Трансплантација плућа

Трансплантација плућа је опција која спасава живот пацијентима са респираторном инсуфицијенцијом, са високим ризиком од смрти упркос оптималној терапији лековима. Најчешће индикације су ХОБП (хронична опструктивна болест плућа), идиопатска плућна фиброза, цистична фиброза, недостатак алфа1-антитрипсина, примарна плућна хипертензија. Мање честе индикације су интерстицијалне болести плућа (нпр. саркоидоза), бронхиектазије, конгениталне срчане мане.

Једнострука или двострука трансплантација плућа се користи са једнаким успехом код већине плућних болести без захваћености срца; изузетак су хроничне дифузне инфекције (нпр. бронхиектазије), код којих се преферира двострука трансплантација плућа. Трансплантација срца и плућа је индикована код Ајзенменгеровог синдрома и било које плућне болести са тешком иреверзибилном дисфункцијом комора; плућно сърце није индикација за такву трансплантацију јер се стање често понавља након трансплантације плућа. Једнострука и двострука трансплантација плућа се изводе подједнако често и најмање осам пута чешће од трансплантације срца и плућа.

Релативне контраиндикације укључују старост (65 година за трансплантацију једног плућног крила, 60 за трансплантацију два плућна крила, 55 за трансплантацију срца и плућа), активно пушење, претходну торакалну хирургију и, код неких пацијената са цистичном фиброзом и у неким медицинским центрима, плућне инфекције изазване резистентним сојевима Burkholderia cepacia, што значајно повећава ризик од смрти.

Скоро сва плућа се добијају од донора са кадавера са можданом мртвом срчаном активношћу. Ређе, ако органи донора са кадавера нису погодни, за трансплантацију се користи фракција живог донора (обично код трансплантације са родитеља на дете). Донор мора бити млађи од 65 година, никада није пушио и нема активну плућну болест што се показује оксигенацијом (Pa _O2 /Fi _O2 > 250-300 mmHg), плућном компатибилношћу (вршни инспираторни притисак < 30 cm H2O при V _T 15 ml/kg и позитиван експираторни притисак = 5 cm H2O) и нормалним макроскопским изгледом на бронхоскопији. Донори и примаоци морају бити анатомски (одређени радиографским прегледом) и/или физиолошки (укупна запремина плућа).

Време упућивања на трансплантацију треба да буде одређено факторима као што су степен опструкције (ФЕВ1, форсирани експираторни волумен у 1 секунди, ФЕВ1 - форсирани експираторни волумен < 25-30% од предвиђеног код пацијената са ХОБП, недостатком алфа1-антитрипсина или цистичном фиброзом); Pa < 55 mmHg; Pac > 50 mmHg; притисак у десној преткомори > 10 mmHg и вршни систолни притисак > 50 mmHg за пацијенте са примарном плућном хипертензијом; прогресија клиничких, радиографских и физиолошких симптома болести.

Трансплантација плућа и даље остаје једна од најмање развијених области савремене трансплантологије. Успешна имплементација трансплантације плућа зависи од правилног избора донора и примаоца, ране дијагнозе криза одбацивања, ефикасности имуносупресије и правилне антиинфективне терапије у постоперативном периоду.

Развој терминалне плућне болести са уништењем плућног паренхима или васкулатуре један је од водећих узрока инвалидитета и смртности код одраслих пацијената. Развијено је неколико опција трансплантације за лечење терминалне плућне болести, свака са својим теоријским и практичним предностима. То укључује трансплантацију плућа и трансплантацију срца и плућа. Избор поступка трансплантације плућа углавном се заснива на последицама остављања изворног плућа in situ. На пример, трансплантација једног плућног крила није индикована у присуству инфекције или тешког булозног емфизема присутног у контралатералном плућу. Унакрсна инфекција би инфицирала здраво трансплантирано плуће, а тешка булозна болест у изворном плућу може довести до великог неусклађености перфузије и вентилације и медијастиналног померања. У таквим случајевима, предност се даје трансплантацији оба плућна крила. Трансплантација једног плућног крила је сасвим изводљива без кардиопулмоналне хирургије и ретко је компликована крварењем. Још једна предност трансплантације једног плућног крила је то што изведена бронхијална анастомоза зараста са знатно мање компликација у поређењу са једнотрахеалном анастомозом код двоструке трансплантације плућа.

Двострука трансплантација плућа може довести до бољих функционалних исхода у лечењу плућне хипертензије у завршној фази. Двострука трансплантација плућа захтева употребу кардиопулмоналне хирургије (КПБ) са комплетном системском хепаринизацијом и екстензивном медијастиналном дисекцијом, што драматично повећава ризик од постоперативне коагулопатије. Билатерална секвенцијална трансплантација плућа, која се недавно користи у клиничкој пракси, може бити алтернатива блок трансплантацији двоструких плућа, јер комбинује предности коришћења бибронхијалне анастомозе и елиминише потребу за КПБ.

Приликом дијагностиковања хроничне плућне хипертензије са инсуфицијенцијом десне коморе, метода избора је трансплантација срчано-плућног комплекса. Међутим, ако су функционалне могућности срца очуване, трансплантација изолованог плућног крила може бити оптимална за пацијента са терминалном плућном болешћу.

Анатомске и физиолошке карактеристике респираторног система и патофизиолошке промене у терминалној фази паренхиматозних болести плућа Терминална фаза паренхиматозних болести плућа је рестриктивне, опструктивне или инфективне по својој етиологији. Рестриктивне болести плућа карактерише интерстицијална фиброза са губитком еластичности и растегљивости плућа. Већина фиброзних болести је идиопатске природе (нејасног порекла), али могу бити узроковане и оштећењем инхалацијом или имунолошким процесима. Интерстицијалне болести плућа погађају крвне судове са накнадном манифестацијом плућне хипертензије. Болести ове категорије се функционално манифестују смањењем плућних запремина и дифузионог капацитета уз очувану брзину протока ваздуха.

Најчешћи узрок терминалне опструктивне болести плућа је емфизем изазван пушењем, али постоје и други узроци, укључујући астму и неке релативно ретке конгениталне болести. Међу њима је недостатак алфа1-антитрипсина повезан са тешким булозним емфиземом. Код опструктивних болести, отпор дисајних путева је знатно повећан, брзина издисаја је смањена, резидуална запремина је знатно повећана, а односи вентилације и перфузије су поремећени.

Цистична фиброза и бронхиектазије имају инфективну етиологију терминалне фазе плућних болести. Цистична фиброза изазива опструкцију периферних дисајних путева слузи, хронични бронхитис и бронхиектазије. Поред тога, терминална фаза плућних васкуларних болести може бити последица примарне плућне хипертензије, која је релативно ретка болест непознате етиологије и манифестује се повећањем плућног отежаног ритма (ПВО) услед мишићне хиперплазије плућне артерије и фиброзе артериола малог пречника. Још један узрок деформације плућног артеријског корита је конгенитална срчана болест са Ајзенменгеровим синдромом и дифузним артериовенским малформацијама.

Главне индикације за трансплантацију у терминалној фази било које плућне болести су прогресивно погоршање толеранције, повећана потреба за кисеоником и задржавање CO2. Други фактори који предодређују трансплантацију су појава потребе за континуираном инфузионом подршком и испољавање физичке и социјалне неспособности.

Да ли ће се операција извршити зависи од брзине прогресије функционалног оштећења и способности десне коморе да компензује прогресију плућне хипертензије. С обзиром на ограничену доступност донорских органа, специфичне контраиндикације за трансплантацију плућа укључују тешку малнутрицију, неуромускуларне болести или зависност од вентилатора (јер је снага респираторних мишића кључна за успешан опоравак); тешку деформацију грудног коша или плеуралну болест (што компликује хируршке процедуре и постоперативну вентилацију); и прогресију инсуфицијенције десне коморе или зависност од глукокортикоида (јер је зарастање анастомозираних дисајних путева отежавано стероидима).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Трансплантација плућа: Преоперативна припрема

Преоперативно тестирање плућне функције и катетеризација десног срца, односи вентилације/перфузије и гасови артеријске крви су веома корисни у предвиђању потенцијалних потешкоћа које се могу јавити током и након индукције. На пример, смањене брзине издисаја и абнормално заробљавање ваздуха у плућима могу повећати хипоксемију и хиперкапнију и довести до хемодинамске нестабилности током вентилације маском и након интубације трахеје. Повишен ПАП може указивати на потребу за ЦПБ јер се инсуфицијенција десне коморе може развити готово изненада када се започне вентилација једног плућног крила или се плућна артерија зашије. Чак и у одсуству плућне хипертензије, препоручује се вено-венски бајпас уређај за ове случајеве јер је размена гасова толико угрожена. Очигледно је да је праћење системског и плућног артеријског притиска од виталног значаја код трансплантације плућа, иако тешка диспнеја може отежати катетеризацију унутрашње југуларне вене пре индукције.

Трансплантација једног плућа

Процедура трансплантације једног плућног крила укључује пнеумонектомију и имплантацију новог плућног крила, као и мобилизацију оментума на васкуларној педикули ради преноса у бронхије. Ако су матична плућа подједнако оштећена и нема доказа о плеуралном ожиљавању, лево плућно крило се бира за трансплантацију из техничких разлога: десне плућне вене примаоца су мање доступне од левих, лева бронха је дужа, а леви хемитракс може лакше да прими донорско плућно крило које је веће од примаочевог. Већина хирурга преферира да се донорско плућно крило колабира током вађења, користећи бронхијалне блокаторе и ендобронхијалне цеви са двоструким луменом у ту сврху.

За индукцију анестезије користи се техника брзе интубације, предност се даје лековима који немају кардиодепресивне и хистаминогене ефекте (на пример, етомидат, векуронијум бромид). Употреба динитроген оксида се избегава код пацијената са булама или повећаним ПВР, као и у случајевима када је неопходан 100% кисеоник за одржавање прихватљиве засићености артеријске крви. Високе дозе опиоида, снажни ИА у комбинацији са дугоделујућим мишићним релаксансима успешно се користе за одржавање анестезије. Са почетком вентилације једног плућа, по правилу, јављају се оштри поремећаји у размени гасова и хемодинамици. Методе за побољшање оксигенације у овим стањима укључују употребу ПЕЕП-а у зависном плућу, ЦПАП-а или високофреквентне вентилације у независном плућу са шивењем плућне артерије. Ако се у овом тренутку ПАП нагло повећа, може се развити инсуфицијенција десне коморе.

Вазодилататори и/или инотропни агенси могу смањити оптерећење десног срца; ако су неефикасни, треба наставити вентилацију једног плућног крила. Слично томе, ако се хемодинамски параметри или системска артеријска сатурација погоршају стезањем плућне артерије пре пнеумонектомије, може бити неопходно користити кардиопулмонални бајпас вентилатор.

Када се донорско плуће поново перфузира, исхемијски период се завршава, али системска артеријска сатурација је обично ниска док се калем правилно не вентилише. У овом тренутку, бронхоскопија може бити потребна да би се уклонили секрети или крв из дисајних путева како би се обновила инфлација калема. Када се бронхијална анастомоза заврши, оментум се помера у грудни кош на нетакнутој васкуларној педикули и омотава око бронхијалне анастомозе. Када се грудни кош затвори, ендобронхијална цев се замењује стандардном ендотрахеалном цевчицом.

Двострука трансплантација плућа

Двострука трансплантација плућа се најчешће користи код пацијената са примарном плућном хипертензијом или цистичном фиброзом. Двострука трансплантација плућног блока се изводи у лежећем положају и, пошто се оба плућна крила замењују истовремено, употреба кардиопулмоналног бајпаса је обавезна. Кардиоплегични застој се користи за извођење анастомоза патрљака леве преткоморе који садржи сва четири отвора плућних вена. Ваздухоносни пут је прекинут на нивоу трахеје, па се користи стандардна ендотрахеална цев. Пошто је системско артеријско снабдевање трахеје оштећено, она је обавијена васкуларизованим оментумом. Опсежна ретрокардијална дисекција често доводи до срчане денервације и постоперативно крварење је тешко контролисати. Билатерална секвенцијална трансплантација једног плућног крила је уведена за исту кохорту пацијената којима је индикована трансплантација двоструког плућног блока, али елиминише потребу за кардиопулмоналним бајпасом и трахеалном анастомозом. Релативни недостатак ове операције је што се код секвенцијалне имплантације време исхемије друге трансплантације плућа значајно продужава.

Поступак трансплантације плућа

Хладни раствор за конзервацију кристалоида који садржи простагландине се убризгава кроз плућне артерије у плућа. Донорски органи се хладе ледено хладним физиолошким раствором in situ или путем кардиопулмоналног бајпаса, а затим се уклањају. Даје се профилактичка терапија антибиотицима.

Трансплантација једног плућног крила захтева постеролатералну торакотомију. Нативно плућно крило се уклања, а анастомозе се формирају са одговарајућим патрљцима бронхија, плућних артерија и плућних вена донорског плућа. Бронхијална анастомоза захтева инвагинацију (уметање једног краја у други) или обмотање оментумом или перикардом да би се постигло адекватно зарастање. Предности су једноставнија хируршка техника, нема потребе за апаратом срце-плућа и системским антикоагулансима (обично), прецизан избор величине и погодност контралатералног плућног крила истог донора за другог примаоца. Недостаци укључују могућност неусклађености вентилације/перфузије између нативног и трансплантираног плућа и могућност лошег зарастања једне бронхијалне анастомозе.

Двострука трансплантација плућа захтева стернотомију или предњу трансверзалну торакотомију; поступак је сличан двема узастопним трансплантацијама једног плућа. Главна предност је потпуно уклањање свих оштећених ткива. Мана је лоше зарастање трахеалне анастомозе.

Трансплантација срчано-плућног комплекса захтева медијалну стернотомију са плућно-кардијалним бајпасом. Формирају се аортна, десна преткомора и трахеална анастомоза, трахеална анастомоза се формира непосредно изнад места бифуркације. Главне предности су побољшана функција калема и поузданије зарастање трахеалне анастомозе, пошто се коронарно-бронхијални колатерали налазе унутар срчано-плућног комплекса. Мане су дуго трајање операције и потреба за апаратом за вештачку циркулацију, прецизан избор величине, коришћење три донорска органа за једног пацијента.

Пре реперфузије трансплантираног плућа, примаоцима се често даје интравенски метилпреднизолон. Уобичајени ток имуносупресивне терапије укључује инхибиторе калцинеурина (циклоспорин или такролимус), инхибиторе метаболизма пурина (азатиоприн или микофенолат мофетил) и метилпреднизолон. Антитимоцитни глобулин или ОКТЗ се дају профилактички током прве две недеље након трансплантације. Глукокортикоиди се могу прекинути како би се омогућило нормално зарастање бронхијалне анастомозе; замењују се вишим дозама других лекова (нпр. циклоспорин, азатиоприн). Имуносупресивна терапија се наставља на неодређено време.

Одбацивање се развија код већине пацијената упркос имуносупресивној терапији. Симптоми и знаци су слични код хиперакутног, акутног и хроничног облика и укључују грозницу, диспнеју, кашаљ, смањену SaO2 _, интерстицијалне инфилтрате на рендгенским снимцима и смањење FEV1 за више од 10-15%. Хиперакутно одбацивање се мора разликовати од ране дисфункције графта, која је узрокована исхемијском повредом током поступка трансплантације. Дијагноза се потврђује бронхоскопском трансбронхијалном биопсијом, која открива периваскуларну лимфоцитну инфилтрацију малих крвних судова. Интравенски глукокортикоиди су обично ефикасни. Лечење рекурентних или рефракторних случајева је варијабилно и укључује високе дозе глукокортикоида, аеросолизовани циклоспорин, антитимоцитни глобулин и RT-β-глукозу.

Хронично одбацивање (након 1 године или више) јавља се код мање од 50% пацијената и поприма облик облитерирајућег бронхиолитиса или, ређе, атеросклерозе. Акутно одбацивање може повећати ризик од хроничног одбацивања. Пацијенти са облитеративним бронхиолитисом јављају се са кашљем, диспнејом и смањеним ФЕВ1, са или без физичких или радиографских доказа болести дисајних путева. У диференцијалној дијагнози мора се искључити упала плућа. Дијагноза се поставља бронхоскопијом и биопсијом. Ниједан третман није посебно ефикасан, али се могу размотрити глукокортикоиди, антитимоцитни глобулин, ОЦТГ, инхалациони циклоспорин и ретрансплантација.

Најчешће хируршке компликације су лоше зарастање трахеалних или бронхијалних анастомоза. Мање од 20% прималаца једног плућног крила развија бронхијалну стенозу, што доводи до диспнеје и опструкције дисајних путева; може се лечити дилатацијом и постављањем стента. Остале хируршке компликације укључују промуклост и дијафрагмалну парализу услед рекурентне повреде ларингеалног или френичног живца; гастроинтестинални поремећај покретљивости услед повреде торакалног вагусног живца; и пнеумоторакс. Неки пацијенти развијају суправентрикуларне аритмије, вероватно због промена проводљивости изазваних шивањем плућне вене и атријума.

Каква је прогноза за трансплантацију плућа?

Након 1 године, стопа преживљавања је 70% за пацијенте са трансплантацијама од живих донора и 77% за трансплантације од преминулих донора. Укупно, стопа преживљавања након 5 година је 45%. Стопа смртности је већа код пацијената са примарном плућном хипертензијом, идиопатском плућном фиброзом или саркоидозом, а нижа код пацијената са ХОБП-ом или недостатком алфа1-антитрипсина. Стопа смртности је већа код трансплантација једног плућног крила него код трансплантација два плућна крила. Најчешћи узроци смрти у року од 1 месеца су примарно отказивање графта, исхемија и реперфузиона повреда и инфекције (нпр. упала плућа), искључујући цитомегаловирус; најчешћи узроци између 1 месеца и 1 године су инфекције, а након 1 године, облитеративни бронхиолитис. Фактори ризика за смрт укључују неусклађеност цитомегаловируса (донор позитиван, прималац негативан), неусклађеност HLA-DR, дијабетес и претходну потребу за механичком вентилацијом или инотропном подршком. Рецидив болести је редак, чешћи код пацијената са интерстицијалном болешћу плућа. Толеранција на вежбање је донекле ограничена због хипервентилаторног одговора. Једногодишња стопа преживљавања за трансплантацију срца и плућа је 60% за пацијенте и графтове.

Процена стања пацијента након трансплантације плућа

Постоперативни третман пацијената након изоловане трансплантације плућа обухвата интензивну респираторну подршку и диференцијалну дијагностику између одбацивања и инфекције плућа, за шта се користе трансбронхијалне биопсије изведене помоћу флексибилног бронхоскопа. Рана респираторна инсуфицијенција може се јавити услед повреда очувања или реперфузије и карактерише се присуством израженог артериоалвеоларног градијента кисеоника, смањеном еластичношћу плућног ткива (ниска плућна комплијанса) и присуством паренхиматозних инфилтрата, упркос ниском притиску пуњења срца. У овим случајевима се обично користи механичка вентилација са PEEP-ом, али с обзиром на особености анастомозе новообновљених дисајних путева, притисак удисања се одржава на минималним вредностима. FiO2 се такође одржава на најнижим вредностима које омогућавају добијање довољне засићености крви.

Поред хируршких компликација, које могу укључивати крварење, хемо- и пнеумоторакс, рану дисфункцију графта и потребу за продуженом механичком вентилацијом, трансплантација плућа носи изузетно висок ризик од инфективних компликација. Плућа су јединствена међу трансплантираним висцералним органима по томе што су директно изложена околини. Оштећена лимфна дренажа, неадекватна функција цилијарног епитела и присуство линије шава преко дисајних путева - ови и други фактори повећавају подложност трансплантираних плућа инфекцији. Током првог постоперативног месеца, бактерије су најчешћи узрок упале плућа. Након овог периода, ЦМВ пнеумонитис постаје најчешћи. Епизоде акутног одбацивања након трансплантације плућа су честе и тешко их је разликовати од инфекције само на основу клиничких карактеристика. Ова разлика је од виталног значаја јер кортикостероиди који се користе за лечење одбацивања могу погоршати упалу плућа и подстаћи генерализовану системску сепсу. Течност бронхоалвеоларног лаважа или узорци спутума добијени током бронхоскопије могу бити корисни у дијагностиковању инфективних етиологија. Трансбронхијална или отворена биопсија плућа је неопходна да би се поставила дијагноза одбацивања.

Крварење је најчешћа компликација након ен блок двоструке трансплантације плућа, посебно код пацијената са плеуралном болешћу или Ајзенменгеровим синдромом са екстензивним медијастиналним васкуларним колатералима. Френични, вагусни и рекурентни ларингеални живци су у великом ризику током трансплантације плућа, а њихова повреда компликује процес одвикавања од механичке вентилације и обнављања адекватног спонтаног дисања. Примарно зарастање се обично јавља код већине бронхијалних анастомоза; веома ретко, бронхијалне фистуле доводе до стенозе, која се може успешно лечити силиконским стентовима и дилатацијама. Насупрот томе, неуспеси трахеалне анастомозе често доводе до фаталног медијастинитиса. Облитерирајући бронхиолитис, који се карактерише уништавањем малих респираторних бронхиола, описан је након трансплантације срца и плућа.

[ 5 ], [ 6 ]