Transplantacija pluća

Transplantacija pluća je opcija koja spašava život pacijentima s respiratornim zatajenjem, s visokim rizikom od smrti unatoč optimalnoj terapiji lijekovima. Najčešće indikacije su KOPB (kronična opstruktivna plućna bolest), idiopatska plućna fibroza, cistična fibroza, nedostatak alfa1-antitripsina, primarna plućna hipertenzija. Manje uobičajene indikacije su intersticijske bolesti pluća (npr. sarkoidoza), bronhiektazije, kongenitalne srčane mane.

Transplantacija jednog ili dva pluća koristi se s jednakim uspjehom kod većine plućnih bolesti bez zahvaćenosti srca; iznimka su kronične difuzne infekcije (npr. bronhiektazije), kod kojih se preferira transplantacija dva pluća. Transplantacija srce-pluća indicirana je kod Eisenmengerovog sindroma i bilo koje plućne bolesti s teškom ireverzibilnom ventrikularnom disfunkcijom; cor corpulmonale nije indikacija za takvu transplantaciju jer se stanje često ponavlja nakon transplantacije pluća. Transplantacija jednog i dva pluća izvode se jednako često i najmanje osam puta češće od transplantacije srce-pluća.

Relativne kontraindikacije uključuju dob (65 godina za transplantaciju jednog plućnog krila, 60 za transplantaciju oba plućna krila, 55 za transplantaciju srca i pluća), aktivno pušenje, prethodnu torakalnu kirurgiju i, kod nekih pacijenata s cističnom fibrozom i u nekim medicinskim centrima, infekcije pluća uzrokovane rezistentnim sojevima Burkholderia cepacia, što značajno povećava rizik od smrti.

Gotovo sva pluća dobivaju se od moždano mrtvih, srčano aktivnih kadaverskih donora. Rjeđe, ako organi kadaverskog donora nisu prikladni, za transplantaciju se koristi frakcija živog donora (obično kod transplantacije s roditelja na dijete). Donor mora biti mlađi od 65 godina, nikada nije pušio i nema aktivnu plućnu bolest što se dokazuje oksigenacijom (Pa _O2 /Fi _O2 > 250-300 mmHg), plućnom popustljivošću (vršni inspiratorni tlak < 30 cm H2O pri V _T 15 ml/kg i pozitivni ekspiratorni tlak = 5 cm H2O) te normalnim makroskopskim izgledom na bronhoskopiji. Donatori i primatelji moraju biti anatomski (određeno radiografskim pregledom) i/ili fiziološki (ukupni volumen pluća).

Vrijeme upućivanja na transplantaciju treba odrediti čimbenicima kao što su stupanj opstrukcije (FEV1, forsirani ekspiracijski volumen u 1 sekundi, FEV1 - forsirani ekspiracijski volumen < 25-30% predviđenog u bolesnika s KOPB-om, nedostatkom alfa1-antitripsina ili cističnom fibrozom); Pa < 55 mmHg; Pac > 50 mmHg; tlak u desnom atriju > 10 mmHg i vršni sistolički tlak > 50 mmHg za bolesnike s primarnom plućnom hipertenzijom; progresija kliničkih, radiografskih i fizioloških simptoma bolesti.

Transplantacija pluća i dalje ostaje jedno od najmanje razvijenih područja moderne transplantologije. Uspješna provedba transplantacije pluća ovisi o pravilnom odabiru donora i primatelja, ranoj dijagnozi kriza odbacivanja, učinkovitosti imunosupresije i ispravnoj antiinfektivnoj terapiji u postoperativnom razdoblju.

Razvoj terminalne plućne bolesti s uništavanjem plućnog parenhima ili vaskulature jedan je od vodećih uzroka invaliditeta i smrtnosti kod odraslih pacijenata. Razvijeno je nekoliko opcija transplantacije za liječenje terminalne plućne bolesti, svaka sa svojim teorijskim i praktičnim prednostima. To uključuje transplantaciju pluća i transplantaciju srca i pluća. Izbor postupka transplantacije pluća uvelike se temelji na posljedicama ostavljanja nativnog pluća in situ. Na primjer, transplantacija jednog plućnog krila nije indicirana u prisutnosti infekcije ili teškog buloznog emfizema prisutnog u kontralateralnom pluću. Unakrsna infekcija bi inficirala zdravo transplantirano pluće, a teška bulozna bolest u nativnom pluću može dovesti do velikog neusklađenosti perfuzije i ventilacije i pomaka medijastinuma. U takvim slučajevima prednost se daje transplantaciji oba plućna krila. Transplantacija jednog plućnog krila je sasvim izvediva bez kardiopulmonalnog bajpasa i rijetko je komplicirana krvarenjem. Još jedna prednost transplantacije jednog plućnog krila je ta što izvedena bronhijalna anastomoza cijeli sa znatno manje komplikacija u usporedbi s anastomozom jedne dušnice kod dvostruke transplantacije pluća.

Dvostruka transplantacija pluća može dovesti do boljih funkcionalnih ishoda u liječenju plućne hipertenzije u završnoj fazi. Dvostruka transplantacija pluća zahtijeva upotrebu kardiopulmonalnog bajpasa (KPB) s potpunom sistemskom heparinizacijom i opsežnom disekcijom medijastinuma, što dramatično povećava rizik od postoperativne koagulopatije. Bilateralna sekvencijalna transplantacija pluća, koja se nedavno koristi u kliničkoj praksi, može biti alternativa blok transplantaciji dvostrukih pluća, budući da kombinira prednosti korištenja bibronhijalne anastomoze i eliminira potrebu za KPB-om.

Prilikom dijagnosticiranja kronične plućne hipertenzije s zatajenjem desne klijetke, metoda izbora je transplantacija kompleksa srce-pluća. Međutim, ako su funkcionalne sposobnosti srca očuvane, transplantacija izoliranog pluća može biti optimalna za pacijenta s terminalnom plućnom bolešću.

Anatomske i fiziološke značajke dišnog sustava i patofiziološke promjene u terminalnom stadiju parenhimskih bolesti pluća Terminalni stadij parenhimskih bolesti pluća je restriktivne, opstruktivne ili infektivne etiologije. Restriktivne bolesti pluća karakterizira intersticijska fibroza s gubitkom elastičnosti i rastezljivosti pluća. Većina fibrotičnih bolesti je idiopatske prirode (nejasnog podrijetla), ali mogu biti uzrokovane i oštećenjem udisanjem ili imunološkim procesima. Intersticijske bolesti pluća zahvaćaju krvne žile s naknadnom manifestacijom plućne hipertenzije. Bolesti ove kategorije funkcionalno se manifestiraju smanjenjem volumena pluća i difuzijskog kapaciteta uz očuvanu brzinu protoka zraka.

Najčešći uzrok terminalne opstruktivne bolesti pluća je emfizem uzrokovan pušenjem, ali postoje i drugi uzroci, uključujući astmu i neke relativno rijetke kongenitalne bolesti. Među njima je nedostatak alfa1-antitripsina povezan s teškim buloznim emfizemom. Kod opstruktivnih bolesti, otpor dišnih putova je znatno povećan, brzina izdisaja je smanjena, rezidualni volumen je znatno povećan, a odnosi ventilacije i perfuzije su poremećeni.

Cistična fibroza i bronhiektazije imaju infektivnu etiologiju terminalnog stadija plućnih bolesti. Cistična fibroza uzrokuje opstrukciju perifernih dišnih putova sluzi, kronični bronhitis i bronhiektazije. Osim toga, terminalni stadij plućnih vaskularnih bolesti može biti posljedica primarne plućne hipertenzije, koja je relativno rijetka bolest nepoznate etiologije i očituje se povećanjem PVR-a zbog mišićne hiperplazije plućne arterije i fibroze arteriola malog promjera. Drugi uzrok deformacije plućnog arterijskog korita je kongenitalna srčana mana s Eisenmengerovim sindromom i difuznim arteriovenskim malformacijama.

Glavne indikacije za transplantaciju u terminalnoj fazi bilo koje plućne bolesti su progresivno pogoršanje tolerancije, povećana potreba za kisikom i zadržavanje CO2. Ostali čimbenici koji predodređuju transplantaciju su pojava potrebe za kontinuiranom infuzijskom potporom te manifestacija fizičke i socijalne nesposobnosti.

Hoće li se operacija izvesti ovisi o brzini progresije funkcionalnog oštećenja i sposobnosti desne klijetke da kompenzira progresiju plućne hipertenzije. S obzirom na ograničenu dostupnost donorskih organa, specifične kontraindikacije za transplantaciju pluća uključuju tešku pothranjenost, neuromuskularne bolesti ili ovisnost o ventilatoru (jer je snaga respiratornih mišića ključna za uspješan oporavak); tešku deformaciju prsnog koša ili pleuralnu bolest (što komplicira kirurške zahvate i postoperativnu ventilaciju); te progresiju zatajenja desne klijetke ili ovisnost o glukokortikoidima (jer steroidi otežavaju cijeljenje anastomoziranih dišnih putova).

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

Transplantacija pluća: Preoperativna priprema

Preoperativno testiranje plućne funkcije i kateterizacija desnog srca, odnosi ventilacije/perfuzije te plinovi u arterijskoj krvi vrlo su korisni u predviđanju potencijalnih poteškoća koje se mogu pojaviti tijekom i nakon indukcije. Na primjer, smanjene brzine izdisaja i abnormalno zadržavanje zraka u plućima mogu povećati hipoksemiju i hiperkapniju te dovesti do hemodinamske nestabilnosti tijekom ventilacije maskom i nakon intubacije dušnika. Povišeni PAP može ukazivati na potrebu za kardiopulmonalnim bajpasom (KPB) jer se zatajenje desne klijetke može razviti gotovo iznenada kada se započne ventilacija jednog plućnog krila ili se plućna arterija zašije. Čak i u odsutnosti plućne hipertenzije, u ovim slučajevima preporučuje se veno-venski bypass uređaj jer je izmjena plinova toliko ugrožena. Očito je da je praćenje sistemskog i plućnog arterijskog tlaka ključno kod transplantacije pluća, iako teška dispneja može otežati kateterizaciju unutarnje jugularne vene prije indukcije.

Transplantacija jednog pluća

Postupak transplantacije jednog plućnog krila uključuje pneumonektomiju i implantaciju novog plućnog krila, kao i mobilizaciju omentuma na vaskularnoj peteljci za prijenos u bronhe. Ako su izvorna pluća jednako oštećena i nema dokaza o pleuralnom ožiljku, lijevo plućno krilo se odabire za transplantaciju iz tehničkih razloga: desne plućne vene primatelja su manje dostupne od lijeve, lijevi bronh je duži, a lijevi hemitraks može lakše primiti donorsko pluće koje je veće od primateljevog. Većina kirurga preferira kolaps donorskog pluća tijekom uklanjanja, koristeći bronhoblokatore i endobronhijalne cijevi s dvostrukim lumenom u tu svrhu.

Za indukciju anestezije koristi se tehnika brze intubacije, prednost se daje lijekovima koji nemaju kardiodepresivne i histaminogene učinke (npr. etomidat, vekuronijev bromid). Primjena dinitrogen oksida izbjegava se kod pacijenata s bulama ili povećanim PVR-om, kao i u slučajevima kada je 100% kisika potrebno za održavanje prihvatljive zasićenosti arterijske krvi. Visoke doze opioida, potentni IA u kombinaciji s dugodjelujućim mišićnim relaksansima uspješno se koriste za održavanje anestezije. S početkom ventilacije jednog pluća, u pravilu dolazi do oštrih poremećaja u izmjeni plinova i hemodinamici. Metode za poboljšanje oksigenacije u tim stanjima uključuju primjenu PEEP-a u ovisnom pluću, CPAP-a ili visokofrekventne ventilacije u neovisnom pluću sa šivanjem plućne arterije. Ako se u ovom trenutku PAP naglo poveća, može se razviti zatajenje desne klijetke.

Vazodilatatori i/ili inotropni agensi mogu smanjiti opterećenje desnog srca; ako nisu učinkoviti, treba nastaviti s ventilacijom jednog plućnog krila. Slično tome, ako se hemodinamski parametri ili sistemska arterijska zasićenost pogoršaju klempanjom plućne arterije prije pneumonektomije, možda će biti potrebno koristiti kardiopulmonalni bypass ventilator.

Nakon što se donorsko pluće ponovno perfuzira, ishemijsko razdoblje završava, ali sistemska arterijska zasićenost je obično niska sve dok se graft pravilno ne prozrači. U ovom trenutku može biti potrebna bronhoskopija za uklanjanje sekreta ili krvi iz dišnih putova radi ponovnog uspostavljanja inflacije grafta. Nakon što je bronhijalna anastomoza dovršena, omentum se premješta u prsni koš na netaknutoj vaskularnoj peteljci i omotava se oko bronhijalne anastomoze. Nakon što se prsni koš zatvori, endobronhijalna cijev se zamjenjuje standardnom endotrahealnom cijevkom.

Dvostruka transplantacija pluća

Dvostruka transplantacija pluća najčešće se koristi kod pacijenata s primarnom plućnom hipertenzijom ili cističnom fibrozom. Transplantacija dvostrukog plućnog bloka izvodi se u ležećem položaju i, budući da se oba plućna krila zamjenjuju istovremeno, obvezna je primjena kardiopulmonalnog bypassa. Kardioplegički arest koristi se za izvođenje anastomoza lijevog atrijskog patrljka koji sadrži sva četiri plućna venska otvora. Dišni put je prekinut na razini dušnika, pa se koristi standardni endotrahealni tubus. Budući da je sistemska arterijska opskrba dušnika oštećena, ona je omotana vaskulariziranim omentumom. Opsežna retrokardijalna disekcija često rezultira denervacijom srca, a postoperativno krvarenje je teško kontrolirati. Bilateralna sekvencijalna transplantacija jednog plućnog krila uvedena je za istu kohortu pacijenata kojima je indicirana transplantacija dvostrukog plućnog bloka, ali eliminira potrebu za kardiopulmonalnim bajpasom i trahealnom anastomozom. Relativni nedostatak ove operacije je taj što se kod sekvencijalne implantacije vrijeme ishemije drugog plućnog transplantata značajno produžuje.

Postupak transplantacije pluća

Hladna otopina za očuvanje kristaloida koja sadrži prostaglandine ubrizgava se kroz plućne arterije u pluća. Donorski organi se hlade ledeno hladnom fiziološkom otopinom in situ ili putem kardiopulmonalnog bypassa, a zatim se vade. Daje se profilaktički tretman antibioticima.

Transplantacija jednog plućnog krila zahtijeva posterolateralnu torakotomiju. Nativno plućno krilo se uklanja, a anastomoze se formiraju s odgovarajućim patnjevima bronha, plućnih arterija i plućnih vena donorskog pluća. Bronhijalna anastomoza zahtijeva invaginaciju (umetanje jednog kraja u drugi) ili omatanje omentumom ili perikardijem kako bi se postiglo adekvatno zacjeljivanje. Prednosti su jednostavnija kirurška tehnika, nema potrebe za aparatom za srce-pluća i sistemskim antikoagulansima (obično), točan odabir veličine i prikladnost kontralateralnog plućnog krila istog donora za drugog primatelja. Nedostaci uključuju mogućnost neusklađenosti ventilacije/perfuzije između nativnog i transplantiranog pluća te mogućnost lošeg zacjeljivanja jedne bronhijalne anastomoze.

Dvostruka transplantacija pluća zahtijeva sternotomiju ili prednju transverzalnu torakotomiju; postupak je sličan dvjema uzastopnim transplantacijama jednog pluća. Glavna prednost je potpuno uklanjanje cjelokupnog oštećenog tkiva. Nedostatak je loše cijeljenje trahealne anastomoze.

Transplantacija kompleksa srce-pluća zahtijeva medijalnu sternotomiju s plućno-srčanim bypassom. Formiraju se aortna, desna atrijska i trahealna anastomoza, trahealna anastomoza se formira neposredno iznad mjesta bifurkacije. Glavne prednosti su poboljšana funkcija presatka i pouzdanije cijeljenje trahealne anastomoze, budući da se koronarno-bronhijalne kolaterale nalaze unutar kompleksa srce-pluća. Nedostaci su dugo trajanje operacije i potreba za aparatom za umjetnu cirkulaciju, precizan odabir veličine, korištenje tri donorska organa za jednog pacijenta.

Prije reperfuzije transplantiranog pluća, primateljima se često intravenski daje metilprednizolon. Uobičajeni tijek imunosupresivne terapije uključuje inhibitore kalcineurina (ciklosporin ili takrolimus), inhibitore metabolizma purina (azatioprin ili mikofenolat mofetil) i metilprednizolon. Antitimocitni globulin ili OKTZ daje se profilaktički prva dva tjedna nakon transplantacije. Glukokortikoidi se mogu prekinuti kako bi se omogućilo normalno cijeljenje bronhijalne anastomoze; zamjenjuju se većim dozama drugih lijekova (npr. ciklosporin, azatioprin). Imunosupresivna terapija se nastavlja neograničeno.

Odbacivanje se razvija kod većine pacijenata unatoč imunosupresivnoj terapiji. Simptomi i znakovi slični su u hiperakutnom, akutnom i kroničnom obliku te uključuju vrućicu, dispneju, kašalj, smanjeni SaO2 _, intersticijske infiltrate na radiografiji i smanjenje FEV1 za više od 10-15%. Hiperakutno odbacivanje mora se razlikovati od rane disfunkcije presatka, koja je uzrokovana ishemijskom ozljedom tijekom postupka transplantacije. Dijagnoza se potvrđuje bronhoskopskom transbronhijalnom biopsijom, koja otkriva perivaskularnu limfocitnu infiltraciju malih krvnih žila. Intravenski glukokortikoidi obično su učinkoviti. Liječenje rekurentnih ili refraktornih slučajeva je varijabilno i uključuje visoke doze glukokortikoida, aerosolizirani ciklosporin, antitimocitni globulin i RT-β-glukozu.

Kronično odbacivanje (nakon 1 godine ili više) javlja se u manje od 50% pacijenata i poprima oblik obliterirajućeg bronhiolitisa ili, rjeđe, ateroskleroze. Akutno odbacivanje može povećati rizik od kroničnog odbacivanja. Pacijenti s obliterirajućim bronhiolitisom pokazuju kašalj, dispneju i smanjeni FEV1, sa ili bez fizičkih ili radiografskih dokaza bolesti dišnih putova. U diferencijalnoj dijagnozi mora se isključiti upala pluća. Dijagnoza se postavlja bronhoskopijom i biopsijom. Nijedan tretman nije osobito učinkovit, ali mogu se razmotriti glukokortikoidi, antitimocitni globulin, OCTG, inhalacijski ciklosporin i ponovna transplantacija.

Najčešće kirurške komplikacije su loše cijeljenje trahealnih ili bronhijalnih anastomoza. Manje od 20% primatelja jednog plućnog krila razvija bronhijalnu stenozu, što rezultira dispnejom i opstrukcijom dišnih putova; može se liječiti dilatacijom i postavljanjem stenta. Ostale kirurške komplikacije uključuju promuklost i paralizu dijafragme zbog ponavljajuće ozljede grkljanskog ili freničnog živca; gastrointestinalnu dismotilnost zbog ozljede torakalnog vagusnog živca; i pneumotoraks. Neki pacijenti razvijaju supraventrikularne aritmije, moguće zbog promjena provođenja uzrokovanih šivanjem plućne vene i atrijuma.

Kakva je prognoza za transplantaciju pluća?

Nakon 1 godine, stopa preživljavanja iznosi 70% za pacijente s transplantacijama od živih donora i 77% za transplantacije od umrlih donora. Sveukupno, stopa preživljavanja nakon 5 godina iznosi 45%. Stopa smrtnosti je veća kod pacijenata s primarnom plućnom hipertenzijom, idiopatskom plućnom fibrozom ili sarkoidozom, a niža kod pacijenata s KOPB-om ili nedostatkom alfa1-antitripsina. Stopa smrtnosti je veća kod transplantacija jednog plućnog krila nego kod transplantacija dva plućna krila. Najčešći uzroci smrti unutar 1 mjeseca su primarno zatajenje presatka, ishemija i reperfuzijska ozljeda te infekcije (npr. pneumonija) isključujući citomegalovirus; najčešći uzroci između 1 mjeseca i 1 godine su infekcije, a nakon 1 godine, obliterirajući bronhiolitis. Čimbenici rizika za smrt uključuju neusklađenost citomegalovirusa (donor pozitivan, primatelj negativan), neusklađenost HLA-DR, dijabetes i prethodnu potrebu za mehaničkom ventilacijom ili inotropnom potporom. Recidiv bolesti je rijedak, češći kod pacijenata s intersticijskom bolešću pluća. Tolerancija tjelovježbe je donekle ograničena zbog hiperventilacijskog odgovora. Jednogodišnja stopa preživljavanja nakon transplantacije srca i pluća iznosi 60% za pacijente i transplantate.

Procjena stanja pacijenta nakon transplantacije pluća

Postoperativno liječenje pacijenata nakon izolirane transplantacije pluća uključuje intenzivnu respiratornu potporu i diferencijalnu dijagnostiku između odbacivanja i infekcije pluća, za što se koriste transbronhijalne biopsije izvedene pomoću fleksibilnog bronhoskopa. Rano respiratorno zatajenje može se pojaviti zbog ozljeda očuvanja ili reperfuzije, a karakterizira ga prisutnost izraženog arterioalveolarnog gradijenta kisika, smanjena elastičnost plućnog tkiva (niska plućna podložnost) i prisutnost parenhimskih infiltrata, unatoč niskom tlaku punjenja srca. U tim slučajevima obično se koristi mehanička ventilacija s PEEP-om, ali s obzirom na osobitosti anastomoze novoobnovljenih dišnih putova, tlak udisanja održava se na minimalnim vrijednostima. FiO2 se također održava na najnižim vrijednostima koje omogućuju postizanje dovoljne zasićenosti krvi.

Uz kirurške komplikacije, koje mogu uključivati krvarenje, hemo- i pneumotoraks, ranu disfunkciju presatka i potrebu za produljenom mehaničkom ventilacijom, transplantacija pluća nosi izuzetno visok rizik od infektivnih komplikacija. Pluća su jedinstvena među transplantiranim visceralnim organima po tome što su izravno izložena okolini. Oštećena limfna drenaža, neadekvatna funkcija cilijarnog epitela i prisutnost linije šava preko dišnih putova - ovi i drugi čimbenici povećavaju osjetljivost transplantiranih pluća na infekciju. Tijekom prvog postoperativnog mjeseca, bakterije su najčešći uzrok upale pluća. Nakon tog razdoblja, CMV pneumonitis postaje najčešći. Epizode akutnog odbacivanja nakon transplantacije pluća su česte i teško ih je razlikovati od infekcije samo na temelju kliničkih značajki. Ova je razlika ključna jer kortikosteroidi koji se koriste za liječenje odbacivanja mogu pogoršati upalu pluća i potaknuti generaliziranu sistemsku sepsu. Uzorci tekućine bronhoalveolarnog ispirka ili sputuma dobiveni tijekom bronhoskopije mogu biti korisni u dijagnosticiranju infektivnih etiologija. Transbronhijalna ili otvorena biopsija pluća potrebna je za postavljanje dijagnoze odbacivanja.

Krvarenje je najčešća komplikacija nakon en bloc dvostruke transplantacije pluća, posebno kod pacijenata s pleuralnom bolešću ili Eisenmengerovim sindromom s opsežnim medijastinalnim vaskularnim kolateralima. Frenični, vagusni i rekurentni laringealni živci su u velikom riziku tijekom transplantacije pluća, a njihova ozljeda komplicira proces odvikavanja od mehaničke ventilacije i uspostavljanja adekvatnog spontanog disanja. Primarno zacjeljivanje obično se događa kod većine bronhijalnih anastomoza; vrlo rijetko, bronhijalne fistule dovode do stenoze, koja se može uspješno liječiti silikonskim stentovima i dilatacijama. Nasuprot tome, neuspjesi trahealne anastomoze često dovode do fatalnog medijastinitisa. Obliterirajući bronhiolitis, karakteriziran uništavanjem malih respiratornih bronhiola, opisan je nakon transplantacije srca i pluća.

[ 5 ], [ 6 ]