Ендоскопски процедури за редукция на белодробния обем

Хроничната обструктивна белодробна болест (ХОББ) е заболяване, характеризиращо се с хронична обструкция на дихателните пътища и хиперинфлация. Европейската респираторна асоциация (ERS), Американската торакална асоциация (ATS) и комитетът, ръководещ глобалната стратегия за поведение при ХОББ (GOLD) са публикували детайлизирани ръководства за фармакологично и нефармакологично лечение на това заболяване. През последните години са положени много усилия за изработването на нефармакологични подходи за редуциране на симптомите при пациенти с ХОББ. Три ендоскопски процедури, редуциращи белодробния обем, се оказват обещаващи и са в завършваща фаза на клинични проучвания при пациенти с хетерогенен емфизем. Те включват т. нар. блокиращи устройства (клапи), неблокиращи устройства (спирали) и необратими неблокиращи техники (бронхоскопска термална аблация и полимерна обемредуцираща техника), предизвикващи колапс и ремоделиране на паренхимните участъци с хиперинфлация. При хомогенен емфизем се проучват възможностите за създаване на въздушен байпас, който улеснява изпразването на увредените белодробни участъци при продължително издишване.

Хирургичното лечение на белодробния емфизем – обемредуциращи белодробни резекции (Lung Volume Reduction Surgery – LVRS) и белодробна трансплантация са показани при пациенти с напреднало заболяване. Увредените участъци от белите дробове се резицират, за да се увеличи дихателният капацитет и да се редуцира белодробната хиперинфлация. С възстановяването на нормалното съотношение между белите дробове и гръдната стена намалява блокираният газ, подобрява се еластицитетът, повишава се експираторният поток, което подобрява функцията на гръдния кош и диафрагмата. Клиничен израз на тези промени са намаление на диспнеята, подобряване на еластичния капацитет и подобряване качеството на живот. Ползата от обемредуциращите белодробни резекции се потвърждава от едноцентрови клинични проучвания и от мултицентровото клинично проучване NETT (National Emphysema Treatment Trail), включващо 1218 пациенти от 17 центъра в САЩ. Проучването NETT демонстрира значимо подобрение на белодробната функция, физическата активност и качеството на живот след LVRS. Освен това, обаче, се установява, че LVRS се свързва с различни сърдечни и белодробни усложнения и не е приложима при всички пациенти с напреднал емфизем. Процедурата е свързана със съществен риск. Постоперативната тримесечна смъртност е 5-10%, а нелеталните оперативни усложнения достигат до 60%.

Белодробната трансплантация също подобрява дихателната функция, симптомите, функционалния капацитет и качеството на живот на пациенти с напреднал емфизем, но е възможна само при 2000 пациенти годишно, заради ограничената органна наличност и възможностите за достъп до специализирани центрове за следоперативни грижи. ХОББ е основната индикация за трансплантация при 37% от пациентите, подложени на операция. Едностранната белодробна трансплантация се извършва по-често при напреднала ХОББ, броят на пациентите, подложени на двустранна белодробна трансплантация продължава да расте. Хроничното отхвърляне на трансплантанта остава основен и нерешим проблем, свързан с 50% петгодишна смъртност. По тази причина минимално инвазивните техники се предлагат като метод за редукция на белодробния обем при тези пациенти, избягвайки отворена торакотомия. Съвременните ендоскопски обемредуциращи техники (Endoscopic Lung Volune Reduction –ELVR) са различни и зависят от определената чрез компютърна томография (КТ) морфология на типа емфизем.

За лечение на хетерогенен емфизем се прилагат реверзибилни и нереверзибилни блокиращи техники. За хомогенните емфизематозни изменения се създава байпас между сегментните бронхи и паренхима, за да се осигури издишване на блокирания газ. В настоящия обзор са представени съвременните ендоскопски техники за редукция на белодробния обем. 

Pulmonx Valve

Най-обещаващите са съобщенията за приложение на ендобронхиалните клапи Zephyr (Pulmonx, Inc., Palo Alto, Calif., USA). Представляват ендопосочна клапа от силиконова основа, монтирана в нитинолов стент. Целта на това устройство е да предотврати навлизането на въздух в блокирания сегмент, като в същото време позволява издишването на въздух и евакуация на секретите. Клапата се поставя през работния канал на флексибилния бронхоскоп и е с по-малка резистентност на издишвания въздух от предходните модели. Toma et al публикуват първото пилотно проучване за обемредуциращи ендобронхиални клапи. Поставени са средно по 3,1 клапи на 8 пациенти със среден форсиран експираторен обем за 1 секунда (ФЕО1) от 0,79 l (24% от предвидената стойност). След 4 седмици ФЕО1 нараства с 34%, а средната стойност на дифузионния капацитет на въглеродния окис (DLCO) – с 29%. Колапс на горнодялов бронх е установен при 50% от пациентите, при които и подобряването на белодробната функция е най-значимо. Отбелязаните странични ефекти са ипсилатерален пневмоторакс при двама пациенти и обостряне на болестта при трима. Проучването VENT (Endobronchial Valve Emphysema Paliation Trail) сравнява безопасността и ефективността на Zephyr при хетерогенен емфизем с оптимално медикаментозно лечение, включващо и белодробна рехабилитация. Включени са 321 пациенти, 220 са рандомизирани, а 101 – контролирани. Основната разлика между двете групи е в нарастване на ФЕО1 с 6,8% и на разстоянието при 6-минутния тест с вървене с 5,8% в групата пациенти с ендобронхиални клапи.

Spiration Valve

Ендобронхиалната клапа Spiration (Spiration, Inc., Redmond, Wash., USA) е имплантиращо се устройство, което възпрепятства навлизането на въздушния поток в засегнатите сегменти на емфизематозно променения бял дроб. Еднопосочната клапа е изградена от 6 нитинолови подпори, покрити с полиуретан под формата на чадърче, позволяваща излизането на въздуха навън и упражняваща минимално налягане върху бронхиалната лигавица. В нерандомизирано пилотно проучване при 28 пациенти, проследени в продължение на 6 месеца, е отчетено подобрение на диспнеята и качеството на живот, определени с въпросника St. George Respiratory Questionarie с около 20,8 точки от изходната стойност. Не е отчетено подобрение на функционалните параметри. При 17% от пациентите са установени усложнения – сърдечна аритмия, бронхоспазъм, пневмония и обостряне на ХОББ. Не се съобщава за пневмоторакс като усложнение.

В САЩ са публикувани данните от още две клинични проучвания при пациенти с тежка обструкция, хиперинфлация и доминшращ върхов емфизем, с поставени ендобронхиални клапи Spiration в двата горни лоба. Отчита се клиничен успех при 99,7% от случаите, без данни за миграция или ерозия. Няма отчетена смъртност, свързана с процедурата, а 30-дневната заболеваемост и смъртност са съответно 5,5 и 1,1%. Пневмотораксът е бил най-честото усложнение, свързано с поставянето на клапите.

Обемредуциращите пружини (Lung Volume Reduction Coil) (PneumRx Inc, Mauntain View, Calif, USA) са изработени от нитинолова тел, която се поставя в компресиран вид и след апликацията заема определена форма, водеща до паренхимна компресия. Спиралата се поставя през флексибилен бронхоскоп с помощта на твърд водач в прицелния бронх под флуороскопски контрол. С катетър, който минава покрай водача, се измерва дължината на бронха, като се използва радиографски маркер. Катетърът се издърпва обратно. Спиралата се разгъва и заема съответната форма, като придърпва бронхите и достига до паренхима. Най-често използваните спирали са с дължина 100 и 125 мм. При първото клинично проучване (Herth et al.) са поставени ендобронхиални спирали при 11 пациенти. При 10 от тях процедурата е повторена. Отбелязани са 33 странични ефекта, 42% от които не са свързани с процедурата, а 58% вероятно са свързани. Най-често срещани са диспнея, кашлица, гръдна болка и екзацербация на ХОББ. Не е наблюдаван пневмоторакс. При пациентите с преобладаващ хетерогенен емфизем е отчетено в по-голяма степен подобрение на белодробната функция, дистанцията при 6-минутен тест с разходка и качеството на живот в сравнение с групата с хомогенен емфизем.

Бронхоскопската термална аблация (Bronchoscopic Thermal Vapor Ablation- BTVA) е минимално инвазивна бронхоскопска процедура, целяща да предизвика редукция на белодробния обем при пациенти с хетерогенен емфизем. Чрез система от генератор и катетър, през флексибилен бронхоскоп се впръсква водна пара към емфизематозно променения участък. Апликацията на термална енергия предизвиква остро тъканно увреждане, което индуцира разрастване на съединителна тъкан и колаген и води до редукция на обем.

Първите данни от приложението на термална аблация (Herth at al.) показват приемлива безопасност и потенциална ефективност. Терапевтичен ефект се очаква след 3 до 6 месеца, когато завършва ремоделиращият процес.

Полимерната редукция на белодробния обем (Polymeric Lung Volume Reduction) (Aeris Terapeutics, Inc.,Woburn, Mass., USA) е нова възможност за лечение на напреднал емфизем. PLVR терапията се прилага през флексибилен бронхоскоп и предизвиква физиологична обемна редукция, избягвайки рисковете на оперативната интервенция. Обемната редукция се постига чрез апликация на хидрогелна пяна, която изпълва увредените алвеоли, преминава към тъканите, избутва блокирания газ и предизвиква колапс. Терапевтичен ефект се постига след редукция на участък, водещ до хиперинфлация. Резултатите от мултицентрово клинично проучване са представени на европейския конгрес през 2009 г. Шестмесечното проследяване показва, че процедурата е приемлива и безопасна при пациенти с преобладаващ върхов емфизем. Последващото приложение на PLVR показало по-голямата ефективност при лечението с 20 ml/участък, вместо с предишната доза от 10 ml/участък.

Създаването на байпас на дихателните пътища (Airway Bypass System) (Broncus Technologies, Inc., Mountain View, Calif., USA) е бронхоскопска процедура в процес на проучване за подобряване на белодробната функция при пациенти с хомогенен белодробен емфизем. Извършва се екстраанатомичен обходен път през стената на бронха, който свързва увредения белодробен паренхим с  дихателните пътища. По този начин блокираният газ излиза навън, заобикаляйки колабиралите малки въздухоносни пътища и достига до колатерално вентилираните тъкани. Необходимият за създаване на въздушен байпас набор включва доплер-сонда, трансбронхиална дилатираща игла и стент, освобождаващ медикамент. С доплер-сондата се сканира участък от бронха с липса на кръвоносни съдове, пробива се с иглата, дилатира се и се поставя стента, който позволява на блокирания газ да излезе навън. Стентът е с вътрешен диаметър 3,3 mm, външен диаметър – 5,3 mm и дължина 2 mm, когато е отворен. Той е изработен от закалена стомана, покрит е със силикон, за да не уврежда мукозата. Най-голямото клинично проучване включва 8 пациенти. При проследяване 6 месеца след процедурата, всички пациенти показват намаляване на остатъчния обем средно с 400 мл. Резултатите и опитът от това проучване подтикват към създаване на ново пилотно проучване, включващо 42 центъра с 315 пациенти, набирането на които е приключило през април 2009 г. Първите резултати от т.нар. EASE проучване се очакват към края на 2010 г.

Освен спирането на тютюнопушенето и кислородотерапията, обемредуциращата операция /LVRS/ е единственото лечение, променящо естествения ход на емфизема. Пациентите с доминиращ върхов емфизем, ниска физическа активност и едновременно ФЕО1 и DLCO под 20% от предвиденото, имат най-голяма полза и показват подобрение на симптомите и намаляване на смъртността. Публикуването на окончателните резултати от ELVR проучванията могат да се окажат доста оптимистични за пациентите. Предлага се различно лечение в зависимост от фенотипа на емфизема.

Ендоскопската редукция на белодробния обем е обект на настоящи и бъдещи клинични проучвания. Обобщените резултати и финалната оценка на метода ще покажат клиничната значимост на метода.

Литература:

1. Herth FJF, Eberhardt R, Ernst. A Pilot study of an improved lung volume reduction coil for the treatment of emphysema. Am J Respir Crit Cere Med 2009: 179:A6160.
2. Eberhard R, Heusssel CP, Kreuter M et al. Bronchoscopic lung volume reduction in patients with severe homogeneous lung emphysema: a pilot study: Dtsch Med Wochenschr  2009: 134; 506-510.
3. Toma TP, Hopkinson NS, Hillier J et al. Bronchoscopic olume reduction with valve implants in patients with severe emphysema. Lancet 2003; 361: 931-933.
4. Fessler HF: Collateral ventilation, the bane of bronchoscopic volume reduction. Am J Respir Crit Care Med 2005: 171; 423-424.
5. Van Allen C, Landskogh G, Richter H. Collateral respiration: transfer of air collaterally between pulmonary lobules. J Clin Invest 1931;10: 559-590.
6. Eberhardt R, Herth FJF, Ernst A. A safety and feasibility study of the Chartis system in subjects with heterogeneous emphysema prior to endobronchial lung volume reduction (ELVR). Am J Respir Crit Care Med 2009; 179: A6170.
7. Wood DE: Results of lung volume reduction surgery for emphysema. Chest Surg Clin North Am 2003; 13: 709-726.

8. Griner G, Sternberg AI: National Emphysema Treatment Trial: The major outcomes of lung volume reduction surgery in severe emphysema. Proc Am Thorac Soc 2008; 5: 393-405.