Список сокращений

S. aureus — Staphylococcus aureus

C. acnes — Cutibacterium acnes

S. capitis — Staphylococcus capitis

S. hominis — Staphylococcus hominis

S. epidermidis — Streptococcus epidermidis

N. mucosa — Neisseria mucosa

P. aeruginosa — Pseudomonas aeruginosa

P. vulgaris — Proteus vulgaris

P. mirabilis — Proteus mirabilis

M. morganii — Morganella morganii

K. pneumoniae — Klebsiella pneumoniae

K. oxytoca — Klebsiella oxytoca

E. coli — Escherichia coli

S. lugdunensis — Staphylococcus lugdunensis

S. parasanguinis — Streptococcus parasanguinis

E. faecalis — Enterococcus faecalis

B. thetaiotaomicron — Bacteroides thetaiotaomicron

S. oralis — Streptococcus oralis

Введение

В онкологической практике аппаратная реинфузия крови — необходимая составляющая часть хирургического процесса, что определяется значительной склонностью онкологических пациентов к развитию осложнений, связанных с периоперационной кровопотерей [1]. Аппаратная реинфузия является приоритетным методом кровосбережения, позволяющим возмещать кровопотерю аутологичной кровью в объеме, который требует клиническая ситуация, включая массивные кровопотери [2, 3]. Процедура за счет автоматизации процесса способна обеспечить минимальные потери крови пациента при сепарации и обработке в закрытом цикле; экономична по сравнению со стоимостью компонентов донорской крови. Вместе с тем при всех неоспоримых преимуществах аппаратная реинфузия предполагает ряд проблем, создающих для пациента дополнительные риски. Таковым является риск бактериальной контаминации аутологичной крови [3—5].

В течение нескольких десятилетий предпринимаются попытки устранить или, по крайней мере, эффективно снизить степень контаминации аутокрови и тем самым уменьшить риски развития возможных осложнений. С этой целью в настоящее время при проведении процедуры применяется высокая степень отмывки, позволяющая значительно снизить бактериальную контаминацию реинфузата [6]. Использование лейкоцитарных фильтров позволяет удалить лейкоциты из аутологичной крови, а также снижает бактериальную контаминацию [6—8].

Вместе с тем цитологические и бактериологические исследования аутологичной крови с целью определения трансфузиологической безопасности в нейрохирургии показали, что использование лейкоцитарных фильтров не позволяет полностью удалить бактериальные клетки [6, 9]. Подобная проблема описана и встречается после хирургического удаления юношеских ангиофибром основания черепа, при котором практически у всех пациентов была выявлена бактериальная контаминация [10]. Особенностью этих пациентов была высокая частота встречаемости до операции воспалительных изменений в околоносовых пазухах. В исследовании сделана попытка оценить эффективность бактериальной деконтаминации реинфузата при сочетанном использовании двух методов: лейкофильтрации и рентгеновского облучения аутокрови при проведении аппаратной реинфузии крови в условиях операционной у нейрохирургических пациентов.

Материал и методы

В исследование включены 57 взрослых пациентов (24 мужчины и 33 женщины) из различных нейрохирургических отделений ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России (НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко). Средний возраст составил 49±5 лет.

Критерием включения было оперативное лечение основной патологии нейрохирургического профиля с проведением аппаратной реинфузии крови. У всех пациентов, учитывая нозологию, особенности топографии новообразования, данные анамнеза и обследования, до операции прогнозировался высокий риск развития операционной кровопотери. Критерии исключения: тяжелые сопутствующие соматические заболевания в стадии декомпенсации, хронические инфекционные процессы в стадии обострения, онкологические заболевания, не связанные с поражением центральной нервной системы. Аппаратная реинфузия проводилась с использованием комплексной системы восстановления аутологичной крови XTRA («LivaNova», Германия), представляющей прерывисто-поточную систему, обеспечивающую последовательный сбор, сепарацию и отмывку аутологичных эритроцитов. Резервуар системы для сбора крови и двойную отсосную магистраль устанавливали в начале оперативного вмешательства, до хирургического разреза. Для стабилизации крови в резервуаре и магистрали использовали стерильный апирогенный раствор ACD-A (натрия цитрат 2,2%, глюкоза 2,45%, лимонная кислота 0,8%), антикоагулянтный эффект обеспечивался за счет связывания катионов Ca²⁺ (IV плазменный фактор) анионами цитрата, подача антикоагулянта проводилась в соотношении антикоагулянт/кровь 1:5—1:10. Для сепарации и отмывки использовали протокол Popt, рассчитанный на достижение оптимального соотношения между гематокритом, качеством промывки и временем обработки [11—13]. После аппаратной обработки и отмывки к одному из портов гемоконтейнера с собранной аутологичной кровью с соблюдением правил асептики присоединялся фильтр для удаления лейкоцитов (PALL Purecell RC, модель RC2, США), а также тромбоцитов и микроагрегатов из двух доз эритроцитной массы. Лейкофильтрация, направленная на удаление бактерий, имеет сложный многофакторный механизм. Механизмы снижения роста бактерий в отфильтрованной лейкодеплецированной аутологичной крови включают: удаление внутриклеточных бактерий, которые были фагоцитированы (в процессе отмывания и собирания аутологичной крови в гемоконтейнере предполагается экспозиция при температуре окружающей среды), но не убиты; прямую адгезию бактерий к фильтру или адгезию бактерий к иммобилизованным лейкоцитам или активированному комплементу в фильтре; аутологичная кровь фильтровалась в стерильный одноразовый гемоконтейнер, после окончания фильтрации проводилось облучение в камере передвижного рентгеновского аппарата (АРДОК-1, Россия). При размещении гемоконтейнера с фильтрованной аутологичной кровью в камере облучателя время для обеспечения поглощенной дозы в 25—35 Гр составляет 45 мин. Уровень мощности поглощенной дозы составляет: в центре камеры и лотка 0,62 Гр/мин, на верхнем и нижнем уровнях лотка 0,72 Гр/мин, колебание лотка производится с частотой 30—60 циклов в 1 мин на угол до ±15°. На разных этапах процесса проводилась оценка бактериальной контаминации путем микробиологического исследования образцов крови реинфузата (см. рисунок).

Дизайн исследования.

Дизайн исследования

Римскими цифрами обозначены этапы деконтаминации.

Образцы для исследования последовательно брались на этапах: I — из резервуара с фильтром 40 мкм, в процессе сбора крови из операционной раны; II — после сепарации и отмывания крови; III — после проведенной лейкофильтрации; IV — после рентгеновского облучения. Микробиологическое исследование проводилось с помощью автоматического бактериологического анализатора Bac T/ALERT 3D («BioMerieux», США) и флаконов с питательной средой с адсорбентом для выделения аэробных (BacT/ALERT FA Plus) и анаэробных (BacT/ALERT FN Plus) микроорганизмов [14] в лаборатории микробиологии и антибактериальной терапии НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко. Образцы аутологичной крови сопровождались регистрационной картой.

Результаты

Из 57 пациентов, образцы которых были взяты на микробиологическое исследование, у 33 (58%) больных рост микрофлоры не наблюдался ни на одном из этапов обработки аутологичной крови (см. рисунок). У 24 (42%) лиц наблюдался рост бактериальной флоры, по крайней мере, на одном из этапов исследования, при этом неоднородность результатов микробиологического исследования заставила рассматривать их как две условные группы. В 1-ю группу были включены 14 пациентов (58% от 24 пациентов, у которых наблюдалась бактериальная контаминация), посев аутологичной крови в образцах которых дал рост нормальной микрофлоры кожных покровов и волосистой части головы человека. На этапе сбора крови в резервуар без обработки (см. рисунок) у 3 (29%) пациентов из 14 в отобранных пробах определялся рост Streptococcus epidermidis, Staphylococcus capitis, Cutibacterium acnes (табл. 1). На этапе автоматизированной сепарации и отмывки у большинства — 71% (10 из 14) — пациентов в этой группе отмечался рост микрофлоры S. epidermidis, S. capitis, C. acnes, Staphylococcus aureus, Streptococcus oralis. После проведенной лейкофильтрации в 71% (10 из 14) случаев отмечалась положительная динамика: снижение контаминации в виде полного отсутствия или более позднего появления бактериального роста или уменьшения разнообразия микроорганизмов в последующих пробах. После завершения лейкофильтрации и облучения остаточный рост флоры определялся только у 3 пациентов из 14 (21%), т.е. в 79% наблюдений использованная нами сочетанная методика была эффективной. Большинство пациентов в этой группе были оперированы с использованием транскраниального доступа. Отдельно обращали на себя внимание 3 пациента (№4, 6 и 14 в табл. 1), у которых появление бактериального роста было зафиксировано на этапе лейкофильтрации, но отсутствовало на предыдущих этапах. У 2 из этих 3 пациентов бактериальный рост отсутствовал на этапе облучения, у 1 — сохранялся.

Таблица 1. Результаты бактериологического обследования на этапах аппаратной реинфузии крови в 1-й группе пациентов (контаминация нормальной флорой человека)

Примечание. NA — исследование не проводилось по техническим причинам. «—» — нет роста.

Во 2-ю группу вошли 10 (42%) пациентов, у которых по результатам бактериологического исследования не была отмечена положительная динамика ни на одном из этапов обработки крови (табл. 2). Помимо микроорганизмов, представляющих нормальный микробиом кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей человека, таких как S. epidermidis, Staphylococcus hominis, C. acnes, Streptococcus parasanguinis, S. oralis, Neisseria mucosa, в образцах этой группы был обнаружен рост целого ряда микроорганизмов, в норме несвойственных для данных локализаций и/или обладающих более высоким патогенным потенциалом: S. aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Morganella morganii, Klebsiella pneumoniae, Bacteroides thetaiotaomicron, Klebsiella oxytoca и др. В этой группе в 5 (50%) случаях из 10 для удаления новообразования был применен эндоскопический эндоназальный доступ. В других 5 (50%) наблюдениях применялся транскраниальный доступ, но при этом в ходе оперативного вмешательства доступ был расширен до носоглотки и околоносовых пазух. Следует отметить, что ни у одного из пациентов, включенных в исследование, не было зарегистрировано развития интраоперационных или послеоперационных инфекционных осложнений.

Таблица 2. Результаты бактериологического обследования на этапах аппаратной реинфузии крови во 2-й группе пациентов (контаминация условно-патогенной микрофлорой)

Примечание. NA — исследование не проводилось по техническим причинам; РХД — расширение хирургического доступа до пазух.

Обсуждение

Лейкоцитарные фильтры устойчиво вошли в рутинную практику при проведении трансфузий аутологичной крови у онкологических пациентов. Этот метод направлен, прежде всего, на удаление из аутологичной крови лейкоцитов и атипичных клеток, но, как показывает практика, позволяет снизить и бактериальную контаминацию [6, 9]. Альтернативный подход, основанный на облучении аутологичной крови, полученной при проведении аппаратной реинфузии, был предложен E. Hansen и соавт. в середине 90-х гг. [1, 15]. Эффективность облучения была продемонстрирована для компонентов донорской крови, при этом снижение бактериальной нагрузки зависело от дозы облучения [16]. Совместное применение лейкофильтрации и облучения аутологичной крови как самостоятельный метод было предложено еще в 1994 г. и с успехом используется в Университетском госпитале Регенсбурга с 2004 г. В других (примерно в 40) лечебных учреждениях Европы этот метод является общепринятым [1, 4, 15, 17]. Появление передвижных рентгеновских облучателей с минимальными требованиями к условиям эксплуатации сделало применение этого метода доступным в условиях операционного блока, в результате логистический маршрут «пациент — аппаратная реинфузия крови — облучение — пациент» сократился до минимума. Подобных исследований, посвященных применению рентгеновского облучения аутологичной крови в условиях операционной, в доступной литературе нам найти не удалось.

Результаты нашего исследования показывают, что двойная обработка в виде лейкофильтрации и облучения аутологичной крови способствует снижению бактериальной контаминации реинфузата. Показательны результаты в группе пациентов, у которых в образцах аутокрови на этапе сепарации и отмывки был обнаружен рост сапрофитной микрофлоры человека (S. epidermidis, S. capitis, C. acnes, S. aureus, S. oralis) (см. табл. 1). Источником инфицирования, по нашему предположению, являлись волосяные фолликулы, сальные и потовые железы самих пациентов. Каждая последующая фаза очистки приводила к снижению контаминации, при этом отмечалось или полное исчезновение, или замедление бактериального роста одного или нескольких микроорганизмов. На последнем этапе очистки, после лейкофильтрации и облучения, остаточный рост флоры определялся только у 3 (21%) из 14 пациентов. Важно отметить, что большинство пациентов в этой группе были прооперированы с использованием транскраниального хирургического доступа. Отдельного внимания заслуживают больные, у которых рост микрофлоры впервые определился на этапе лейкофильтрации, в то время как образцы, взятые на этапе автоматизированной обработки аутокрови, были стерильны. В рассматриваемых случаях нельзя исключить контаминацию микроорганизмами с рук или одежды персонала, воздуха операционной [18—20]. При этом выявленные микроорганизмы также являются естественной флорой кожных покровов человека. У 2 из этих 3 пациентов пробы, взятые на этапе облучения, вновь были стерильны. Результаты исследования в этой группе больных показали, что применение сочетанной обработки аутологичной крови (лейкофильтрация + облучение) эффективно удаляет микроорганизмы, демонстрируя в большинстве случаев снижение контаминации на каждом последующем этапе. Более тревожные результаты были получены во 2-й группе пациентов, у которых на разных этапах очистки, помимо нормальной микрофлоры, были выявлены микроорганизмы, имеющие более высокий патогенный потенциал (S. aureus, P. aeruginosa, E. faecalis, P. vulgaris, C. acnes и P. mirabilis, M. morganii, K. pneumoniae, B. thetaiotaomicron, K. oxytoca). Перечисленные возбудители могут служить причиной инфекционных осложнений, особенно с иммуносупрессией. Характерные черты этой группы пациентов состояли в следующем. Во-первых, обращала внимание неэффективность использованных методов деконтаминации: степень бактериального загрязнения от этапа к этапу не снижалась. Во-вторых, весьма наглядными для этой группы оказались особенности хирургической тактики. У 5 из 10 пациентов этой группы для удаления новообразования был применен эндоскопический эндоназальный доступ. У оставшихся 5 пациентов применялся транскраниальный хирургический доступ, однако во всех случаях в ходе оперативного вмешательства хирургический доступ был расширен до носоглотки и околоносовых пазух. Мы предполагаем, что источником условно-патогенной флоры в образцах аутологичной крови пациентов 2-й группы являлось ее присутствие в придаточных околоносовых пазухах, что могло быть обусловлено как наличием хронического воспаления, так и бессимптомным носительством. Вместе с тем в проведенном нами исследовании ни в одной из рассмотренных клинических ситуаций не было зарегистрировано инфекционных осложнений в послеоперационном периоде. Согласно данным литературы, контаминация микроорганизмами, относящимися к нормальному микробиому кожи человека, является достаточно распространенным явлением и считается относительно безопасной [8]. В относительно чистой кардиохирургии бактериальная контаминация аутологичной крови могла достигать 81 [21] и 97% [22]. В ортопедической хирургии уровень контаминации составил 65 [23] и 47,8% [24] при проведении аппаратной реинфузии. Выявляемая микрофлора при этом соответствовала нормальному микробиому человека и не вызывала каких-либо клинических осложнений. Многие авторы придерживаются точки зрения, что на развитие инфекционной симптоматики осложнений влияет, прежде всего, не количество, а характер микрофлоры, присутствующей в контаминированных средах [2, 23, 25, 26]. В нашем исследовании естественный микробиом человека обнаруживался именно у пациентов 1-й группы. Ни в одной из рассмотренных клинических ситуаций не было зарегистрировано инфекционных осложнений в послеоперационном периоде. Мы связываем данный факт с применением протокола профилактической антибактериальной терапии, принятой в Центре нейрохирургии: введение антибактериального препарата внутривенно за 1 час до хирургического разреза. Следовательно, можно заключить, что реинфузия контаминированной аутологичной крови в условиях соблюдения протокола антибиотикопрофилактики является безопасной. Другой важный вывод можно сделать при анализе особенностей хирургического доступа во 2-й группе пациентов. Все пациенты, у которых в ходе исследования высевалась патогенная микрофлора, были прооперированы либо с применением эндоскопического эндоназального хирургического доступа, либо с учетом краниофациальной локализации патологического процесса и его распространения в другие отделы, доступ был расширен до носоглотки и околоносовых пазух. Видимо, именно носоглотка и околоносовые пазухи в этих конкретных случаях явились источником контаминации. Таким образом, в случае вовлечения в хирургическое поле носовых путей и/или околоносовых пазух пациент оказывается в зоне риска потенциального инфицирования. Несмотря на отсутствии в литературе свидетельств о развитии сепсиса при контаминации аутологичной крови патогенами, нельзя исключить тем не менее вероятность развития инфекционных осложнений, по крайней мере, у пациентов со сниженной функцией иммунной системы в результате тяжелых онкологических заболеваний или вследствие химиотерапевтического лечения и лучевой терапии.

Вероятно, при планировании оперативных вмешательств с локализацией патологического образования в краниофациальной области, когда нельзя исключать высокую вероятность расширения хирургического доступа до околоносовых пазух и, соответственно, повышения рисков контаминации при проведении аппаратной реинфузии, в этих случаях имеет смысл у данной категории пациентов уделять внимание предоперационной подготовке — отоларингологическому обследованию для исключения воспалительного процесса и проведения лечебных мероприятий при их выявлении.

Заключение

1. Проведение аппаратной реинфузии крови с применением протокола с высокой степенью отмывки не гарантирует трансфузиологической безопасности: адекватная деконтаминация требует применения дополнительных методов. Сочетанное использование лейкофильтрации и облучения аутологичной крови является средством оптимизации процедуры на пути к снижению бактериальной контаминации.

2. Нетипичная для кожных покровов человека микрофлора применяемыми способами деконтаминации удаляется менее эффективно, чем сапрофитная.

3. Целесообразно изучить вопрос о потенциальном риске контаминации аутологичной крови при расширении хирургического доступа до околоносовых пазух.

Участие авторов:

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

Сбор и обработка материала — Кван О.К., Теряева Н.Б., Сухорукова М.В.

Написание текста — Кван О.К.

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

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.