Первая срединная стернотомия в качестве хирургического доступа к сердцу и крупным сосудам была описана в 1897 г. H. Milton [1]. O. Julian и соавт. [2] популяризировали ее в 1957 г. Несмотря на современную тенденцию активного внедрения миниинвазивных технологий в хирургическую практику, полная срединная стернотомия остается основным доступом в большинстве кардиохирургических стационаров мира. По данным Adult Cardiac Surgery Database Общества торакальных хирургов (США), на 217 829 вмешательств на сердце в 2013 г. приходится менее 1% случаев глубокой стернальной раневой инфекции. При этом летальность, по разным источникам литературы, может достигать 50% [3]. Финансовые затраты на лечение пациентов с раневой стернальной инфекцией выше в 2,8 раза [4]. J. Lee и соавт. [5] докладывают о дополнительных расходах 500 000 долл. США на каждый случай лечения стерномедиастинита.

Инфекционные раневые осложнения после срединной стернотомии в литературе обозначают общим термином «медиастинит», хотя инфекционный процесс может быть ограничен поверхностными тканями и необязательно вовлекает средостение (поверхностная стернальная раневая инфекция). Используют и другие термины: «стернальная дигисценция», «стернальная раневая инфекция», «постстернотомная инфекция», «стерномедиастинит».

Опубликовано большое количество проспективных и ретроспективных исследований, посвященных идентификации факторов риска стернальной инфекции. Выявлено более 20 предикторов (табл. 1).

Роль большинства факторов риска остается противоречивой. Так, ожирение, являясь значимым независимым предиктором стерномедиастинита, по результатам большого количества исследований не показало значимой корреляции с раневыми осложнениями в большом ретроспективном исследовании M. Borger и соавт. [10] с выборкой 12 267 пациентов. Ряд исследований освещают предиктивность комбинации факторов риска. Относительный риск развития стерномедиастинита при сочетании сахарного диабета с ожирением составляет 5,0. Билатеральное использование внутренних грудных артерий для коронарного шунтирования у пациентов с сахарным диабетом также значимо повышает риск послеоперационных раневых осложнений [4, 11].

Разработаны шкалы оценки риска стернальной инфекции, однако рутинного практического применения они не нашли [12].

В литературе описаны механизмы, объясняющие появление диастаза между костными фрагментами рассеченной грудины и возникновением раневой инфекции. Одна из теорий свидетельствует о локальном ишемическом остеомиелите как пусковом факторе раневых осложнений. На фоне местных изменений происходит ослабление проволочных швов в зоне измененной кости и появление нестабильности грудины, а затем и расхождение вышележащих мягких тканей, что создает ворота инфекции.

Экспериментальные работы по изучению анатомических особенностей внутренней грудной артерии подтверждают ишемический генез ухудшения консолидации грудины после мобилизации маммарного кондуита [13]. Схожие данные получены и при исследовании послеоперационного кровоснабжения грудины меченными радионуклидом микросферами [14, 15]. Вместе с тем исследование G. Green и соавт. [16] (n=24) с применением интраоперационного лазерного допплеровского мониторинга для измерения стернального кровотока до, во время и после мобилизации внутренних грудных артерий не показало значимой редукции кровотока после забора артерии.

По другой версии, в качестве этиологического фактора выступает неадекватная стернорафия на фоне асимметричной стернотомии [17] или без нее с дальнейшим аналогичным развитием патологического процесса. Рана вторично инфицируется, при этом раневой экссудат дренируется в средостение и перикард, вовлекая последние в воспалительный процесс [18].

Еще одним пусковым механизмом может служить скопление в средостении крови и серозного экссудата, представляющего собой прекрасную питательную среду для микроорганизмов. Скопление жидкости может возникнуть вследствие неадекватного дренирования зоны хирургического вмешательства или посткардиотомного экссудативного перикардита. Проникновение инфекции осуществляется через рану кожи.

Был предложен ряд классификаций раневой стернальной инфекции. Первая классификация опубликована P. Pairolero и P. Arnold в 1984 г. [19]. Критерием послужило время возникновения этого осложнения. Тот же параметр был использован в классификации E. Oakley 1996 г. [20]. В качестве дополнительных критериев автор использовал наличие факторов риска и предшествующего лечения раневой инфекции. В соответствии с критериями Центра по контролю и профилактике заболеваний США раневая инфекция после стернотомии может быть разделена на 3 типа: А) поверхностная, ограниченная кожей и подкожной жировой клетчаткой; В) инфекционный процесс достигает грудины, но не поражает ее; С) полостная или органная, при которой имеет место остеомиелит грудины и/или инфекция средостения. Все указанные выше классификации не описывают существующую анатомию поражения инфекцией, что делает трудным принятие решения о выборе метода лечения.

Впервые применение анатомической локализации в качестве критерия появляется в классификации G. Jones и соавт. [21] в 1997 г. A. Greig и соавт. [22] усовершенствовали ее в 2007 г., разделив послеоперационные раневые осложнения не только по глубине, но и по длине раны (верхняя/нижняя половина грудины). Последняя классификация, предложенная J. Anger и соавт. [23] в 2015 г., по мнению авторов, является полной и объективной. Она представлена в табл. 2.

Периоперационная антибактериальная терапия — стандарт профилактики постстернотомных раневых осложнений в кардиохирургии. В литературе подчеркивается важность не только системной, но и местной интраназальной профилактики у пациентов с выявленным назальным носительством Staphylococcus aureus до операции.

В большинстве случаев постстернотомных инфекционных осложнений раневая флора представлена различными видами стафилококка. Большая часть возбудителей мигрирует из собственной флоры полости носа пациента. 20—30% общей популяции людей являются носителями Staphylococcus aureus, что троекратно увеличивает риск развития у них раневых осложнений, вызванных этим возбудителем. Интраназальное применение мупироцина приводит к деколонизации золотистого стафилококка: метициллинчувствительного — в более чем 90% случаев, метициллинрезистентного — в 45—50% случаев [24, 25].

По данным исследования G. Cimochowski и соавт. [26], периоперационное интраназальное применение мупироцина позволяет значимо сократить частоту развития послеоперационных стернальных раневых осложнений (0,9% против 2,7%; p=0,005). Препарат использовали по следующей схеме: вечером накануне операции, утром в день операции и дважды в день в течение 5 дней ближайшего послеоперационного периода. При этом финансовые затраты на профилактику мупироцином составили 12,47 долл. США на пациента, а средние затраты на лечение одного больного со стерномедиастинитом — 81 018±41,567 долл. США.

К другим мерам профилактики стернальной инфекции относят точно срединную стернотомию, отказ от использования внутренней грудной артерии в качестве шунта у пациентов высокого риска, следует также избегать применения воска и местных гемостатиков, мешающих консолидации грудины и являющихся «ловушками» инфекции, точно сопоставлять половины грудины, соблюдать санитарно-эпидемиологический режим в стационаре.

До настоящего времени единая концепция хирургического лечения стернальной инфекции не выработана. Выбор оптимального способа лечения остается за клиническим подразделением и определяется накопленным практическим опытом. Наряду с развитием кардиохирургии совершенствовалась тактика лечения послеоперационного стерномедиастинита. Современный арсенал включает ряд опциональных методик, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

На этапе становления лечение послеоперационного стерномедиастинита заключалось в хирургической обработке с последующей рестернорафией или заживление раны происходило вторичным натяжением. Открытое ведение раны нередко требовало искусственной вентиляции легких по причине нестабильности грудной клетки. Длительный постельный режим приводил к таким осложнениям, как пневмония, тромбозы и тромбоэмболии, астенизация. При этом летальность достигала 45% [27]. Открытое ведение раны могло привести и к такому грозному осложнению, как разрыв правого желудочка краем грудины нередко с летальным исходом [28, 29].

Важным шагом стало предложение в 1963 г. H. Shumacker и соавт. [30] способа лечения глубокой стернальной инфекции, заключающегося в постоянной ирригации средостения антибиотиком. При этом рестернорафия осуществлялась первично, а в средостение устанавливали систему для промывания и дренирования. E. Grossi и соавт. [31] приводят результаты лечения 77 больных, указывая успех лечения в 90% наблюдений при общей летальности 22%.

H. Deschka и соавт. [32] докладывают о неосложненном течении послеоперационного периода и отсутствии повторных вмешательств у 74% пациентов, леченных этим способом, против 59% в группе, в которой использовали изолированную рестернорафию. По данным W. Merrill и соавт. [33], у 38 (95%) из 40 пациентов выборки раны зажили первичным натяжением после ирригационно-аспирационного дренирования. При этом случаев летального исхода зафиксировано не было.

Закрытая рана и стабильная грудина — бесспорные преимущества этого метода, однако ряд исследователей публикуют данные о высоком уровне рецидивов нагноения [9, 10] и летальности [34]. В качестве причины рецидива раневой инфекции авторы приводят снижение чувствительности бактериальной флоры к антибактериальным препаратам и деваскуляризацию грудной стенки, связанную с забором внутренней грудной артерии для шунтирования коронарных артерий.

Стоит акцентировать внимание на клиническом исследовании (n=159) H. Rodriguez Cetina Biefer и соавт. [35] из Университетского госпиталя Цюриха, продемонстрировавших, что стерильность раневого отделяемого не является обязательной для принятия решения о закрытии раны, поскольку наличие бактериальной обсемененности не влияет на частоту реинфекций в случае глубокой стернальной инфекции.

Альтернативная методика лечения раневой стернальной инфекции основана на закрытом дренировании средостения катетерами Редона без постоянной ирригации. Способ заключается в рестернотомии, хирургической обработке, санации, закрытии раны и множественном дренировании зоны вмешательства тонкими катетерами. Число дренажей (от 2 до 8) коррелирует с размером остаточной полости. Дренажи устанавливают на аспирацию с отрицательным давлением 700 мм рт.ст. Каждый дренаж соединяют с отдельной пластиковой емкостью для контроля количества и качества раневого отделяемого. Посев экссудата производят раз в 3 дня. Дренаж удаляют при наличии двух последовательных стерильных посевов. После удаления последнего дренажа пациентов на 7-дневный период переводят с внутривенной на пероральную антибактериальную терапию. Альтернативной схемой антибиотикотерапии считают внутривенное введение препарата до купирования клинических проявлений инфекции.

Этот метод лечения постстернотомных раневых осложнений был перенят из ортопедической практики, в которой он отлично зарекомендовал себя в лечении остеомиелита трубчатых костей [36]. Дренирование по Редону обеспечивает отток инфицированного раневого отделяемого и уменьшает остаточную раневую полость.

Успешное применение этой стратегии впервые продемонстрировано в 1989 г. Y. Durandy и соавт. [36] и подтверждено более поздними исследованиями.

H. Berg и соавт. [37] сравнивают ирригационно-аспирационное дренирование с редоновским (n=102), приводя данные о большей эффективности последнего. Применение этого метода позволяет добиться первичного заживления ран у 84% пациентов против 48% и снизить госпитальный период до 29±26,0 дня против 42±21,9 дня [37]. По данным представленных в литературе 6 публикаций, посвященных изучению эффективности дренирования средостения по Редону как метода лечения постстернотомного медиастинита, летальность составляет 6,5—34,7%. Большинство случаев летального исхода имело место в результате развития у больного сепсиса и полиорганной недостаточности и не зависело от примененной тактики лечения.

Основное преимущество описанных выше методов лечения — закрытие раны после ее хирургической обработки. Это гарантирует ближайшую послеоперационную стабильность каркаса грудной клетки, создает предпосылки для быстрого отключения пациента от аппарата ИВЛ и его активизации.

Относительно недавней технической инновацией в лечении глубокой стернальной инфекции является способ ведения раны в условиях отрицательного давления (VAC-терапия). Вакуумная система для лечения была разработана в США L. Argenta и M. Morykwas в середине 90-х годов прошлого века. Примерно в тот же временной период схожая система была разработана W. Fleischmann в Европе. Вакуумная система позволяет постоянно удалять экссудат, уменьшать отек и повышать перфузию тканей, поддерживать влажную среду, стимулируя рост грануляций. Последние годы VAC-терапия широко применяется в качестве основной стратегии лечения стерномедиастинита в кардиоторакальной хирургии.

Ретроспективный анализ лечения 192 пациентов с глубокой стернальной инфекцией, выполненный A. Assmann и соавт. [38] в 2011 г., свидетельствовал о значимом уменьшении сроков госпитализации у пациентов, при использовании метода VAC-терапии по сравнению с таковыми после первичной рестернорафии или ирригационно-аспирационного дренирования (45,6±18,5 дня против 55,2±23,6 дня). Однако в 39% наблюдений потребовалась вторичная рестернорафия, в 12% — сложная лоскутная пластика после VAC-терапии.

P. Segers и соавт. [39] также указывают на большую эффективность метода VAC-терапии по сравнению с закрытым дренированием средостения (72% против 41%), также акцентируя внимание на необходимости вторичного хирургического вмешательства у большей части больных.

U. Fuchs и соавт. [40], сравнивая эффективность VAC-терапии и других методов лечения, пришли к выводу о сокращении периода появления стерильных посевов с раневой поверхности и госпитализации. S. Raja и G. Berg [41] публикуют данные об уменьшении временного интервала от момента снятия швов и хирургической обработки до закрытия раны. R. Petzina и соавт. [42] в ретроспективном анализе (n=118) указывают на меньшую летальность при лечении постстернотомного медиастинита методом отрицательного давления по сравнению с таковой при лечении перевязками и хирургической обработкой раны (6% против 25%).

Еще одной стратегией лечения послеоперационного стерномедиастинита является первичное или отсроченное закрытие раневого дефекта васкуляризированными мягкотканными лоскутами. Использование лоскута большой грудной мышцы описано в 1980 г. G. Jones и соавт. [21]. Последующие исследования свидетельствуют о летальности 5,1—8,1% и рецидиве стернальной инфекции 5,1—44% [43, 44]. Другие авторы настаивают на пластике прядью большого сальника, впервые описанной A. Lee и соавт. [45] для закрытия медиастинальных дефектов, или реверсированным лоскутом прямой мышцы живота.

Метаанализ, выполненный в 2011 г. и включивший 16 исследований, освещает результаты пластики мышечным лоскутом и большим сальником [46]. Частота повторных вмешательств по причине некроза лоскута или рецидива инфекции составила 3—18% с уровнем летальности 29%. Хронический болевой синдром встречался у 50% пациентов, грыжа живота — у 5%.

Результаты исследований мио- и оментопластики указывают на относительно высокую послеоперационную выживаемость, хотя отличаются дополнительной хирургической травмой, более интенсивным болевым синдромом, риском появления послеоперационной грыжи.

В литературе встречаются публикации, посвященные закрытию дефектов грудной стенки другим аутологическим материалом (m. tensor fasciae latae, гребень подвздошной кости, малоберцовая кость). Основным недостатком метода является ограниченный объем тканей, что позволяет делать пластику небольших дефектов.

Пластика свободным лоскутом с использованием микрохирургической техники для наложения сосудистого шва в качестве метода лечения послеоперационного стерномедиастинита используется редко.

Официнальные алло- и ксенографты, большинство которых представляют собой децеллюляризированную дерму, также нашли применение в хирургии дефектов грудной стенки. После имплантации этот материал постепенно реваскуляризируется и ремоделируется в собственную ткань. Материал резистентен к инфекции, а также замещается аутогенными клетками даже в зоне воздействия лучевой терапии [47].

Свойства современных синтетических материалов позволяют использовать их для замещения огромных дефектов грудины и реберного каркаса грудной клетки. Применяют титановые пластины, нержавеющие стальные сетки, синтетические полимерные сетки, а также полиметилметакрилат.

Пластичность полиметилметакрилата позволяет легко моделировать имплантаты для замещения дефектов, точно повторяющие контуры нативного каркаса грудной клетки. Реакция отвердевания полиметилметакрилата экзотермическая: температура материала при полимеризации может достигать 60 °C. Имплантат фиксируют с помощью полипропиленовых сеток, располагая последние по типу сэндвича сверху и снизу слоя полиметилметакрилата. Сетку прикрепляют полипропиленовыми узловыми швами [48] к краям тканей дефекта. Возможна ее фиксация к костным структурам шурупами или винтами.

По данным литературы, метод используется с 1972 г., чаще в случае хирургического лечения злокачественных новообразований грудины и ребер.

Несмотря на большое количество официнальных пластических материалов для замещения дефектов грудной стенки, большая часть протезов далека от идеала и не позволяет адекватно закрыть дефект. Возможно, в будущем трехмерные изображения, полученные с помощью предоперационной компьютерной визуализации, будут служить эталоном для изготовления имплантата индивидуальной конфигурации. Технология создания трехмерной модели на 3D-принтере позволит быстро и точно получать необходимый пластический материал. Это максимально персонифицирует хирургический подход к реконструкции дефектов грудной клетки. Применение биоабсорбирующихся материалов позволит свести риск инфицирования к нулю и (что более важно) обеспечит возможность увеличения зоны реконструкции у детей.

Таким образом, проанализированные данные литературы свидетельствуют о том, что, несмотря на значительный прогресс в профилактике и лечении послеоперационного стерномедиастинита, проблема стернальных раневых осложнений актуальна и в современную эру сердечной хирургии. Ввиду отсутствия строгих рекомендаций выбор стратегии лечения этого осложнения остается за хирургом. В качестве инновации в данной области, возможно, стоит рассматривать использование методов тканевой инженерии и клеточной терапии для создания аутогенного пластического материала с целью замещения дефектов тканей при стерномедиастините.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: lednev.p@mail.ru