. Кроме того, визуализирующие методы позволяют диагностировать развитие наиболее грозного осложнения течения инфекционного процесса - нарушение герметичности анастомоза с формированием ложной аневризмы и аррозивного кровотечения. В некоторых случаях, когда стандартные методы диагностики не позволяли однозначно судить о наличии или отсутствии инфекционного процесса в области СП, проводили позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) с меченной фтором-18 фтор-2-дезокси-D-глюкозой (ФДГ) [13-15]. В ряде исследований было показано, что радиофармпрепарат ФДГ активно накапливается в тканях с высокой метаболической активностью, в том числе в воспалительном и инфекционном очагах [16]. Данное обстоятельство позволяет применять такой метод исследования не только для диагностики злокачественных новообразований, но и для дифференциальной диагностики инфекционно-воспалительных процессов.
Всем пациентам в периоперационном периоде проводили стандартную антимикробную профилактику в соответствии с рекомендованными схемами, обыкновенно - цефалоспоринами первого-второго поколения, комбинированными препаратами (амоксициллин+клавулановая кислота) в возрастных дозировках внутривенно. Введение препарата осуществляли в сроки 30-60 мин до разреза или непосредственно во время его выполнения [10]. При продолжительных вмешательствах в конце операции вводили дополнительную дозу антимикробного препарата. В послеоперационном периоде всем пациентам высокого риска проводили антимикробную терапию. В случаях развития инфекционных осложнений коррекцию антимикробной терапии проводили с учетом характера возбудителя и его чувствительности к препаратам.
Для оценки распространенности инфекционного поражения и степени вовлечения в него СП была использована классификация, предложенная R. Samson и соавт. [17]: 1-я группа - инфекция, распространяющаяся не глубже кожи; 2-я - инфекция, распространяющаяся в подкожные ткани, но явно не вступающая в прямой контакт с протезом; 3-я - инфекция, распространяющаяся на основную часть протеза, но без вовлечения анастомозов; 4-я - инфекция, распространяющаяся на обнаженные анастомозы, но без бактериемии и эпизодов аррозивного кровотечения; 5-я - то же, но с септицемией и/или эпизодом аррозивного кровотечения. В данном исследовании факт наличия инфицирования СП констатировался при выявлении признаков 3-5-й групп.
Статистический анализ результатов проводили с использованием программных комплексов IBM SPSS Statistics 20 и Statistica 8.0 for Windows. Количественные признаки в основном представлены в виде среднее значение±стандартное отклонение (SD). Оценку нормальности распределения проводили при помощи теста Колмогорова-Смирнова, сравнительный анализ групп - с использованием U-критерия Манна-Уитни и теста χ2 по МакНемару. Анализ «свободы» от инфицирования протеза в различные сроки наблюдения был произведен посредством создания графической модели функции выживания по методу Каплана-Мейера. Критическое значение уровня значимости было принято равным 5% (p<0,05).
Результаты
ИО ХВ после вмешательств с использованием СП мы наблюдали в 22 случаях, что составило 8,2% в общей выборке исследования. Следует отметить, что этот показатель относится именно к частоте развития «больших» ИО, в большей или меньшей степени вовлекающих в процесс имплант. Естественно, общая частота развития ИО ХВ в послеоперационном периоде была существенно выше, достигая в целом 27,9% преимущественно за счет изолированных поверхностных гнойно-некротических процессов в области послеоперационных ран, вторичного инфицирования вследствие послеоперационной лимфореи, а также нагноившихся сером. Учитывая, что данные наблюдения не сопровождались вовлечением в процесс собственно протеза, в рамках данного анализа мы ими пренебрегли, равно как и исключили из него случаи послеоперационного перитонита вследствие перфораций острых язв тонкой кишки (4), острого деструктивного панкреатита (3), ишемического некроза сигмовидной кишки (3).
В наших наблюдениях наибольшая частота развития ИО (17,2%) отмечена в 3-й клинической группе, т. е. у пациентов, оперированных по поводу злокачественных новообразований. Как видно из табл. 2, этот показатель в несколько раз превосходит аналогичные в 1-й и 2-й группах: 7,7 и 6,3% соответственно. Частота развития инфекции протеза в этих группах сопоставима (z=–1,096; р=0,273), несколько возрастая у пациентов, оперированных по поводу осложненных аневризм аорты. Последний факт, следует полагать, можно объяснить существенной долей пациентов, которым операция выполнялась срочно или экстренно (класс 3 и 4 по шкале CEPOD) на фоне геморрагического шока.
Для проверки достоверности нулевой гипотезы об отсутствии различий частоты ИО ХВ в группах сравнения как с учетом принадлежности к клинической группе, так и в целом проведен анализ данных, который показал, что в основной группе инфекционные ИО развивались в 2,5 раза реже, чем в контрольной (p=0,0035); при этом наиболее существенные различия выявлены в 3-й - 10,0% против 33,0%. Несмотря на то что данное различие является статистически значимым с высоким уровнем достоверности (р=0,0017), мы склонны считать этот показатель не вполне корректным. Дело в том, что для данной клинической группы характерно преобладающее распределение наблюдений в основную группу сравнения (более чем в 2 раза), тогда как в 1-й и 2-й группах этот баланс смещен в сторону контрольной группы. Однако и в этих клинических группах наблюдались значимые отличия (p=0,0058 и р=0,0170 для 1-й и 2-й групп соответственно) в частоте развития ИОХВ, которые в основной группе развивались существенно реже. Обобщенный анализ данных показал, что в целом 77,0% инфицирования приходится на случаи использования неимпрегнированных протезов, достигая во 2-й группе 83,3%.
Учитывая неоднородность совокупности пациентов, у которых наблюдали развитие инфекционного процесса, и различий в лечебной тактике, исходах заболевания, все 22 наблюдения ИО ХВ приводятся в табл. 3.
Клинические проявления инфицирования у преобладающей части пациентов были представлены локальными изменениями в зоне оперативного вмешательства, проявлениями синдрома системной воспалительной реакции и, в некоторых случаях, сепсиса. У 3 (13,6%) больных выявлялись признаки бактериального эндокардита с характерными изменениями (клапанные вегетации). Наличие инфекционного процесса диагностировали по клиническим и лабораторным данным, а также на основании характерных признаков при проведении УЗИ, МСКТ и в некоторых случаях - ПЭТ с ФДГ (рис. 1,).
Для верификации возбудителя и подбора антимикробной терапии всем пациентам проводили микробиологическое исследование с определением чувствительности к антибиотикам. Причем первичную идентификацию возбудителя в ряде случаев выполняли с использованием метода мазков-отпечатков для немедленного начала этиотропного лечения. Наиболее часто (25,0%) выявляемыми при бактериологическом исследовании очага инфекции возбудителями оказались Staphylococcus aureus, в 2 случаях - метициллин-резистентные формы (MRSA), Streptococcus (20,8%), Klebsiella pneumoniae (16,7%) и Pseudomonas aeruginosa (12,5%). Прочие возбудители, а также микстинфекции наблюдались реже. У 6 (27,3%) пациентов получен рост микроорганизмов при посевах венозной крови.
Лечение пациентов с ИО ХВ (за исключением одного, погибшего от сепсиса в другом учреждении) проводили с учетом опыта отечественных [18, 19] и зарубежных авторов [17, 20] в зависимости от типа возбудителя, состояния пациента и в первую очередь степени вовлечения сосудистого протеза в инфекционный процесс. Все пациенты получали антимикробную терапию, которую начинали с антибиотиков широкого спектра действия с переходом на таргетную терапию по результатам микробиологического исследования.
У 10 (45,5%) пациентов ИО ХВ развились в ранние сроки после проведения реконструктивного вмешательства: от 3 до 14 сут послеоперационного периода. В ряде случаев первичным проявлением инфекционного процесса оказывалось некротическое поражение кожи и подкожной клетчатки в зоне бедренных доступов с распространением процесса вглубь, а далее - по ходу сосудистого протеза. Еще у 6 (27,3%) пациентов процесс развился после выписки из стационара, однако в сроки, не превышавшие 4 мес, что, согласно актуальным рекомендациям [11], должно быть расценено как раннее осложнение. Среди ранних ИО преобладали системные процессы с развитием септического состояния, забрюшинной флегмоны. При этом степень вовлеченности сосудистого протеза соответствовала III-IV типам по классификации R. Samson и соавт. [17]. Эпизодов аррозивных кровотечений или септических тромбозов протеза в сроки менее 4 мес от момента операции мы не наблюдали.
У 7 пациентов из группы ранних ИО ХВ мы вынуждены были удалить инфицированный протез полностью или частично; в 5 случаях кровообращение в конечностях было восстановлено путем экстраанатомического шунтирования (2), репротезирования аутовеной (1) или новым импрегнированным серебром протезом (2). Из этих пациентов 3 потеряли конечность. У 8 пациентов применяли мероприятия, включавшие в себя санацию очага инфекции, проточно-промывное дренирование (ППД) с растворами антисептиков, вакуумную терапию (VAC). Следует отметить, что успеха, т. е. выздоровления, при использовании такой тактики удалось достичь лишь у 1/3 больных.
У 6 пациентов осложнения развились в отдаленные сроки, т. е. спустя более чем 4 мес от момента операции. Эти наблюдения были представлены двумя случаями аррозивного кровотечения из проксимального анастомоза с аортой (в том числе из-за разрыва ложной аневризмы дистального анастомоза), септическим состоянием на фоне инфекции забрюшинного пространства (1) и аневризмами дистальных бедренных анастомозов (3). Из этих пациентов 5 (83,3%) относились к контрольной группе. Как ни удивительно, но ни одного случая формирования вторичной аортокишечной фистулы мы не наблюдали, по крайней мере, данных о развитии этого осложнения в представленной выборке пациентов получено не было. В группе поздних ИО ХВ умерли 3 пациента, больные с инфекционными аневризмами дистальных анастомозов были успешно оперированы и выздоровели.
Анализ сроков развития ИО ХВ после выполнения реконструктивной операции продемонстрировал значимую разницу (p=0,037) в группах сравнения. Позднее инфицирование в основной группе наблюдалось лишь в 1 (20%) случае и проявлялось формированием аневризмы дистального анастомоза через 19 мес, причиной которой стал очаг хронической инфекции (St. aureus) в тканях бедра. Пациент был успешно оперирован: выполнена санация очага инфекции и реконструкция дистального анастомоза аналогичным протезом. В контрольной группе поздние инфекционные осложнения наблюдали в 29,4% случаев, они носили преимущественно системный, генерализованный характер. Следует отметить, что существенной разницы в распространенности поражения самого сосудистого протеза между группами сравнения не было.
Для оценки кумулятивной «свободы» от инфицирования, т. е. величины, обратной частоте развития ИО ХВ, был использован метод Каплана-Майера. При этом анализировали как всю выборку в целом, так и группы сравнения по отдельности (рис. 2). Полученные данные свидетельствуют о том, что основное число эпизодов манифестации инфицирования приходится на первые 18 мес, при этом наибольшее число случаев закономерно происходит в течение 4 мес послеоперационного периода. Сравнительный анализ этих показателей в основной и контрольной группах продемонстрировал значимые отличия (F (10,34)=5,579; р=0,0192), которые проявляются уже в течение первого месяца после операции, достигая максимума к 18 мес. Данный факт подтверждается и результатами изучения взаимосвязи между риском инфицирования и типом использовавшегося синтетического протеза. Так, риск развития ИОХВ при использовании импрегнированного серебром протеза оказался почти в 2,5 раза (242%) ниже, что соответствовало показателю «отношения шансов» (odds ratio) в группах сравнения, OR=2,68.
Обсуждение
В данном исследовании проведена оценка преимуществ использования импрегнированных серебром сосудистых протезов (SilverGraft, B. Braun, Германия) в группе пациентов, реконструктивное вмешательство у которых сопровождалось высоким риском развития ИО Х.В. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что применение протезов такого типа позволяет снизить частоту ИО ХВ с вовлечением протеза. Вместе с тем следует отметить, что данное утверждение является предметом для дискуссий в ряде публикаций, находя как горячих сторонников, так и категорических противников. Действительно, покрытые и импрегнированные серебром импланты используются в хирургии уже более 30 лет. Причиной тому явились антибактериальные свойства ионов серебра, которые обусловлены способностью катиона Ag блокировать репликацию бактериальной ДНК [21]. При этом серебро характеризуется весьма низкой токсичностью для человека и не вызывает формирования резистентных форм микроорганизмов [22]. Покрытие может быть нанесено как на временные (мочевые, венозные, диализные катетеры), так и на постоянные импланты, в том числе и на сосудистые протезы. Несомненным преимуществом импрегнированных серебром протезов является их готовность к использованию сразу после вскрытия упаковки (нет необходимости замачивания в растворе антибиотика или антисептика), аналогичные неимпрегнированным графтам плотность, прочность, отсутствие выраженной тканевой реакции и в первую очередь антимикробные качества [21, 23-25]. Ряд исследователей [26-31] считают возможным использовать их даже в инфекционном очаге в позиции in situ, указывая на результаты, схожие с использованием алло- или аутовенозных графтов.
Основным аргументом скептически настроенных исследователей становится отсутствие таких данных о наличии и выраженности антибактериальной активности этих протезов, которые бы не вызывали сомнений в своей достоверности. Кроме того, некоторые авторы высказывают сомнения в возможности сохранения антимикробных свойств, указывая на возможное связывание ионизированного серебра молекулами альбумина крови [32] и образование нерастворимого хлорида серебра [33]. В некоторых работах предполагается, что миграция ионов из материала протеза в окружающие ткани вообще может не происходить [21]. Теоретические рассуждения по этому вопросу иллюстрируются данными исследований, проведенными in vitro [34], а также in vivo на мышах [35] и свиньях [36]. Ряд авторов [22, 36, 37] приводят данные, свидетельствующие о том, что импрегнированные серебром протезы уступают по эффективности пропитанным антибиотиком или антисептиком. Однако следует отметить, что качественные данные, однозначно подтверждающие эту точку зрения, также отсутствуют.
В данной работе проведена ретроспективная (т.е. не позволяющая оказать влияние на выбор) оценка результатов использования таких имплантов в сравнении с обычными протезами из дакрона в выборке пациентов высокого риска. Отличительной особенностью исследования явилась формулировка нулевой гипотезы об отсутствии разницы между двумя типами протеза и ее последующая проверка, а не анализ наблюдений с известным положительным результатом. Полученные данные позволили достоверно опровергнуть нулевую гипотезу и продемонстрировали снижение частоты ИО ХВ в ограниченной группе пациентов.
Дополнительным результатом исследования явилось определение наиболее вероятного для развития ИО ХВ временного периода. Исходя из полученных данных, преобладающее число событий происходит в течение 1,5 года от момента операции. В связи с этим представляется, что преимуществом использованных нами сосудистых протезов (SilverGraft, B. Braun, Германия) является в том числе длительное поддержание высокой концентрации серебра в стенке и перипротезном пространстве. По нашему мнению, более интенсивное, но менее продолжительное (в течение 4-5 нед) высвобождение серебра, характерное для импрегнированных протезов некоторых других производителей, не позволяет в полной мере обеспечить сохранение ожидаемого антимикробного эффекта на весь «опасный» период. В этой связи считаем необходимым сообщение P. Berger и соавт. [38], приводящее 2 наблюдения локальной аргирии, развившейся вследствие имплантации импрегнированного серебром протеза. В обоих случаях поражение носило локальный характер и не представляло угрозы для жизни пациента, хотя авторы сообщения тем не менее посчитали необходимым удалить эти импланты. Данные случаи являются уникальными, так как такого рода явления ранее в литературе описаны не были. В наших наблюдениях 250 имплантаций протезов такого типа аргирия в течение периода до 69 мес не развивалась.
В рамках данного исследования мы, кроме того, ретроспективно оценили возможность использования импрегнированных серебром протезов для реконструкций дистальных анастомозов в позицию in situ при наличии в этой зоне инфекционного процесса. Подобное вмешательство было проведено у 3 пациентов. Следует признать, что на момент первого применения данной методики мы были не знакомы с опытом зарубежных коллег, который свидетельствует о возможности таких реконструкций [21, 23-25]. В дальнейшем, опираясь на собственный первый удачный опыт и сообщения в периодической печати, мы повторно использовали эту методику. На данный момент все пациенты живы, данных о повторном инфицировании в течение 21-28-42 мес не получено, хотя, конечно, столь малое число наблюдений не позволяет делать однозначных выводов.
В заключение считаем необходимым отметить некоторые ограничения приводимого в этой работе исследования. Одним из факторов, который, с точки зрения принципов доказательной медицины (evidence based medicine), формально снижает качество полученных данных, является ретроспективный характер анализа без рандомизации наблюдений. Другой особенностью, на которую следует обратить внимание, явилась утрата части объектов наблюдения в клинической 1-й группе. Данное обстоятельство обусловлено тем, что ранняя послеоперационная летальность (в пределах 7 сут) среди пациентов с разрывами аневризм брюшной аорты, оперированных открытым путем, закономерно весьма высока и составила в исследуемой выборке 31,2%, что ограничило время наблюдения за событиями интереса (развитие ИО ХВ) у 11,2% пациентов. Тем не менее анализ когорты продемонстрировал отсутствие значимого смещения однородности выборки, поэтому указанные пациенты из ретроспективного анализа исключены не были.
Таким образом, результаты нашего исследования указывают на то, что использование СП с импрегнацией серебром в хирургии аорты «высокого риска» является эффективным способом снижения частоты развития инфекционных осложнений со стороны зоны сосудистой реконструкции.