Введение

Трансфузия донорских эритроцитов во время или после большой нейрохирургической операции связана с риском развития осложнений, в том числе инфекционных, и, как следствие, с увеличением продолжительности пребывания пациента в стационаре, повышением риска инвалидизации и летального исхода.

Альтернативой аллогенным трансфузиям является трансфузия аутологичной крови, полученной путем кровосбережения.

Несмотря на безопасность в плане передачи гемотрансмиссивных инфекций и иммунную совместимость, аутологичная кровь может быть контаминирована бактериальной флорой и, следовательно, служить фактором риска инфекционных осложнений. Связано это в первую очередь с обработкой аутологичной крови в экстракорпоральном контуре [1—4].

В нейрохирургии, несмотря на актуальность вопроса, проблеме бактериальной контаминации аутологичной крови при проведении аппаратной реинфузии посвящено лишь небольшое число исследований [5, 6].

Бактериальная контаминация аутологичной крови в общехирургической практике возникает в 12,7—97% случаев [7—10].

В нейрохирургии общая бактериальная контаминация аутологичной крови имеет место в 38—47% случаев [5, 6, 11, 12].

В плановой «чистой» хирургии основными видами микроорганизмов, контаминирующих аутологичную кровь, являются представители грамположительной флоры, соответствующие нормальному микробиому человека и не вызывающие каких-либо клинических осложнений.

В гнойной хирургии, при проникающих ранениях, повреждениях толстого кишечника, операциях на желудочно-кишечном тракте и т.п. основными контаминантами являются представители условно-патогенной и патогенной флоры [2, 4, 5, 8—10, 13—16].

В наших предыдущих работах проанализирован риск бактериальной контаминации аутологичной крови при аппаратной реинфузии у нейрохирургических пациентов. В процессе выполнения указанных работ возникла гипотеза о влиянии вида хирургического доступа на степень бактериальной контаминации.

Было замечено, что кровь чаще контаминирована, когда в процессе выполнения доступа происходит вскрытие околоносовых придаточных пазух, слизистая оболочка которых контактирует с внешней средой и не может быть предварительно обработана антисептиками [1, 6, 12].

Цель исследования — анализ влияния нейрохирургического доступа на риск бактериальной контаминации аутологичной крови и оценка эффективности комплексной деконтаминации крови в процессе аппаратной реинфузии.

Материал и методы

Дизайн исследования: проспективное когортное сравнительное исследование, проведенное в НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко.

Материал: 107 наблюдений пациентов с различной нейрохирургической патологией, которым в период с 2023 по 2024 г. включительно было выполнено плановое оперативное вмешательство, в ходе которого с учетом нозологии, топографии новообразования, данных анамнеза и обследования до операции прогнозировался высокий риск кровопотери. Всем пациентам проводилась аппаратная реинфузия с использованием комплексной системы восстановления аутологичной крови XTRA Liva Nova (Германия), протокол Popt. Алгоритм подробно описан нами ранее [11, 12].

Для деконтаминации аутологичной крови при проведении аппаратной реинфузии применялся 3-этапный протокол (отмывание, лейкофильтрация и облучение) и 4-этапный протокол (цефуроксим, отмывание, лейкофильтрация и облучение). С применением 3-этапного протокола прооперированы 57 пациентов (24 мужчины и 33 женщины), медиана возраста 49±5 лет, с применением 4-этапного протокола — 50 пациентов (17 мужчин и 33 женщины), медиана возраста 63±5 лет. Результаты сравнения бактериальной контаминации реинфузата при использовании 3-этапного и 4-этапного протоколов, показавшие большую эффективность последнего, опубликованы нами ранее [11, 12].

Критерии включения: пациенты в возрасте 18 лет и старше с опухолями ЦНС и высоким риском интраоперационной кровопотери, которым была показана аппаратная реинфузия крови.

Критерии исключения: тяжелые сопутствующие соматические заболевания в стадии декомпенсации, острые и хронические инфекционные процессы в стадии обострения, онкологические заболевания (помимо опухоли ЦНС), непереносимость антибиотиков цефалоспоринового ряда.

Оперативные вмешательства выполняли в условиях внутривенной тотальной анестезии с миорелаксацией и искусственной вентиляцией легких. После стандартной обработки операционного поля спиртосодержащим антисептиком наклеивали на кожу хирургическую пленку, через которую выполняли разрез и соответствующий локализации опухоли хирургический доступ. При трансназальном доступе полость носа орошали антисептиком на водной основе по инструкции к препарату.

Применялись три вида хирургических доступов: транскраниальные (ТК) доступы, расширенные транскраниальные (ТК-Р) доступы и трансназальные эндоскопические (ТНЭ) доступы. ТК доступы выполнялись вне пневматизированных областей черепа: классический птериональный, межполушарный и т.п. ТК-Р доступы подразумевали плановое или случайное вскрытие околоносовых пазух. ТНЭ доступы по умолчанию выполнялись через полость носа и клиновидную пазуху. Согласно цели исследования ТК, ТК-Р и ТНЭ доступы рассматривались как отдельные группы, в разной степени предполагающие (Т-КР, ТНЭ) и не предполагающие (ТК) контакт с околоносовыми пазухами (рис. 1).

Рис. 1. Виды хирургических доступов, включенные в исследование.

а — транскраниальные; б — расширенные транскраниальные с резекцией околоносовых пазух; в — эндоскопические трансназальные. Синим выделен условно стерильный краниальный компонент доступа, красным — мукозный компонент, содержащий микроорганизмы.

Всем пациентам проводилась периоперационная антибиотикопрофилактика. Выбор антибактериального препарата осуществляли в зависимости от степени риска микробной контаминации согласно протоколу системной антибиотикопрофилактики, принятому в НМИЦ нейрохирургии [6, 11, 12]. Для достижения эффективной концентрации в сыворотке крови и тканях на момент нейрохирургического вмешательства антибактериальный препарат вводился за 60 мин до кожного разреза, во время индукции анестезии.

Статистическая обработка данных

База данных сформирована с помощью программного обеспечения Microsoft Office Excel (Microsoft, США). Статистический анализ данных выполнялся с помощью языка программирования R v. 3.6.3 (www.r-project.org) в интегрированной среде разработки RStudio Server v. 1.3.1056. Сценарий статистического анализа был записан в виде программного кода для обеспечения автоматизации и воспроизводимости расчетов.

Описательная статистика была рассчитана с использованием среднего арифметического и стандартного отклонения (при нормальном распределении данных) и с помощью медианы, 25-го и 75-го квартилей (при ненормальном распределении данных). В зависимости от задачи использовали парный t-тест для зависимых выборок, непарный t-тест для независимых выборок, точный тест Фишера или хи-квадрат Пирсона (χ²). Результаты тестирования гипотез признавались статистически значимыми при уровне значимости p<0,05.

Результаты

Контаминация аутологичной крови выявлена в 41 (38,3%) случае. Распределение микроорганизмов представлено на рис. 2.

Рис. 2. Виды микроорганизмов и частота их встречаемости в случаях контаминации аутологичной крови (n=41).

Зеленые столбики — микроорганизмы, относящиеся к нормальной флоре человека, красные столбики — патогенная флора.

Было обнаружено существенное влияние вида хирургического доступа на риск контаминации аутологичной крови. При использовании ТК-Р и ТНЭ доступов вероятность контаминации была существенно выше (таблица).

Влияние вида хирургического доступа на риск контаминации аутологичной крови

Примечание. ТК — транскраниальные доступы; ТК-Р — расширенные транскраниальные доступы; ТНЭ — трансназальные эндоскопические доступы.

При использовании ТК доступов общая бактериальная контаминация (положительный посев на любом этапе аппаратной реинфузии) наблюдалась в 25 (29%) случаях из 86. Были выявлены микроорганизмы: S. epidermidis, S. capitis, S. hominis, A. ursingii, K. aerogenes, C. acnes, P. mirabilis (рис. 3). Остаточная контаминация (положительный результат посева на заключительном этапе) наблюдалась в 5 (5,8%) случаях из 86.

Рис. 3. Виды микроорганизмов, контаминирующих аутологичную кровь при транскраниальных доступах (n=86).

Зеленые столбики — микроорганизмы, относящиеся к нормальной флоре человека, красные столбики — патогенная флора.

При использовании ТК-Р доступов общая бактериальная контаминация наблюдалась в 7 (50%) случаях из 14. Были выявлены микроорганизмы: S.aureus, E. faecalis, S. epidermidis, E. coli, E. cloacae, K. oxytoca, P. vulgaris, P. aeruginosa,, K. aerogenes, S. pyogenes, S. parasanguinis, S. oralis, S. capitis, M. morgani, N. mucosa (рис. 4). Остаточная контаминация наблюдалась в 4 (28,5%) случаях.

Рис. 4. Виды микроорганизмов, контаминирующих аутологичную кровь при расширенных транскраниальных доступах (n=14).

Зеленые столбики — микроорганизмы, относящиеся к нормальной флоре человека, красные столбики — патогенная флора.

При использовании расширенных ТНЭ доступов общая бактериальная контаминация наблюдалась в 7 (100%) случаях из 7. Были выявлены микроорганизмы: S. aureus, S. epidermidis, E. coli, B. thetaiotaomicron, K. pneumoniae,S. lugdunensis, S. parasanguini, N. mucosa, S. oralis, M. morgani, S. capitis (рис. 5). Остаточная контаминация наблюдалась в 4 (57,1%) случаях.

Рис. 5. Виды микроорганизмов, контаминирующих аутологичную кровь при трансназальных эндоскопических доступах (n=7).

Зеленые столбики — микроорганизмы, относящиеся к нормальной флоре человека, красные столбики — патогенная флора.

Ранее нами продемонстрировано повышение эффективности деконтаминации путем добавления в экстракорпоральный контур антибиотика (цефуроксима) [12]. Выбор цефуроксима обоснован спектром активности цефуроксима, который включает грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы, в частности представителей порядка Enterobacterales, роды и виды с природной устойчивостью к амоксициллину-клавулановой кислоте (Enterobacter spp., Morganella spp., K. aerogenes и др.). Таким образом, в случае операций с применением ТНЭ доступов при использовании амоксициллина-клавулановой кислоты для периоперационной антибактериальной профилактики достигается расширение спектра антибактериальной активности.

При этом эффективность добавления антибиотика при разных видах хирургических доступов оказалась различной.

При ТК доступах влияние цефуроксима статистически не подтверждено (p=0,888); при ТК-Р и ТНЭ доступах влияние антибиотика было существенным (p=0,006 и p=0,047 соответственно) (рис. 6—8).

Рис. 6. Эффективность применения антибиотика (АБ) при транскраниальных доступах.

Рис. 7. Эффективность применения антибиотика (АБ) при расширенных транскраниальных доступах.

Рис. 8. Эффективность применения антибиотика (АБ) при трансназальных эндоскопических доступах.

Обсуждение

На бактериальную контаминацию аутологичной крови при аппаратной реинфузии в хирургии оказывает влияние множество факторов: локализация патологического процесса, область вмешательства, тип хирургического доступа, наличие инфекционного процесса, иммунный статус пациента, а также соблюдение правил обработки рук персонала, стерильность хирургического белья, санитарно-эпидемиологические условия в операционной [1—16].

В нашем исследовании вид хирургического доступа существенно влиял на риск контаминации аутологичной крови: при использовании ТК-Р и ТНЭ доступов вероятность контаминации была существенно выше (p<0,001) (таблица).

Так, при ТК доступах без вскрытия околоносовых придаточных пазух бактериальная контаминация на этапах обработки крови (общая) и на заключительном этапе (остаточная) выявлена в 29% и 5,8% случаев соответственно, и подавляющее большинство микроорганизмов относилось к нормальной флоре человека. При вскрытии околоносовых придаточных пазух в ходе ТК-Р доступа общая бактериальная контаминация выявлена в 50% случаев и остаточная в 28,5% случаев, флора представлена условно-патогенными и патогенными микроорганизмами. Наконец, при ТНЭ доступе общая бактериальная контаминация выявлена в 100% случаев и остаточная в 57,1% случаев, основными были представители патогенной микрофлоры (см. рис. 5).

Таким образом, вид хирургического доступа является важным фактором, влияющим на степень контаминации аутологичной крови при проведении аппаратной реинфузии у нейрохирургических пациентов. Примечательно, что у пациентов, оперированных с использованием ТНЭ доступа и в меньшей степени у которых в ходе ТК-Р доступа были вскрыты околоносовые придаточные пазухи, были выявлены микроорганизмы, не свойственные для данных локализаций и/или обладающие более высоким патогенным потенциалом: S. aureus, P. aeruginosa, E. faecalis, P. vulgaris, P. mirabilis, M. morganii, K. pneumonia, B. thetgiotaomicron, K. oxytoca, E. cloacae и др. Вероятно, именно носоглотка и околоносовые придаточные пазухи в этих случаях являлись источником контаминации.

Несмотря на отсутствие в литературных источниках данных о развитии сепсиса при контаминации аутологичной крови патогенами, нельзя исключить вероятность развития инфекционных осложнений, по крайней мере у пациентов со сниженной функцией иммунной системы, в частности в результате тяжелых онкологических заболеваний или вследствие химиотерапевтического и лучевого лечения. При подготовке к нейрохирургическим вмешательствам, в ходе которых запланировано или возможно вскрытие околоносовых придаточных пазух, имеет смысл включать в план обследования консультацию оториноларинголога для исключения воспалительного процесса в околоносовых придаточных пазухах и санации пазух при его выявлении.

Установлено, что 4-этапная деконтаминация аутологичной крови (цефуроксим, отмывание, лейкофильтрация и облучение) не влияла на вероятность бактериального загрязнения реинфузата при транскраниальных доступах без вскрытия околоносовых придаточных пазух (p=0,888) (см. рис. 6), но существенно снижала риск его контаминации при доступах со вскрытием околоносовых придаточных пазух или трансназальных доступах (p=0,006 и p=0,047 соответственно) (см. рис. 7, 8).

Мы считаем целесообразным рекомендовать использование 4-этапного протокола деконтаминаци реинфузата при всех нейрохирургических вмешательствах вблизи околоносовых придаточных пазух, поскольку существует как вероятность расширения хирургического доступа в зависимости от интраоперационных находок, так и риск внепланового вскрытия пазух.

В ходе настоящего исследования мы обнаружили, что все пациенты, у которых на этапах аппаратной реинфузии крови была выявлена патогенная микрофлора, были оперированы либо с использованием трансназального эндоскопического доступа, либо с расширением транскраниального доступа до околоносовых придаточных пазух и в некоторых случаях до полости носа. В доступной литературе эта закономерность не представлена.

Ни в одном случае не было инфекционных осложнений в послеоперационном периоде — как местных, так и системных.

Можно заключить, что ретрансфузия аутологичной крови при условии соблюдения протокола периоперационной антибиотикопрофилактики и всего комплекса мер, направленных на бактериальную деконтаминацию реинфузата, достаточно безопасна.

Результаты, полученные нами в ходе данного и предыдущих исследований, в т.ч. осуществленных другими специалистами, [6, 11, 12] обосновывают необходимость стандартизации процедуры аппаратной реинфузии с учетом особенностей распространения опухоли и применяемого нейрохирургического доступа.

Заключение

1. Несмотря на применение периоперационной антибиотикопрофилактики и соблюдение стандартов проведения аппаратной реинфузии при нейрохирургических вмешательствах, бактериальная контаминация аутологичной крови происходит в 38,3% случаев.

2. Вид хирургического доступа существенно влияет на риск бактериальной контаминации аутологичной крови у нейрохирургических пациентов (p<0,001): минимальный риск — при транскраниальных доступах (29%), умеренный — при расширенных транскраниальных доступах (50%), максимальный — при трансназальных эндоскопических доступах (100%).

3. Бо́льшая часть микрофлоры аутологичной крови у нейрохирургических пациентов была представлена кожными комменсалами и микробиомом слизистых оболочек верхних дыхательных путей (S. epidermidis, S. aureus, S. hominis, S. capitis), в единичных случаях — условно-патогенными грамотрицательными микроорганизмами (A. ursingii, M. morgani K. aerogenes). Рост микроорганизмов, обладающих более высоким патогенным потенциалом (S. aureus, P. aeruginosa, E. faecalis, P. vulgaris, P. mirabilis, M. morganii, K. pneumoniae, B. thetaiotaomicron, K. oxytoca, E. cloacae) наблюдается редко и только при доступах со вскрытием околоносовых придаточных пазух.

4. Введение цефуроксима в экстракорпоральный контур при проведении аппаратной реинфузии более эффективно при трансназальных эндоскопических доступах (p=0,047) и расширенных транскраниальных доступах (p=0,006), чем при транскраниальных доступах (p=0,888); тем не менее добавление антибиотика целесообразно при всех видах доступов вблизи околоносовых придаточных пазух, т.к. возможно внеплановое расширение области хирургического вмешательства.

Участие авторов:

Концепция исследования — Кван О.К., Лубнин А.Ю.

Сбор и обработка материала, статистический анализ данных — Кван О.К., Теряева Н.Б., Сухорукова М.В., Титов О.Ю.

Написание текста — Кван О.К.

Редактирование — Теряева Н.Б., Лубнин А.Ю., Сухорукова М.В., Козлов А.В., Усачев Д.Ю.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.