Решетов И.В.

Научно-клинический и образовательный центр пластической хирургии Университетской клинической больницы №1 Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия

Полунин Г.В.

Кафедра факультетской хирургии Первого Московского медицинского университетаим. И.М. Сеченова

Ананичук А.В.

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва, Россия

Ипполитов Л.И.

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Коваленко А.А.

Клиника факультетской хирургии им. Н.Н. Бурденко Университетской клинической больницы №1 Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Возможности восстановления функции гортани: современный подход

Журнал: Вестник оториноларингологии. 2017;82(6): 18-23

Просмотров : 798

Загрузок : 11

Как цитировать

Решетов И. В., Полунин Г. В., Ананичук А. В., Ипполитов Л. И., Коваленко А. А. Возможности восстановления функции гортани: современный подход. Вестник оториноларингологии. 2017;82(6):18-23.
Reshetov I V, Polunin G V, Ananichuk A V, Ippolitov L I, Kovalenko A A. The possibilities for the restoration of the laryngeal function: the current state-of-the-art. Vestnik Oto-Rino-Laringologii. 2017;82(6):18-23.
https://doi.org/10.17116/otorino201782618-23

Авторы:

Решетов И.В.

Научно-клинический и образовательный центр пластической хирургии Университетской клинической больницы №1 Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия

Все авторы (5)

Принятые сокращения:

ВГН — возвратный гортанный нерв

ЗПМ — задняя перстнечерпаловидная мышца

ЦНС — центральная нервная система

Гортань — функционально необычный орган, поскольку его предназначение включает в себя взаимоисключающие функции воздухопроведения, защиты дыхательных путей и формирования голоса, в связи с чем реабилитация после потери функции гортани обычно достигается ценой потери одной из этих функций. Безусловно, при одностороннем нарушении иннервации гортани современные методы временной коррекции положения голосовых связок позволяют добиться удовлетворительного восстановления ее функций у большинства больных, и проведение микрохирургической пластики с целью реиннервации рекомендовано лишь по прошествии 12 мес [1]. Однако при двустороннем параличе хирургическая реиннервация не является рекомендованной методикой в силу ряда обсуждаемых далее причин. Попытки использования электростимуляторов для реабилитации гортани являются более перспективным направлением, дающим надежду на сохранение ее функций в полном объеме.

Паралич голосовых складок может быть связан с врожденной патологией, неврологическими заболеваниями (синдром Гийена—Барре, рассеянный склероз) [2], в последние годы растет количество больных с идиопатическими параличами гортани [3]. Наиболее частой же причиной как дву-, так и одностороннего паралича гортани является повреждение возвратных гортанных нервов при хирургических операциях, выполняемых на органах шеи и средостения. При вмешательствах на аорте частота паралича гортани варьирует от 2 до 32% [4]), а при выполнении тиреоидэктомии она составляет от 0,3 до 5% [5, 6]. С целью минимизации данного осложнения используется интраоперационное мониторирование возвратных гортанных нервов, мало распространенное в нашей стране [7]. Опасность двустороннего паралича гортани состоит в развитии срединного положения голосовых складок, при котором ширина голосовой щели не превышает 1—2 мм, что сопровождается клинической картиной стеноза и требует неотложной трахеостомии во избежание асфиксии.

В многочисленных экспериментах на животных показано, что возвратный гортанный нерв (ВГН) обладает хорошей способностью к регенерации и, если не была нарушена анатомическая целостность нерва, через несколько недель иннервация мышц гортани восстанавливается [8, 9]. В случае нарушения анатомической целостности нерва, даже при иссечении значительных его фрагментов, реиннервация также в большинстве случаев возникает, но носит неизбирательный характер [10].

Поскольку среди мышц гортани приводящих мышечных волокон примерно в четыре раза больше, чем отводящих, соответственно нейронов, обеспечивающих рефлекторное приведение складок в ходе глотания вчетверо больше, чем инспираторных аддукторных мотонейронов [11]. При этом волокна, предназначенные для аддукции и абдукции, хаотично переплетены между собой и разделяются на отдельные ветви лишь на этапе вхождения в мышцы [12]. Поэтому при восстановлении целостности ВГН, даже при видимом правильном сопоставлении краев нерва, слишком велика вероятность, что при регенерации аксонов мотонейронов они будут преимущественно иннервировать мышцу-аддуктор.

С этим феноменом, получившим название синкинезии, связаны неудачные попытки реиннервации мыщц гортани у человека путем микрохирургического сшивания концов поврежденного ВГН или же создания анастомоза между дистальным концом возвратного гортанного нерва с волокнами блуждающего или диафрагмального нервов [13]. В большинстве случаев реиннервация приводит к улучшению трофики мышц гортани, появлению в них тонуса, но упорядоченного движения абдукторов и аддукторов не наступает, голосовые складки остаются приведенными к срединной линии, что не позволяет восстановить дыхание естественным путем и деканюлировать больных.

Сложность процесса реиннервации также обусловлена неоднородным строением единственного аддуктора среди голосовых мышц — задней перстнечерпаловидной мышцы (ЗПМ), большая часть которой содержит горизонтальные медленно сокращающиеся мышечные волокна, обеспечивающие разведение голосовых складок при спокойном дыхании, меньшая часть представлена косыми быстро сокращающимися волокнами, обеспечивающими возможность учащенного дыхания. Соответственно неселективная иннервация ЗПМ даже абдукторными мотонейронами приводит к преждевременному утомлению и быстрому снижению силы мышечных сокращений, делая невозможным адекватное естественное дыхание [14].

Кроме того, критическую роль играет время, прошедшее с момента травмы ВГН. Если не наступила самопроизвольная реиннервация, то длительно денервированные мышцы подвергаются необратимой атрофии с развитием контрактур, а в перстнечерпаловидных суставах нередко формируются анкилозы [15].

Синкинетическая реиннервация подразумевает преимущественно приведенное положение голосовых складок, что, по мнению некоторых авторов, является желательным результатом при одностороннем нарушении подвижности голосовых складок, потому что улучшает характеристики голоса [16]. При двустороннем поражении синкинезия сама по себе не является наилучшим прогностическим признаком, так как делает невозможным дыхание через естественные пути [17]. При этом для реализации идеи о восстановлении функции гортани посредством нервно-мышечной стимуляции задней ЗПМ для разведения голосовых складок и обеспечения вдоха синкинетическая реиннервация является необходимым условием и играет ключевую роль [18]. Наличие синкинезии служит свидетельством восстановления нервно-мышечной передачи и позволяет рассчитывать на положительный эффект электростимуляции, который недостижим при полной денервации гортани. Также во время дыхательной паузы лишенная стимуляции ЗПМ пассивно расслабляется, что обеспечивает возврат голосовых складок к срединной линии и предотвращает аспирацию при глотании, реализуя функцию защиты дыхательных путей.

Одно из ярких открытий в области физиологии сделал L. Galvani в конце XVIII века, установив факт мышечного сокращения в ответ на раздражение электрическим током. Тем не менее до успеха попытки с помощью электричества «оживить» не работающие по той или иной причине мышцы прошло еще более 150 лет самоотверженной работы. В 1927 г.​1​᠎ американский физиолог A. Hyman впервые применил метод наружной электрокардиостимуляции в клинической практике для поддержания сердечной деятельности у больной с синдромом Моргани—Адамса— Стокса [20]. Однако громоздкость аппаратуры, необходимость серьезного хирургического вмешательства и пожизненная обреченность пациента на существование в больничной палате не позволили методу в ближайшие десятилетия войти в повседневную клиническую практику.

Лишь 30 лет спустя, в 1958 г., был установлен первый полностью имплантируемый кардиостимулятор, созданный шведским врачом и инженером R. Elmqvist [21]. В соответствии с законом Мура размер электронных устройств с каждым годом уменьшался, и в наши дни внедрено в клиническую практику лечение эпилепсии, болезни Паркинсона и ряда других расстройств ЦНС с помощью имплантации процессоров, способных регистрировать электрические сигналы в нейрональных цепочках, анализировать их и генерировать ответные импульсы, например с целью подавления нежелательной электрической активности при судорогах [21].

Разработка микрочипов, предназначенных для воздействия на передачу нервных импульсов в организме человека, представляет интерес как для оказания собственно терапевтического воздействия на центральные регуляторные структуры (например, в головном мозге), так и для создания замкнутых цепочек, восстанавливающих функциональную регуляцию внутренних органов [22].

Впервые идея восстановления функции денервированных мышц лица и гортани посредством стимуляции их активности электрическим импульсом, посылаемым в момент сокращения интактной контралатеральной мышцы описана и опробована в эксперименте на собаках 40 лет назад D. Zealear и Н. Dedo [23]. В дальнейшем авторы и их последователи непрерывно совершенствовали методику в многочисленных экспериментальных работах. В начале 1980-х годов обсуждалась возможность создания бионической гортани, которая подразумевала под собой возможность трансплантации гортани с полным переносом управления ее функциями на внешний электростимулятор. В эксперименте на собаках в 1988 г. M. Broniatowski [24] полностью мобилизовывал (с иссечением возвратных нервов на протяжении нескольких сантиметров) и реимплантировал гортань, чтобы исключить спонтанную реиннервацию, оставляя нетронутыми лишь кровоснабжающие ее сосуды. Голосовые мышцы селективно реиннервировали нервно-мышечными ножками, взятыми с мест вхождения в грудино-щитовидные и щитоподъязычные мышцы нервных волокон из шейной петли подъязычного нерва. Электроды внешнего электростимулятора устанавливали к имплантированным нервно-мышечным ножкам, что позволяло снизить величину необходимой силы тока, а также предотвращало смещение электродов и травму мышц, возможные при прямой стимуляции. В эксперименте была достигнута успешная реиннервация ЗПМ, щиточерпаловидной и перстнещитовидной мышц у 8 животных из 20. У 4 собак, проживших более 10 дней после операции, но умерших до попыток проведения электростимуляции, при гистологическом исследовании отмечено разрастание нервных волокон, свидетельствующее о реиннервации. Попытки создания полностью бионической гортани не оставлены до сих пор — в поисках альтернативы для трансплантации пациентам, перенесшим ларингэктомию по поводу онкологических заболеваний головы и шеи, созданы биоинженерные иммунологически инертные и полностью функциональные модели гортани [25], однако вопрос об иннервации пока остается открытым и достигнуть функциональности с использованием исключительно внешнего электростимулятора пока не удается.

В 1996 г. были опубликованы результаты первого успешного испытания на человеке с односторонним параличом гортани. У больного, перенесшего тиропластику, осуществляли стимуляцию ЗПМ от внешнего генератора электрических импульсов с помощью чрескожного игольчатого электрода. Чтобы синхронизировать открытие голосовой щели с фазой вдоха, сигнал к сокращению ЗПМ подавался с датчика, контролирующего дыхательные движения грудной клетки [26].

В 1995—1997 гг. D. Zealear и соавт. [27] также провели первое клиническое испытание — многоцентровое исследование с использованием электростимулятора Itrel II фирмы «Medtronic, Inc.» (Ирландия), изначально разработанного для спинномозговой стимуляции при хроническом болевом синдроме. Для исследования были отобраны 7 пациентов (1 мужчина, 6 женщин от 33 до 70 лет, средний возраст 60 лет), 6 пациентов с НПГС после тиреоидэктомии и 1 пациент с идиопатическим параличом гортани. До исследования все пациенты нуждались в трахеостоме. Для участия в эксперименте был проведен предварительный отбор с целью исключить неподвижность в перстнечерпаловидных суставах и подтвердить сохранную сократимость ЗПМ после внешней стимуляции через чрескожный игольчатый электрод или через перорально установленный электрод (эти процедуры выполнялись под наркозом). У 4 пациентов электрофизиологическое исследование на дооперационном этапе выявило синкинетическую реиннервацию гортани. Правильность установки постоянных электродов интраоперационно оценивали путем подачи импульсов с внешнего стимулятора. Во время исследования проводилась стимуляция одной половины ЗПМ. Стимуляция только одной половины ЗПМ была обусловлена интерфейсом стимулятора, предусматривавшего только один стимулирующий электрод. В дальнейшем 1 из 7 пациентов выбыл на 5-й неделе исследования из-за развития инфекции. Еще у одного пациента отсутствовал ответ на стимуляцию, хотя интраоперационно отмечалась подвижность голосовой складки, попытка переставить электрод не увенчалась успехом (этот случай, по всей видимости, был связан с коррозией электрода). С помощью односторонней стимуляции ЗПМ удавалось добиться расширения голосовой щели до 4—5 мм, но этого оказалось недостаточно для полноценного дыхания. Для увеличения ширины дыхательной щели применяли блокаду приводящих мышц гортани, вводя в них ботулотоксин, что позволило добиться увеличения ширины голосовой щели до 7 мм при стимуляции и до 2 мм в пассивном состоянии [28].

В результате исследования у 5 больных удалось добиться восстановления подвижности одной голосовой складки и сохранения удовлетворительного голоса. Деканюляцию выполняли после 2 мес привычного образа жизни при закрытой трахеостоме и достаточной объемной скорости воздуха, проходящего через голосовую щель (в отсутствие стимуляции не менее 0,4 л/с в покое; при работающем электростимуляторе не менее 1,5 л/с). Поток воздуха в 0,4 мл/с достаточен, чтобы в случае поломки прибора больной не погиб от асфиксии. В результате исследования 3 из 7 пациентов были деканюлированы. 1 больной с удовлетворительным движением ЗПМ не был деканюлирован вследствие прогрессирования рака щитовидной железы. У двоих пациентов через 6 и 30 мес от начала эксперимента развилась коррозия электрода, что нарушило нормальную работу стимулятора и не позволило убрать трахеостому. Авторы отмечают, что изготовление электрода из более инертного материала, например платино-иридиевого, позволило бы избежать проблем с коррозией. Безусловным недостатком методики было отсутствие синхронизации с дыханием — стимулятор подавал в среднем 10 последовательностей импульсов в минуту, что соответствует частоте дыхания при среднем уровне физической активности. За исключением единичного случая у всех пациентов при глотании или речи поданный стимул подавлялся, что является очень важной находкой, так как указывает на возможность координации недыхательных функций гортани [29].

Из-за отсутствия устойчивых к коррозии электродов продолжить клинические исследования не удалось. Команда доктора D. Zealar вновь обратилась к исследованиям на животных с использованием электростимуляторов нового поколения Genesis XP; ANS, Inc., Plano, TX, предназначенных для глубокой стимуляции головного мозга [30]. Электроды меньшего размера улучшили механическую совместимость с ЗПМ и сделали возможной стимуляцию обеих ее половин. Двусторонняя стимуляция ЗПМ оказалась эффективной у собак как в случае острой, так и хронической денервации гортани. Кроме того, исследователями проведена оценка влияния стимуляции на процесс реиннервации гортани, производившейся путем сшивания рассеченных возвратных гортанных нервов. Объективный контроль за эффективностью использования методики осуществляли с помощью стробоскопии, тредмил-теста и рентгеноскопии при глотании животным бариевой взвеси. В ходе эксперимента был выявлен более интенсивный процесс реиннервации гортани в случае проведения стимулирующей терапии, что перекликается с результатами M. Broniatowski, который указывает на ускоренный темп регенерации нервов у экспериментальных животных, которым после хирургической реиннервации проводилась электростимуляция [24]. Наибольшая сила тока (величина импульса) требовалась для получения пикового ответа в периоде денервации (до 40 дней), затем величина сигнала, требуемого для максимального открытия складок, стала резко падать и стабилизировалась после 100—150 дней. В случае возникновения синкинезии стимуляция ЗПМ позволяла добиваться достаточной ширины голосовой щели как в покое, так и при физических нагрузках. В то же время при глотании сила ЗПМ оказывалась недостаточной для разведения голосовых складок, и аспирация не наступала. Таким образом, если после повреждения ВГН у больного возникнет спонтанная реиннервация гортани с развитием синкинезии, она все равно не будет ухудшать качество жизни пациентов и будет преодолена с помощью электростимуляции [31].

За последние 10 лет с целью создать оптимальную, наименее подверженную коррозии, но при этом механически прочную модель электростимулятора в испытаниях на животных были опробованы различные материалы [32]. Например, электроды от кохлеарных имплантов, использованные в некоторых экспериментах, хорошо зарекомендовали себя со стороны антикоррозионности, но при этом ломались от движений гортани [33]. Одним из самых инновационных решений этой проблемы являются графеновые электроды, состоящие из монослоя углеродных атомов, которые, однако, за счет трудоемкости изготовления и высокой стоимости остаются лишь научным прототипом [34].

Разработаны методики нейро-мышечной навигации с целью определения «горячих точек» (мест, стимуляция которых приводит к отведению голосовой складки) для оптимальной имплантации электрода в отводящую ветвь ВГН, а также для минимально-инвазивной имплантации электродов в область ЗПМ чресчерпаловидным доступом с использованием интродьюсеров, подобных тем, что применяют для катетеризации вен [13]. Самые современные разработки касаются создания ультраминиатюрных электродов с рассасывающимися системами доставки и беспроводной передачей сигнала [35].

Большая подготовительная работа, проведенная с момента окончания клинического исследования D. Zealear, позволила команде А. Mueller в 2012—2014 гг. провести первое проспективное исследование на людях с двусторонним нарушением подвижности голосовых складок [36]. У 7 из 9 пациентов, завершивших исследование, удалось достигнуть удовлетворительных результатов. Результаты оценивались с помощью измерения пиковых скоростей вдоха и выдоха, выносливости в ходе 6-минутного нагрузочного теста, эндоскопической оценки качества глотания и субъективной оценки голоса и качества жизни. Двое участвовавших пациентов нуждались в трахеостоме до исследования и были деканюлированы в течение полугода после установки электростимулятора. Примечательно, что в ходе исследования проводилась электростимуляция только одной из ЗПМ, и уже на 15-й день после имплантации было получено объективное улучшение дыхательной функции. Задержку в повышении выносливости исследователи связывают с необходимостью привыкания пациентов к системе стимулятора, которая в целом по результатам исследования была оценена как безопасная и эффективная.

Таким образом, можно предположить, что в будущем электростимуляторы для восстановления моторной функции гортани будут устанавливаться как интраоперационно (если проводимая операция заведомо сопряжена с двусторонним повреждением ВГН или двустороннее поражение ВГН диагностировано в ходе мониторирования), так и с целью восстановления естественного дыхания и деканюляции. Операции же, направленные на расширение просвета гортани, будут представлять лишь исторический интерес ввиду своей нефизиологичности.

К настоящему времени проделан огромный путь от смелой идеи восстановления функции гортани с помощью стимулятора к практическому ее воплощению у небольшой группы пациентов. Как и всякая методика, находящаяся на этапе клинической апробации, использование электростимуляторов гортани имеет свои потенциальные достоинства и ограничения. Мгновенный и гарантированный эффект, в идеале достигаемый с помощью метода, безусловно предпочтителен долгому реабилитационному периоду, необходимому при реконструктивных микрохирургических вмешательствах на гортанных нервах. Тем не менее зависимость от надежности и долговечности прибора, как и сам факт имплантации инородного тела, являются существенными недостатками метода. Разумно предположить, что золотая середина находится в комбинации двух технологий — сшивание собственных нервов выстраивает физиологичную систему, не зависящую от расходных материалов и застрахованную от поломки, а имплантированный электростимулятор создает благоприятные условия для реабилитации и восстанавливает функциональность сразу после операции. Если же травма случилась в отдаленном периоде, то методика окажется эффективной только у лиц с синкинетической реиннервацией. Тот факт, что синкинезия является необходимым условием для успешной реабилитации пациента с помощью электростимуляции, еще больше убеждает нас, что именно сочетание двух методик ведет к созданию идеальной технологии восстановления функции гортани. Сочетанное применение микрохирургической пластики нервов и электростимуляции в ранние сроки от момента их повреждения необходимо, чтобы помочь максимальному числу больных.

Резолюция XVI Конгресса оториноларингологов «Наука и практика в оториноларингологии» (14—15 ноября 2017 г.)

В работе XVI Российского конгресса оториноларингологов приняли участие более 500 врачей из различных регионов страны. Обсуждены актуальные проблемы научной и практической оториноларингологии.

В докладах участников Конгресса представлены о результаты деятельности научно-исследовательских институтов, кафедр оториноларингологии медицинских вузов, специализированных учреждений практического здравоохранения. Значительное количество выступлений участников посвящено совершенствованию организационных основ оказания специализированной ЛОР-помощи населению, разработке и результатам внедрения в практику современных методов диагностики наиболее распространенных заболеваний ЛОР-органов, всестороннему изучению эффективности новых методов фармакотерапии и хирургического лечения патологии верхних дыхательных путей и органа слуха. На пленарных заседаниях, симпозиумах, мастер-классе и в прениях выступили с докладами более 50 человек, которые отметили высокий уровень проведения Конгресса.

Подчеркнуто приоритетное значение в современных условиях темпов и масштабов внедрения новейших достижений науки в повседневную деятельность учреждений практического здравоохранения.

Учитывая значимость обсуждаемых вопросов, участники Конгресса рекомендуют:

1. Осуществлять тесное научное сотрудничество и координацию деятельности коллективов научных и практических учреждений по развитию приоритетных направлений специальности.

2. Постоянно повышать эффективность деятельности амбулаторно-поликлинического звена ЛОР-службы за счет расширения объемов диагностического обследования больных, применения своевременных современных консервативных и хирургических методов лечения, что будет способствовать предупреждению хронизации воспалительных заболеваний ЛОР-органов и позволит сократить необоснованное направление пациентов на стационарное лечение.

3. Шире использовать возможности современной функциональной хирургии органа слуха, носа и околоносовых пазух, гортани с целью повышения эффективности лечения воспалительной и невоспалительной патологии ЛОР-органов и послеоперационной реабилитации пациентов.

4. Совершенствовать положительный опыт подготовки оториноларингологов в 2-летней ординатуре на кафедрах медицинских вузов; шире использовать возможности межкафедрального обмена опытом этой работы, выступлений ведущих ученых с лекциями по актуальным вопросам специальности на ежемесячных заседаниях Московского альянса (общества) оториноларингологов, тематических научно-практических конференциях.

5. Обратить внимание профильных подразделений Минздрава РФ на необходимость скорейшего урегулирования вопросов, связанных с непосредственным участием сотрудников клинических кафедр — профессоров, доцентов, ассистентов в лечебно-консультативной работе базовых лечебно-профилактических учреждений. Отстранение опытных клиницистов от непосредственного участия в лечебном процессе крайне отрицательно сказывается на эффективности лечения больных, внедрении в практику новых диагностических и лечебных технологий, нарушает базовые принципы обучения студентов «у постели больного», которые, наряду с виртуальными методами, составляют основу освоения клинических дисциплин в медицинском вузе.

6. Положительно оценить деятельность редколлегии журнала «Вестник оториноларингологии» и отметить необходимость повышения качества материалов, публикуемых в разделах оригинальных научных статей и наблюдений из практики, шире освещать деятельность видных представителей специальности и достижения профильных учреждений — научно-исследовательских институтов и центров, кафедральных коллективов, отечественных и зарубежных ученых-оториноларингологов.

7. Опубликовать материалы Конгресса отдельным сборником в приложении к журналу «Вестник оториноларингологии».

Председатель Оргкомитета

XVI Конгресса оториноларингологов

заслуженный деятель науки РФ, член-корр. РАН

проф. В.Т. Пальчун

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1Примечательно, что с конца 1920 годов как в западном, так и в советском обществе активно стала разрабатываться идея о возможности радикального улучшения физических и умственных способностей человечества благодаря внедрению новых медицинских технологий, основанных в том числе и на успехах электрофизиологии. В настоящее время это философское течение известно под названием трансгуманизм, при этом идеология трансгуманизма оказывает сильнейшее влияние на развитие биологии и медицины.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail