Успешное применение металлических стентов (МS) в сосудистой и билиарной хирургии натолкнуло ученых на мысль применения МS в урологической практике. Впервые металлический стент был имплантирован Milroy в 1988 году при лечении стриктуры уретры. Через некоторое время МS уже широко применялись как метод лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы (ДГПЖ), стриктур уретры, детрузорно-сфинктерной диссенергии. Потом урологи стали применять мочеточниковые стенты как паллиативные вмешательства в конечной стадии злокачественных заболеваний. Применение металлических стентов показало многообещающие результаты, при которых, к сожалению, все же нельзя исключить побочные эффекты - прорастание ткани в просвет стента и рецидив обструкции.
До настоящего времени идет поиск идеального металлического стента из биосовместимого материала, который должен быть рентгенпозитивным, быть резистентным к инкрустации солями, инфекции, миграции, иметь низкую стоимость.
2. Уретральные металлические стенты
Уретра был первой анатомической областью, которая подверглась воздействию стента, который впервые установил Milroy в 1988 году при стриктуре бульбарного отдела уретры после оптической уретротомии.
При лечении рецидивных стриктур уретры применяются 3 основных вида уретральных стентов:
- стенты с саморастягивающимися петлями
- ASI-титановые стенты - у которых основной сплав состоит из титана, а просвет стента удерживают короткие ригидные нити.
- нитиноловые стенты - имеют одну или две гибких части, соединенные между собой стальной нитью.
Требования, предъявляемые к стентам, зависят от назначения стента.
2а. Постоянные стенты
Постоянные стенты должны быть изготовлены из нерассасывающихся биополимеров, т.к. они предназначены по замыслу ученых для предотвращения сдавления уретры рубцовыми тканями, в том числе и после удаления временного стента.
Наиболее изученным из постоянных стентов является сетчатый плетеный металлический стент цилиндрической формы под названием Urolum Wallstent. Он заряжается в сжатом состоянии в одноразовую систему доставки, при установке он распрямляется и фиксируется к стенке уретры, расширяя просвет на месте предварительной дилятированной уретры. Максимальный несокращаемый диаметр стента составляет 14 мм. После установки стент покрывается эпителием, что предотвращает его миграцию.
Постоянные стенты остаются в уретральной стенке и сохраняют внутренний просвет постоянно открытым, что может вызывать неконтролируемое подтекание мочи после опорожнения мочевого пузыря. Эти стенты вызывают прорастание гиперплазированной слизистой оболочки и, как следствие, высокий риск обструкции уретры. Прорастание сетки временного стента происходит под влиянием хронической стимуляции стентом фибробластного фактора роста. Если такая ситуация все же возникает, то выполняется эндоскопическая резекция, переустановка стента или другие вмешательства. Для решения этой проблемы в настоящее время урологи склоняются к применению временных стентов из биоабсорбирующих или термопластичных материалов с памятью формы.
Самый большой опыт в применении постоянных стентов - 12 лет стентом типа Wallstent при стриктуре бульбозного отдела уретры (Hussain M., Greewell T.J., 2004). Этими учеными сделан вывод о том, что установка постоянного стента в бульбозном отделе уретры должна производиться только в том случае, когда есть противопоказания для открытой уретропластики из-за соматической патологии или отказа самого пациента.
Другим постоянным стентом, показавшим хорошие результаты, является стент Ultraflex. Период наблюдения за больными, которым был установлен этот стент, составил 2,5 года.
2б. Временные стенты
Временные стенты устанавливаются на срок от нескольких недель до нескольких месяцев. Они предназначены для эпителизации участка стриктуры после уретротомии, лазерного воздействия, баллонной дилятации, дилятации бужами. Сроки эпителиации составляют от 1 до 12 месяцев. Поддержание просвета уретры после этих манипуляция позволяет сформироваться соединительнотканному каркасу вокруг дилятированной стриктуры. После удаления или рассасывания стента этот каркас должен удерживать свободным просвет уретры. В противном случае произойдет сращение деэпителизированных участком уретры, что приведет к рестенозу.
При установке временных стентов также возникают серьезные проблемы - такие как инкрустация солями, гиперплазия уротелия, постмиктурическое подтекание мочи.
Уретральные стенты анатомически ограничивают простатический отдел уретры, что может оказывать влияние на клинические результаты после установки стента. Простатическая часть уретры не всегда адаптируется к цилиндрической форме установленного стента. Угол между шейкой мочевого пузыря и уретрой не всегда прямой, и это является главной трудностью позиционирования стента и недостаточного эпителиального покрытия стента. Идеальным местом для имплантации стента является стриктура в бульбозном отделе уретры. Если стент будет локализовываться в дистальном сфинктере, то у больного будет наблюдаться недержание мочи, при расположении стента в висячей части уретры у больного будут боли при эрекции.
Для решения вопроса разрастания рубцовой и эпителиальной ткани в просвете стента применяются различные эндоскопические методы - внутренняя оптическая уретротомия (1 раз в 4-6 месяцев), Nd:YAG лазер, резекция гиперпластической ткани.
Для решения проблемы рестеноза уретры в настоящее время урологи склоняются к применению временных стентов из биоабсорбирующих или термопластичных материалов с памятью формы. Первые биоабсорбирующие уретральные стенты были установлены экспериментальным животным. Материалы, применяемые в урологии - polyactic кислота, полигликолевая кислота, сополимеры из лактида и гликозида. Время биологического распада спиралевидного биоабсорбирующего стента зависит от вида материала, методов его обработки, и составляет период от 2 до 12 месяцев. Isolato и коллеги представили новый многослойный армированный SR-PLLA уретральный стент. Учеными были проведены эксперименты по установке этих стентов на животных. Результаты опытов показали, что распад новых стентов стал более контролируемым по степени дезинтеграции первоначальной формы стента. Но эти исследования также показали, что требуется изучение эффективности стентов при стриктурах уретры у людей.
Вторые - термопластичные стенты с памятью формы - меняют свою форму под действием температуры, они также применяются при лечении стриктур уретры. Van Dijk и коллеги применяли нитиноловые простатические стенты с формой "песочных часов" при лечении обструкции шейки мочевого пузыря. При этом наблюдали улучшение симптомов, но установка этих стентов была лимитирована большим количеством случаев миграции, что приводило к удалению стентов.
Некоторые авторы использовали конусовидные нитиноловые стенты (Endocare) с обещающими результатами.
Стент Memokath 028 (Engineerc/Doctors A/S) был установлен Kamata двухлетней девочке с ишурией после коррекции врожденной аномалии толстого кишечника. Этот опыт показал, что установка временного металлического стента с памятью формы детям с функциональной обструкцией может быть эффективным и безопасным методом.
2в. Взаимодействие между материалом из которого изготовлен стент и эндотелием уретры
Взаимодействие между материалом из которого изготовлен стент и эндотелием уретры является важным вопросом в отношении качества жизни пациентов. Некоторыми из них являются обструкция стента, миграция, инкрустация солями, ранения уретры, разрастание грануляционной ткани. Различными учеными проводятся экспериментальные исследования по изучению возможных эффектов введения стентов в уретру и поиску новых материалов для их изготовления.
Миграция стентов может вызывать локальную боль, дискомфорт, гиперплазию слизистой оболочки.
Инкрустация была описана при применении постоянных стентов.
Обструкция просвета стента:
- рестеноз и блокада стента может быть вызвана гиперплазией ткани или разрастанием грануляционной ткани, которая прорастает в просвет стента и делает сложным его удаление. Когда просвет металлического стента полностью прорастает тканью, его очень трудно удалить, это можно сделать только хирургическим путем. Чтобы этого не произошло, необходимо уменьшение или предотвращение тканевой гиперплазии. Это можно достичь применением специальных препаратов, способных предотвратить развитие гипертрофических рубцов. В последнее время идет разработка препарата "Halofuginon" - ингибитор образования коллагена 1 типа. Также, чтобы избежать случаев гиперплазии тканей, применяются биорассасывающиеся и термопластические стенты с памятью формы.
- обструкция стентов может быть вызвана фрагментами самого стента при его поломке.
В настоящее время продолжается поиск уретральных стентов с уменьшенной возможностью миграции и уретральной обструкции.
Для оценки возможного взаимодействия между стентом и эндотелием уретры, Ко и коллеги выполнили исследование на экспериментальных животных (собаках). Ученые использовали полиуретановое покрытие нитиноловых стентов. Ими было сообщено о случаях миграции стентов (частичной или полной). Грануляционная ткань была обнаружена в обоих концах стента у 17 из 20 собак. Потенциальная миграция и разрушение полиуретановой мембраны наблюдалась только у некоторых животных. Поэтому авторы заключили, что эти уретральные стенты могут быть применимы только после технической модификации.
И, наконец, влияние стентов на наружный сфинктер при лечении стриктур уретры является важным моментом, т. к. вызывает инконтиненцию мочи после стентирования. Song и коллеги рекомендовали применение специально защищенных, восстанавливаемых, растягивающихся нитиноловых стентов для сохранения механизма удержания мочи после установки стента.
3. Мочеточниковые стенты
Целью установления мочеточниковых стентов является устранение обструкции мочеточника.
Идеальный мочеточниковый стент должен быть инертным, резистентным к инкрустации, годным к длительному применению, не должен вызывать никакой боли. Базовыми характеристиками являются безопасность и способность осуществить эффективный дренаж мочи в течение длительного времени.
Существуют 4 типа мочеточниковых металлических стентов:
- саморастягивающиеся
- с раздувным баллоном
- с покрытием (защищенные)
- термопластические с памятью формы.
Наиболее часто применяются саморастягивающие стенты, несмотря на то, что урологический интерес в последнее время переориентирован на защищенные специальным покрытием стенты, как способные минимизировать прорастание ткани в просвет стента. Большое преимущество защищенных стентов заключается в способности уменьшать разрастание ткани в просвет стента и тем самым сохранять его 100% проходимость. Это доказано экспериментами, которые проводили Barbalis, Trueba Arquinarena и коллеги. Они использовали саморастягивающиеся политетрафлюороэтиленовые защищенные нитиноловые стенты (Hemobahn Endoprothesis) для лечения стенозов мочеточника, вызванных доброкачественными и злокачественными опухолевыми процессами. Эти стенты показали высокую резистентность к кальцификации. Гиперплазия ткани наблюдалась в нескольких случаях только на концах стента и не вызывала случаев обструкции. Миграция наблюдалась у 3 из 20 пациентов. Отдаленные результаты показали, что защищенные нитиноловые стенты ингибируют гиперпластический рост тканей в просвет мочеточника.
Wallstent (Microvasive, Natick) - саморастягивающийся эндопротез, состоящий из биомедицинского сплава на основе кобальта, диаметр стента 7-10 мм, длина 4, 6, 8 см.
Memokath 051 - термопластический стент с памятью формы, состоящий из никелевого и титанового сплавов. Он имеет уникальную спиральную структуру, которая предотвращает эндотелиальное прорастание. Этот эндопротез становится мягким при температуре 10 градусов и восстанавливает свою форму при повышении температуры до 50 градусов. Kulkarnii и Bellamy использовали эти стенты при опухолевых процессах, вызывающих обструкцию мочеточника. Эти ученые показали, что этот вид металлических стентов (MS) дает хорошие отдаленные результаты. Они не сообщали о случаях миграции стента или инфекции.
Borin и коллеги опубликовали данные о пациентке с метастатическим раком молочной железы, ретроперитонеальным фиброзом, вызвавшим обструкцию мочеточника. Ей был установлен новый pigtail стент Resonanse (Cook, Ireland). Этот эндопротез состоит из сплава MP35N (немагнитный никель-кобальт-хром-молибден).
Установка мочеточниковых стентов (антеградная и ретроградная) описывалась ранее различными авторами.
Сначала выполняется стандартная перкутанная нефростомия, потом нефропиелоуретерография для выявления суженого участка мочеточника. Далее выполняется баллонная дилатация стенозированного уретерального сегмента (диаметр 8-10 мм). Верхний конец стента должен располагаться на 3-4 см выше стриктуры, а нижний конец должен располагаться интравезикально на 0,5-1 см от устья мочеточника. Если металлический стент не растягивается до желаемого диаметра, можно выполнить баллонную дилатацию. После установки стента выполняется экскреторная урография, ультразвуковое исследование, антеградная нефротомография для уточнения проходимости мочеточника. Потом нефростомический дренаж может быть удален. В послеоперационном периоде выполняется общий анализ мочи, посев мочи на флору и чувствительность к антибиотикам, определение уровня креатинина, УЗИ-контроль, экскреторная урография.
Ренография с DТPA выполняется в случае, если необходимо оценить и лечить инкрустацию.
Виртуальная эндоскопия (VE) является неинвазивным методом оценки проходимости мочеточникового стента.
Гиперплазия уротелия в просвет стента является принципиальной проблемой после установки металлического протеза в мочеточник. Thijssen и коллеги показали, что степень уротелиальной гиперплазии, возможно, зависит от степени силы давления на уретральную стенку, сильно большого натяжения мочеточника, и как следствие - травмы мочеточника.
Другие ученые проводили исследования на экспериментальных животных (свиньях). Из 8 установленных стентов только один оставался проходимым через 35 дней после установки. Успешная установка стента заключается в отсутствии натяжения участка стриктуры мочеточника. Уротелиальная гиперплазия обычно регрессировала через 4-6 недель после установки стента без последующего сужения участка мочеточника. Flueckiger утверждает, что в первые 2 недели после имплантации стента происходит реактивный отек уротелия без гиперплазии, что является главным фактором констрикции просвета мочеточника.
Концепция защищенных металлических стентов (MS) заключается в преодолении проблемы тканевой гиперплазии. Однако, миграция защищенных стентов может происходить с частотой 81,2%.
E.N. Liatsicos и коллеги имплантировали 16 MS у больных со стриктурами мочеточников, вызванными злокачественными опухолевыми процессами. У 13 из 16 пациентов была зафиксирована миграция эндопротеза, которая вызвала вторичную обструкцию мочеточника и выраженный болевой синдром. Мигрировавший стент был удален цистоскопом через мочевой пузырь, а потом был установлен другой стент, который сохранял проходимость в течение 8 месяцев.
Случаи отсроченной миграции защищенных стентов в мочевой пузырь зависят от материала, покрывающего стент и увеличением перистальтики мочеточника. Эти аргументы являются вескими против использования защищенных стентов для лечения стриктур мочеточника.
E.N. Liatsicos и коллеги предложили использовать воронкообразные MS, которые имею расширение на верхнем конце стента, что не препятствует проходимости мочеточника. Пациентам со стриктурами мочеточника в результате злокачественных опухолевых процессов, умерших через 2 месяца после установки стента, была выполнена аутопсия, которая показала выраженную фиброзную реакцию в просвете стента. Эти изменения возникли, вероятно, в результате сильного натяжения мочеточниковой стенки, что послужило причиной травмы мочеточника.
Применяемые инородные материалы в перистальтирующих органах увеличивают перистальтику этого органа. Неперистальтирующий сегмент стентированного мочеточника в сочетании с уротелиальной перистальтикой вызывают стаз мочи и инкрустацию солями в незащищенных участках металлических стентов.
Инкрустация MS является значимым фактором, который может ограничить длительное использование мочеточниковых эндопротезов.
Tunney проводил изучение биоматериалов, из которых изготавливают стенты, по степени выраженности инкрустации. Он сделал вывод - для того, чтобы стент был резистентным к инкрустации солями, он должен быть резистентным к бактериальной инфекции, к образованию на поверхности бактериальных биопленок.
Экспериментальные исследования должны продолжаться для изучения микроскопических изменений уротелия, которые происходят после установки стента, также как и развитие защищенных и покрытых специальными препаратами эндопротезов, которые бы минимизировали существующие осложнения.
С 1997 года группа ученых под руководством E.N. Liatsicos (Греция) проводят исследования уретральных стентов. Они сравнили результаты между защищенными и незащищенными стентами. Оказалось, что незащищенные стенты меньше вызывают воспаление в окружающих тканях, а преимущество защищенных стентов заключается в минимизации прорастании тканей. Однако, защищенные стенты чаще мигрируют в мочевой пузырь, вызывая опасность нарушения проходимости мочеточника.
Ученые опубликовали свои исследования по использованию paclitaxel-DES - стентов со специальной лекарственной обработкой препаратом паклитаксел. Эксперименты проводились на животных, и показали многообещающие результаты. DES-стенты продемонстрировали уменьшение воспалительных изменений и уменьшение гиперпластических процессов в окружающих тканях по сравнению с незащищенными стентами. Этим было достигнуто уменьшение возможности окклюзии мочеточника. На мысль применения DES-стентов в урологии ученых натолкнул пример использования подобных стентов в сосудистой хирургии, где также возникают проблемы, связанные с имплантацией инородных тел.
Однако, необходимы длительные исследования на животных и людях, которые бы подтвердили первоначальные многообещающие результаты.
4. Новые перспективы
Идеальный стент должен обладать следующими свойствами:
- память формы
- эластичность
- биологическая долговечность (ресурс прочности)
- биосовместимость (отсутствие значимых эффектов на уротелий)
- рентгенпозитивность (возможность визуализировать стент в течение флюороскопии)
- растяжимость
- коэффициент трения.
Применение защищенных стентов и биоабсорбирующих стентов пока дает многообещающие результаты, которые позволяют уменьшить стент-ассоциированную длительность заболевания, госпитализацию и улучшить отдаленные результаты дренирования мочи из почки в мочевой пузырь. Для специального покрытия стентов могут использоваться фармакологические препараты (паклитаксел).
Одни агенты, используемые для специальной обработки стента, могут наноситься непосредственно на поверхность стента и предотвращать инфекцию и инкрустацию (защищенные металлические стенты MS). Другие агенты вносятся в полимерную структуру материала (DES-стенты), они обладают пролонгированным действием и активируются под влиянием уротелия. В экспериментальных исследованиях с применением DES-стентов было показано, что они могут применяться и в уретре, и в мочеточнике. Они уменьшают множество проблем, связанных со стентированием. DES-стенты с покрытием паклитакселом показали многообещающие результаты в экспериментах на животных и в случаях применения таких стентов у людей. Биоабсорбирующие стенты также только начали применяться в урологии, результаты их применения также многообещающие. Биоабсорбирующие SR-PLLA уретральные стенты в комбинации с оптической уретротомией успешно применяются при лечении рецидивирующих стриктур уретры.
Применение MS в урологии показало хорошие клинические результаты при лечении стриктур мочевыводящих путей. Возрастающий интерес к этой проблеме необходимо подкреплять клиническими исследованиями для уменьшения стент-ассоциированных эффектов.
Литература:
- Metal Stents in the Urinary Tract. Evangelos N. Liatsikos et al. EAU-EBU 2007 Apr; 5:77-88.
- James N. Armitage , Arash Rashidian , Paul J. Cathcart , Mark Emberton and Jan H.P. van der Meulen BJU Int. 2006 Oct;98(4):806-10
- The bell-shaped nitinol prostatic stent in the treatment of lower urinary tract symptoms: experience in 108 patiens. van Dijk MM et al. Eur Urol 2006; 49: 353-9.
- Материалы Пленума Правления Российского общества урологов "Достижения в лечении заболеваний верхних мочевых путей и стриктуры уретры", Екатеринбург, 2006.
C использованием материалов сайта www.uroweb.ru