Presaditev pljuč

Presaditev pljuč je rešilna možnost za bolnike z respiratorno odpovedjo, pri katerih obstaja veliko tveganje za smrt kljub optimalni terapiji z zdravili. Najpogostejše indikacije so KOPB (kronična obstruktivna pljučna bolezen), idiopatska pljučna fibroza, cistična fibroza, pomanjkanje alfa1-antitripsina, primarna pljučna hipertenzija. Manj pogoste indikacije so intersticijske pljučne bolezni (npr. sarkoidoza), bronhiektazije, prirojene srčne bolezni.

Enojna ali dvojna presaditev pljuč se z enakim uspehom uporablja pri večini pljučnih bolezni brez srčne prizadetosti; izjema so kronične difuzne okužbe (npr. bronhiektazije), pri katerih je dvojna presaditev pljuč prednostna. Presaditev srca in pljuč je indicirana pri Eisenmengerjevem sindromu in kateri koli pljučni bolezni s hudo ireverzibilno disfunkcijo prekatov; pljučno srce ni indikacija za takšno presaditev, ker se stanje po presaditvi pljuč pogosto ponovi. Enojna in dvojna presaditev pljuč se izvajata enako pogosto in vsaj osemkrat pogosteje kot presaditev srca in pljuč.

Relativne kontraindikacije vključujejo starost (65 let za presaditev enega pljuča, 60 let za presaditev dveh pljuč, 55 let za presaditev srca in pljuč), aktivno kajenje, predhodno operacijo prsnega koša in pri nekaterih bolnikih s cistično fibrozo ter v nekaterih zdravstvenih centrih okužbe pljuč, ki jih povzročajo odporni sevi Burkholderia cepacia, kar znatno poveča tveganje za smrt.

Skoraj vsa pljuča se pridobijo od kadaveričnih darovalcev z možgansko smrtjo in srčno aktivnostjo. Redkeje, če organi kadaveričnih darovalcev niso primerni, se za presaditev uporabi frakcija živega darovalca (običajno pri presaditvi s starša na otroka). Darovalec mora biti mlajši od 65 let, nikoli kaditi in ne sme imeti aktivne pljučne bolezni, kar dokazujejo oksigenacija (Pa _O2 /Fi _O2 > 250–300 mmHg), komplianca pljuč (najvišji inspiracijski tlak < 30 cm H2O pri V _T 15 ml/kg in pozitivni ekspiracijski tlak = 5 cm H2O) ter normalen makroskopski videz pri bronhoskopiji. Darovalci in prejemniki morajo biti anatomsko (določeno z radiografskim pregledom) in/ali fiziološko (skupni pljučni volumen) ustrezni.

Čas napotitve na presaditev je treba določiti na podlagi dejavnikov, kot so stopnja obstrukcije (FEV1, forsirani izdihani volumen v 1 sekundi, FEV1 - forsirani izdihani volumen < 25-30 % predvidenega pri bolnikih s KOPB, pomanjkanjem alfa1-antitripsina ali cistično fibrozo); Pa < 55 mmHg; Pac > 50 mmHg; tlak v desnem atriju > 10 mmHg in najvišji sistolični tlak > 50 mmHg pri bolnikih s primarno pljučno hipertenzijo; napredovanje kliničnih, radiografskih in fizioloških simptomov bolezni.

Presaditev pljuč še vedno ostaja eno najmanj razvitih področij sodobne transplantologije. Uspešna izvedba presaditve pljuč je odvisna od pravilne izbire darovalca in prejemnika, zgodnje diagnoze zavrnitvenih kriz, učinkovitosti imunosupresije in pravilne protiinfekcijske terapije v pooperativnem obdobju.

Razvoj končne pljučne bolezni z uničenjem pljučnega parenhima ali žilja je eden glavnih vzrokov invalidnosti in umrljivosti pri odraslih bolnikih. Za zdravljenje končne pljučne bolezni je bilo razvitih več možnosti presaditve, vsaka s svojimi teoretičnimi in praktičnimi prednostmi. Sem spadajo presaditev pljuč in presaditev srca in pljuč. Izbira postopka presaditve pljuč je v veliki meri odvisna od posledic, če nativna pljuča ostanejo na mestu. Na primer, presaditev enega pljuča ni indicirana v prisotnosti okužbe ali hudega buloznega emfizema v kontralateralnem pljuču. Navzkrižna okužba bi okužila zdrava presajena pljuča, huda bulozna bolezen v nativnem pljuču pa lahko povzroči veliko neskladje med perfuzijo in ventilacijo ter mediastinalni premik. V takih primerih se daje prednost presaditvi obeh pljuč. Presaditev enega pljuča je povsem izvedljiva brez kardiopulmonalnega bata in je redko zapletena zaradi krvavitve. Druga prednost presaditve enega pljuča je, da se izvedena bronhialna anastomoza celi z bistveno manj zapleti v primerjavi z enojno trahealno anastomozo pri dvojni presaditvi pljuč.

Dvojna presaditev pljuč lahko privede do boljših funkcionalnih izidov pri zdravljenju pljučne hipertenzije v končni fazi. Dvojna presaditev pljuč zahteva uporabo kardiopulmonalnega bajkalnega pulmona (KPB) s popolno sistemsko heparinizacijo in obsežno disekcijo mediastinuma, kar oboje dramatično poveča tveganje za pooperativno koagulopatijo. Bilateralna zaporedna presaditev pljuč, ki se v zadnjem času uporablja v klinični praksi, je lahko alternativa blokovni presaditvi dvojnih pljuč, saj združuje prednosti uporabe bibronhialne anastomoze in odpravlja potrebo po KPB.

Pri diagnosticiranju kronične pljučne hipertenzije z odpovedjo desnega prekata je metoda izbire presaditev srčno-pljučnega kompleksa. Če pa so ohranjene funkcionalne zmogljivosti srca, je lahko presaditev izoliranega pljuča optimalna za bolnika s terminalno pljučno boleznijo.

Anatomske in fiziološke značilnosti dihal ter patofiziološke spremembe v terminalni fazi parenhimskih pljučnih bolezni Terminalna faza parenhimskih pljučnih bolezni je po svoji etiologiji restriktivna, obstruktivna ali infekcijska. Za restriktivne pljučne bolezni je značilna intersticijska fibroza z izgubo elastičnosti in raztegljivosti pljuč. Večina fibrotičnih bolezni je idiopatske narave (nejasnega izvora), lahko pa jih povzročijo tudi inhalacijske okvare ali imunski procesi. Intersticijske pljučne bolezni prizadenejo krvne žile s posledično manifestacijo pljučne hipertenzije. Bolezni te kategorije se funkcionalno kažejo z zmanjšanjem pljučnih volumnov in difuzijske kapacitete ob ohranjeni hitrosti pretoka zraka.

Najpogostejši vzrok za končno obstruktivno pljučno bolezen je emfizem, ki ga povzroča kajenje, obstajajo pa tudi drugi vzroki, vključno z astmo in nekaterimi relativno redkimi prirojenimi boleznimi. Med njimi je pomanjkanje alfa1-antitripsina, povezano s hudim buloznim emfizemom. Pri obstruktivnih boleznih se upor dihalnih poti močno poveča, hitrost izdiha se zmanjša, preostali volumen se močno poveča, razmerja med ventilacijo in perfuzijo pa so motena.

Cistična fibroza in bronhiektazije imata infekcijsko etiologijo terminalne faze pljučnih bolezni. Cistična fibroza povzroča obstrukcijo perifernih dihalnih poti s sluzjo, kronični bronhitis in bronhiektazije. Poleg tega je lahko terminalna faza pljučnih žilnih bolezni posledica primarne pljučne hipertenzije, ki je relativno redka bolezen neznane etiologije in se kaže s povečanjem pljučnega žilnega odziva (PVR) zaradi mišične hiperplazije pljučne arterije in fibroze arteriolov majhnega premera. Drug vzrok za deformacijo pljučne arterijske struge je prirojena srčna bolezen z Eisenmengerjevim sindromom in difuznimi arteriovenskimi malformacijami.

Glavne indikacije za presaditev v terminalni fazi katere koli pljučne bolezni so progresivno slabšanje tolerance, povečana potreba po kisiku in zadrževanje CO2. Drugi dejavniki, ki predodločajo presaditev, so pojav potrebe po stalni infuzijski podpori ter manifestacija telesne in socialne nezmožnosti.

Izvedba operacije je odvisna od hitrosti napredovanja funkcionalne okvare in sposobnosti desnega prekata, da kompenzira napredovanje pljučne hipertenzije. Glede na omejeno razpoložljivost darovalskih organov so specifične kontraindikacije za presaditev pljuč huda podhranjenost, živčno-mišična bolezen ali odvisnost od ventilatorja (ker je moč dihalnih mišic ključnega pomena za uspešno okrevanje); huda deformacija prsnega koša ali plevralna bolezen (ki zapleta kirurške posege in pooperativno prezračevanje); ter napredovanje odpovedi desnega prekata ali odvisnost od glukokortikoidov (ker steroidi ovirajo celjenje anastomoziranih dihalnih poti).

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

Presaditev pljuč: predoperativna priprava

Predoperativno testiranje pljučne funkcije in kateterizacija desnega srca, razmerja med ventilacijo in perfuzijo ter plini v arterijski krvi so zelo uporabni pri napovedovanju morebitnih težav, ki se lahko pojavijo med indukcijo in po njej. Na primer, zmanjšan pretok zraka pri izdihu in nenormalno zadrževanje zraka v pljučih lahko povečata hipoksemijo in hiperkapnijo ter povzročita hemodinamsko nestabilnost med ventilacijo z masko in po intubaciji sapnika. Povišan PAP lahko kaže na potrebo po KPB, ker se lahko odpoved desnega prekata razvije skoraj nenadoma, ko se začne ventilacija z enim pljučem ali se pljučna arterija zašije. Tudi če pljučna hipertenzija ni prisotna, je v teh primerih priporočljiva venovenska obvodna naprava, ker je izmenjava plinov tako ogrožena. Očitno je spremljanje sistemskega in pljučnega arterijskega tlaka ključnega pomena pri presaditvi pljuč, čeprav lahko huda dispneja oteži kateterizacijo notranje jugularne vene pred indukcijo.

Presaditev enega pljuča

Postopek presaditve enega samega pljuča vključuje pnevmonektomijo in implantacijo novega pljuča ter mobilizacijo omentuma na žilnem pedikulu za prenos v bronhije. Če so domača pljuča enako poškodovana in ni znakov plevralnega brazgotinjenja, se za presaditev iz tehničnih razlogov izbere levo pljučno krilo: desne pljučne vene prejemnika so manj dostopne kot leve, levi bronhus je daljši in leva hemitraksa lažje sprejme donorsko pljučno krilo, ki je večje od prejemnikovega. Večina kirurgov ima raje, da se donorsko pljučno krilo med odstranitvijo kolabira, pri čemer v ta namen uporabljajo bronhoblokatorje in dvojne endobronhialne cevi.

Za indukcijo anestezije se uporablja tehnika hitre intubacije, prednost imajo zdravila, ki nimajo kardiodepresivnih in histaminogenih učinkov (npr. etomidat, vekuronijev bromid). Uporabi dušikovega oksida se izogibamo pri bolnikih z bulami ali povečanim PVR, pa tudi v primerih, ko je za vzdrževanje sprejemljive nasičenosti arterijske krvi potreben 100-odstotni kisik. Za vzdrževanje anestezije se uspešno uporabljajo visoki odmerki opioidov, močni IA v kombinaciji z dolgodelujočimi mišičnimi relaksanti. Z začetkom ventilacije v enem pljuču se praviloma pojavijo ostre motnje v izmenjavi plinov in hemodinamiki. Metode za izboljšanje oksigenacije v teh pogojih vključujejo uporabo PEEP v odvisnem pljuču, CPAP ali visokofrekvenčno ventilacijo v neodvisnem pljuču s šivanjem pljučne arterije. Če se na tej točki PAP močno poveča, se lahko razvije odpoved desnega prekata.

Vazodilatatorji in/ali inotropna sredstva lahko zmanjšajo obremenitev desnega srca; če niso učinkoviti, je treba nadaljevati z ventilacijo z enim samim pljučem. Podobno je morda potrebna uporaba kardiopulmonalnega obvodnega ventilatorja, če se hemodinamski parametri ali sistemska arterijska nasičenost poslabšajo s klemo pljučne arterije pred pnevmonektomijo.

Ko so donorska pljuča ponovno prekrvavljena, se ishemično obdobje konča, vendar je sistemska arterijska nasičenost običajno nizka, dokler presadek ni ustrezno prezračen. Na tej točki je lahko potrebna bronhoskopija za odstranitev izločkov ali krvi iz dihalnih poti, da se ponovno vzpostavi napihovanje presadka. Ko je bronhialna anastomoza končana, se omentum premakne v prsni koš na nepoškodovanem žilnem pedikulu in ovije okoli bronhialne anastomoze. Ko je prsni koš zaprt, se endobronhialna cev nadomesti s standardno endotrahealno cevjo.

Dvojna presaditev pljuč

Dvojna presaditev pljuč se najpogosteje uporablja pri bolnikih s primarno pljučno hipertenzijo ali cistično fibrozo. Presaditev z dvojnim pljučnim blokom se izvaja v ležečem položaju in ker se obe pljuči zamenjata hkrati, je uporaba kardiopulmonalnega bypassa obvezna. Kardioplegični zastoj se uporablja za izvedbo anastomoz levega atrijskega štorka, ki vsebuje vse štiri pljučne venske odprtine. Dihalna pot je prekinjena na ravni sapnika, zato se uporabi standardni endotrahealni tubus. Ker je sistemska arterijska oskrba sapnika oslabljena, je ovita v vaskulariziran omentum. Obsežna retrokardialna disekcija pogosto povzroči denervacijo srca in pooperativno krvavitev je težko nadzorovati. Za isto kohorto bolnikov, pri katerih je indicirana presaditev z dvojnim pljučnim blokom, je bila uvedena bilateralna zaporedna presaditev enega pljuča, vendar odpravlja potrebo po KPB in trahealni anastomozi. Relativna pomanjkljivost te operacije je, da se pri zaporedni implantaciji ishemični čas drugega pljučnega presadka znatno podaljša.

Postopek presaditve pljuč

Hladna kristaloidna raztopina za konzerviranje, ki vsebuje prostaglandine, se infundira skozi pljučne arterije v pljuča. Darovalski organi se ohladijo z ledeno mrzlo fiziološko raztopino in situ ali s kardiopulmonalnim bypassom in nato odstranijo. Da se profilaktično zdravljenje z antibiotiki.

Presaditev enega samega pljuča zahteva posterolateralno torakotomijo. Odstrani se izvorno pljuče in oblikujejo se anastomoze z ustreznimi štrceljčki bronhijev, pljučnih arterij in pljučnih ven darovalčevih pljuč. Bronhialna anastomoza zahteva invaginacijo (vstavitev enega konca v drugega) ali ovijanje z omentumom ali perikardijem, da se doseže ustrezno celjenje. Prednosti so enostavnejša kirurška tehnika, ni potrebe po aparatu za srce-pljuča in sistemskih antikoagulantih (običajno), natančna izbira velikosti in primernost kontralateralnega pljuča istega darovalca za drugega prejemnika. Slabosti vključujejo možnost neusklajenosti ventilacije/perfuzije med izvornimi in presajenimi pljuči ter možnost slabega celjenja ene same bronhialne anastomoze.

Dvojna presaditev pljuč zahteva sternotomijo ali anteriorno transverzalno torakotomijo; postopek je podoben dvema zaporednima presaditvama enega pljuča. Glavna prednost je popolna odstranitev vsega poškodovanega tkiva. Slabost je slabo celjenje trahealne anastomoze.

Presaditev srčno-pljučnega kompleksa zahteva medialno sternotomijo s pljučno-srčnim bypassom. Oblikujejo se aortna, desna atrijska in trahealna anastomoza, trahealna anastomoza pa se oblikuje tik nad mestom bifurkacije. Glavni prednosti sta izboljšana funkcija presadka in zanesljivejše celjenje trahealne anastomoze, saj se koronarno-bronhialne kolaterale nahajajo znotraj srčno-pljučnega kompleksa. Slabosti so dolgo trajanje operacije in potreba po aparatu za umetni krvni obtok, natančna izbira velikosti, uporaba treh donorskih organov za enega pacienta.

Pred reperfuzijo presajenih pljuč prejemniki pogosto dobijo intravenski metilprednizolon. Običajni potek imunosupresivne terapije vključuje zaviralce kalcinevrina (ciklosporin ali takrolimus), zaviralce presnove purinov (azatioprin ali mikofenolat mofetil) in metilprednizolon. Antitimocitni globulin ali OKTZ se profilaktično daje prva dva tedna po presaditvi. Glukokortikoidi se lahko prekinejo, da se omogoči normalno celjenje bronhialne anastomoze; nadomestijo se z višjimi odmerki drugih zdravil (npr. ciklosporin, azatioprin). Imunosupresivna terapija se nadaljuje za nedoločen čas.

Zavrnitev se pri večini bolnikov razvije kljub imunosupresivni terapiji. Simptomi in znaki so podobni pri hiperakutni, akutni in kronični obliki ter vključujejo vročino, dispnejo, kašelj, zmanjšan SaO2 _, intersticijske infiltrate na rentgenskih slikah in zmanjšanje FEV1 za več kot 10–15 %. Hiperakutno zavrnitev je treba razlikovati od zgodnje disfunkcije presadka, ki jo povzroči ishemična poškodba med postopkom presaditve. Diagnozo potrdimo z bronhoskopsko transbronhialno biopsijo, ki razkrije perivaskularno limfocitno infiltracijo majhnih žil. Intravenski glukokortikoidi so običajno učinkoviti. Zdravljenje ponavljajočih se ali neodzivnih primerov je spremenljivo in vključuje visoke odmerke glukokortikoidov, aerosoliziran ciklosporin, antitimocitni globulin in RT-β-glukozo.

Kronična zavrnitev (po enem letu ali več) se pojavi pri manj kot 50 % bolnikov in se kaže v obliki obliterirajočega bronhiolitisa ali, redkeje, ateroskleroze. Akutna zavrnitev lahko poveča tveganje za kronično zavrnitev. Bolniki z obliterirajočim bronhiolitisom imajo kašelj, dispnejo in zmanjšan FEV1, s fizikalnimi ali radiografskimi dokazi o bolezni dihalnih poti ali brez njih. V diferencialni diagnozi je treba izključiti pljučnico. Diagnoza se postavi z bronhoskopijo in biopsijo. Nobeno zdravljenje ni posebej učinkovito, vendar se lahko razmisli o glukokortikoidih, antitimocitnem globulinu, OCTG, inhalacijskem ciklosporinu in ponovni presaditvi.

Najpogostejši kirurški zapleti so slabo celjenje sapničnih ali bronhialnih anastomoz. Manj kot 20 % prejemnikov enega samega pljuča razvije bronhialno stenozo, ki povzroči dispnejo in obstrukcijo dihalnih poti; to je mogoče zdraviti z dilatacijo in namestitvijo stenta. Drugi kirurški zapleti vključujejo hripavost in paralizo diafragme zaradi ponavljajoče se poškodbe grlnega ali frenčnega živca; gastrointestinalne motnje zaradi poškodbe torakalnega vagusnega živca; in pnevmotoraks. Nekateri bolniki razvijejo supraventrikularne aritmije, verjetno zaradi sprememb prevodnosti, ki jih povzroči šivanje pljučne vene in atrija.

Kakšna je prognoza za presaditev pljuč?

Po enem letu je stopnja preživetja 70 % pri bolnikih s presaditvami od živih darovalcev in 77 % pri presaditvah od umrlih darovalcev. Na splošno je stopnja preživetja po 5 letih 45 %. Stopnja umrljivosti je višja pri bolnikih s primarno pljučno hipertenzijo, idiopatsko pljučno fibrozo ali sarkoidozo in nižja pri bolnikih s KOPB ali pomanjkanjem alfa1-antitripsina. Stopnja umrljivosti je višja pri presaditvah enega pljuča kot pri presaditvah dveh pljuč. Najpogostejši vzroki smrti v enem mesecu so primarna odpoved presadka, ishemija in reperfuzijska poškodba ter okužbe (npr. pljučnica), razen citomegalovirusa; najpogostejši vzroki med 1 mesecem in 1 letom so okužbe, po 1 letu pa obliteracijski bronhiolitis. Dejavniki tveganja za smrt vključujejo neusklajenost citomegalovirusa (pozitiven darovalec, negativen prejemnik), neusklajenost HLA-DR, sladkorno bolezen in predhodno potrebo po mehanski ventilaciji ali inotropni podpori. Ponovitev bolezni je redka, pogostejša pri bolnikih z intersticijsko pljučno boleznijo. Toleranca vadbe je nekoliko omejena zaradi hiperventilacijskega odziva. Enoletna stopnja preživetja po presaditvi srca in pljuč je 60 % za bolnike in presadke.

Ocena bolnikovega stanja po presaditvi pljuč

Postoperativno zdravljenje bolnikov po izolirani presaditvi pljuč vključuje intenzivno respiratorno podporo in diferencialno diagnostiko med zavrnitvijo in pljučno okužbo, za kar se uporabljajo transbronhialne biopsije, opravljene s fleksibilnim bronhoskopom. Zgodnja respiratorna odpoved se lahko pojavi zaradi poškodb zaradi ohranitve ali reperfuzije in je značilna po izrazitem arterioalveolarnem gradientu kisika, zmanjšani elastičnosti pljučnega tkiva (nizka pljučna komplianca) in prisotnosti parenhimskih infiltratov, kljub nizkemu tlaku polnjenja srca. V teh primerih se običajno uporablja mehanska ventilacija s PEEP, vendar se glede na posebnosti anastomoze na novo obnovljenih dihalnih poti vdihovalni tlak vzdržuje na minimalnih vrednostih. Tudi FiO2 se vzdržuje na najnižjih vrednostih, ki omogočajo zadostno nasičenost krvi.

Poleg kirurških zapletov, ki lahko vključujejo krvavitev, hemo- in pnevmotoraks, zgodnjo disfunkcijo presadka in potrebo po dolgotrajni mehanski ventilaciji, presaditev pljuč nosi izjemno veliko tveganje za infekcijske zaplete. Pljuča so med presajenimi visceralnimi organi edinstvena, saj so neposredno izpostavljena okolju. Okvarjena limfna drenaža, neustrezna funkcija ciliarnega epitelija in prisotnost šivalne linije čez dihalne poti – ti in drugi dejavniki povečajo dovzetnost presajenih pljuč za okužbe. V prvem pooperativnem mesecu so bakterije najpogostejši vzrok pljučnice. Po tem obdobju postane najpogostejši pnevmonitis, ki ga povzroča CMV. Epizode akutne zavrnitve po presaditvi pljuč so pogoste in jih je težko ločiti od okužbe samo na podlagi kliničnih značilnosti. To razlikovanje je ključnega pomena, ker lahko kortikosteroidi, ki se uporabljajo za zdravljenje zavrnitve, poslabšajo pljučnico in spodbudijo generalizirano sistemsko sepso. Vzorci bronhoalveolarne lavažne tekočine ali sputuma, pridobljeni med bronhoskopijo, so lahko koristni pri diagnosticiranju infekcijskih etiologij. Za postavitev diagnoze zavrnitve je potrebna transbronhialna ali odprta biopsija pljuč.

Krvavitev je najpogostejši zaplet po dvojni presaditvi pljuč en bloc, zlasti pri bolnikih s plevralno boleznijo ali Eisenmengerjevim sindromom z obsežnimi mediastinalnimi žilnimi kolateralami. Frenični, vagusni in rekurentni laringealni živec so med presaditvijo pljuč zelo ogroženi, njihova poškodba pa otežuje proces odvajanja od mehanske ventilacije in vzpostavitve ustreznega spontanega dihanja. Primarno celjenje običajno nastopi pri večini bronhialnih anastomoz; zelo redko bronhialne fistule vodijo do stenoze, ki jo je mogoče uspešno zdraviti s silikonskimi stenti in dilatacijami. Nasprotno pa odpovedi trahealne anastomoze pogosto vodijo do smrtnega mediastinitisa. Po presaditvi srca in pljuč je bil opisan obliterirajoči bronhiolitis, za katerega je značilno uničenje majhnih respiratornih bronhiolov.

[ 5 ], [ 6 ]