способ хирургического лечения стеноза трахеи

Формула изобретения

1. Способ хирургического лечения стеноза трахеи, включающий установку в просвет стенозированного участка дилататора в виде проницаемой цилиндрической пружины из никелида титана, проявляющего эффект памяти формы, и последующее его извлечение, отличающийся тем, что используют дилататор, пружина которого образована переплетением двух встречно намотанных многозаходных ленточных спиралей, имеющих ланцетовидное поперечное сечение со скругленными кромками, извлекая его после прорастания грануляционной ткани в просветы между ленточными элементами, причем извлечение производят путем плавного вытягивания с одновременным срезанием проросшей ткани.

2. Дилататор для хирургического лечения стеноза трахеи, выполненный в виде цилиндрической пружины из никелида титана, проявляющего эффект памяти формы, отличающийся тем, что в нем пружина образована переплетением двух встречно намотанных многозаходных ленточных спиралей, при этом лента спирали имеет ланцетовидное поперечное сечение со скругленными кромками, а величина просветов между витками спирали соответствует удвоенной ширине ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к хирургии и предназначено для восстановления просвета патологически суженного участка трахеи.

Сужение просвета трахеи является одним из распространенных осложнений, возникающих после операций с применением искусственной вентиляции легких. При этом эндоскопические манипуляции в трахее непосредственно травмируют слизистую, а длительное нахождение в просвете трахеи интубационной трубки приводит к развитию пролежней. Кроме вышеуказанных причин, имеют также место случаи бытового травматизма. Нарушение целостности силизистой вызывает рост грануляционной ткани, заполняющей просвет трахеи и затрудняющей дыхание.

Лечение подобного состояния сводится к восстановлению просвета стенозированного участка и, следовательно, обеспечению адекватного дыхания. К основным хирургическим способам лечения стеноза трахеи относятся: а) рассечение рубцовой ткани с помощью ультразвукового скальпеля, б) механическое бужирование по линиям максимального напряжения, в) удаление грануляционной ткани эндоскопическим способом. Главным затруднением является то, что перечисленные операции не являются радикальными, поскольку создают дополнительную травматизацию и, следовательно, возможность рецидива.

В связи с указанными обстоятельствами совершенствование способов лечения постоперационного или посттравматического стеноза трахеи ассоциируется с использованием наименее травматичных средств воздействия.

Известен ряд способов лечения стеноза трахеи, включающих применение механических дилататоров, удерживающих просвет и создающих условия для восстановления слизистой. Прежде всего, следует отметить полную неприменимость жестких дилататоров типа канюль. Они доставляют больному значительный дискомфорт, поскольку поверхность дыхательных путей является рефлексогенной зоной, резко реагирующей на инородное тело. Кроме того, края жесткого дилататора, находясь в зоне постоянной подвижности (повороты головы, глотание, кашель), травмируют участки слизистой за пределами перекрываемого участка, расширяя тем самым область дефекта. В связи с указанными недостатками большое внимание уделяется разработке способов, включающих установку эндопротезов, отвечающих требованиям биологической и механической совместимости.

Известны способы дилатации полых органов, включающие использование в качестве технического средства, восстанавливающего просвет полого органа, устройства в виде цилиндрической пружины той или иной конфигурации, выполненной из эластичного материала. Материалом служит никелид титана, проявляющий эффект памяти формы. Примерами конфигурации служат замкнутая, свернутая в цилиндр зигзагообразная проволочная пружина [1] или цилиндрическая спираль [2] , каждый виток которой образован зигзагообразной пружиной. Эти способы обеспечивают относительно малую травматичность за счет дозированного усилия формовосстановления. Биомеханическая совместимость никелида титана, продвержденная многолетними исследованиями и опытом применения в медицине [3], обеспечивает отсутствие местных и общих реакций, равно как и травмирующих механических напряжений в области контакта с тканями.

Недостатком приведенных способов является низкая эффективность лечения в случае дилатации стенозированной трахеи, поскольку отсутствует препятствие для прорастания грануляционной ткани между элементами пружины. В результате этого первоначально достигаемый эффект дилатации оказывается временным. По мере заполнения просвета трахеи грануляционной тканью устройство в конце концов перестает выполнять заданную функцию, так что приходится прибегать к альтернативе - оперативному лечению.

Иллюстрацией серьезности проблемы прорастания грануляционной ткани в просветы пружины служит известный способ моделирования рубцового стеноза трахеи у подопытных животных [4], при осуществлении которого в просвет трахеи животного через бронхоскоп вводят никелид-титановую пружину, которая в течение 2-3 месяцев приводит к образованию рубцового стеноза.

Наиболее близким к заявляемому является способ хирургического лечения стеноза полого органа, приведенный в [5] и включающий установку впросвет стенозированного участка проницаемой цилиндрической пружины с последующим извлечением. Пружина выполнена из никелида титана, проявляющего эффект памяти формы. Наиболее близкая конфигурация витков пружины использована в [6, п. 2 патентной формулы] . Проницаемость материала обеспечивает сообщение слизистой с атмосферой и предотвращает негативную реакцию тканей, имеющую место в случае использования непроницаемого покрытия.

Недостатки способа заключаются в большой продолжительности активного периода лечения (согласно данным [5], от 2 до 3 месяцев) и в низкой эффективности при лечении стеноза трахеи, что обусловлено повышенной чувствительностью слизистой оболочки к механическому раздражению и контакту с полимерной оболочкой.

Задачами предлагаемого изобретения-способа являются сокращение активного периода и повышение эффективности лечения стеноза трахеи.

Задачами предлагаемого изобретения-устройства являются минимизация травматичности при осуществлении способа и исключение рецидивов.

Для достижения поставленной цели при осуществлении известного способа хирургического лечения стеноза трахеи, включающего установку в просвет стенозированного участка дилататора в виде проницаемой цилиндрической пружины из никелида титана, проявляющего эффект памяти формы, и последующее его извлечение, используют дилататор, пружина которого образована переплетением двух встречно намотанных многозаходных ленточных спиралей, имеющих ланцетовидное поперечное сечение со скругленными кромками, извлекая его после прорастания грануляционной ткани в просветы между ленточными элементами, причем извлечение производят путем плавного вытягивания с одновременным срезанием проросшей ткани.

При осуществлении заявляемого способа применяют дилататор, в котором пружина образована переплетением двух встречно намотанных многозаходных ленточных спиралей, при этом лента спирали имеет ланцетовидное поперечное сечение со скругленными кромками, а величина просветов между витками спирали соответствуют удвоенной ширине ленты.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1. Этапы осуществления способа хирургического лечения стеноза трахеи: 1) установка дилататора в просвет стенозированного участка; 2) прорастание просветов дилататора грануляционной тканью; 3) удаление дилататора со срезанием проросшей ткани.

Фиг.2. Дилататор для хирургического лечения стеноза трахеи.

Заявляемый способ основан на применении поверхностно проницаемого устройства (сочетающего наличие как непроницаемых участков, обеспечивающих его целостность, так и просветов) и на различиях в протекании регенеративных процессов в травмированных тканях, находящихся в различных условиях: с ограничением механической преградой и без ограничения. В условиях неограниченного пространства регенеративный процесс направлен на скорейшее заполнение дефекта быстро растущей грануляционной тканью. В условиях ограничения препятствием рост ткани сопровождается появлением локальных напряжений, в результате которых направленность регенеративного процесса становится дифференцированной по другим признакам. Препятствие, не обладающее механической и физиологической совместимостью, вызывает в области контакта местные реакции и травматизацию, провоцируя тем самым грануляционный процесс. Если же препятствие обладает хорошей физиологической и механической совместимостью, то в области контакта идет формирование нормальных специализированных тканей, в конкретном случае регенерация нормальной слизистой оболочки трахеи. Как известно, никелид титана относится к материалам с наилучшей физиологической и биомеханической совместимостью. Благодаря этому при проведении лечения по заявляемому способу в тех областях контакта просвета трахеи, которые граничат с непроницаемыми участками поверхности дилататора, формируется нормальная слизистая. В то же время в областях, приходящихся на просветы, продолжается неограниченный рост грануляционной ткани. Ключевой момент лечения по заявляемому способу состоит в вытягивании дилататора с одновременным срезанием проросшей грануляционной ткани. После этой манипуляции поверхность трахеи состоит из участков с восстановленной слизистой и участков с остатками грануляционной ткани. Последующий процесс характеризуется конкуренцией в росте здоровой и грануляционной тканей. Здоровая ткань со сформированной капиллярной системой питания обладает лучшим ресурсом регенерации, в результате чего островки срезов, образовавшиеся при удалении дилататора, поглощаются растущей здоровой тканью и поверхность трахеи восстанавливается полностью.

Сокращение активного периода лечения в сравнении с прототипом обусловлено тем, что формирование здоровой слизистой на части поверхности трахеи требует меньше времени, чем на всей ее поверхности. В результате активный период лечения до удаления дилататора сокращается до 2-х недель.

Повышение эффективности лечения обусловлено высокой биосовместимостью никелида титана, обеспечивающей формирование нормальной слизистой на поверхности контакта и последующее быстрое поглощение ею поверхности срезов.

Минимизация травматичности при осуществлении лечения по заявляемому способу обусловлена выбором формы сечения ленты, образующей дилататор. Ланцетовидная форма сечения облегчает срезание островков проросшей грануляционной ткани без вырывания. В то же время скругление кромок исключает травматизацию острыми краями во время нахождения дилататора в трахее.

Исключение рецидивов обусловлено оптимальным, экспериментально подобранным отношением площадей ленточных элементов и просветов, которое должно быть близким к единице и которое обеспечивается, если при изготовлении пружины расстояние между витками соответствует удвоенной ширине ленты. При уменьшении относительной площади просветов формирование здоровой слизистой угнетается из-за ухудшения аэрации и увеличения жесткости устройства; при увеличении относительной площади просветов образующиеся участки здоровой ткани не в состоянии конкурировать в росте с грануляционными образованиями.

Изобретение поясняется чертежами фиг.1, 2. Этапы осуществления хирургического способа лечения стеноза трахеи иллюстрируются с помощью фиг.1, где на позиции 1 изображен момент установки дилататора в просвет трахеи, на позиции 2 - состояние участка трахеи после прорастания грануляционной ткани в просветы дилататора, на позиции 3 - момент извлечения дилататора со срезанными проросшими тканями. На фиг.2 изображен дилататор, применяемый для хирургического лечения стеноза трахеи. Он представляет собой цилиндрическую пружину, образованную переплетением двух встречно намотанных многозаходных ленточных спиралей из никелида титана, обладающего эффектом памяти формы. Сечение ленты выбрано ланцетовидным, со скругленными кромками, а расстояние между витками соответствует удвоенной ширине ленты.

Способ осуществляют следующим образом. Дилататор для облегчения его установки охлаждают до температуры 010^oС, сжимают в радиальном направлении и вводят в просвет трахеи. После отогревания дилататор стремится восстановить первоначальный радиальный размер и оказывает непрерывное дозированное усилие, расширяющее стенозированный участок. В течение активного периода лечения протекают одновременно следующие процессы: 1) расширение просвета под действием усилия формовосстановления; 2) восстановление нормальной слизистой на участках, граничащих с ленточными образующими дилататора; 3) прорастание грануляционной ткани в просветы между ленточными элементами. Последний процесс является нежелательным, но неизбежным. Как указывалось выше, непроницаемый и, следовательно, жесткий дилататор неприемлем в принципе. После формирования под ленточными образующими нормальной слизистой (приблизительно в двухнедельный срок) производят удаление дилататора путем плавного вытягивания с одновременным срезанием проросших в просветы образований грануляционной ткани.

Соотношение величии просветов между витками спиралей и ширины ленточных образующих обеспечивает приблизительное равенство площадей здоровых и срезанных участков. Приблизительность обусловлена тем, что при радиальных и осевых деформациях дилататора, формы и площади просветов меняются.

Ланцетовидная форма сечения ленточных образующих облегчает срезание проросшей в просветы ткани без излишнего натяжения. Закругление кромок предотвращает порезы в течение активного периода лечения. Таким образом, выбор сечения обеспечивает минимизацию травматичности при лечении заявляемым способом.

По окончании активного периода происходит постепенное разрастание здоровых участков слизистой с поглощением островков, оставшихся после срезания грануляционных образований.

Эффективность заявляемого способа и устройства для его осуществления подтверждается клинической практикой.

Клинический пример

Больной М. 1968 г. Р., история болезни 11644. В октябре 1996 г. Получил сочетанную травму, длительное время находился на продленной искусственной вентиляции легких. 01.11.96 наложена трахеостома. В динамике начинает нарастать сужение просвета трахеи в связи с ростом грануляционной ткани. 25.11.96 г. произведено формирование трахеостомы, однако в дальнейшем в связи с продолжающимся стенозом трахеи и развитием дыхательной недостаточности, больной был направлен в отделение опухолей головы и шеи НИИ онкологии Томского научного центра СО РАМН.

Объективно на момент поступления: над яремной вырезкой трахеостома, края последней рубцово изменены, дыхание затруднено. При фиброскопии на 4 см ниже входа в трахеостому имеется циркулярное сужение просвета трахеи за счет грануляционной ткани на протяжении 3 см.

Больному проведено бужирование трахеи с минимальным эффектом.

12.03.97 больному через трахеостому в стенозированный участок просвета трахеи введен дилататор в виде проницаемой цилиндрической пружины, выполненной из никелида титана согласно вышеприведенному описанию. Таким образом было обеспечено адекватное дыхание. Через 2 недели дилататор был извлечен, при этом просветы дилататора были заполнены проросшей грануляционной тканью. При фиброскопии в динамике у больного отмечается появление нежной рубцовой ткани в стенозированном участке трахеи, свежих грануляций не отмечается. Дыхание адекватное.

23.06.97 г. больному выполнена пластика трахеостомы местными тканями. При дальнейшем наблюдении дыхание адекватное через естественные пути. Больной реабилитирован в полной мере.

Источники информации

1. Патент 2033755 РФ, МКИ А 61 В 17/02. Ограничитель просвета полых органов/ Г.Ц. Дамбаев, Л.А. Монасевич и др., опубл. в БИ, 1995, 12.

2. Патент 2063249 РФ, МКИ А 61 М 29/00, А 61 F 2/06. Устройство для дилатации полых органов/ Г.Ц. Дамбаев, Л.А. Монасевич и др., опубл. в БИ, 1996, 19.

3. Медицинские материалы и имплантаты с памятью формы / Гюнтер В.Э., Дамбаев Г.Ц., Сысолятин П.Г. и др. Томск, изд-во Том. ун-та, 1998, 487 с.

4. А. с. 1596373 СССР, МКИ G 09 В 23/28. Способ моделирования рубцового стеноза трахеи / Ж.А. Светышева, С.А. Воронов и др., опубл. в БИ, 1990, 36.

5. Патент 2123298 РФ, МКИ А 61 В 17/02, А 61 В 2/06, А 61 М 29/00. Устройство для дилатации полых органов/ В.Э. Гюнтер, Г.Ц. Дамбаев и др., опубл. в БИ, 1998, 35.

6. Патент 2123809 РФ, МКИ А 61 В 17/02. Устройство для дилатации полых органов/ Г.Ц. Дамбаев, В.Г. Тун и др., опубл. в БИ, 1998, 36.